行业热点

Industry Hotspots

2024,决战海上光伏:复合材料的蓝海机遇!

发布时间:2024-01-17  浏览人数:


随着全球对可再生能源需求的日益增长,光伏产业正经历着前所未有的发展机遇。而在这一浪潮中,海上光伏成为了新的蓝海。
在“双碳”目标指引下,光伏装机规模已经在短期内实现快速提升。
但面对中长期发展,必须考虑新能源开发过程中的土地空间和新能源供给消纳等问题。
过去一年,中央和地方有关部门陆续出台了一系列海上光伏相关政策。
海上光伏,即利用海洋表面及附近区域安装光伏发电设备,以实现能源的可持续利用。相较于陆上光伏,海上光伏具有更为丰富的土地资源,且光照条件更为稳定。然而,海上光伏也面临着更为复杂的环境挑战,如海浪、盐雾、生物污损等。因此,寻找一种能够在这种环境下稳定运行的光伏材料成为了关键。


政策助推规模化发展


近两年,国家能源局和自然资源部等部委,以及多个沿海省份地方部门纷纷发布海上光伏相关支持政策。

2023年4月,国家能源局发布的《2023年能源工作指导意见》提出,“要谋划启动建设海上光伏”,为推动海上光伏项目开发建设释放积极的引导信号。

同年10月,国家能源局发布《关于组织开展可再生能源发展试点示范的通知》指出,鼓励开展海上光伏试点,形成可复制可推广的海上光伏开发模式。

2023年11月,自然资源部发布《关于探索推进海域立体分层设权工作的通知(征求意见稿)》,鼓励对海上光伏等用海进行立体设权。

除此之外,山东、浙江、江苏、河北和福建等沿海省份也出台了涉及海上光伏的相关政策文件。

比如,2022年7月,山东省能源局公布《山东省海上光伏建设工程行动方案》,提出环渤海海上光伏装机规模1410万千瓦、沿黄海海上光伏装机规模950万千瓦,共计装机规模2360万千瓦(即23.6GW)。

同年10月,福建发改委发布《2022年集中式光伏电站试点项目名单的通知》,公开近海养殖渔光互补、水面(海上)光伏项目两类试点项目,共计17.72GW。

2023年6月,江苏发改委印发《江苏省海上光伏开发建设实施方案》(2023—2027)》,合计总容量1265万千瓦(即12.65GW)。

国家能源局新能源和可再生能源司新能源处处长邢翼腾在2023年上半年发展回顾与下半年形势展望研讨会上提到:“我们在山东、浙江等省份先行先试的基础上,2023年正式启动了海上光伏的建设工作。当年上半年会同自然资源部、海洋局相关部门,分别到山东和福建等地调研,形成了海上光伏的初步发展的思路。同时,我们还支持一批海上光伏项目,纳入了大型的风电光伏基地,作为重点项目,做好用地用海要素保障,积累探索试点,为大规模的推广积累经验。”

在“双碳”背景下,发展海上光伏,拓展新能源应用场景,具有重要的现实意义。

张军表示,海上光伏发电具有发电量高、土地占用少等特点,其投资具备了可观回报。

与陆上光伏相比,海上光伏更接近沿海地区的电力负荷中心,这使得电能更易并网消耗,减少了长距离输电的损失和成本。

在土地方面,通过对滩涂和近海的开发,海上光伏可以解决土地有限的问题。

此外,通过补贴、税收优惠和长期购电协议等政策,海上光伏可以降低投资风险,提高投资收益。


挑战与趋势 


相比其他光伏应用场景,海上光伏并非没有自身劣势,也面临多重挑战。

吴慕丹表示,当前海上光伏存在降本增效压力较大、设计施工运维难度大、开发建设流程长、海域使用存在制约以及相关部门协调存在困难等挑战。

据了解,根据不同海域条件,目前海上光伏建设方案主要包括桩基固定式和漂浮式两类。

仅从工程建设成本角度来看,桩基固定式海上光伏的工程单瓦投资在4.6元~6元,项目资本金收益率在6%~9%。

漂浮式海上光伏的工程单瓦投资超10元,资本金收益率远低于6%。

而6%的资本金收益率勉强能够通过新能源投资集团的决策收益水平。

此外,海上光伏项目开发周期较长,涉及审批部门多。而且,相关部门协调存在一定困难,一些部门对海上光伏的规模化开发存在顾虑。

从环境对光伏设备要求的角度来看,张军表示,海洋环境恶劣,如风暴、海浪、盐雾和海洋生物等,会对光伏组件造成严重损坏。

相比陆地,海上光伏发电系统安全面临严峻挑战,主要包括高盐雾、高载荷、高紫外、高湿热以及电气绝缘和热斑对光伏组件综合作用,可能会导致发电效率下降,产品寿命缩短。

在严苛的海洋环境下,组件需要具备更高的可靠性和耐候性。

 因此,新型材料技术有了蓝海机遇。近年来,随着科技的不断进步,复合材料在光伏领域的应用逐渐受到关注。其优异的耐候性、防潮性以及良好的机械性能,使其成为海上光伏的理想材料。


然而,如何提高复合材料的光电转换效率、降低生产成本以及确保长期稳定性,成为了亟待解决的问题。对此,我们及科研机构正加紧研发,以期在2024年海上光伏决战中占据有利地位。
随着技术的不断进步和市场的逐步成熟,复合材料在海上光伏领域的应用前景十分广阔。而这场关于海上光伏的决战,也将成为推动新型材料技术发展的重要契机。