
近日,必維(Bureau Veritas)已向(xiàng)荷蘭-挪威可再生能源公司SolarDuck頒發了全球首個漂浮式海上(shàng)光伏技術原型認證,用於其0.5兆瓦的Merganser試點平台。
Merganser項目由六個相互連(lián)接的平(píng)台組成,旨在承受具有(yǒu)挑戰(zhàn)性的海上條件,包括大浪、強(qiáng)風和(hé)腐蝕性環境。
必(bì)維根據(jù)規則和標準對原型進行了細致的評估(gū),涵蓋了浮動結構(gòu)、係泊係統、穩定性分析、材料和電氣安全係(xì)統等各個方麵。
隨著海洋可再生能源技術的不斷發展和創新,漂浮式光伏電站作(zuò)為(wéi)一種前沿(yán)技術(shù)備受矚目。然而,從海洋工程經濟性的角度來看,海上光伏能(néng)否真(zhēn)正實現商業化,還麵臨(lín)諸多挑戰。
01
—
海上光伏發展現狀

相比(bǐ)於傳統的陸地光(guāng)伏項目,海上光伏發電將(jiāng)太陽能電池板搬到了廣闊的海洋上,打(dǎ)破了陸地上的空(kōng)間限製(zhì),讓太(tài)陽能電池板可以盡情吸收陽光的能量。
在海洋上,陽光無(wú)遮擋,日(rì)照時(shí)間更長,而且海麵反射的光線也有助於提高(gāo)光伏板的發電效(xiào)率。據統計,海上光伏發電的發電量比陸(lù)地光伏發(fā)電高出5%到10%不(bú)等,這(zhè)是一個相當可觀的增幅。
目前,海上光伏電(diàn)站主要分為樁基固定式和漂浮式兩大類。
樁基固定式適用於水深小於(yú)5米的海域,而水深達到5米以(yǐ)上的海域則可以采用漂浮式的(de)布局。
這種多樣化的布局方式使得(dé)海上光伏項目可以適應不同(tóng)水深(shēn)的海域,增加了其在海洋(yáng)工程中的靈活性。
02
—
海上光伏的優勢

首先,海上光伏最大的優勢是充分利用水域麵積,避免了對(duì)土地資源的占用。尤其對於土(tǔ)地資源緊缺的地區而言,海上光伏項目具有著無可比擬的重要意義。海洋廣闊的水域成為了光伏板的理(lǐ)想“床”,為光伏發電提供了廣闊(kuò)的發展空間(jiān)。
其次,海水具有(yǒu)良好的(de)冷卻(què)效應(yīng),能夠(gòu)有效(xiào)降(jiàng)低光伏組件的工作溫度,從而提高發電效率。
相比於陸地光伏項(xiàng)目,海上光伏在能源生(shēng)產效率上具備著顯著的優勢。這種天然的冷卻(què)機(jī)製不僅可以延長光伏組件的使(shǐ)用壽命,還能夠(gòu)減輕光伏係統的熱(rè)量損失,進一步提升了(le)光伏發電的經濟效益。
03
—
商業應用的難點

1. “底座(zuò)”成本較高
海上光伏的“底座”是指支(zhī)撐光伏板的結構,它的成本較高是海上光伏商業化的一個(gè)重要(yào)難點。
與陸地光伏(fú)相比,無論是淺(qiǎn)水的樁基固(gù)定式(shì)還是深水的漂浮(fú)式,“底座”都需要更加堅固和穩固(gù),以應對(duì)海上惡劣環境的挑戰。
由於海上光伏電站需要承受台風、巨浪等極端天氣條(tiáo)件,其“底座”的設計與生產成(chéng)本較高,這直(zhí)接影響了海上光伏項目的投資回報率。
降低“底座”成本,將是海上光伏產業持續創新的方向之(zhī)一。
可以設想,與傳(chuán)統的海上(shàng)油(yóu)氣和海上風電的導管架或鋼樁底(dǐ)座不(bú)同,未來,海上光伏(fú)的“底座”將采用輕質材料和模塊化(huà)結構,來提高建造效率和降低成本。
同時,采用先(xiān)進的工程(chéng)技(jì)術和智能監控係統也可以增強“底座”的穩定性,減少維護成本,從而提升海上光伏項目的商業競爭力。
2. 海上安裝成本高
海上光伏通常是在陸地或碼頭進行組(zǔ)裝或預製。預製完(wán)成後(hòu),需要使用專用的運輸駁船將其運輸到安裝(zhuāng)現場,這個過程就是投入了運輸成本。
而在海(hǎi)上的安裝(zhuāng)過程中,固定式海上光伏需(xū)要在海底進行打樁作業。
這一過程需要利用浮吊船和打樁錘等工具,進行複雜的操作和精確的測量。雖然可能不需要大型浮吊船(chuán),但小(xiǎo)型浮吊船的船天費用也是一筆不(bú)小的成本。

