從戈壁到大海,光伏的戰(zhàn)場正在發(fā)生轉移。
當國家補貼不斷退坡后,西部風光大基地與東南部電力消費市場之間的距離讓人們把目光投向了具有地理優(yōu)勢的沿海地區(qū):如能在廣闊的海上建立起光伏基地,既能節(jié)約陸地資源,又能減輕西電東送壓力,還可減少距離帶來的成本。
但目前來看,海上光伏仍“叫好不叫座”:前景不夠明朗;政策不夠明晰。外有多國海上光伏技術領先;內有海洋生態(tài)保護紅線。海上光伏的發(fā)展,顯得十分慎重 。
海上光伏的機會
2022年,我國光伏裝機量再傳捷報。據中國光伏行業(yè)協(xié)會預測,我國光伏新增裝機規(guī)模將達到8500萬千瓦至1億千瓦,創(chuàng)下新的歷史記錄。
▲光伏受土地制約因素大,對于沿海城市來說,海上光伏成為新選擇。
而最引人矚目的是海上光伏的崛起。去年5月,水利部公布《關于加強河湖水域岸線空間管控的指導意見》中明確指出,光伏電站、風力發(fā)電等項目不得在河道、湖泊、水庫內建設。海上光伏由此迎來發(fā)展契機。
目前,已有多個省份紛紛計劃進軍海上光伏。去年上半年,我國確權海上光伏用海項目近30個,涉及江蘇、山東、浙江、遼寧、廣東等地。其中以山東最為積極,規(guī)劃的場址已經達到57個,總裝機量超過4000萬KW。
以此趨勢,2023年海上光伏或許會成為下一個競爭的要地。
海上光伏的兩種形式
海上光伏裝機有兩種形式。一種是樁基式,另一種是漂浮式。
樁基式適合地質災害,水位變化小的區(qū)域,比較適合安裝在灘涂、潮間帶,可以適用于水陸系統(tǒng),是目前主流形式。漂浮式形如睡蓮,是用光伏板、逆變器安裝在浮管或者浮箱上,適用于水深大于5米、無臺風的中遠海水域,大多應用在穩(wěn)定海域。
▲漂浮式項目中電纜無法像地面光伏一樣采用地埋等方式連接,需要針對性調整。
目前,國內固定式海上光伏主要以水面、灘涂和近岸為主,尚無離岸5千米以上光伏項目。例如浙江象山的海上光伏項目就位于象山縣的灘涂地帶,有63萬塊光伏板,每年發(fā)電量高達3.5億KW。
如果要最大效率利用水面資源,必然要深入更遠的海域。
困境重重
海上光伏發(fā)展前景廣闊。據國家海洋技術中心海洋能發(fā)展中心表示,我國大陸海岸線長1.8萬公里,按照理論研究,可安裝海上光伏的海域面積約為71萬平方公里。
雖然有著廣闊的前景,但發(fā)展難題仍然不少,目前,海上光伏面臨著三大困境。
第一,技術亟待突破。目前海上光伏更擅長的領域是近海領域,但即使是現(xiàn)有的灘涂光伏項目,設計與建成也并不容易。仍以浙江象山的海上光伏項目為例,要同時應對環(huán)境潮濕、鹽分高、金屬支架極易發(fā)生腐蝕等不同挑戰(zhàn),同時解決沿海區(qū)域臺風多,沖擊大,光伏安全穩(wěn)定運行的問題。
▲海上光伏未來存在一定降本空間。
第二,環(huán)保生態(tài)問題。海上光伏對生態(tài)的影響程度尚需觀察,需監(jiān)測光伏組件對水質、水中魚類、植物等影響。部分大型企業(yè)在沿岸地區(qū)擅自圈地建設,也對海洋生態(tài)造成了一定影響。
第三,成本居高不下。目前,大規(guī)模應用核心是成本問題。海上漂浮式光伏造價較高,其中浮體環(huán)節(jié)約1元/瓦,錨固系統(tǒng)約1-2毛/瓦,再加上海工成本較高,海上光伏比地面光伏發(fā)電量通常高5-10%。
同海域,共風光
現(xiàn)階段,國內海上光伏尚處于起步階段。當前,已有部分企業(yè)入局。能源企業(yè)參與其中。
2022年6月17日,山東省2022年度海上光伏項目競爭配置結果公示,規(guī)模共計1125萬千瓦,國家能源集團、遠景、山東能源集團、明陽、華能、東方電氣等企業(yè)入圍中標。
2022年12月6日,中國能建和泰國合作修建的水上漂浮光伏項目并網,面積達到 30 萬平方米,每年發(fā)電量能達到 9500 萬度。
2022年12月6日,萬華化學官微發(fā)文,萬華化學充分結合山東當地資源優(yōu)勢,攜手國能集團、天合光能等在山東省濰坊市建設1260MWp的海上光伏發(fā)電項目。
▲漂浮式光伏電站不僅能夠讓“廢水”再生成為全新的電站載體,同時也可以最大限度地發(fā)揮漂浮光伏的自清潔能力,通過覆蓋水面降低蒸發(fā)量、抑制水中微生物的成長進而實現(xiàn)對水質的凈化。
國外的海上光伏發(fā)展也不遑多讓,一些國土面積小的國家都在積極推進海上光伏。諸如新加坡、日本、韓國、葡萄牙、泰國等。
新加坡柔佛漂浮式電站,是水上漂浮式光伏第一起成功的大型案例。該電站裝機量5MW漂,有1.3萬塊太陽能板和40個逆變器。它每年能發(fā)602萬度電,大概相當于1250個四房組屋一年的用電量。
日本則是世界上應用漂浮,水上光伏最多的國家,不過它們的電站多在水庫修建,千葉縣山倉大壩就有日本最大的漂浮式水上光伏電站,2018年就投入使用,裝機量達到了13MW。
韓國的Ocean Sun,計劃在黃海沿岸的灘涂新萬金開發(fā)2.1GW的漂浮式水上光伏綜合體。
葡萄牙電力公司于2022年7月計劃,將擴大其在東南亞的海上漂浮式海上光伏+海上農場項目,預計至2030 年為止,東南亞河流和海洋上區(qū)域的水上光伏項目總容量將達16GW。
海上光伏和海上風電類似,都需要克服海域的種種問題,在突破環(huán)境桎梏的同時,也可以推動自身的發(fā)展。
目前,海上光伏的成本也在逐漸下降。2016-2017年“水面漂浮電站”漂浮系統(tǒng)的成本在1.3-1.4元/瓦左右,現(xiàn)在基本上已經降到6毛/瓦。技術的不斷優(yōu)化讓海上光伏的未來充滿想象。
可以預見,在2023年,海上光伏或是另一片藍海。
原標題:光伏的戰(zhàn)場正在發(fā)生轉移!海上光伏未來可期