开启“下海”模式,海上光伏会是下一个蓝海吗?

日期:2023-02-20  作者:益祥资本

作者  编辑 Jason


近年来,随着全球碳减排进程加速,可持续发展的清洁能源成为了主角。而在碳达峰、碳中和目标的支撑下,新能源行业更是迎来了迅速发展的新周期,光伏市场也迎来愈加火热的行情。

迈入“十四五”之后,国家政策、地方规划密集出台,国有企业强势加入,我国光伏市场更是迎来高速发展的时代。根据国家能源局最新统计数据显示,2022年我国光伏新增装机量达到87.41GW,再创历史新高,并且连续10年位居世界第一;累计装机量已经达到392.61GW,成为全国仅次于火电、水电的第三大电力来源,与排名第二的水电差距不足21GW。

▲2011~2022年光伏历年新增装机规模

值得注意的是,随着传统能源价格的持续上升,随着产能及技术的充分释放,过去十年里,光伏的度电成本下降了90%,2023年的光伏电力或将成为全球第一大便宜的电力形式,这也是光伏产业持续发展、生生不息的底气。

在光伏产业迅速发展的同时我们也看到,随着陆上光伏装机量的持续增长,土地资源和相关政策限制正在成为制约光伏规模化发展的关键因素。多个部门针对农田和涉水涉林等新能源用地出台了相关政策,严格管控光伏电站项目建设,而中东部光伏项目又主要以农光、渔光互补类型为主,因此受影响严重。


在可再生能源用地日趋紧张的背景下,海上光伏成为行业热点话题,海洋空间会否成为光伏电站开发的新领地?

海上光伏,一种新的能源利用方式和资源开发模式

海上光伏是指在海面上建立的光伏电站,是光伏发电的一种新型利用方式,它与陆上光伏最大的不同就在于,它不占用农业用地,只利用现有的海面建立发电站。

桩基固定式海上光伏

海上光伏主要可以分为桩基固定式和漂浮式两大类,现阶段海上光伏以桩基式为主(滩涂、潮间带),海上漂浮式电站建设尚还处在从0到1的过程。

▲漂浮式海上光伏

国内这两年有不少的沿海省份注意到了海上光伏的项目。其中山东的响应最为积极,其表示要在环渤海和黄海沿岸建千万KW的海上光伏基地,规划的场址已经达到57个,总装机量超过4000万KW。此外,像江苏、浙江、辽宁、广东都有规划海上光伏项目,其中江苏一个省就有18个。

天然环境优势明显,能显著提升发电量

通常大型的陆上光伏项目都需要占用较多的土地面积和土地资源,在东部沿海地区经济发达、人口稠密,用电需求量大,建设大型陆上光伏项目是不太可能实现的。所以目前主要的大面积光伏都集中在人口稀少的西部,再通过西电东送工程,将西部的电力输送到东部,从而缓解沿海城市电力紧缺问题。

但是西电东送成本高昂也是不争的事实,在用电大省附近的海面直接安装光伏板发电,从输送成本上当然更划算。


此外,海洋具有天然的环境优势,水面开阔没有遮挡物,日照较长且能充分利用水分反射光,可以显著提升发电量,与陆地光伏相比,可以提高5%-10%。同时,还可以与海洋渔业、滩涂养殖等相结合,形成能源与资源的充分利用。

据测算,我国大陆海岸线长1.8万公里,可以安装海上光伏的海域面积约71万平方公里,按照1/1000的比例估算,可安装海上光伏装机规模可以超过70GW

陆地至海上,海上光伏项目建设颇具挑战

发电量高、土地占用少、易与其他产业相结合,看似海上光伏有很多的利好,但是海上环境与内陆淡水环境又不太一样,它严重受到地形、海浪和自然灾害、温度等自然条件约束

以适用于沿海滩涂的桩基固定式光伏项目为例,其实这种形式的水上光伏并没什么新鲜,但当把它从水上转移到海上,就面临环境潮湿、盐分高,金属支架极易发生腐蚀等现象。而且,沿海区域往往台风多,如果受到冲击,极易对光伏区的安全稳定运行造成严重影响

▲浙江象山长大涂滩涂光伏项目

例如每年发电量达到3.5亿kw的浙江象山海上光伏项目,最后通过额外修补一道消浪墙才挡住风浪的侵蚀。此外,桩基固定式海洋光伏电站更多只适用在水深较浅的海域,一旦迈向更深的海域,就会面临技术以及经济上的压力。

漂浮式海洋光伏电站,尽管可以更大效率地利用水面资源,但与固定式海上光伏相比,它要考虑的因素则更多,目前主要还在试验推进的一个过程中

▲山东漂浮式海上光伏项目

像2022年10月,山东一座深远海域的漂浮式光伏项目正式发电,这是全球第一个离岸30公里、水深达30米的漂浮式海上光伏项目,只装了770块组件,发电量不过500KW,只有浙江固定式水上光伏项目的一点零头。

随着陆地资源紧缺和碳中和逼近,光伏从陆地入海必然发生。但目前,海上光伏产业尚处在初级阶段,面临着经验少、配套政策不足等用海问题,以及海洋环境风险带来的技术、经济等多重挑战。


相信未来随着标准的逐步健全,以及关键技术和共性技术的不断突破,海上光伏行业或将迎来一波发展高峰,为我国绿色电力发展打开更广阔的增长空间。




资料参考:

1.第一财经:海上“风光”资源受市场追捧,风电光伏“入海”面临多重挑战
2.36氪:焦点分析|从戈壁“漂”入大海,各国紧盯水上光伏
3.海洋清洁能源资讯:海上光伏爆发如期而至!


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