然而,全新的場景勢必面臨更多不可預測的技術風險與難點需要行業(yè)去突破,在此背景下,由光伏們主辦,中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司、中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司聯(lián)合主辦的第二屆海上新能源發(fā)展論壇于2023年7月13日在山東濟南成功召開。
本次會議邀請了沿海省份能源主管部門、海洋能源專家、電力投資企業(yè)、電力設計院以及設備廠家就海上新能源的發(fā)展空間、成本與經(jīng)濟性、關鍵技術探討、設備選型等話題進行了分享,線下超500位,線上則超萬名行業(yè)人士參加了本次會議。
在致辭環(huán)節(jié),中國光伏行業(yè)協(xié)會副秘書長、新聞發(fā)言人劉譯陽表示,海上光伏有著超百GW的發(fā)展空間,各沿海省份也在紛紛出臺相應的支持政策推動海上光伏的發(fā)展。但復雜的海洋環(huán)境,諸如風暴、鹽霧腐蝕、潮汐等一系列自然環(huán)境變化對海上光伏的安全、可靠均提出了嚴苛的挑戰(zhàn)。此外,經(jīng)濟性與安全性的平衡、審批手續(xù)的辦理以及項目施工難度也與陸地光伏有著明顯的差異,希望各位行業(yè)同仁能夠通過本次會議的探討,共同推動我國新能源的發(fā)展,打造好自己的內(nèi)功,從中國走向國際更為廣闊的市場。
中國光伏行業(yè)協(xié)會副秘書長、新聞發(fā)言人劉譯陽
山東作為我國首批海上光伏項目啟動的省份,從整個項目的規(guī)劃、啟動到實施都積累了豐富的經(jīng)驗。山東省能源局新能源和可再生能源處三級調研員孫寧指出,圍繞海上光伏的發(fā)展,要重點強化頂層設計,按照省級統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一配置資源、統(tǒng)一開發(fā)建設的思路啟動建設,并出臺相應的支持政策,從補貼、稅費、金融以及海域立體確權等方面進行完善。從項目推進來看,標準缺乏以及抗波浪、抗腐蝕等關鍵技術仍待突破,希望各位嘉賓能在本次大會上群策群力,破解制約,促進降本增效,探索出適合海上光伏規(guī)?;l(fā)展的技術路線。
山東省能源局新能源和可再生能源處三級調研員孫寧
中國電建集團西北勘測設計研究院黨委委員、副總經(jīng)理李蒲健強調到,大力發(fā)展海洋新能源將成為我國能源結構轉型的重要戰(zhàn)略支撐,但機遇與挑戰(zhàn)并存,海上光伏設計、施工要克服比地面更惡劣、更復雜、更嚴苛的自然條件,復雜的審批流程也是新的挑戰(zhàn)。希望大家在本次會議通過分享經(jīng)驗、探討問題,共同推動海上光伏規(guī)?;l(fā)展。
中國電建集團西北勘測設計研究院黨委委員、副總經(jīng)理李蒲健
中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司新能源工程院院長姜貞強認為,雖然海上光伏政策友好,開發(fā)前景廣闊,但復雜的海洋環(huán)境、開發(fā)成本、電網(wǎng)消納等諸多難題仍待解決,復雜的地質環(huán)境、惡劣的海洋條件、極端海洋災害都對海上光伏開發(fā)建設和施工提出了巨大挑戰(zhàn)。華東院作為領先海上新能源勘察設計的EPC工程公司,近年來突破了諸多海上光伏技術難題,未來,華東院將持續(xù)超前研發(fā),助推我國海上新能源的發(fā)展。
中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司新能源工程院院長姜貞強
海上新能源開發(fā)趨勢
隨著各地海上光伏規(guī)劃的陸續(xù)出臺,正確理解海上光伏項目建設的用海范圍、建設要求及立體分層設計下的用海審批等政策成為了當下行業(yè)面臨的重要課題。
