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海上光伏風又起:元件可靠性進一步被驗證 國內已規劃近30GW計畫|行業動態

2024-10-14財經

財聯社10月14日訊(記者 劉夢然) 海上光伏作為海洋能源利用和光伏資源開發新方式,近年來廣受關註。今年9月,據央視新聞報道,由中國華能集團自主研發的中國首套抗浪型漂浮式光伏成功下海,為深遠海海上光伏的大規模開發邁出關鍵一步。

作為陸地水面光伏的延伸,早在2021年就有企業開始研究海上光伏,但專用產品一直到去年才呈現「井噴」態勢。財聯社記者註意到,包括晶澳科技(002459.SZ)、天合光能、正泰新能、泉為科技(300716.SZ)、華晟新能源等元件廠均有針對海上光伏的產品推出。

據機構統計,目前待建或者在建中的海上光伏計畫已達30GW左右。得益於國家政策的傾斜支持和地方政府的積極推動,海上光伏行業正經歷著新一輪快速發展的階段,但諸多技術和生態紅線等制約,仍然是現階段海上光伏推廣的主要挑戰。

天合光能電池元件技術工程中心負責人王樂對財聯社記者表示,海上光伏呈現「三高兩強」的特點,高溫、高濕、高鹽霧、強風和強浪對元件及系統要求很高。隨著雙層鍍膜等技術的推廣套用,合理有序地開發海上風電,推動分布式新能源開發利用,海上光伏有望成為中國實作節能降碳目標和穩步實作「碳中和」目標的重要力量。

可靠性進一步被驗證

海上光伏發展的重要背景,在於陸地上可用於建設大規模電站的土地資源日益稀缺。王樂對財聯社記者表示,中國的主要用電省份大多位於沿海地區,這為海上光伏提供了地理優勢;同時,海上光伏的遮擋較少,海面廣闊,能夠持續發電,且海上雲層較少,有利於提高發電量。

但相比於陸地光伏,海上光伏要延長最佳使用壽命,降低後期電站系統和客戶的營運維護成本等,還要面對鹽霧腐蝕、海洋寄生物和鳥糞的侵蝕,以及環境水汽滲透等問題。

為解決海上場景難點和痛點,業內已進行多年技術嘗試。無錫本康高新材料有限公司董事長鄒萬康對財聯社記者表示,海上光伏面臨著極端苛刻的自然環境,如高溫、高濕、高鹽霧、溫度波動以及幹濕交替等。早在2017年,公司就與天合光能合作開發雙層鍍膜技術,目的是防止水汽對玻璃造成侵蝕。

由於從單層鍍膜轉變為雙層會增加成本,且其技術優勢和潛在好處在當時並不明確,因此最初這項技術並不被看好。且當時單層鍍膜生產線執行良好,廠房長度有限,引入雙層鍍膜意味著需要對生產線進行改造。在開發過程中,玻璃廠明顯抵觸。

不過,到2018年底,天合光能成功將雙層鍍膜技術推向市場。在隨後的一年裏,這項技術得到了廣泛套用。到了2019年,憑借提高了光伏元件的功率,顯著增強了耐腐性等特點,新建的玻璃生產線都開始考慮並納入雙層鍍膜技術。

目前,雙層鍍膜技術已成為光伏玻璃「標配」,在海上光伏場景中,雙層鍍膜以及密封接線盒等配件的套用,已經大大提高了阻水與防侵蝕效能。根據鄒萬康提供的一組銀川戶外基地實證數據,雙層鍍膜衰減率遠低於單層鍍膜元件,帶來發電量顯著提升:第一年增加了0.85%,第二年增加了1.06%,第三年增加了1.1%,第四年增加了1.5%,到了第五年,增加的比例達到了1.99%。

為了確保光伏電站穩定執行,在結構設計上,海上光伏元件接線盒及連結器的高密封設計,以此提高阻水性,並采用高耐腐蝕邊框,確保光伏電站穩定執行。針對漂浮式海上光伏,線纜有長期浸泡海水的情況,天合光能聯合行業夥伴完成了防水線纜的開發和測試,並獲得了業內首家海上光伏防水線纜2PFG 2962聯合認證。

海上光伏元件紛紛問世

目前,海上光伏以樁基式為主,但從長遠經濟性來看,漂浮式預計將是未來主要的海上光伏套用形式。根據天合光能釋出的【海上光伏元件白皮書】顯示,全球有60多個國家積極推進海上漂浮式光伏電站建設,其中超過35個國家擁有350個漂浮式光伏電站。

在國內現有規劃計畫中,海上光伏待建/在建主要集中在山東、江蘇、浙江、福建等沿海省份,例如山東省提出布局「環渤海」「沿黃海」兩大千萬千瓦級海上光伏基地,總規模4200萬千瓦以上;今年8月,上海釋出【上海市「風光同場」海上光伏開發建設方案】。其中提出,2024年啟動首輪海上光伏計畫競爭配置,規模不低於100萬千瓦。

在市場需求的推動下,海上光伏專用元件近兩年頻頻亮相,天合光能針對漂浮式和樁基式均可提供元件解決方案;今年初,晶澳科技推出了海上光伏元件,除了電池技術采用n型,為應對海洋環境挑戰,該系列產品亦具有抗鹽霧、抗紫外、抗濕熱與抗熱斑等特點。

據晶澳科技此前在互動平台回復,其產品已套用於山東、安徽與廣東等地的海上光伏計畫。公司將持續最佳化產品效能,提升產品在海洋環境下的適應力和穩定性,拓展更多套用場景與區域,為客戶提供更優質、更高效的海上光伏解決方案,助力能源轉型。

泉為科技在今年4月推出的「虎鯨XII」系列高效異質結,其套用場景主要為海上光伏領域,經南德檢測認證,最高功率可高達742.7W。據該公司人士介紹,泉為科技研發的「雙迴圈自潔防腐玻璃」和「零水透特殊工藝」兩項技術,提升可靠性和降低客戶營運維護成本。

王樂在與財聯社記者的交流中提到,海上光伏面臨著運維難題,尤其是清洗和淡水資源的獲取。他指出,目前行業內缺乏對海上運維的深入研究,但已經引起了關註。為解決海上光伏面臨的問題並降低成本,天合光能牽頭成立了海上光伏套用生態平台,從海洋典型環境著手,針對「三高兩強」的挑戰,建立了元件及材料效能評估體系。

需要註意的是,海上光伏建設成本目前仍顯著高於陸地光伏。不過,樂觀的預測認為,市場需求增長促進了度電成本進一步降低,成本降低有利於更大規模的普及,形成增長閉環。未來的海上光伏將與水產養殖業、制氫等產業結合,實作價值最大化。另外漂浮式光電不需要復雜耗時的基建,有利於計畫快速施工,將會成為海上光伏的主流

同時,隨著海上光伏進一步發展,海上「風光同場」被認為是未來海洋能源的重要發展方向。據王樂介紹,海上漂浮式光伏可以使用海上風電場內閑置的海域空間;海上光伏可與海上風電復用電纜和輸電路線裝置;風、光從資源角度可以有效實作互補;海上光伏可共享海上風電的樁基基礎、提供更便捷的錨泊和安裝方式;可大幅提升資源集約節約利用度、提高發電場出力和經濟效益。