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发展海洋新能源产业技术论坛召开 集中式漂浮光伏未来可期

2021-08-03 14:18   来源: 第一科技网

7月28日,在浙江省科学技术厅指导、水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院与中交上海航道勘察设计研究院有限公司的支持下,由浙江省太阳能光伏行业协会主办,国家光伏质检中心协办,中能众诚新能源科技有限公司、山东中车风电有限公司承办的“发展海洋新能源产业技术论坛”在杭州成功召开。

本次研讨会邀请了政府领导、专家学者、行业协会、设计研究院、电力投资企业以及设备生产商等逾150位行业代表就海上漂浮光伏电站的机遇、挑战以及代表性的实验与项目实际案例做了相关探讨与分享。

海洋新能源产业前景可期

自“双碳目标”、构建以新能源为主的新型电力系统的理念明确以来,发展以光伏为代表的新能源成为“十四五”规划乃至2035年远景目标纲要的重要内容。但随着光伏电站装机量的持续增长,土地正在成为制约光伏规模化发展的关键因素之一。山东中车风电有限公司总经理李宝明在致辞环节表示,“我国大陆海岸线总长度达1.8万公里,可利用海域面积超过300万平方公里。5至50米水深100米高度的海上可开发风资源储量达5亿千瓦,海洋面积约71万平方公里,理论可安装海上光伏近7亿千瓦,海上可开发风光资源容量丰富,大力发展海洋新能源将成为我国能源结构转型的重要战略支撑。”

就海洋新能源产业的发展优势,浙江省科技厅原副厅长、浙江省高新技术企业协会常务副理事长王宏理指出,“浙江省陆域面积小,而海域资源丰富,海面光伏可以有效利用浙江省的地域优势;其次,海洋光伏因其天然的环境优势,日照较长,不会像陆地一样发生遮挡,可以显著提升发电量。”优势明显的同时,王宏理也强调道要解决好施工、材料、设备的耐腐性等难题,做好产业商业化的经济性支撑。

无论是陆域还是海上新能源的发展,国家电网的支持对其规模化发展有着至关重要的作用。国家电网浙江电力公司发策部副主任钱啸表示,“随着日前全国碳交易市场的开始开启,绿电采购成为企业降低电力消费间接排放的重要途径,用户对电力的来源以及绿色属性要求发生了趋势性改变,浙江也顺势将绿电交易的凭证主动纳入碳排放指标管理体系,用以支持消费侧用户对采购绿电交易的碳中和诉求,为实现浙江省清洁能源示范省的建设目标贡献浙江电力的一份力量。”

事实上,海洋光伏产业的发展不可能一蹴而就,此前内陆水面光伏的发展、建设经验则为其提供了研究方向。中能众诚新能源科技有限公司作为国内水面漂浮式光伏电站系统解决方案提供商的佼佼者,其执行董事、总经理张晓鸣则分享了中能众诚在水面漂浮式光伏方面的经验。

“水面光伏主要有桩基固定式和漂浮式两种应用形式,各有其适用的场景,但就从发展前景而言,漂浮式正在成为光伏地面集中式与屋顶分布式之后的第三发展支柱。鉴于漂浮式光伏电站不占用土地,发电量相对较高,且不破坏水域环境的特性,全球有60多个国家在大力推广水上漂浮电站,预计未来5年全球市场规模将达到60GW以上。而浙江省也曾于今年5月下发《浙江省海洋经济发展“十四五”规划》,强调了积极做强百亿级海洋清洁能源产业集群,加快海上太阳能的应用推广”张晓鸣分析道。

中能众诚是目前国内产能最大的漂浮式电站浮体的生产商之一,近年来已经先后完成颍上古城采煤塌陷区130MW、微山小卜湾和欢城150MW以及安吉水域项目7-8MW、大兴机场消防池80KW等不同水域的漂浮电站项目。安徽淮南、江西上饶两大生产基地产能将在今年年底达到2GW。

随着内陆水上漂浮光伏项目开发与建设的日趋成熟,中能众诚开始思考拓宽更多的应用场景,面对我国如此丰富的海域资源,如何让光伏从内陆走向海洋,进而实现产业化发展成为了中能众诚的新课题。

为此,中能众诚联合南京水科院以及中交上航院做了海域光伏实证试验。张晓鸣介绍道,“实验选址选在了海南万宁,其常年1米多高的浪满足了该试验条件。通过对水动力要素、波浪冲击性、支架稳定性以及不同的锚固方式等多个环节的试验,我们发现当最大浪高在1.61米时,浮体在整个试验过程中结构还比较稳定。”

据了解,该项目是首个以研究近海领域水面漂浮式光伏电站系统应用的试验项目,为海内外滩涂以及近海多种应用场景下的水面光伏系统解决方案找到了原始的数据支撑,为后续近海漂浮式电站的建设带来了开创性的影响。张晓鸣表示,“预计在明年会小规模建设并网型海洋漂浮光伏电站,以期早日用中能浮体系统实现对近海光伏项目的探索。”

从中能众诚海洋光伏项目的实验数据来看,如何保证冲击光伏系统的海浪低于1.6米成为保障光伏系统稳定性的重要前提。对此,中交上海航道勘察设计研究院港航所副所长张虎平表示,“漂浮光伏在内陆水域的波浪一般较小,受外荷载的影响不大,但外海波浪一般较大,尤其是在台风环境下,这就需要在光伏系统外侧进行一个消浪设施防护的措施。通过数学模型的预测与物理模型的印证后,采用生态友好型的桩基透空式结构可以将波高明显控制在1.5米以下,另外在后方采用透空式的纵横梁结构也可以达到消浪的效果。从整体而言,光伏海上漂浮电站叠加消浪设置后,其成本可以控制在5元/瓦左右,还是有一定竞争力的。”

就海上光伏浮体系泊系统试验项目,南京水科院王兴刚王博则详细介绍了整个项目的试验过程以及试验要素,他表示,“自试验开始以来,先后记录对比了潮位、风速、波高的最大值以及平均值,并对浮体的纵荡、横荡以及垂荡、系泊缆力等作了相关分析。通过实验发现,光伏浮体的垂荡运动相对大一点,水平运动相对小一点,这对后续进一步优化系泊系统及浮体结构提供了非常重要的理论依据。”

浙江大学博士生导师赵西增教授则从宏观层面分享海岸与近海工程中关键技术研究以及工程应用技术。赵西增表示,“光伏下海很有必要,但要注意整个系统的经济性、结构安全性、面对极端恶劣天气的适应性以及产业的规范性等一系列问题。中能众诚迈出海上光伏发展的第一步非常不容易,很多实质性的问题仍待解决,希望有更多的高校,更多的科研院所,更多的设计院,更多的生产企业参与进来,让海洋光伏真正的发展下去。”

在圆桌对话环节,与会嘉宾就“十四五”新能源行业发展趋势展望、双碳目标下新能源行业面临的机遇与挑战、海上风电、光伏发展潜力空间以及近海新能源电站消浪技术等方面做了相关探讨。(本报记者  蔡家豪)

责任编辑:李编
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