全球首个深远海风光同场漂浮式光伏电站跑路？
近日一条视频流传网络，视频中看起来本该是某个海面漂浮电站的位置，可是电站中间的薄膜和光伏组件都“离奇”消失，只留下环形浮体。网友们纷纷猜测，是不是又被风浪吹走了。后经专家证实，失散的光伏组件和薄膜大概率沉入海底。
据悉，该项目为国家电投山东半岛南3号海上风电场20兆瓦深远海漂浮式光伏500千瓦实证项目，2022年10月31日成功发电，成为全球首个投用的深远海风光同场漂浮式光伏实证项目。
项目位于山东省海阳市南侧海域，离岸30公里、水深达30米，极端情况下，浪高可达10米。作为示范实验项目，该电站仅装了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。
水上光伏电站出事可不是头一遭，看似平静的海面下其实暗潮汹涌。
海上环境恶劣，安装困难重重
2022年5月12日，全球单体最大的水面漂浮式光伏电站在山东德州顺利并网发电，一个月不到，电站突遭12级骤风来袭，在强风作用下被吹向海岸，造成部分电站设备损坏。这已经不是偶发事件，早在19年9月，日本千叶县最大的漂浮光伏电站被台风“法茜”肆虐起火，不到一个月时间，位于日本九州佐贺的水面漂浮光伏电站也被台风“塔巴”吹残。
水面漂浮光伏电站的浮体主要采用的是高密度聚乙烯（HDPE），连接强度较低，强台风作用下，漂浮系统与锚固系统的连接点被拉变形甚至崩断，造成浮体锚固失效。同时，由于漂浮方阵的每个浮体之间承受较大水平拉力，浮体之间连接处断裂，浮体连同光伏板就会被吹倒挤压到一起，造成倾覆或起火事故。
目前海上光伏主要以滩涂光伏和离岸 1-5km 近岸光伏为主，一般水深不超过 50 米。相比内陆淡水环境，发展海上光伏，受地形、海浪与自然灾害、温度等自然条件约束。我国海域温度在 0-29 度左右，均符合光伏组件正常工作区间。海浪、海风、自然灾害可能会引起组件隐裂、甚至形变、断裂、损毁。
渤海、黄海：海岸地势较为平缓，可开发的沿海滩涂面积广。风浪小，江苏以北以上区域适合集中式。但渤海存在海冰现象，冰期约 3 个月，浅滩区形成固定结冰面，河口、滩涂区多堆积冰。山东附近海域海浪损失最高。
东南沿海：由东向南风浪增大，东南沿海海浪较江苏以北海域高，浙江附近台风登陆频繁，南海台风更为频繁猛烈。山地、礁石间存在海浪削弱区域。
海上环境中，海洋生物附着物、盐雾、海水对组件功率也产生重大影响，造成 PID 效应(Potential Induced Degradation)，即电势诱导衰减。PID 直接危害就是大量电荷聚集在电池片表面，使电池表面钝化效果恶化，从而导致电池片的填充因子、开路电压、短路电流降低，电池组件功率衰减。
盐雾和海水：海上盐分、湿度的强腐蚀性影响组件性能。水汽从组件边缘渗入，造成EVA 水解生成醋酸，醋酸和玻璃中的钠元素反应，生成大量自由移动的钠离子。钠离子与银栅线反应，从而腐蚀电池栅线，导致串联电阻的升高，造成不可逆的组件性能衰减；海边盐度的浓度均值为 12.4mg/m³ 到 60mg/m³ ，陆上大气中氯化钠含量均值仅为0.8mg/m³ 。盐雾强腐蚀性造成电化学反应，自由电子析出，危害电池、组件、浮体性能。
海洋附着物：包括微观的细菌、藻类、轮虫等以及大型如贝类等。危害除了电化学腐蚀破坏表面膜及涂层，还包括浮体重量加重、遮挡光伏组件。
固定式和漂浮式，发展皆受限
目前，水上光伏分为两种，一类是桩基固定式，一种是海上漂浮式。
大规模的海上光伏项目目前主要以沿海滩涂或潮间带中的固定桩基式为主。用打桩机将直径30-50厘米的钢筋混凝土管桩打入水底，类似地基，再在桩上安装抗腐蚀的金属光伏支架。由于打桩只能在水深5米以内，没有地质灾害，水位变化小的区域，所以桩基固定式电站通常只能安装在滩涂、潮间带。长远来看，固定式应用范围有限。
2021年投产发电的全国最大海岸滩涂渔光互补光伏项目——象山长大涂滩涂项目就位于象山县的滩涂地带，有63万块光伏板，每年发电量高达3.5亿KW。
桩基式虽然没有漂浮式吸引眼球，但建造也相当不易。我国实际确权的海上光伏项目数量至今不足50（个），实际建设面临着用海案例少、经验不足、配套政策不足以及缺乏专项规划等多方面用海问题。
