這個看起來小小的“漂浮島嶼”，實際上比4個籃球場拼在一起都要大，它1小時可發(fā)電400度，預(yù)估年均發(fā)電量56萬度，可滿足約350戶三口之家的一年生活用電。
或許，沒有人關(guān)心自己用的電是風(fēng)電、煤電還是光伏電，人們只關(guān)心電價有多便宜，能不能穩(wěn)定用電。眼前，技術(shù)攻關(guān)已是柳暗花明，如何降本，便成為了當(dāng)下中集來福士海上光伏團隊的終極命題。
當(dāng)然，終極命題也有它的目標(biāo)導(dǎo)向，這一目標(biāo)則直指產(chǎn)業(yè)化。在煙臺搭建一條全產(chǎn)業(yè)鏈，能從根上解決問題嗎?
國產(chǎn)首個!
站在煙臺中集海工研究院12樓平層上，你只要憑欄遠眺，就能看到一個略高于海面、亮晶晶的“漂浮島嶼”，與遠處高聳的小島嶼相映成趣。這一“漂浮島嶼”，就是中集來福士海洋科技集團有限公司(以下簡稱為“中集來福士”)研制的國內(nèi)首個自主知識產(chǎn)權(quán)半潛式海上漂浮式光伏電站(以下簡稱為“海上浮式光伏電站”)。
這個海上浮式光伏電站，在距離煙臺萊山區(qū)海岸線約七公里的海面上。從煙臺來福士海工研究院9樓的工位上站起來，中集來福士海上光伏項目經(jīng)理高西健就能看到它，“只要天氣好，就會看到它。浮式電站運行得很好，從24小時的監(jiān)控里也能看到。”
肉眼看來，這個海上浮式光伏電站看起來似乎是一個小小的漂浮島嶼，但這一肉眼判斷是忽略了距離的，海上浮式光伏電站距離煙臺來福士海工研究院足足有10公里遠。真實的海上浮式光伏電站是由四組共計720片光伏板組成的1900㎡“巨無霸”，要知道，一組23米長、21米寬的光伏板比一個籃球場還要大。
但在大眾的眼中，人們對海上光伏行業(yè)的認(rèn)知，像極了對上述這一電站的觀測——看起來小小的、實則為“巨無霸”。海上光伏行業(yè)“巨無霸”在哪里?由中集來福士創(chuàng)造的這一平臺到底是一個怎樣的水平?
首先，光伏行業(yè)的前途就不容小覷。5月底召開的 SNEC(2023)全球光·儲·氫產(chǎn)業(yè)融合大會暨展覽會上，SNEC大會執(zhí)行主席朱共山表示，預(yù)計光伏2026年將超過天然氣，2027年將超過煤炭成為第一大能源。
海上光伏是光伏產(chǎn)業(yè)中的一個新興分支，如果把海上光伏擬人化，目前行業(yè)應(yīng)當(dāng)還處于懵懂的童年期。
相比較更廣為人知的陸上光伏項目，海上光伏發(fā)電相當(dāng)于將“光伏發(fā)電站”從陸地搬到了海洋，水面開闊無遮擋，日照長且海面反光，更有益于提升發(fā)電量，發(fā)電量較陸地光伏可高5%-10%。海上光伏電站分為樁基固定式和漂浮式兩大類，現(xiàn)階段主要以水深小于5m的樁基式為主，水深5m以上則可采用漂浮式。
光大證券(15.520, -0.01, -0.06%)研報指出，樁基固定式海洋光伏電站是將發(fā)電設(shè)備固定在近?；驗┩繀^(qū)域，主要適用水深較淺的海域，在邁向較深海域時會面臨技術(shù)以及經(jīng)濟性上的較大壓力;而漂浮式海洋光伏電站適用范圍更廣，或?qū)⒊蔀槲磥砗Ｑ蠊夥娬镜闹髁餍问健?/p>
目前，海上漂浮式電站建設(shè)處于從0到1的起步階段，放眼全球，由中集來福士研制的半潛式海上漂浮式光伏電站也是領(lǐng)先的。
從技術(shù)層面來看，中集來福士的海上浮式光伏電站通過構(gòu)建浮式結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)、浮力材料系統(tǒng)、多體連接及系泊系統(tǒng)、護舷防撞系統(tǒng)、光伏發(fā)電及逆變系統(tǒng)、智能監(jiān)測系統(tǒng)、動態(tài)海纜輸電系統(tǒng)及電力消納系統(tǒng)等八個系統(tǒng)，可滿足在浪高6.5米、風(fēng)速34米/秒、4.6米潮差的開闊性海域安全運行。
據(jù)第一財經(jīng)報道，近日，一則“首個深遠海風(fēng)光同場漂浮式光伏項目跑路了”的視頻流傳網(wǎng)絡(luò)，該項目為某海上風(fēng)電場漂浮式光伏500千瓦實證項目，所采用的正是挪威一家公司的彈性薄膜專利技術(shù)、錨固系統(tǒng)設(shè)計。
荷蘭海上漂浮式光伏開發(fā)商SolarDuck是全球海上光伏產(chǎn)業(yè)的先鋒者。相較于SolarDuck，作為國內(nèi)首個自主知識產(chǎn)權(quán)半潛式海上漂浮式光伏發(fā)電平臺，中集來福士的海上浮式光伏平臺也有著一騎絕塵的優(yōu)勢——表面積利用率更高、用鋼量更少。
中集來福士海上光伏技術(shù)負(fù)責(zé)人李德江表示，相較于SolarDuck的三角設(shè)計，中集來福士長方形的方正設(shè)計更能充分利用海面面積，實現(xiàn)海面資源利用最大化;此外，平臺海面下結(jié)構(gòu)更強，可以抵抗波浪、風(fēng)浪流等更惡劣的環(huán)境條件。
目前，中集來福士的這一海上浮式光伏電站1小時可發(fā)電400度，預(yù)估年均發(fā)電量56萬度可滿足約350戶三口之家的一年生活用電。
發(fā)電容易用電難?