國家海洋技術中心海洋能發(fā)展中心副主任崔琳指出,海洋清潔能源對未來碳中和的貢獻有著非常強的現(xiàn)實意義,典型代表就是以光伏、風電為代表的新能源。我國海上風電起步較早,而海上光伏則正在成為一種全新的海洋清潔能源的利用形式。海上光伏面臨的海洋挑戰(zhàn),有自然環(huán)境類的,也有海洋環(huán)境技術方面的。因此,要做好海洋環(huán)境的監(jiān)測、預警,降低工程建設風險以及設備運行風險。就未來而言,依托海洋信息基礎打造的智慧海洋模式或能積極應對海洋環(huán)境的風險和挑戰(zhàn)。
國家海洋技術中心海洋能發(fā)展中心副主任崔琳
水電水利規(guī)劃設計總院高級工程師胡意新則從海上光伏發(fā)展趨勢以及規(guī)模化開發(fā)等方面進行了相關分享。他表示,我國開展海上光伏具有重要意義,從規(guī)?;l(fā)展的條件來看,渤海、黃海、東海北部近海水深相對較淺,受臺風影響相對較弱,鹽度相對較低,工程建設條件較好。已有的多個海上光伏項目完成用海確權則為海上光伏規(guī)?;?、基地化開發(fā)提供了項目層面的借鑒。以山東為例,近期以淺海海域為重點,采用漁光互補、多能互補等模式,加快樁基固定式項目開發(fā);中遠期則結合海上風電場址布局啟動漂浮式海上光伏示范,打造“風光同場”一體化開發(fā)模式。
水電水利規(guī)劃設計總院高級工程師胡意新
有機遇也有挑戰(zhàn),胡意新強調到,項目開發(fā)前期相關手續(xù)辦理周期長,數(shù)據(jù)收集時間跨越春秋兩季,同時還有征海費用、軍事影響方面的協(xié)調難度。在建設方面,施工經(jīng)驗有待積累,缺乏專業(yè)的海上光伏施工船,設備方面的可靠性也仍待驗證。就未來而言,發(fā)展有需求、政策有保障、行業(yè)有實力,希望相關各方形成合力、發(fā)揮專長,共同推動海上光伏事業(yè)的發(fā)展。
海光新探索
中國電建作為我國海上光伏設計、施工的主要參與企業(yè)之一,其積累的寶貴經(jīng)驗對整個海上新能源的發(fā)展都有著明顯的促進作用。中國電建集團西北勘測設計研究院工程建設公司副總經(jīng)理張艷指出,海上光伏擁有超百GW的發(fā)展空間,但同時也面臨著技術的經(jīng)濟性以及施工的便捷性的矛盾。浪潮汐、施工組織、管理、專業(yè)施工設備缺乏、施工流程復雜都是當下的行業(yè)難題。
中國電建集團西北勘測設計研究院工程建設公司副總經(jīng)理張艷
在此背景下,中國電建西北院推出了“筑信”數(shù)字化品牌對海上光伏建設周期緊張、施工環(huán)境多變、施工安全風險管控難度大等核心問題,開展智能項目管理、智慧工地、智能通航等數(shù)字化應用,優(yōu)化資源配置效率,梳理工程科學決策、保障施工安全、提升建設質量。與此同時,中國電建西北院海上光伏智能裝備建造項目于7月10日開工,首臺/套智能裝備已于威海文登市成功下料生產(chǎn)。
在本次研討會上,中國船級社CCS青島分社相關領導為為中國電建西北院及中電建西安港行船舶科技有限公司頒發(fā)了海上光伏智能裝備設計原則認可證書。
中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司海工室副主任張寶峰則從海上光伏電站設計方面分享到,近年來,華東院做了大量近海光伏項目,從設計難點來看,主要是結構穩(wěn)定性、技術經(jīng)濟性、樁基防腐、運維以及電機系統(tǒng)的穩(wěn)定性等方面。因此,從固定式來看,要通過混凝土加鋼支撐、混凝土加鋼支架、鋼管樁加鋼桁架或柔性支架實現(xiàn)可靠與經(jīng)濟的平衡;漂浮式的則可以通過貼近水面、地干線、高干線等幾種不同的形式增強穩(wěn)定性。
中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司海工室副主任張寶峰
在本次研討會上,華東院依托豐富的海上光伏項目經(jīng)驗,重磅發(fā)布了O-Solar海上光伏智慧監(jiān)管平臺。
