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

浙江省高新技術(shù)企業(yè)協(xié)會常務(wù)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(yōu)勢；其次，海洋光伏因其天然的環(huán)境優(yōu)勢，日照較長，不會像陸地一樣發(fā)生遮擋，可以顯著提升發(fā)電量，大力發(fā)展海洋新能源將成為我省能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要戰(zhàn)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(lián)合南京水利科學研究院以及中交上海航道勘察設(shè)計研究院有限公司，我們對水動力要素、波浪沖擊性、支架穩(wěn)定性以及不同的錨固方式等多個環(huán)節(jié)進行試驗，發(fā)現(xiàn)當最大浪高在1.61米時，浮體在整個試驗過程中結(jié)構(gòu)還比較穩(wěn)定。”中能眾誠新能源科技有限公司執(zhí)行董事、總經(jīng)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(yīng)用形式，各有其適用的場景，但就從發(fā)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(fā)展支柱，“漂浮式光伏電站具有不占用土地，發(fā)電量相對較高，且不破壞水域環(huán)境的特性，預(yù)計未來5年全球市場規(guī)模將達到60GW以上。”

從實驗數(shù)據(jù)來看，如何保證沖擊光伏系統(tǒng)的海浪低于1.6米，成為保障光伏系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要前提。中交上海航道勘察設(shè)計研究院港航所副所長張虎平說：“漂浮光伏在內(nèi)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(huán)境下，這就需要在光伏系統(tǒng)外側(cè)進行一個消浪設(shè)施防護的措施。通過數(shù)學模型的預(yù)測與物理模型的印證后，采用生態(tài)友好型的樁基透空式結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)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(shè)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(tǒng)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(guān)分析。“通過實驗發(fā)現(xiàn)，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(xù)進一步優(yōu)化系泊系統(tǒng)及浮體結(jié)構(gòu)提供了非常重要的理論依據(jù)。”

“光伏下海很有必要，但要注意整個系統(tǒng)的經(jīng)濟性、結(jié)構(gòu)安全性、面對極端惡劣天氣的適應(yīng)性以及產(chǎn)業(yè)的規(guī)范性等一系列問題。我國能邁出海上光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第一步非常不容易，很多實質(zhì)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(yè)參與進去，讓海洋光伏產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展下去。

據(jù)了解，該項目是首個以研究近海領(lǐng)域水面漂浮式光伏電站系統(tǒng)應(yīng)用的試驗項目，為海內(nèi)外灘涂以及近海多種應(yīng)用場景下的水面光伏系統(tǒng)解決方案找到了原始的數(shù)據(jù)支撐，為后續(xù)近海漂浮式電站的建設(shè)帶來了開創(chuàng)性的影響。“我們預(yù)計在明年會小規(guī)模建設(shè)并網(wǎng)型海洋漂浮光伏電站，以期早日用中能浮體系統(tǒng)實現(xiàn)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(fā)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。 

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