從內(nèi)陸到戈壁再到海洋,光伏產(chǎn)業(yè)一直在不斷探索新的應(yīng)用場景!
近年來,在政策與市場雙重驅(qū)動下,光伏行業(yè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展,目前,陸地光伏項(xiàng)目占用較多的土地面積和資源,而我國海域遼闊可利用資源充沛,在非耕地空間充分開發(fā)后,光伏市場的進(jìn)一步挖掘潛力方向?qū)⑥D(zhuǎn)向海上,海洋作為光伏另一應(yīng)用場景,被認(rèn)為是未來發(fā)展的主流方向。
海上“追光”前景淺析
相較于陸地光伏多年發(fā)展的豐富建設(shè)經(jīng)驗(yàn)而言,我國海上光伏起步較晚,目前還處于初期階段,但我國沿海地區(qū)占據(jù)豐富的太陽能資源,年均總輻射量處于4800~5500MJ/m2,海洋水面遼闊,少遮擋,在相同日照下,海面日照時(shí)間長,加之海面反射的太陽光,海上光伏電站發(fā)電量將比陸地光伏電站發(fā)電量高出5-10%。
我國大陸海岸線長1.8萬公里,按照理論,可安裝海上光伏的海域面積約為71萬平方公里。按照1/1000理論研究比例估算,可安裝海上光伏的面積約700多平方公里,可安裝海上光伏裝機(jī)規(guī)模超過100GW。
如此龐大的裝機(jī)規(guī)模,則蘊(yùn)含著龐大的市場規(guī)模,據(jù)智研瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示,2023年海上光伏市場規(guī)模123.6億元,預(yù)計(jì)到2029年將達(dá)到213.6億元。
數(shù)據(jù)來源:智研瞻產(chǎn)業(yè)研究院
從全國各地區(qū)海上光伏占比分布來看,華東地區(qū)占比最高,達(dá)到42.7%,是我國海上光伏行業(yè)的主要市場。其次是華南地區(qū),占比為26.5%;華中地區(qū)占比為13.6%;華北地區(qū)占比為10.4%;西南地區(qū)占比為5.8%;西北地區(qū)占比為0.9%。
海上光伏分為樁基固定式和漂浮式,樁基固定式海上光伏適用于沿海灘涂及潮間帶,但有一定的局限性,樁基固定式需在離岸5公里內(nèi)安裝,否則打樁成本和風(fēng)險(xiǎn)都會大幅增加。因此,樁基固定式會更傾向于和現(xiàn)有海上風(fēng)電結(jié)合,利用現(xiàn)有的海底電纜和基建設(shè)施,建設(shè)成本會更可控。目前,我國海上光伏均為樁基固定式海上光伏項(xiàng)目。
漂浮式海上光伏作為另一種應(yīng)用場景,適用于深海區(qū)域,以浮體、錨固等取代地樁和支架,方案靈活度更高。通常情況下,漂浮式電站組件需要依靠浮體漂浮在水面上,在適應(yīng)水位變化方面具有天然的優(yōu)勢。但目前我國漂浮式海上光伏電站還處于實(shí)證階段,未來有更大的發(fā)展空間。
目前國際范圍內(nèi)的海上光伏電站仍處于示范或預(yù)商業(yè)化階段,雖然已有多個(gè)國家開展了相關(guān)探索并針對性的進(jìn)行了技術(shù)研發(fā),但目前仍在突破瓶頸階段。而我國海上光伏產(chǎn)業(yè)正迎來跨越發(fā)展的關(guān)鍵期,但由于目前還處于起步階段,面臨諸多問題和困難。
海上光伏發(fā)展難在哪?如何打破瓶頸?
與傳統(tǒng)陸地光伏電站相比,海上光伏目前尚處于產(chǎn)業(yè)初期,缺少政策專項(xiàng)規(guī)定、成本高于陸地光伏,以及漂浮式光伏還存在的諸多技術(shù)難點(diǎn),所以海上光伏絕對不是陸地光伏的簡單“平移”。
首先,海上復(fù)雜的環(huán)境制約了海上光伏的發(fā)展,海上多臺風(fēng)、海浪、潮汐、海冰等天氣和現(xiàn)象,海上光伏更容易受到地形、氣候等自然因素的限制。
樁基固定式光伏項(xiàng)目面臨潮濕、鹽分高的環(huán)境,金屬支架極易發(fā)生腐蝕。在寒冷地區(qū),可能會出現(xiàn)冰塊撞擊組件的情況。在一些海水鹽度偏高的海域,鹽霧結(jié)晶附著在組件表面,可能帶來發(fā)電量的損失。另外,沿海區(qū)域往往多臺風(fēng),極易對光伏項(xiàng)目的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。
漂浮式光伏項(xiàng)目也同樣面臨著環(huán)境問題,由于目前我國還沒有建成的漂浮式光伏項(xiàng)目,所以經(jīng)驗(yàn)相對較少,從多模塊漂浮平臺抗風(fēng)浪,到漂浮式光伏系統(tǒng)部件耐久性,再到錨固系統(tǒng)、施工運(yùn)維等關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)都需要進(jìn)一步升級與優(yōu)化。
在海上光伏成本方面,目前仍未找到合理下降路徑,也是阻礙海上光伏發(fā)展的一大因素。據(jù)國際可再生能源機(jī)構(gòu)測算,海上光伏電站的建設(shè)成本比陸地光伏電站要高出5%-12%左右。其中,漂浮式光伏電站的造價(jià)更高,有業(yè)內(nèi)人士曾透露,漂浮式光伏電站的原材料成本比常規(guī)光伏原材料高出10%-30%。
