在碳達峰、碳中和目標的支撐下,近年來,新能源行業(yè)迎來了迅速發(fā)展的新周期,光伏市場也迎來愈加火熱的行情。根據(jù)國家能源局最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2022年我國光伏新增裝機量達到87.41GW,再創(chuàng)歷史新高,并且連續(xù)10年位居世界第一;累計裝機量已經(jīng)達到392.61GW,成為全國僅次于火電、水電的第三大電力來源,與排名第二的水電差距不足21GW。
然而,我國光伏產(chǎn)業(yè)迎來高光時刻的同時,也存在諸多問題和挑戰(zhàn)。在東部沿海地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達、人口稠密,用電需求量大,建設(shè)大型陸上光伏項目是不太可能實現(xiàn)的。所以目前主要的大面積光伏都集中在人口稀少的西部,再通過西電東送工程,將西部的電力輸送到東部,從而緩解沿海城市電力緊缺問題。在用電大省附近的海面直接安裝光伏板發(fā)電,從輸送成本上當然更劃算。
加之,我國光伏產(chǎn)業(yè)面臨著前所未有的嚴格監(jiān)管。2022年5月,水利部印發(fā)《關(guān)于加強河湖水域岸線空間管控的指導意見》明確,光伏、風力發(fā)電等項目不得在河道、湖泊、水庫內(nèi)建設(shè)。疊加各地政府嚴查農(nóng)光互補項目,中東部地區(qū)的新能源項目發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)愈發(fā)凸顯。
于是,我國東部沿海地區(qū)把發(fā)展光伏的目光投向了我國東部的廣闊海洋。據(jù)國家海洋技術(shù)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。按照1/1000的比例估算,可安裝海上光伏裝機規(guī)模超過70GW。
據(jù)了解,海上光伏是指在海面上建立的光伏電站,是光伏發(fā)電的一種新型利用方式,它與陸上光伏最大的不同就在于,它不占用農(nóng)業(yè)用地,只利用現(xiàn)有的海面建立發(fā)電站。
“通常大型陸上光伏項目需要占用較多的土地面積和土地資源,而海上光伏發(fā)電是一種新的能源利用方式和資源開發(fā)模式,是將光伏發(fā)電站從陸地搬到了海上,在海洋上利用光伏技術(shù)建立起發(fā)電站,具有發(fā)電量高、土地占用少、易與其他產(chǎn)業(yè)相結(jié)合等特點。”中國電建集團華東勘測設(shè)計研究院有限公司海上光伏技術(shù)組副組長趙悅在日前舉辦的2022中國光伏行業(yè)年度大會上介紹。
公開信息顯示,目前,海上光伏主要可以分為樁基固定式和漂浮式兩大類,我國光伏產(chǎn)業(yè)的觸角已經(jīng)延伸到了海洋。其中山東最為積極,此外,江蘇、浙江、遼寧、廣東都有規(guī)劃海上光伏項目。截至2022年5月底,我國已經(jīng)確權(quán)的海上光伏用海項目共28個,累計確權(quán)面積達1600余公頃。
現(xiàn)階段海上光伏以樁基式為主(灘涂、潮間帶),但光大證券指出,由于樁基固定式海洋光伏電站是將發(fā)電設(shè)備固定在近海或灘涂區(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相應的適用范圍更廣,或?qū)⒊蔀槲磥砗Q蠊夥娬镜闹髁餍问健?/p>
2022年5月,山東省首批樁基固定式海上光伏項目競爭配置,正式打響全國海上光伏“第一槍”,10個項目總規(guī)模高達11.25GW,廣受行業(yè)關(guān)注。月余后,競配結(jié)果正式出爐,國家電投、國家能源集團、山東能源集團等19家企業(yè)“首吃螃蟹”。
2022年10月,國家電投山東半島南3號海上風電場深遠海漂浮式光伏500千瓦實證項目在山東省煙臺市海陽南側(cè)海域成功發(fā)出第一度電,成為全球首個深遠海風光同場漂浮式光伏實證項目。
廣闊的發(fā)展前景下,海洋的特殊環(huán)境也給海上光伏項目帶來諸多新挑戰(zhàn):海洋環(huán)境風險帶來的技術(shù)、經(jīng)濟難題,以及案例經(jīng)驗少、配套政策不足等用海問題等。以日前國家能源局通報為例,大型風電光伏基地還存在“電網(wǎng)等項目”、“項目等電網(wǎng)”和“電網(wǎng)等規(guī)劃”的問題。與此同時,新能源關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)進步針對不同項目應用場景的設(shè)備選型與設(shè)計方案,均面臨著新的挑戰(zhàn)。面對多重挑戰(zhàn),如何突破這些難題,成為解鎖海上光伏發(fā)展應用的當務(wù)之急。
據(jù)張世殊分析,在光伏方面,極端天氣條件下光伏組件支架系統(tǒng)損壞時有發(fā)生,光伏組件技術(shù)路線尺寸的不同均會影響項目水平,如何通過合理選型,比選經(jīng)濟性從而確定關(guān)鍵設(shè)備正越來越重要。光伏應用場景的多樣化以及用地指標的合理控制,對精細化的設(shè)計要求愈來愈高,如何保障新產(chǎn)品新技術(shù)在新場景應用上的高效、可靠、穩(wěn)定,仍需設(shè)備企業(yè)、開發(fā)企業(yè)以及設(shè)計院等共同研究。