
近日,必維(Bureau Veritas)已向荷(hé)蘭-挪威可再生能(néng)源(yuán)公司SolarDuck頒發了全(quán)球首個漂浮式海上光伏(fú)技術(shù)原型認證(zhèng),用於其0.5兆瓦的Merganser試點平台。
Merganser項目由六個相互連接的平台組成,旨在承受具有挑戰性的海(hǎi)上條件,包括大浪、強(qiáng)風(fēng)和腐蝕性環境。
必維根據(jù)規則和標準對原型進行了細致的評(píng)估,涵蓋了浮動結(jié)構、係泊係統、穩定性(xìng)分析、材料和電氣安全係統等各個方麵。
隨著海洋可(kě)再生能源技術的不斷發展和創新,漂浮式光伏電站作為一種前沿技(jì)術備受矚目。然而,從海洋工程經(jīng)濟性的角度來看,海上光(guāng)伏能否真正實現商業化,還麵臨諸多挑戰。
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海上光伏發(fā)展現狀

相比於傳統的陸地光伏(fú)項目,海上光伏發電將太陽能電池板搬到了(le)廣闊的海洋上,打破了陸地(dì)上的空間限製,讓(ràng)太陽能電池板(bǎn)可以盡情吸(xī)收陽光的(de)能量。
在海洋上,陽光(guāng)無遮擋,日照時間更長,而且海麵反射的光線也有助於提高(gāo)光伏(fú)板的發電效率。據統(tǒng)計,海上光伏發電的(de)發電量比陸地光(guāng)伏發電高出5%到10%不等,這是一個相當可觀的增(zēng)幅。
目前,海上光伏電站主要分為樁基固定式和漂浮式兩(liǎng)大類。
樁基固定式適用於水深小於5米(mǐ)的海域,而水(shuǐ)深達到5米以上的海域則可以采用漂浮式的布局。
這種多樣化的布(bù)局方式使得海上光伏(fú)項目可以適應不同水深的海域,增加了其在(zài)海洋工(gōng)程中的靈活性。
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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(zī)源的占用。尤其對於土地資源緊缺的地區而言,海上光伏(fú)項目具有著無可比擬的重要意義。海洋廣(guǎng)闊(kuò)的水域成為了光伏板的理想“床”,為光伏發電(diàn)提供了廣闊的發展空間。
其次,海(hǎi)水具有良好的冷卻效應,能夠有效降低光伏(fú)組(zǔ)件的工作(zuò)溫度,從而提高發電效率。
相比於陸地光(guāng)伏項目,海上光伏在能源生產效(xiào)率(lǜ)上(shàng)具備(bèi)著顯著的優勢。這種天然的(de)冷(lěng)卻機製不僅可以延(yán)長光伏(fú)組件的使(shǐ)用壽(shòu)命,還能夠減輕光伏係(xì)統的熱量(liàng)損失,進一步提升了光伏發電的經濟效益。
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商業應用(yòng)的難點

1. “底座”成本較高
海上(shàng)光伏(fú)的“底(dǐ)座”是指支撐光(guāng)伏板的結構,它的成本較高是海上光伏(fú)商業化的一個重要難點。
與陸地光伏相比(bǐ),無論是淺(qiǎn)水的樁基固定式還是深水的漂浮式,“底座”都需要更加(jiā)堅固和穩固,以應對(duì)海上惡劣環境的挑戰。
由於(yú)海(hǎi)上光伏電站需要承受台風、巨浪等極端天(tiān)氣條件,其“底座”的設(shè)計與(yǔ)生產成本較(jiào)高,這直接影響了海上光(guāng)伏(fú)項目的投資回報(bào)率。
降低“底座”成(chéng)本(běn),將是海(hǎi)上光伏產業持續(xù)創新的方向之(zhī)一。
可以設想,與傳統的海上油氣和海上風電的導管架或鋼樁底座不同,未來,海上光伏的“底座”將采用輕質材料和模塊化結構,來提高建造效率和降低成本。
同時(shí),采用先進的工(gōng)程(chéng)技術和(hé)智能監控係統也可(kě)以增(zēng)強“底座”的穩定性,減少維護成本,從而提升海上光伏項目(mù)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(huò)碼頭進行組裝或預製。預(yù)製完成後(hòu),需要使用專用的運輸駁船將其運輸到安裝現場,這個過程就是投(tóu)入了運輸成本。
而在海上的安裝過程中(zhōng),固定(dìng)式海上光伏需要在海底進行打樁作業。
這一過程需要利用浮(fú)吊船和(hé)打樁錘等工具,進行(háng)複雜的操作(zuò)和精確的測量。雖然可能不需要大型浮吊(diào)船,但小型浮吊船的(de)船天費用也是一筆不小的成本。

