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海洋正在成为光伏新“蓝海”。日前，自然资源部发布《自然资源部关于探索推进海域立体分层设权工作的通知》，为地方推进不同类型用海活动探索开展海域立体分层设权预留了政策“接口”，也意味着海上光伏有望迎来更明确的立体分层设权。 在陆地资源有限的情况下，大海作为光伏另一应用场景，被认为是未来发展的主流方向之一。日前，在中国光伏行业协会主办的海上光伏创新应用论坛上，多位与会专家表达了对海上光伏应用前景的看好，从实证基地到技术成熟普及，海上光伏基地的潜力不断被挖掘。 但是，海上光伏目前尚处于产业初期，缺少政策专项规定、成本显著高于陆地，以及漂浮式光伏还存在的多种技术难题，决定了海上光伏绝对不是陆地光伏的简单“平移”。据业内人士透露，围绕漂浮式海上光伏的开发还处在验证阶段，明年会小规模建设并网型海洋漂浮光伏电站。 产业尚处于初期阶段 海上光伏之所以被高度关注，首先来自于广阔的市场需求。近年来，持续高速增长的地面电站建设使陆上可再生能源的开发日趋于饱和，特别是在东南沿海地区，人多地少，电力需求又极高，向海洋要地已经成为迫在眉睫的需求。 不过，相对于陆地光伏丰富的建设经验，海上光伏的起步明显较晚，一直到2021年7月，国内首个近海漂浮式光伏系统样机才在海南万宁完成实证试验。该项目是首个以研究近海领域水面漂浮式光伏电站系统应用的试验项目，为海内外滩涂以及近海多种应用场景下的水面光伏系统解决方案找到了原始的数据支撑，为后续近海漂浮式电站的建设带来了开创性的影响。 今年6月，自然资源部就发布《关于推进海域立体设权工作的通知（征求意见稿）》，鼓励对海上光伏等用海进行立体设权。在更早之前，则仅有山东、浙江等沿海省份出台用海管理政策或海上光伏规划。 以山东省为例，此前发布的《山东省海上光伏建设工程行动方案》中，共布局海上光伏场址42个，用海面积1933平方公里，总装机规模4260万千瓦，其中包括“环渤海”和“沿黄海”两个千万千瓦级海上光伏基地。在相关文件中，提到鼓励海上光伏项目应开尽开、能开快开。 但是参会专家也指出，海上光伏目前还处在产业化初期阶段，还面临多个实际问题：首先，我国光伏项目主要布局在地面、山地、湖泊、建筑屋顶等，海上光伏项目还面临用海案例少、实践经验不足的局限。 其次，由于国家层面尚未出台相关管理文件，亟须在光伏项目用海规划、选址、控制指标、审批、立体确权和监管等方面制定相关配套政策和技术规范；同时，由于缺乏海上光伏布局专项规划，海上光伏装机目标等还没有明确指引。 此外，成本问题也是海上光伏推广的一个难点。以今年10月底公示的中广核烟台招远400MW海上光伏项目为例，该项目规划用海面积约7635亩，规划建设用地约63亩，建设内容包括桩基固定式光伏发电阵列、35kV升压站及送出线路工程。 该项目EPC项目总包有三位中标候选人，单价分别为6.920元/W、6.713元/W和7.267元/W。同期，地面光伏EPC定标价格则通常在3元/W-3.5元/W之间。 探索漂浮式电站全新应用场景 海上光伏电站正在从理论走向实践，而漂浮式电站前景更被看好。据自然资源部海洋能发展中心专家介绍，预计明年会小规模建设并网型海洋漂浮光伏电站。虽然水上光伏电站的建设成本高于地面光伏电站，但随着商业模式不断成熟，发电成本价格将会持续降低，还是有望能够实现项目的高收益。 海上光伏目前主要分为桩基式和漂浮式两种。一位国电投工作人员对财联社记者表示，两种模式各自有适合的应用场景，但从长期可开发角度而言，漂浮式未来可开发空间会更大。 据他介绍，桩基式海上光伏基本可以看作是地面光伏平移到海上，具有相对比较稳定的优点。同时，桩基式可以采用双面组件，而海面的折射率要高于地面，在没有雾气影响的理想状态下，一般能达到15%左右，增益比较明显。 