今年,11月14日山東青島即墨海上光伏項(xiàng)目EPC(一期)中標(biāo)結(jié)果單價(jià)為2.989元/W;11月29日,三峽集團(tuán)東山杏陳180MW海上光伏電站項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工項(xiàng)目中標(biāo)結(jié)果單價(jià)為2.19元/W,12月4日,中廣核寧德200MW海上光伏項(xiàng)目EPC中標(biāo)候選人公示第一中標(biāo)候選人報(bào)價(jià)單價(jià)為4.727元/W,第二中標(biāo)候選人報(bào)價(jià)單價(jià)4.727元/W,第三中標(biāo)候選人報(bào)價(jià)單價(jià)為4.363元/W。
從中標(biāo)價(jià)格和報(bào)價(jià)單價(jià)可以看出,相較于目前陸地光伏項(xiàng)目動輒0.8元/W的報(bào)價(jià),海上光伏項(xiàng)目的招投標(biāo)價(jià)格要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陸地光伏項(xiàng)目。降本成為海上光伏迫切需要解決的問題。從專業(yè)材料研發(fā)、技術(shù)水平提高到實(shí)際工程建設(shè),海上光伏仍然有很大的降本增效空間。
而在針對海上光伏組件轉(zhuǎn)換效率方面,目前,已有多家組件廠宣布可實(shí)現(xiàn)海上光伏出貨。以天合光能為例,其至尊N型組件在灘涂項(xiàng)目上已有規(guī)模應(yīng)用,樁基固定式海上光伏也有較多的實(shí)證案例;在國電投的煙臺海陽HG34實(shí)證項(xiàng)目中,隆基綠能定制化Hi-MO 5光伏組件的抗腐蝕、抗風(fēng)及抗隱裂能力得到認(rèn)可,這意味著我國近海樁基固定式海上光伏實(shí)證項(xiàng)目獲得階段性成功。
此外,通威股份、正泰新能等組件產(chǎn)品也均獲得相關(guān)機(jī)構(gòu)對海上光伏產(chǎn)品的認(rèn)證。華晟新能源在今年5月就推出了擁有更高發(fā)電量、更強(qiáng)耐腐蝕性能的全球首款海上光伏專用產(chǎn)品V-ocean組件,在支架成本和用海面積上都有顯著優(yōu)化。
另外,海上光伏在海域規(guī)劃、確權(quán)審批等方面是目前項(xiàng)目開發(fā)的最大瓶頸,由于目前我國海上光伏用海案例較少,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足,相關(guān)海上光伏用海管理配套政策不足,致使海上光伏前期開發(fā)進(jìn)程相對較長。
不過,海上光伏正如十年前的陸地光伏,從技術(shù)革新到產(chǎn)業(yè)變革,不斷尋求突破點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了平價(jià)上網(wǎng),相信,海上光伏在經(jīng)過不斷地政策引導(dǎo)、技術(shù)突破及產(chǎn)業(yè)鏈的完善,也會實(shí)現(xiàn)降本增效這一終極訴求。
海上光伏未來可期
近兩年,我國對于海洋能源發(fā)展十分重視,而政策正是推動沿海各省加快開發(fā)海上光伏的最主要力量。在國家層面,2021年11月自然資源部發(fā)布了《關(guān)于規(guī)范構(gòu)筑物用海審批有關(guān)事項(xiàng)的通知》;今年6月1日,國家再出政策利好,自然資源部發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)海域立體設(shè)權(quán)工作的通知(征求意見稿)》,鼓勵(lì)對海上光伏、海上風(fēng)電等用海進(jìn)行立體設(shè)權(quán)。
在地方層面,近3年來,山東、江蘇、遼寧、浙江等沿海省市都已出臺或醞釀出臺海上光伏的相關(guān)政策和規(guī)劃。去年7月,《山東省海上光伏建設(shè)工程行動方案》提出,打造“環(huán)渤?!薄把攸S?!眱纱笄f千瓦級海上光伏基地,總裝機(jī)規(guī)模4200萬千瓦。今年5月,《江蘇省海上光伏開發(fā)建設(shè)實(shí)施方案(2023—2027年)》明確提出,到2025年,全省海上光伏累計(jì)并網(wǎng)規(guī)模力爭達(dá)到500萬千瓦,到2027年建成千萬千瓦級海上光伏基地,全省海上光伏累計(jì)并網(wǎng)規(guī)模達(dá)到1000萬千瓦左右。江蘇沿海將重點(diǎn)建設(shè)43個(gè)固定樁基式海上光伏項(xiàng)目,裝機(jī)容量1265萬千瓦。
其中,以山東省出臺政策最為密集補(bǔ)貼力度最大,對2022—2025年建成并網(wǎng)的“十四五”漂浮式海上光伏項(xiàng)目,分別按照每千瓦1000元、800元、600元、400元的標(biāo)準(zhǔn)給予財(cái)政補(bǔ)貼,補(bǔ)貼規(guī)模分別不超過10萬千瓦、20萬千瓦、30萬千瓦、40萬千瓦。
在國家及各省出臺的相關(guān)政策逐步落實(shí)細(xì)化,海上光伏正在從政策引導(dǎo)下,持續(xù)發(fā)展全產(chǎn)業(yè)鏈,逐步走向市場化。