漂浮(fú)式海上光伏的安裝過(guò)程更複雜。
漂浮式的光伏板在碼頭預製(zhì)好以後,需要使用大型運輸駁船將(jiāng)其運(yùn)輸到指定位置。而後,通過係泊係統或錨鏈將其固定。
係泊係統的海洋(yáng)工程成本相當(dāng)高昂,同(tóng)時還要考(kǎo)慮(lǜ)海上環境因素的影響,如風浪、海流等。這增加了(le)施工的難度和複雜性,與海上油氣和海(hǎi)上風電(diàn)的施工難度相比毫不遜色。

此外,海上光伏的安裝還需要進行光(guāng)伏板之間和光伏板(bǎn)與陸地電網之間的電氣連接。
這需要專業的鋪纜船進行施(shī)工作業,鋪設海纜的成本同樣高昂。因(yīn)此,海上光伏項目的(de)安裝成本很(hěn)高,直接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(xiàng)目在投入使用後,麵臨著日常的運維管理工作。與陸地光伏相(xiàng)比,海上光伏的後(hòu)期運維成本更高,主要(yào)體現在以下幾個方麵。
首先,海上光伏(fú)項目的運維管理需要船舶和碼頭等基(jī)礎設(shè)施的支持。
由於光伏板的布置在海上,需要專業的船舶進行巡檢(jiǎn)和維護作業。而陸地光伏則可以直接利(lì)用(yòng)陸路交通(tōng)工具,成本相(xiàng)對較(jiào)低。

其次,海上環境條件複雜(zá)多變,運(yùn)維管理需要考慮海上氣候因素的影(yǐng)響。
如(rú)海風、海浪、鹽霧等因素對設備的(de)損耗和腐蝕具有一定的影響,需要定期進行檢修和維護。這些海上環境因素是陸地光伏所不具備的,增加了海(hǎi)上光(guāng)伏項目的運維難度和成本。
此外,海上光(guāng)伏項目中使用的設備和材料往往需要具備更高的防(fáng)水、防腐蝕性(xìng)能,以應對海水(shuǐ)侵蝕和海洋環境的挑戰。這些特(tè)殊的設備和材料成本較高,也間接增加了後期運維的成本。
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解決及優化(huà)方案(àn)

1. 優化海上安裝體係
設(shè)計合理的海(hǎi)上安裝體係(xì),包括安裝船、起重設備、安裝工具等,以提(tí)高效率和安全性,降低(dī)施(shī)工成本。通過優化設備配置、提高自動化程度和減少(shǎo)人工介入,可以降低(dī)人力成本並提(tí)高安裝效率。
2. 應用先進施工技(jì)術
引入先進(jìn)的(de)施工技術,如遠程監控、自動化控製、三(sān)維成像等,提高安裝過程的精度和效率,降低人力和時間成本。同時,采用模擬仿真技術進行施工方案優化,提高施工質(zhì)量。
3. 優化材料選擇
在海上安裝施工過程中,選擇符合(hé)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,實施材料節約(yuē)政策,減少浪費,提高資源利用效率(lǜ),降低成本。
4. 新(xīn)型設備研(yán)發與應用
針對海上安(ān)裝中的特殊環(huán)境(jìng)和需求,研發適用於海洋工程的(de)新型設(shè)備和工具(jù),提高施工效率(lǜ)和質量,降低運營成本(běn)。通過定製化設備和工具,提高適用性,降低維護費(fèi)用。
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結語

在探討海上光伏能否實現盈利(lì)的同時,我們必(bì)須認(rèn)識到這(zhè)一新興領域所麵臨的挑戰和機遇。
盡管海上光伏項目在(zài)商業化路徑(jìng)上麵臨諸多困難(nán),如高成本、複雜的安裝和運維需求等,但隨著技術的不(bú)斷進(jìn)步和創新,我們(men)可以看到光明(míng)的前景。
隨著全(quán)球對清潔能(néng)源的需求不(bú)斷增長,海(hǎi)上光伏作(zuò)為一種新興的可再生能源(yuán)形(xíng)式,具有巨大的市場潛(qián)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(yàng)的布(bù)局方(fāng)式,使其在海洋工程中具備獨(dú)特的(de)競爭優勢。
解決(jué)海上光伏商業化的關鍵在於降低成本、提(tí)高效率,這需要工程(chéng)技術(shù)、材料科學和運營管理等多方麵的努力。
通過優化安裝體係、應用先(xiān)進施工技術、選擇耐腐蝕材料以及研發新型設備,我們可以有效降低(dī)海上光伏項目的投資和運營成本,提升其商業競爭力。
隨著技術的(de)不斷成熟和市場的(de)逐步(bù)擴(kuò)大,相信海上光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(kě)持續發展注入新的活力。
海洋工程公司應該深入研究和布局海上光伏(fú)市(shì)場,因為海上光伏產業有可能成為未(wèi)來新的市場增長點。
原創 柴亞光 光看世界
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