但是，桩基式的局限也十分明显。由于只能在静态或者海域比较浅的地方实施，目前较少有离岸超过5公里项目，否则打桩成本和风险都会大幅增加。因此，桩基式会更倾向于和现有海上风电结合，利用现有的海底电缆和基建设施，建设成本会更可控。 不过，由于对临海资源需求较大，以及考虑到对航道等影响，前沿技术会更倾向于漂浮式场景应用，并认为这是未来光伏市场的第三大支柱。资料显示，目前在全球有60多个国家积极推进漂浮光伏电站进程，其中超过35个国家拥有着350个漂浮光伏电站。 但漂浮式电站应对的挑战也更加艰巨，由于需要应对海洋中各种极端自然状况，已经远远不是将传统湖泊水面光伏“平移”到海面这么简单。锚链固定、模块化设计、浮体材料应用等，都需要一套新的辅材配套和供应。 该工作人员进一步介绍称，漂浮式电站除了传统的水面平台式，也有正在研发的可直接入水式。这种设计是在水面上采用类似幕墙的材料，将光伏组件作出小模块设计，再将模块镶嵌在幕墙上，旁边辅以遮挡板，形成类似水幕的结构。以此，浪来的时候所设计的气孔关闭，组件沉于水面，在浪过去以后则会重新浮起，实现“以柔克刚”的效果。 据其介绍，目前这种设计还需要下水实验，可能在明年进行。这套设计的重点在于浮体材料成本，如果能控制在总造价的30%以内，那么单瓦造价就在5元钱以内，基本上就具备经济性条件。 定制化组件产品有待开发 海上光伏相比陆地光伏最大的特点，在于空气湿度大、盐雾腐蚀强、多强风强浪的恶劣环境，因此对组件产品的质量要求极高。 目前，已有多家组件厂宣布可实现海上光伏出货。以天合光能（688599.SH）为例，其至尊N型组件在滩涂项目上已有规模应用，固定桩基海上光伏也有较多的实证案例；在国电投的烟台海阳HG34实证项目中，隆基绿能（601012.SH）定制化Hi-MO 5光伏组件的抗腐蚀、抗风及抗隐裂能力得到认可，这意味着我国首个近海桩基固定式海上光伏实证项目获得阶段性成功。 此外，通威股份（600438.SH）、正泰新能等组件产品也均获得相关机构对海上光伏产品的认证。华晟新能源在今年5月就推出了拥有更高发电量、更强耐腐蚀性能的全球首款海上光伏专用产品V-ocean组件，在支架成本和用海面积上都有显著优化。 但从实践情况看，上述产品也多数集中在近海桩基式海上光伏上，一些漂浮式电站也是以湖泊水库的验证阶段为主，相对缺少海面实证数据。 事实上，现有晶硅组件是否能在海洋场景中继续延续其主流地位，还是个问号。上述国电投工作人员对财联社记者表示，由于晶硅组件的硬度非常高，普通的光伏板面对海上台风等自然现象，如果一味去“硬碰硬”，组件隐裂的风险比较大，甚至爆裂损坏。 而基于这个考虑，业内开始考虑增加CIGS（铜铟镓硒）薄膜柔性光伏材料使用，但是这种材料的光伏发电效率又低于晶硅组件。因此，各项材料还处在设计实证平台，通过测试各种光伏技术在海上的应用表现作出判断，需要在安全性和经济效益之间找到平衡点。 他进一步透露，漂浮式电站开发还需要密切对接浮体材料厂家，未来不管是采用异质结晶硅产品，还是薄膜电池，如果采用小模块设计都需要重新定制尺寸，设计打孔位置。此外，即使桩基式海上光伏，其支架在面对低伤害但长期持久的腐蚀时，常规的如陆上光伏的镀锌技术，可能都不能完全解决问题，也还需要更多的验证数据去探索。 亦有企业人士表达类似观点。中集集光企业人士认为，漂浮式海上光伏的建设模式会发生完全的变化，首先就是产品需要改变。通常一个光伏集成产品就是一块组件，对应几百瓦的功率。但是在海上，可能集成就是100千瓦的产品，要把这样的产品实现流水线生产制造，这是与陆地光伏完全不同的。 |
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