光伏，是將太陽光輻射能直接轉換為電能的一種新型發電系統。長期以來，受制于技術難題，大型光伏項目對土地需求較高。近日，在杭州舉辦的“發展海洋新能源產業技術論壇”公布了一項神奇的發明——我國科學家把“發電站”從陸地搬到了海上，大大節約了土地資源。

 

浙江省高新技術企業協會常務副理事長王宏理認為，浙江陸域面積小，海域資源豐富，海面光伏可以有效利用浙江省的地域優勢；其次，海洋光伏因其天然的環境優勢，日照較長，不會像陸地一樣發生遮擋，可以顯著提升發電量，大力發展海洋新能源將成為我省能源結構轉型的重要戰略支撐。

 

目前，在海南一片海域，由上千張光伏板組成的大型浮體，在多類支架的支撐下，任憑海浪拍打，牢牢釘在海面上。

 

“通過聯合南京水利科學研究院以及中交上海航道勘察設計研究院有限公司，我們對水動力要素、波浪沖擊性、支架穩定性以及不同的錨固方式等多個環節進行試驗，發現當最大浪高在1.61米時，浮體在整個試驗過程中結構還比較穩定。”中能眾誠新能源科技有限公司執行董事、總經理張曉鳴說。

 

 

張曉鳴介紹，水面光伏主要有樁基固定式和漂浮式兩種應用形式，各有其適用的場景，但就從發展前景而言，漂浮式正在成為光伏地面集中式與屋頂分布式之后的第三發展支柱，“漂浮式光伏電站具有不占用土地，發電量相對較高，且不破壞水域環境的特性，預計未來5年全球市場規模將達到60GW以上。”

 

從實驗數據來看，如何保證沖擊光伏系統的海浪低于1.6米，成為保障光伏系統穩定性的重要前提。中交上海航道勘察設計研究院港航所副所長張虎平說：“漂浮光伏在內陸水域的波浪一般較小，受外荷載的影響不大，但外海波浪一般較大，尤其是在臺風環境下，這就需要在光伏系統外側進行一個消浪設施防護的措施。通過數學模型的預測與物理模型的印證后，采用生態友好型的樁基透空式結構，可以將波高明顯控制在1.5米以下，另外在后方采用透空式的縱橫梁結構也可以達到消浪的效果。從整體而言，光伏海上漂浮電站疊加消浪設置后，其成本可以控制在5元／瓦左右，還是有一定競爭力的。”

 

 

南京水利科學研究院王興剛博士詳細介紹了整個海上光伏浮體系泊系統試驗項目的試驗過程以及試驗要素。他告訴記者，自試驗開始以來，團隊先后記錄對比了潮位、風速、波高的最大值以及平均值，并對浮體的縱蕩、橫蕩以及垂蕩、系泊纜力等作了相關分析。“通過實驗發現，光伏浮體的垂蕩運動相對大一點，水平運動相對小一點，這對后續進一步優化系泊系統及浮體結構提供了非常重要的理論依據。”

 

“光伏下海很有必要，但要注意整個系統的經濟性、結構安全性、面對極端惡劣天氣的適應性以及產業的規范性等一系列問題。我國能邁出海上光伏產業發展的第一步非常不容易，很多實質性的問題仍待解決。”浙江大學海洋學院副教授趙西增教授說，希望有更多的高校，更多的科研院所、更多的企業參與進去，讓海洋光伏產業進一步發展下去。

 

 

據了解，該項目是首個以研究近海領域水面漂浮式光伏電站系統應用的試驗項目，為海內外灘涂以及近海多種應用場景下的水面光伏系統解決方案找到了原始的數據支撐，為后續近海漂浮式電站的建設帶來了開創性的影響。“我們預計在明年會小規模建設并網型海洋漂浮光伏電站，以期早日用中能浮體系統實現對近海光伏項目的探索。”張曉鳴說。

 

公開資料顯示，我國大陸海岸線總長度達1.8萬公里，可利用海域面積超過300萬平方公里。5至50米水深100米高度的海上可開發風資源儲量達5億千瓦，海洋面積約71萬平方公里，理論可安裝海上光伏近7億千瓦。