海上光伏设备升级要入乡随俗

下海，已经成为我国光伏产业应用场景的新选择。今年以来，江苏、福建、浙江、天津等沿海省市陆续公布发展海上光伏发电项目规划。此外，山东已经启动相关示范项目建设工作。光伏产业正在构筑“电从海上来”的发展新格局。

不过，截至目前，我国海上光伏项目建设施工还处于技术探索期。“单体规模较大的集中式海上光伏发电站多为近海滩涂电站，而已建成的桩基固定式海上光伏发电站为规模较小的实证电站。”中国电建集团西北勘测设计研究院工程建设公司副总经理张艳日前在第二届海上新能源发展论坛上表示，“海上光伏项目涉及因素较多，潮汐、波浪、海流等都会对项目产生影响。因此，方案的技术可靠性十分重要。”

组件性能要求大大提升

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中国光伏行业协会副秘书长刘译阳指出：“与陆地项目相比，海上项目条件更加严苛，高盐雾、高湿环境对设备影响很大，设备安全性确实面临很多挑战。产业只有解决了设备可靠性的问题才能迎来蓝海发展态势。”

“安装场景转换到海上，就面临基桩和发电防腐的问题。海洋环境对设备抗风、抗冰、耐湿润、耐盐雾腐蚀都提出了更高要求。”中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司海工室副主任张宝峰说，“从电机系统运行稳定性出发，我们必须探索新的安全标准，提升系统和设备的可靠性。”

为此，产业内企业正在研发对海洋环境耐受度更高的材料。据天合光能股份有限公司组件研发负责人王乐介绍，光伏组件零部件优化非常关键。比如，组件会选用双镀膜玻璃，相对于单镀膜玻璃，组件的透射率会更高，同时可以防止高湿环境下组件受到腐蚀，出现“彩虹斑”的情况。

王乐补充说：“和陆上不同的是，海上大风天气频繁，在风浪综合作用下，光伏电站的锚固和系泊考验大大增加。此前，组件很少有承受强风作用的性能，而在海洋环境下，抗风能力对组件来说必不可少。为此，我们引入了风洞测试，希望在前期不断优化组件性能。”

施工设备便捷性待增强

山东省是我国海上光伏项目开发的先行者。截至目前，山东省已经完成首批海上光伏项目竞争性配置工作，各家企业开展项目前期工作，对不同规格的组件、支架、基桩等进行实证试验。同期进行的还有项目工程类实践。

光伏入海，需要改变的不仅是发电设备，工程设备也有待进化。山东海上光伏项目选址主要在潮间带以外的海域，水深6至8米，甚至更深。施工的便捷性将成为海上光伏项目今后能否长远发展的关键因素之一。

张艳列举了海上光伏项目工程作业的三大难题：一是潮汐对施工的影响。海上施工船机设备稳定性差，施工适量精度控制难度大。二是施工组织难度大。海上装机较密集，施工船机设备和运输机移位空间有限，对施工空间组织精度要求较高。三是施工人员管理难度大。海上光伏体量大、施工人员多，监督管理较为困难，需要数字化、全方位的管理。

基于上述难题，张艳提出，海上光伏项目施工首先要最大限度减少海上工作量，以陆地拼装、海上模块化整体吊装为思路，形成梯队式流水作业。可尝试采取整体吊装思路，陆上拼装、海上整体吊装。

不过，值得注意的是，这种施工方法经验不多，对结构稳定性要求高。随着海上光伏项目逐渐启动，越来越多的企业已经推出了模块化产品，同时通过目前掌握的情况改造打桩船等施工设备，助推相关技术进步。

运维还需智能设备支撑

在张宝峰看来，受海洋环境影响，海上光伏项目对设备的高要求不仅体现在发电设备和工程施工上，还不能忽视运维。“海上光伏项目运维难度很大，除了组件发生故障需要更换以外，海鸟粪便等也会产生大量组件清洗需求。”

张艳表示：“产业期待海上智能设备的创新。截至目前，我们还没有专门用于海上光伏项目运维的设备。现在大多数用的是内河湖泊施工设备，体量小，不适合海上施工。针对海上光伏项目，这些设备经济适用性不足。我们研发了专门用于海上光伏项目的打桩船和相关新产品。”

中国电建华东院新能源工程院数字能源事业部副总经理何正旭则认为，海上光伏项目运维还需要智能化、数字化产品来支撑。“海上光伏项目通常规模较大，组件数量高达数百万个，考虑到出海作业难度大、成本高，安全监管难度非常大。远程监控需求也十分迫切。运用数字智能设备后，不管是监控组件，还是监管工作人员，都可以实现有效监管。我们融合5G、卫星通信等技术，搭建了覆盖全场的通信网络，结合人员定位、无人机、无人船、AI视频监控等智能装备，打造了天眼、海眼、人眼三位一体的智能实景感知系统，从而构建出光伏电站数字孪生体，为海上光伏安全监管奠定了坚实基础。”

文 |本报记者 董梓童