中國電建華東院新能源工程院數(shù)字能源事業(yè)部副總經(jīng)理何正旭表示,O-Solar歷經(jīng)四年研發(fā),一款專為海上光伏領域打造的數(shù)字化產(chǎn)品,融合了5G、衛(wèi)星通信、AIS等通信技術,搭建了覆蓋全場的通信網(wǎng)絡,通過對海上環(huán)境的監(jiān)測,以數(shù)字化為抓手,聚焦安全保障、應急響應、多方協(xié)同還有智慧運維。
中國電建華東院新能源工程院數(shù)字能源事業(yè)部副總經(jīng)理何正旭
天合光能股份有限公司組件研發(fā)負責人王樂向與會嘉賓分享了天合海上光伏組件可靠性研究。王樂表示,相比陸地,海洋環(huán)境復雜多變,“三高三強”下容易導致光伏組件發(fā)電效率下降,壽命縮短。天合光能針對海上光伏場景下推出了“海上光伏雙玻組件”,使用更優(yōu)設計/更低成本邊框,雙玻/雙鍍膜玻璃,IP68連接器、自主接線盒以及共擠POE封裝膠膜和創(chuàng)新連接電偶腐蝕解決方案,實現(xiàn)更可靠、低成本、更耐久、更安全。天合的“海上光伏雙玻組件”已經(jīng)在山東威海文登HG32實證項目、山東濰坊寒亭壽光HG16項目中實現(xiàn)了運用。
天合光能股份有限公司組件研發(fā)負責人王樂
通威太陽能有限公司售前技術總監(jiān)尹海斌探討了海上光伏解決方案。他坦言,目前海上光伏組件業(yè)內(nèi)暫無成熟、可靠的解決方案,需要大量實證后才能正式推向市場。為此,尹海斌分享了通威的海上光伏組件研究方向,從應用難點、材料選型、玻璃性能升級、邊框性能升級、膠膜性能升級、接線盒及連接器性能升級等多方面、全方位匯報了通威海上光伏組件接下來的升級研究方向。
通威太陽能有限公司售前技術總監(jiān)尹海斌
一道新能源研究院總經(jīng)理陳鐵軍匯報了海上光伏三大解決方案。海上光伏有潮上帶、潮間帶、潮下帶三大典型應用場景。針對這三大場景陳鐵軍分別分享了中跨距可調傾角柔性支架、水陸兩棲漂浮式光伏系統(tǒng)、風光同場漂浮式光伏系統(tǒng)三大解決方案。值得注意的是,根據(jù)與常規(guī)樁基式海上光伏系統(tǒng)進行經(jīng)濟技術指標對比,可調傾角、水陸兩棲、風光同場這三種解決方案EPC造價更低,在4.7元/W~5.1元/W之間,全投資內(nèi)部收益率也比常規(guī)樁基式方案更好,最高可達到6.83%。
一道新能源研究院總經(jīng)理陳鐵軍匯
技術與系統(tǒng)
中國電建集團西北勘測設計研究院新能源工程院總工程師惠星匯報了主題演講海上光伏項目開發(fā)規(guī)劃、設計技術創(chuàng)新及發(fā)展趨勢探討。她指出,粗略測算,目前沿海各省樁基固定式海上光伏裝機規(guī)模估算179.40GW、沿海灘涂光伏裝機規(guī)模預估210.60GW,加快建設海上新能源項目是沿海各省份實現(xiàn)碳達峰目標的必由之路。但是,她也提到海上光伏開發(fā)仍處于技術探索期,經(jīng)驗不足,目前已建成海上光伏電站均為規(guī)模較小實證電站,尚無單體規(guī)模較大(超過10萬kW)的集中式海上電站。為此針對海上光伏項目前期工作的關鍵問題,惠星從設計、開發(fā)系統(tǒng)、成本構成以及智能運維管理方面給出了相關分析和專業(yè)建議。
中國電建集團西北勘測設計研究院新能源工程院總工程師惠星
諾斯曼能源科技(北京)股份有限公司技術總監(jiān)高超分享了雙碳目標下海上漂浮光伏系統(tǒng)應用研究。高超表示,目前內(nèi)陸地區(qū)海上光伏漂浮發(fā)展技術走向趨同,外海區(qū)域則按照入海距離分為不同的技術路線。高超還表示:近海小型化方案,主要是項目方陣外圍采用半包圍式防波堤,內(nèi)部建設漂浮式方陣,利用防波堤抑制海浪強度和高度,保護漂浮式方陣,降低建設成本。無掩護區(qū)的海上中型漂浮系統(tǒng)方案,主要是為了適應外海無掩護區(qū)風浪條件惡劣環(huán)境下的方案,不需要其他設備設施,自身即可抵御其所在環(huán)境下的荷載;并適合與風電場結合使用。