沒有人關(guān)心自己用的電是風(fēng)電、煤電還是光伏電，人們只關(guān)心電價有多便宜，能不能穩(wěn)定用電。眼前，技術(shù)攻關(guān)已是柳暗花明，如何降本，便成為了當(dāng)下中集來福士研發(fā)團隊的終極命題。
實際上，無論是對中集來福士還是對整體行業(yè)來講，優(yōu)化成本都是當(dāng)前海上漂浮式光伏產(chǎn)業(yè)要闖的難關(guān)。
解決這個難關(guān)，難在哪?如果一個詞語來總結(jié)海上漂浮式光伏的成本問題，那一定是“來去之間”：一個是設(shè)備造價成本，另一個是用電成本。
“目前該平臺的單瓦造價約在十幾元”，高西健預(yù)測，“但后期可以降到5-6元以下。根據(jù)需求逐步調(diào)整，后期供應(yīng)商進來的多了自然就降低了。” 高西健這一判斷也十分符合行業(yè)實情。
據(jù)《海上漂浮式光伏系統(tǒng)兆瓦級海試方陣總體設(shè)計方案技術(shù)規(guī)格說明書》(一道新能，2022 年)分析，隨著海上漂浮式光伏技術(shù)的不斷進步以及裝機量增加帶來的規(guī)模效應(yīng)，相應(yīng)電站的單瓦造價將會逐漸下降，預(yù)計可由 10 元/瓦(對應(yīng) 1MW 裝機量)降至 4.25 元/瓦(對應(yīng) 500MW 裝機量)。此外，光大證券研報也指出，未來海上漂浮式浮體及錨固系統(tǒng)有較大降本空間。
事實上，造價成本下降已成趨勢。光伏產(chǎn)業(yè)鏈上游原材料價格已開始松動，自2023年2月以來，光伏級多晶硅價格下調(diào)明顯。如同鋰電產(chǎn)業(yè)鏈的降價邏輯，硅料價格下行帶動組件價格下降，自然會刺激下游裝機規(guī)模增長。
把電造出來了，如何把電用出去也是一道關(guān)。
在大眾認(rèn)知中，無非以下幾條路，但從成本來看，可行性不大：
接入電網(wǎng)，是最容易被想到的一個辦法。但應(yīng)當(dāng)看見的是，即便是發(fā)展成熟的陸上新能源發(fā)電占比超過35%，對電網(wǎng)系統(tǒng)是有沖擊的，新能源消納潛力仍待挖掘，同時，新能源并入電網(wǎng)也是有指標(biāo)規(guī)劃的，這條路并不是最理想路線。
單獨鋪設(shè)海底電纜，這是一筆不菲的開支，顯然這條路目前來看是行不通的。
把電儲存起來運輸至陸地?這也是被否定的一條路子，因為造價太高昂。目前，1 W·h容量的儲能設(shè)備造價成本大約為2~3元，相當(dāng)于一度電(1 kW·h)瓦時相當(dāng)于2000~3000元的造價成本。
那么，如何降低用電成本?中集來福士研發(fā)團隊琢磨出了一條新路子——制造綠色甲醇，這一切得從中集集團(6.810, -0.03, -0.44%)的主要客戶馬士基說起。
中集來福士80%的訂單來自海外，中集來福士研發(fā)團隊的靈感就來自于這位海外客戶——全球最大的集裝箱承運輸公司馬士基航運。有消息稱，馬士基正在考慮改造其現(xiàn)有船隊以使用綠色甲醇作為動力，并將在今年年中迎來其第一艘使用綠色甲醇運營的支線集裝箱船。