漂浮式海上光伏的安裝過程(chéng)更複雜(zá)。
漂浮式的光伏板在碼頭(tóu)預製好以後,需要使用大型運輸(shū)駁船將其運輸到指(zhǐ)定位置。而後,通(tōng)過係泊係統或錨鏈將其固定。
係泊(bó)係統的海洋工程成(chéng)本相(xiàng)當高昂,同時還要考慮海上環境因素的影響,如風浪(làng)、海流(liú)等。這增加了施工的難度和複雜性,與(yǔ)海上油氣和海上風電的施工難度相比毫不遜(xùn)色。

此外,海上光伏的安裝還需要(yào)進行光伏板之間和光(guāng)伏板與陸地電網之間的電氣連接。
這需要專業的鋪纜船進行施工作業,鋪(pù)設海纜(lǎn)的成本同樣高昂。因此,海上光伏項目(mù)的安裝成本很高,直接(jiē)影響著其商業化運營的盈利能力。
3. 後期運維成本高
海上光伏項目在投入使用後(hòu),麵臨著日常的運維管理工作。與陸(lù)地光伏相比,海上光伏的後期運維成本更高,主要體現在以下幾個方麵。
首先,海上光(guāng)伏項目的(de)運維管理需要船舶和碼頭等基礎設施的支持。
由於光伏板的(de)布置在海上,需(xū)要專業的船舶進行巡檢和維(wéi)護作業(yè)。而陸地光伏則可以(yǐ)直接利用陸路交通工(gōng)具(jù),成本相對較低。

其次(cì),海上環境條件複雜多變,運維管(guǎn)理(lǐ)需(xū)要考慮海上氣候因素的影響(xiǎng)。
如海風、海浪、鹽霧等因素對設備(bèi)的損耗和腐蝕具有一定的影響(xiǎng),需要定期進(jìn)行檢修和維護。這些海(hǎi)上環境因素是陸地光伏所不具備的,增加了海上光伏項目(mù)的運維難度和成本。
此外,海上光伏項目中使用的設備和材料往往需要具備更高的防水、防腐蝕(shí)性能,以應對海(hǎi)水侵蝕和海洋環境的挑戰。這些特殊的設備和材料成本較高,也間接(jiē)增(zēng)加了後期運維的成本。
04
—
解決(jué)及(jí)優化方(fāng)案

1. 優化海上安裝體係
設計合理的海上安裝體係,包括(kuò)安裝船、起重設備、安裝工具等,以(yǐ)提高效率和安全性(xìng),降低(dī)施工成本。通過優化設備配置(zhì)、提高自動(dòng)化程度(dù)和減少人(rén)工介入,可(kě)以降低人力成本並提高安(ān)裝效率。
2. 應用先進施工技術
引入(rù)先進的施(shī)工(gōng)技術,如遠程監(jiān)控、自動化控製、三維成像等,提高安裝過(guò)程的精度和效率,降低人力和時間(jiān)成本。同時,采用模擬仿真技術進行(háng)施工方案優化,提高施工質量。
3. 優化材料選擇
在海上安裝施工過程中,選擇符合海洋環境要求的材料,提高耐腐蝕性能和長期穩定性,降低維護成本。同時,實(shí)施材料節約政策(cè),減少浪(làng)費,提高資源利(lì)用效率,降低成(chéng)本。
4. 新(xīn)型設備研發與應用
針對海上安裝中(zhōng)的特殊環境和需求(qiú),研發適用(yòng)於海洋工程的新型設(shè)備(bèi)和工(gōng)具,提高施工效率和質(zhì)量,降低運營成本。通過定製化(huà)設備和工具,提高適用性,降低維護費用。
05
—
結語

在探討海上光伏能否實現盈利的同時,我們必須認識到這一新興領域所麵臨的挑戰和機遇。
盡管海(hǎi)上光伏項目在商業化路徑上(shàng)麵臨諸多困難(nán),如高成本、複雜的安(ān)裝和運維需求等,但隨著(zhe)技(jì)術的不斷進(jìn)步和創新,我們可以看(kàn)到光明的(de)前景。
隨著全球對清潔能源的需求(qiú)不斷增長,海上(shàng)光伏(fú)作為一種新興的可再生能源形式(shì),具有巨大(dà)的市場潛力。
其優勢在於充分利用水域麵積、海水冷卻效應以及靈活多樣的布(bù)局方式,使(shǐ)其在海洋工程中具備獨特的競爭優勢。
解決海上光伏商業化(huà)的關鍵在於降低成本、提高效率,這(zhè)需(xū)要工程技術、材料科學和運營管理(lǐ)等多方麵的努力。
通過優化安裝體係、應用先進施工技術、選擇耐腐蝕材(cái)料以及研發新型設備,我(wǒ)們可以有效降低海上光(guāng)伏項目的投資(zī)和運營(yíng)成本,提升其商(shāng)業競爭(zhēng)力(lì)。
隨著技術的不斷成熟和市場的逐步擴大,相信海上光(guāng)伏將會逐漸成為清潔能源領(lǐng)域的重要組成部分,為海洋工程和可持(chí)續發展注(zhù)入新(xīn)的活力。
海洋(yáng)工(gōng)程(chéng)公司應該(gāi)深入研究和(hé)布(bù)局海上光伏市場,因(yīn)為海上光伏產業有可(kě)能成為未來新(xīn)的(de)市場增長點。
原創 柴亞光 光看世界(jiè)