諾斯曼能源科技(北京)股份有限公司技術總監(jiān)高超
浙江大學教授、港口海岸與近海工程研究所副所長趙西增分析了海上光伏消浪設施及關鍵技術。他表示,防波消浪設施的經(jīng)濟性和功能性如何平衡是關鍵,建立經(jīng)濟成本可控和性能綜合最優(yōu)的防波堤設置方案是當前的要務。
浙江大學教授、港口海岸與近海工程研究所副所長趙西增
華晟新能源科技有限公司技術研發(fā)中心副主任周華明對華晟的海光組件進行了探討。海上光伏前景廣闊,但挑戰(zhàn)巨大??茖W的結構設計和嚴謹?shù)牟牧戏桨甘墙鉀Q海光應用痛點的關鍵。華晟專注海光應用,推出高效、可靠,為用戶提供高應用價值,低碳綠色海光組件產(chǎn)品——V-ocean,組件功率高達723.97W,效率23.3%。據(jù)悉,V-ocean DH高溫高濕6000循壞功率衰減<4%,TC600衰減<0.6%,UV 180功率衰減,3%;各項加嚴老化數(shù)據(jù)證明V-ocean高可靠。
華晟新能源科技有限公司技術研發(fā)中心副主任周華明
中國科學院海洋研究所研究員、重點實驗室主任段繼周匯報了海上新能源防腐蝕問題研究。據(jù)介紹,若采取有效腐蝕污損控制策略,可避免25%-40%腐蝕成本損失(5,000-8,000億人民幣)。為降低腐蝕成本,發(fā)展全壽命周期的腐蝕防護技術,段繼周提出了海洋鋼結構浪花飛濺區(qū)防腐蝕解決方案、海洋鋼結構大氣區(qū)防腐蝕解決方案以及海洋鋼結構水下區(qū)防腐蝕等解決方案,不斷提升海洋腐蝕防護技術,助推經(jīng)略海洋走向深遠海。
中國科學院海洋研究所研究員、重點實驗室主任段繼周
東方日升新能源股份有限公司高級產(chǎn)品經(jīng)理丁馳濤就異質結組件助力海上光伏發(fā)展為題做了分享,他表示在海洋嚴苛的環(huán)境下,東方日升采用了耐腐蝕邊框、雙鍍玻璃、適配性膠膜、IP68接線、冷縮套管等方式來組成海上組件解決方案,同時東方日升堅定走以HJT+210為主導的n型技術路線,在自有專利基礎上,實現(xiàn)四個首家:首家全面量產(chǎn)自有專利0BB電池、首家實現(xiàn)90微米電池片量產(chǎn)、首家實現(xiàn)純銀用量<10mg/W、首家獨創(chuàng)昇連接0主柵無應力串聯(lián)技術來助力異質結組件的高效使用。
東方日升新能源股份有限公司高級產(chǎn)品經(jīng)理丁馳濤
關于海上光儲方面,華為數(shù)字能源技術有限公司山東代表處解決方案總監(jiān)吳透明帶來了華為智能光儲解決方案助力打造海上光伏精品工程的主題演講,他表示建設海上光伏,成為實現(xiàn)碳中和以及構建新型電力系統(tǒng)的重要實踐,但同時存在光伏電站收益需求受海上惡劣環(huán)境影響大、海上光伏基地規(guī)模大,傳統(tǒng)方案智能化程度低,運維難度大、海上環(huán)境存在對電站財產(chǎn)安全和人身安全的隱患三大挑戰(zhàn),華為基于此通過能量流、信息流融合、光儲融合、數(shù)字技術電力電子技術融合的三個融合,打造“自動駕駛、安全可靠”的海上光伏精品工程。
華為數(shù)字能源技術有限公司山東代表處解決方案總監(jiān)吳透明
廈門科華數(shù)能科技有限公司技術支持總監(jiān)王大龍就科華高可靠光儲系統(tǒng)助力海上光伏為題做了專業(yè)分享,他介紹道目前海上光伏有海面樁基,施工困難、環(huán)境惡劣,高濕高鹽場景,防護要求高、故障處理,后期設備維護困難、海面施工,綜合建設成本高四大建設難點。海上光伏高濕場景,組件更容易產(chǎn)生組件衰減,科華逆變器具備PID修復或防護功能,可以有效抑制組件衰減,降低組件衰減導致的發(fā)電量損失。同時科華逆變器擁有三防涂敷、銅排鍍鎳、高防護三條策略來應對高濕環(huán)境。
廈門科華數(shù)能科技有限公司技術支持總監(jiān)王大龍
經(jīng)驗與融合發(fā)展