油船跑得好好的，為何要換綠色甲醇船?馬士基這一動作與歐盟政策息息相關(guān)。
5月15日，歐盟碳邊境調(diào)節(jié)機制法案(“碳關(guān)稅”法案)正式生效，這一法案將海運納入碳排放交易體系，順勢加速船舶電動化，促進氫能、綠色甲醇等零碳燃料在海運領(lǐng)域的應(yīng)用。
作為全球航運龍頭，馬士基的動向就是全球航運物流的風(fēng)向標(biāo)，使用綠色甲醇作為船用燃料勢必會引動其他航運物流企業(yè)的效仿，綠色甲醇或成為航運動力燃料的新寵兒。
中集來福士研發(fā)團隊捕捉到了這一縷曙光，將目光投向了綠色甲醇轉(zhuǎn)化。
中集來福士研發(fā)團隊的設(shè)想是這樣的：通過光伏發(fā)電給制氫設(shè)備提供電解水過程的能源，制氫設(shè)備電解水制氫以后，再合成甲醇，甲醇相對運輸便利，可供給甲醇動力的船、車使用。
目前，由中集來福士改裝的能源島制氫平臺“206”即將完成，將于6月末正式投用，此外，其正在研發(fā)的甲醇設(shè)備，預(yù)計年底安裝到位。”
除此之外，中集來福士研發(fā)團隊還有不少其他設(shè)想。
在最初的規(guī)劃中，“風(fēng)光漁一體化”是最早被提上日程的：在風(fēng)電平臺之間的閑置海面區(qū)間，放置海上漂浮式光伏平臺，使用風(fēng)電已有的升壓系統(tǒng)、輸變電系統(tǒng)，傳輸至陸地，實現(xiàn)風(fēng)光資源的共同開發(fā)。同時，在中集來福士的海上漂浮式光伏平臺下方空間，可以放置底播式養(yǎng)殖網(wǎng)箱，養(yǎng)殖貝類、海參等海洋生物，開發(fā)漁業(yè)資源。
“這樣一來，光伏不用再單獨配套，實現(xiàn)了經(jīng)濟性”，中集來福士研發(fā)團隊闡釋了這個方案的合理性，“同時還可以進行漁業(yè)養(yǎng)殖，相當(dāng)于海域的綜合立體開發(fā)，這樣就會降低成本。”
另外，中集來福士研發(fā)團隊的第三種方案則指向了深遠海的未開發(fā)島嶼，“對一些沒有能源的島嶼，島嶼本來面積比較小，可以考慮在島嶼周圍鋪設(shè)漂浮式光伏，特別是南海的一些島嶼可以考慮這個方案，我們還能幫助其提供島嶼開發(fā)和供電服務(wù)。”
值得注意的是，為了降本，中集來福士研發(fā)團隊想省下儲能設(shè)備的錢，已經(jīng)打起了產(chǎn)業(yè)鏈下游的“主意”。
“我們正在研究可換電池的電動運維船。”李德江告訴記者，”發(fā)出來的電不存儲，而是直接給電動船充電，這樣可以把存儲成本降下來，直接轉(zhuǎn)化成效益。”越過儲能這一關(guān)，直接把電供給終端，這種“不讓中間商賺差價”的玩法，就是中集來福士研發(fā)團隊的第四種玩法。
不得不提的是，中集來福士已經(jīng)將這種玩法從B端推向了C端，“我們還示范成功了電動沖浪板，以后可以在海上漂浮式平臺實現(xiàn)充電。”
在煙臺建條全產(chǎn)業(yè)鏈，難嗎?
