在煙臺高新區(qū)的四十里海灣，一座橙紅色的半潛式海上平臺矗立其中，略微生銹的柱體上附著著密密麻麻的藤壺。這是我國首個100%自主設計的深水半潛式平臺，其前身是服務海洋油氣開發(fā)的海上生活平臺，后跨越大半個地球從巴西歸來，參與國家海上風電的開發(fā)，于2023年9月開始駐扎于此，聽風吟、迎浪舞。
現在，它是全國首個海上浮式光伏實證基地的中心平臺，旨在探尋一條專業(yè)路徑，推動光伏發(fā)電從陸地走向海洋、走向深遠海。
實證基地，“證”什么？
根據《山東省海上光伏建設工程行動方案》，“十四五”期間，山東共規(guī)劃海上光伏容量4260萬千瓦，其中漂浮式光伏容量接近3000萬千瓦。
“未來海上發(fā)電的主場景還是‘風光同場’，即海上風電與海上光伏相結合。‘風光同場’海域水深較深，需采用漂浮式光伏發(fā)電平臺，但目前全球在該領域缺乏行業(yè)標準和技術方案。”中集集光海洋科技（煙臺）有限公司（以下簡稱“中集集光”）總經理潘細錄表示。
海洋環(huán)境潮濕、溫差大；鹽分高，易腐蝕；海洋生物附著堆積，運維困難……在這樣的環(huán)境下，即便陸地光伏產業(yè)已形成較為成熟的體系，卻無法直接應用到海上。由中集集光與國家光伏質檢中心共同建造的海上浮式光伏實證基地，應運而生。
實證基地，“證”什么？
對海上漂浮式光伏發(fā)電平臺特有的漂浮式浮體、系泊系統進行實證，尋找海上惡劣的自然條件下光伏發(fā)電平臺穩(wěn)固“安家”的方案，是實證基地的首要目的。
在海上浮式光伏實證基地中心平臺的甲板上，整齊排列著尺寸、材質各異的各類光伏組件，旁邊有企業(yè)標識。這是實證基地要回答的第二類問題：什么樣的光伏產品適合海洋環(huán)境？
第三類，新材料在海上能發(fā)揮多大作用？“目前很多復合材料都具有強防腐性、輕重量、低‘碳足跡’的特點，但這些優(yōu)勢在陸地光伏上并不明顯。實證基地可以對這些新材料在海洋環(huán)境中的表現進行檢驗測驗。”中集來福士戰(zhàn)略研發(fā)中心海上光伏技術經理李德江說。
整個海上漂浮式光伏發(fā)電平臺搭建完成后，還需要探索出一條海上光伏全生命周期的運營維護之路。第四類實證將解答這一問題，包括如何清洗鳥糞、如何更換距海面4.5米高的損壞電器組件等。
不久前，海上浮式光伏實證基地正式揭牌投入運營。“海上光伏是一片待開發(fā)的廣闊藍海，是一個新的萬億級龐大市場，行業(yè)亟須掌握可靠安全的技術方案，建立一套科學規(guī)范的標準，一個可持續(xù)發(fā)展的模式，一個合作共贏的秩序。”中集來福士總裁王建中表示。
以“首個”為起點，邁向深遠海
站在海上浮式光伏實證基地的中心平臺上向南望去，4個浮體組成的巨大光伏板，在海面上隨著波浪輕輕起伏，熠熠生輝。
這是全國首個自主知識產權半潛式海上漂浮式光伏發(fā)電平臺（鋼塑結構），也是全國首個該領域的示范項目，裝機總容量達400千瓦，總凈甲板面積約1900平方米，相當于4個籃球場大小。該平臺可滿足在浪高6.5米、風速34米/秒、4.6米潮差的開闊性海域安全運行。
“目前該平臺已平安度過多次10級以上大風，其中還有幾次12級大風。設計階段就考慮了極端、惡劣的天氣環(huán)境，確保平臺能在各種條件下正常運行。”李德江說，煙臺今冬的暴雪對光伏平臺影響不大，因為設計初期就設置了“補充浮力”，以應對暴雪可能帶來的積雪壓力。
作為“全國首個”，該平臺只是海上光伏實證的第一步。第二代海上漂浮式光伏發(fā)電平臺“集光朝陽號”將于今年春天下海，不僅對材質、結構進行了優(yōu)化，還將增加人工維修通道，以實現平臺的清潔維護、組件更換等。
中心平臺的西南側，有一個方正的紅色浮式平臺，這是全球首個竹基復合材料海上漂浮式光伏發(fā)電平臺“集林一號”。
作為“負碳產品”的竹子，經由竹纏繞工藝被加工成漂浮式光伏平臺的用材。“竹基復合材料如果能實現產業(yè)化，會大大降低漂浮式光伏發(fā)電平臺的材料成本。”潘細錄說，“集林一號”于2023年10月安裝到位，目前已經過了2個多月的實證。
海上光伏的實證結果逐漸明朗，“風光同場”的畫面也隨之清晰。資料顯示，海上風電光伏融合發(fā)電場的年產量，是獨立電場均值的7-10倍，且可以共用海纜和升壓站，實現對海纜的保護。
新能源發(fā)電最大的挑戰(zhàn)即巨大的波動性，會對電網產生較大負面影響。國家光伏質檢中心副主任朱曉崗介紹，“風光同場”能實現發(fā)電效率互補，實現全年、全天候穩(wěn)定均衡的新能源發(fā)電。當光伏走向深遠海，澎湃的海洋綠色動能也將持續(xù)而穩(wěn)定地涌向陸地。
海上光伏，不只發(fā)電
目前，海上浮式光伏實證基地在煙臺高新區(qū)有1000畝科研用海，以新能源開發(fā)為主體，同時探索漁光互補、海洋文旅。從“縱切剖面圖”來看，海底養(yǎng)參、水體養(yǎng)魚、水上文旅、空中發(fā)電的融合開發(fā)將在此展開。
在海底，利用海床進行底播養(yǎng)殖。“為了優(yōu)化養(yǎng)殖環(huán)境，漁民通常會放置漁礁。在實證基地，技術人員將漂浮式光伏發(fā)電平臺的錨設計成漁礁材質，既能固定發(fā)電平臺，又能與底播養(yǎng)殖實現良好結合。”中集來福士戰(zhàn)略研發(fā)中心海上新能源項目經理高西健告訴記者。
在海水中，中心平臺的底部柱體之間將在今年春天圍上漁網，實現養(yǎng)魚、垂釣等。目前實證基地已在復合新材料光伏支架實證平臺下安置了6個網箱，以供休閑垂釣和魚類養(yǎng)殖。
“中心平臺由海上生活平臺改造而成，面積超過13個籃球場，可以容納500多人。”潘細錄說，平臺有著巨大的海洋文旅潛能。此外，實證基地的研學價值也在被逐漸發(fā)掘，已有學校在與實證基地洽談海上夏令營項目。
目前，實證基地已安裝的海上光伏發(fā)電能力為600千瓦，每年可發(fā)72萬度電，用作海上基地平臺的生活和工作用電以及電動船用電，實現海上新能源發(fā)電就地消納。
海上光伏發(fā)電還可以在模塊化電池中儲能以及光伏制氫。“我們正在推進海上光伏制氫、氫+碳捕捉二氧化碳制甲醇等‘海上能源島’示范項目，并與一些企業(yè)共同研發(fā)氫燃料電池船舶，已于去年7月下海試航成功。”高西健說。
走向深遠海，海上浮式光伏實證基地，將有更多可能。
原標題：為光伏“下海”探路
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