海上光伏组件纷纷问世,它能成为新能源主力军吗?

海上光伏发展的背景与优势
土地资源稀缺促使海上光伏兴起
随着社会的发展,对能源的需求日益增长。陆地上可用于建设大规模电站的土地资源却日益稀缺。在这种情况下,海上光伏作为一种新的能源开发方式应运而生。中国的主要用电省份大多位于沿海地区,这为海上光伏提供了得天独厚的地理优势。沿海地区经济发达,电力需求大,海上光伏的建设能够就近满足这些地区的用电需求,减少输电过程中的损耗。
海上光伏自身的发电优势
与陆地光伏相比,海上光伏具有许多独特的优势。海上的遮挡较少,海面广阔,能够持续发电。而且海上云层较少,这有利于提高发电量。这些优势使得海上光伏在能源开发领域具有很大的潜力。例如,在一些阳光充足的沿海地区,海上光伏电站能够稳定地为当地提供大量的清洁能源,减少对传统能源的依赖。

海上光伏面临的挑战
恶劣环境对组件的考验
海上光伏呈现“三高两强”的特点,即高温、高湿、高盐雾、强风和强浪,这对组件及系统要求很高。盐雾腐蚀、海洋寄生物和鸟粪的侵蚀,以及环境水汽渗透等问题都威胁着海上光伏组件的使用寿命。例如,在高盐雾的环境下,普通的光伏组件很容易被腐蚀,导致发电效率下降。
运维难题亟待解决
海上光伏面临着运维难题,尤其是清洗和淡水资源的获取。在海上,清洗光伏组件不像在陆地上那么方便,缺乏足够的淡水资源也增加了清洗的难度。而且目前行业内缺乏对海上运维的深入研究,这对海上光伏的长期稳定运行构成了挑战。例如,当光伏组件表面被海洋污垢覆盖时,如果不能及时清洗,就会大大降低发电效率。
海上光伏组件的可靠性提升
双层镀膜技术的发展历程
为解决海上场景的难点和痛点,业内进行了多年的技术尝试。其中,双层镀膜技术的发展就是一个很好的例子。早在2017年,无锡本康高新材料有限公司就与天合光能合作开发双层镀膜技术,目的是防止水汽对玻璃造成侵蚀。这项技术在开发过程中遇到了很多困难。由于从单层镀膜转变为双层会增加成本,且其技术优势和潜在好处在当时并不明确,所以最初并不被看好。而且当时单层镀膜生产线运行良好,厂房长度有限,引入双层镀膜意味着需要对生产线进行改造,这使得玻璃厂明显抵触。
双层镀膜技术的广泛应用与效果
尽管面临重重困难,天合光能还是在2018年底成功将双层镀膜技术推向市场。在随后的一年里,这项技术得到了广泛应用。到了2019年,凭借提高了光伏组件的功率,显著增强了耐腐性等特点,新建的玻璃生产线都开始考虑并纳入双层镀膜技术。目前,双层镀膜技术已成为光伏玻璃“标配”。在海上光伏场景中,双层镀膜以及密封接线盒等配件的应用,已经大大提高了阻水与防侵蚀性能。根据相关实证数据,双层镀膜衰减率远低于单层镀膜组件,带来发电量显著提升: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,增加的比例达到了1.99%。
不同企业海上光伏组件的特点
天合光能的组件解决方案
天合光能在海上光伏组件方面有着卓越的表现。针对漂浮式和桩基式海上光伏,天合光能均可提供组件解决方案。在结构设计上,海上光伏组件接线盒及连接器采用高密封设计,以此提高阻水性,并采用高耐腐蚀边框,确保光伏电站稳定运行。针对漂浮式海上光伏,线缆有长期浸泡海水的情况,天合光能联合行业伙伴完成了防水线缆的开发和测试,并获得了业内首家海上光伏防水线缆2PFG2962联合认证。
晶澳科技的海上光伏组件
晶澳科技也积极投身于海上光伏组件的研发和生产。今年初,晶澳科技推出了海上光伏组件,除了电池技术采用n型,为应对海洋环境挑战,该系列产品亦具有抗盐雾、抗紫外、抗湿热与抗热斑等特点。据晶澳科技此前在互动平台回复,其产品已应用于山东、安徽与广东等地的海上光伏项目。公司还将持续优化产品性能,提升产品在海洋环境下的适应性和稳定性,拓展更多应用场景与区域,为客户提供更优质、更高效的海上光伏解决方案,助力能源转型。
泉为科技的海上光伏组件
泉为科技在今年4月推出的“虎鲸XII”系列高效异质结,其应用场景主要为海上光伏领域,经南德检测认证,最高功率可高达742.7W。泉为科技研发的“双循环自洁防腐玻璃”和“零水透特殊工艺”两项技术,提升可靠性和降低客户运营维护成本。
海上光伏的项目规划与发展趋势
国内海上光伏项目的规划布局
在国内现有规划项目中,海上光伏待建/在建主要集中在山东、江苏、浙江、福建等沿海省份。例如山东省提出布局“环渤海”“沿黄海”两大千万千瓦级海上光伏基地,总规模4200万千瓦以上;今年8月,上海发布《上海市“风光同场”海上光伏开发建设方案》,其中提出,2024年启动首轮海上光伏项目竞争配置,规模不低于100万千瓦。这些规划显示出国内对海上光伏发展的重视和积极推动。
海上光伏的成本与发展前景
目前,海上光伏建设成本仍然显著高于陆地光伏。但是,随着市场需求的增长,乐观的预测认为度电成本将进一步降低。成本降低有利于海上光伏更大规模的普及,形成增长闭环。未来的海上光伏将与水产业、制氢等产业结合,实现价值最大化。漂浮式光电不需要复杂耗时的基建,有利于项目快速施工,将会成为海上光伏的主流。海上“风光同场”被认为是未来海洋能源的重要发展方向,海上漂浮式光伏可以使用海上风电场内闲置的海域空间,实现资源互补等多种优势。

相关问答
海上光伏为什么会兴起?
因为陆地上可用于建设大规模电站的土地资源日益稀缺,而沿海地区用电需求大,海上光伏有地理优势,并且海上遮挡少、云层少,利于发电。
海上光伏面临哪些恶劣环境?
海上光伏面临高温、高湿、高盐雾、强风、强浪的环境,还有盐雾腐蚀、海洋寄生物和鸟粪侵蚀、水汽渗透等问题。
双层镀膜技术对海上光伏有什么作用?
双层镀膜技术能防止水汽对玻璃造成侵蚀,提高光伏组件功率,增强耐腐性,降低衰减率,显著提升发电量。
天合光能的海上光伏组件有什么特点?
天合光能针对漂浮式和桩基式海上光伏有组件解决方案,接线盒及连接器高密封、边框耐腐蚀,开发测试了防水线缆并获认证。
海上光伏的成本会一直很高吗?
不会,虽然目前海上光伏建设成本高于陆地光伏,但随着市场需求增长,度电成本有望降低。
海上“风光同场”有什么好处?
海上“风光同场”可利用闲置海域空间,复用电缆和输电线路设备,实现风、光资源互补,共享桩基基础,提供便捷的锚泊和安装方式,提升资源利用度和经济效益。