由于滩涂地区涨潮时一片汪洋，退潮时遍地淤泥，运输船只经常半路搁浅，看似简单的管桩运输也变得十分不易。
长大涂滩涂光伏地处海上，环境潮湿、盐分高，金属支架极易发生腐蚀；沿海区域台风多，冲击大，极易对光伏区的安全稳定运行造成严重影响。
最终额外建设消浪墙，有效减弱了风浪的冲击，缓解海浪对光伏电站的侵蚀。
漂浮式光伏系统以浮体、系泊、锚固取代陆上地桩、支架。浮体组件浮于水面，系泊、锚固固定范围。技术在未来仍有较大发展空间，2022 年 3 月，国家科学技术部《“十四五”国家重点研发计划“可再生能源技术”重点专项》将“近海漂浮式光伏发电关键技术及核心部件”列为十四五重点研发计划，具体考核指标：正常运行适用海况下，浪高不大于 2.5米，流速不大于 1 米每秒，水深不大于 25 米；锚固系统极限抗风浪能力（设计值）：浪高不大于 5 米，风速不大于 30 米每秒（约 12 级台风）。
漂浮式组件浮体重量、面积、吃水深度等需考虑系统整体重要及 25 年以上海洋附着物重量。组件需与浮体紧密贴合，确保抵御海风、海浪冲击。多组浮体采用特制柔性缆绳连接成一个方阵，相邻浮体的侧面安装橡胶防撞垫，形成柔性连接，并可以抵抗水平冲击力和上下相对运动时的摩擦力。
想最大效率利用水面资源，必然要深入更远的海域。但相比固定的桩基式水上光伏，漂浮式光伏面临更复杂多变的环境。大部分所谓的海上漂浮式案例，均为近海接近岸边，风浪与内陆湖泊接近，真正的海域漂浮项目仍未形成可推广的成熟商业化模式。
桩基式和漂浮式光伏都还没能突破自己的局限，海上漂浮式光伏造价较高，其中浮体环节约1元/瓦，锚固系统约1-2毛/瓦，材料成本都比常规光伏高10-30%，这还没算上海上作业的成本，只有等到装机量大幅度提升，才会有规模效应，压下锚固系统和浮体的费用。
市场缺少规范化，“抢装”“圈地”乱象频出
2020年1月，财政部、国家发改委、国家能源局印发《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见》，提出自2020年起，新增海上风电项目不再纳入中央财政补贴范围；按规定完成核准（备案）并于2021年12月31日前全部机组完成并网的存量海上风力发电项目，按相应价格政策纳入中央财政补贴范围。
“抢装潮”被央视报道
这促成了2021年的海上风电“抢装潮”，并导致工程造价被推高、施工资源紧张加剧。到了2022年，没有了国家补贴，前一年还“透支”了产业需求，建造成本却难见下降，由此引发了业界对海上风电发展的担忧情绪。
2022年7月，福建省发改委公示2022年首批海上风电竞争性配置项目结果，其中有项目申报电价下探至0.2元/千瓦时。这不仅较福建省当地约0.39元/千瓦时的燃煤发电基准电价低了一半左右，更创下了国内海上风电项目中标电价新低。反常价格暴露出的是企业为抢占有限的资源指标，竞相开启“价格战”。
不仅存在商业竞争，更有甚者直接在沿岸地区擅自圈地建设，多年来，由于缺少政策制约，部分大型企业违规圈地，将海岸线占为己有，对海洋生态造成了一定影响。海上光伏对生态的影响程度尚需观察，需监测光伏组件对水质、水中鱼类、植物等多方面的影响。
用地标准不够明确也是原因之一，各地对灌木林地、坑塘水面等用于光伏复合项目建设的审批标准不一，部分地区存在“一刀切”的情况。一些地区相关部门过度解读涉河建设项目管理的政策要求，直接限制了“水面光伏”项目的开发。
海上光伏的野蛮生长，亟待政策规范。
去年年底，国家能源局印发的《能源碳达峰碳中和标准化提升行动计划》中明确提出，将开展风电光伏标准体系完善行动。依托海上光伏项目建设，设立标准化示范工程，充分发挥国家新能源实证实验平台的作用，抓紧补充完善一批标准，形成完善的风电光伏技术标准体系。
向深海进发
虽然成本和技术问题还有待攻克，但行业需求在加速叠加。十四五期间整体规划海上风电新增并网规模超过55GW。2022 年海上光伏发展迅速，漂浮式光伏装机量有望达到 3.8GW，同比上升150%。
2022年以来，山东、浙江等东南沿海省份正在大力推动海上光伏的发展，并出台了具体细则。除了分布式、大基地，海上正成为光伏应用的重要场景和争夺重点。结合技术上的提高和成本端的下降，预计2023，广袤的海洋市场将吸引更多的光伏“玩家”。