對于海上光伏技術現(xiàn)狀及存在問題分析,國家能源集團低碳研究院技術研發(fā)負責人、高級工程師李博研表示隨著我國光伏行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的不斷成熟及完善,適用于海洋環(huán)境的光伏技術正在取得突破,海上光伏電站的建設已具備技術可行性。國家能源集團低碳研究院擁有超過10年的光伏組件設計和生產(chǎn)經(jīng)驗,對常規(guī)光伏組件、雙玻光伏組件和柔性輕質化光伏組件等的設計、制造和可靠性有深入了解。通過先進方法論,可根據(jù)海上應用的特殊環(huán)境(海浪拍擊、海水腐蝕、海鹽結晶、海洋生物附著等)對組件進行定制設計 (浮體一體化),使其更適合海洋環(huán)境應用。
中集集光海洋科技(煙臺)有限公司總經(jīng)理潘細錄就漂浮式海上光伏示范項目經(jīng)驗分享做了演講,他介紹道中集集光海洋科技(煙臺)有限公司是由煙臺中集來福士海洋科技集團有限公司和煙臺高新建設投資開發(fā)有限公司聯(lián)合組成的,提供基于海上光伏和海洋新能源的海域綜合開發(fā)綜合解決方案。他表示海上新能源的單個環(huán)節(jié)單打獨斗肯定不行,設需要全行業(yè)共同努力,同時使用場景變了、建造方式變了、安裝方式變了、需要改變模式,最后需要考慮到風光融合、漁光互補等綜合發(fā)展形式。
中集集光海洋科技(煙臺)有限公司總經(jīng)理潘細錄
關于海上灘涂光伏工程實踐及思考,華能(浙江)能源開發(fā)有限公司玉環(huán)分公司光伏項目部主任金玉磊介紹道,華能清港灘涂漁光互補光伏電站(清港光伏電站)是通過利用潮間帶末利用灘涂新建的一座漁光互補型光伏電站。項目動態(tài)總投資5.94億元,占地面積約1800畝,其工程建設思路有對沿海灘涂淤泥質潮間帶地質條件及特性進行研究??朔涃|灘涂、潮汐,臺風等惡劣自然因素對施工作業(yè)和物資運輸產(chǎn)生的不利影響。結合綠色能源發(fā)展、漁業(yè)養(yǎng)殖、生態(tài)恢復及資源整合等,多維度挖掘灘涂資源立體空間上的高質量綜合利用,做到不改變?yōu)┩康淖匀粚傩缘取?/p>
華能(浙江)能源開發(fā)有限公司玉環(huán)分公司光伏項目部主任金玉磊
哈爾濱工程大學煙臺研究院院長助理、教授吳晟就近海漂浮式光伏發(fā)電場機械與電氣故障預警與智慧運維技術做了專題分享,他表示我國沿海50米水深內(nèi)可開發(fā)的海上風電超過5億kW,海上光伏超過10億kW,產(chǎn)業(yè)規(guī)??蛇_10萬億元,東部沿海陸地空間資源緊缺,大力發(fā)展海上光伏是必然趨勢。在漂浮式光伏場環(huán)節(jié)監(jiān)測方面,主要通過強風強浪條件下海洋動力參數(shù)(海流、海浪、風速、溫度、鹽度)與海洋生態(tài)參數(shù) (pH、溶解氧、葉綠素)在線、原位觀測與數(shù)據(jù)遠程傳輸;海洋大數(shù)據(jù)采集與預測,建立海上多源異構數(shù)據(jù)模型,形成海上惡劣環(huán)境的預警、預報機制;海上漂浮式光伏發(fā)電場長期運行所帶來的遮光效應和水體循環(huán)阻礙作用對海洋初級生產(chǎn)力影響的評估。
哈爾濱工程大學煙臺研究院院長助理、教授吳晟
對于灘涂光伏項目施工經(jīng)驗交流,大唐集團浙江新能源公司項目經(jīng)理劉建平介紹道,長大涂灘涂光伏項目針對潮間帶內(nèi)運輸難的問題,修建臨時轉運平合,漲潮的時候,采用運輸船、動力浮臺和人工浮臺等進行材料運輸和平臺、步道轉場;退潮的時候,采用卷揚機、犁田式運輸船和浮體軌道等運輸材料。針對灘凃淤泥厚,退潮時運輸難的問題,結合灘涂內(nèi)的天然水道,在光伏區(qū)內(nèi)根據(jù)施工需要縱向和橫向開挖人工運河來解決設備和材料的運輸。作為國內(nèi)首個外灘涂潮間帶光伏項目,其成功建設的經(jīng)驗非常寶貴,值得同類工程在設計、施工、試運行等方面借鑒。
大唐集團浙江新能源公司項目經(jīng)理劉建平