能源观察 | 海上漂浮式光伏：碳中和时代的下一个商业蓝海？
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EditorTan
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【编者按】随着光伏组件成本的下降以及海上风电为代表的海洋能源的规模化发展，海上漂浮式光伏作为一种新兴的技术形态而受到日益的关注。近海漂浮式光伏具有减少土地资源依赖，减少遮蔽效应、利用海水提升冷却效果等优点。国家能源局、科技部《“十四五”能源领域科技创新规划》中关于“太阳能发电及利用技术”论述中提到： 开展近海漂浮式光伏系统技术及高可靠性组件、部件技术研究 。如此可见，近岸海洋光伏漂浮式光伏将成为海上能源发展的重要战略研究方向之一。为寻找碳中和时代的下一个商业蓝海？《南方能源建设》编辑部近日采访了诺斯曼能源科技（北京）股份有限公司总工程师周程晟博士，在此分享周总对海上漂浮式光伏发展的观点，欢迎阅读。
周程晟
■ 男，诺斯曼能源科技（北京）股份有限公司总工程师，南开大学凝聚态物理专业博士，主要从事海上光伏设计工作。
您怎么看 海上漂浮式光伏 的未来？
海上漂浮式光伏一定会被视为下一个蓝海，因为它具有一些优势。我国沿海省份能源消费量大，要实现碳中和目标需要大规模的清洁能源电力供给，但同时我国沿海省份陆上土地资源紧张，对未来陆上集中式风电和光伏持谨慎态度。海上发展海上漂浮式光伏有明显的空间优势，靠近东部负荷中心，可以就地消纳。其次，海面阳光无遮挡，海水具有反射和冷却效果，能够增加太阳辐射的吸收，提高光伏组件的发电效率。根据诺斯曼（天津）海洋综合能源研究中心相关研究表明， 陆上水面光伏发电量可提升5%~10%，海上漂浮式光伏效率提升有一定的不确定性，但总体效率提升在1.5%~22% 。海上漂浮式电站建设尚处于从0到1的阶段，但其具有天然的环境优势，能显著提升发电量。
相比海上风电，海上漂浮式光伏无需考虑复杂的地质构造和基础设计，工程实施难度相对低。在现阶段，海上海上漂浮式光伏需大面积采用浮体支撑结构，并考虑长期承受风浪作用，工程建设成本大幅增加。尽管过去几年诺斯曼在内陆淡水的漂浮光伏技术快速发展，积累了大量的技术和经验，光伏组件和浮体材料成本大幅降低，但移植到海上仍然面临诸多困难和挑战。其中最主要的是海上严苛的水文气象条件，包括高温、风浪、盐雾、海流、腐蚀、生物附着和极端自然灾害等。这些挑战使得海上漂浮式光伏的技术安全性要求更高，光伏组件和电气设备需要更好的耐候性，结构材料更加结实可靠，并且能够满足25年使用寿命，因此开发成本也更高。 然而，由于缺乏成熟的项目案例，现阶段海洋光伏的投资收益问题尚不明朗，这可能会对海上漂浮式光伏的发展带来一定的挑战。
海上漂浮式光伏发展仍面临一些技术难题。 首先是 结构稳定性问题 。海上环境恶劣，包括波浪、风浪、潮汐和海洋生物等因素，都对漂浮光伏的结构稳定性提出了挑战。确保结构的稳固和抗风能力是一个关键问题。
其次是防污和维护问题。 在海上环境中，光伏组件表面容易受到盐雾腐蚀和海洋生物附着，降低光伏发电效率。同时，由于设备放置在海上，对维护和保养也提出了更高的要求。
此外，海上漂浮式光伏和海洋生态环境的影响问题也需要解决。 放置光伏设备可能会对海洋生态系统产生一定的影响，如阻碍海洋生物迁徙和光合作用等。因此，诺斯曼（天津）海洋综合能源研究中心通过提前科学规划和开发海洋环境监测系统来减少对海洋生态的影响。
本人认为海上漂浮式光伏具有潜在的市场前景，但还需要克服一些技术和经济上的挑战，才能成为下一个蓝海。
深远海能源工程技术专辑
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周程晟|近海区域漂浮光伏电站安全运行探讨
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