如果說降本是海上漂浮式光伏的終極命題，終極命題就一定有它的目標(biāo)導(dǎo)向，這一目標(biāo)則直指產(chǎn)業(yè)化。
“批量開發(fā)還是一個經(jīng)濟性問題，目前海上光伏還是達不到產(chǎn)業(yè)化，但隨著以后需求增加，疊加?xùn)|部沿海工業(yè)用地用電持續(xù)增長，肯定會逐漸產(chǎn)業(yè)化的。” 中集來福士海上光伏項目經(jīng)理高西健指出，“剛開始生產(chǎn)量少，我們通過技術(shù)合作來協(xié)助上游企業(yè)設(shè)計模具生產(chǎn)。未來，我們對產(chǎn)品持續(xù)優(yōu)化升級，目的就是助力海上漂浮式光伏實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，從而降低成本。”
顯然易見，只有實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，海上漂浮式光伏電站才能實現(xiàn)規(guī)?；б?，從而真正達到平價化，來自海上的清潔能源平價電，才能“飛入尋常百姓家”。
“產(chǎn)業(yè)鏈肯定要培育在山東”，高西健斬釘截鐵地點出了產(chǎn)業(yè)化未來的大致路線，“我們想在煙臺本地重新構(gòu)建一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈。將來要有強大的市場支持，才能把產(chǎn)業(yè)鏈培育起來。產(chǎn)業(yè)鏈還是很大的，超過1萬億元肯定是沒問題的。”
這是一條龐大的產(chǎn)業(yè)鏈：上游來看，從晶體硅原料供應(yīng)商，到硅棒、硅電、硅片等生產(chǎn)企業(yè);中游來看，有造出單晶電池片、多晶電池片的光伏電池企業(yè)，以及制造光伏玻璃、光伏背板、單晶組件、多晶組件、支架、蓄電池、匯流箱、智能逆變器、儲能系統(tǒng)等光伏組件企業(yè);直到下游的商用光伏電站、家用光伏電站儲能及島嶼微網(wǎng)等。
如果成功拉動這條產(chǎn)業(yè)鏈形成，顯然不僅是中集來福士一家受益，更是激活了煙臺市本地?zé)o數(shù)中小企業(yè)新的發(fā)展?jié)摿?。目前，中集來福士這一海上浮式光伏平臺所用的壓塊、浮體材料、鋼結(jié)構(gòu)等，都來自煙臺本地企業(yè)。不過單單依靠煙臺本地企業(yè)是遠遠不夠的，想要打造一流的全產(chǎn)業(yè)鏈，還需要引進來自全國乃至全球的企業(yè)來到煙臺共謀發(fā)展。
據(jù)中集來福士研發(fā)團隊透露， 中集來福士正在協(xié)助煙臺市政府搭建海上光伏產(chǎn)業(yè)園，重新構(gòu)建一條海上光伏產(chǎn)業(yè)鏈，通過產(chǎn)業(yè)鏈面向全國、全球來招商。
目前，中集來福士已經(jīng)接觸了不少上游龍頭企業(yè)，例如光伏組件龍頭晶科能源(11.600, -0.13,-1.11%)、阿特斯，智能逆變器龍頭華為等企業(yè)，目標(biāo)是組建成包含基礎(chǔ)材料、生產(chǎn)設(shè)備、監(jiān)測設(shè)備、光伏組件、電源設(shè)備等上下游企業(yè)在內(nèi)的全套產(chǎn)業(yè)鏈。
此外值得一提的是，在組建海上浮式光伏產(chǎn)業(yè)鏈上，煙臺市政府的眼光很是“毒辣”。“在中集來福士與煙臺市政府計劃共建的海上光伏產(chǎn)業(yè)園里，煙臺市政府打算引進鈣鈦礦光伏組件廠家。” 中集來福士海上光伏項目經(jīng)理高西健告訴齊魯晚報·齊魯壹點記者，“目前，單晶硅為主流的光伏組件，但現(xiàn)在行內(nèi)普遍認(rèn)為鈣鈦礦比單晶硅轉(zhuǎn)化率高，并且轉(zhuǎn)化率高、抗海水腐蝕的輕質(zhì)組件將是下一代海上光伏技術(shù)方向。”
據(jù)媒體報道，南京大學(xué)譚海仁及其科研團隊研制的全鈣鈦礦疊層電池穩(wěn)態(tài)光電轉(zhuǎn)換效率高達28.0%，在國際上首次超越單晶硅電池的最高效率26.7%，創(chuàng)造了人類光伏發(fā)展的新歷史。此前有媒體報道，鈣鈦礦龍頭企業(yè)昆山協(xié)鑫光電材料有限公司CEO范斌表示， “鈣鈦礦太陽能(6.830, -0.05, -0.73%)電池大規(guī)模進入市場之后，憑借更高的光電轉(zhuǎn)化效率和顯著下降的成本，有機會在較短時間內(nèi)成為市場主流。”
萬事開頭難。想要組建一個全新事物的難度可想而知，何況是去重新塑造一條牽動經(jīng)濟發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈，但中集來福士研發(fā)團隊對此很是樂觀，高西健表示，“剛開始做肯定是難的，前期也要花費不少成本和科研投入。但是這些問題隨著產(chǎn)業(yè)化的提升慢慢地就好了，未來很大概率中國也會逐漸實施碳關(guān)稅，海上光伏的前景將會越來越好。”
而這種對于海上光伏的樂觀，也是行業(yè)內(nèi)所正在傳遞的。5月底剛剛舉辦的SNEC光伏大會暨(上海)展覽會，被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是全球光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“晴雨表”。在今年這張“晴雨表”中，前往上海赴展的高西健在朋友圈寫下了他的感受：“海上光伏，未來可期。”
