中国把光伏搬到海上这下没有空间障碍了
2025-07-13 13:11:31
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返回列表在山东青岛的海边，一片由光伏板组成的 “蓝色矩阵” 在海面上随潮汐起伏，这是我国首个实现工业运行的全海水环境漂浮式光伏项目，于7月2日刚刚建成投用。这个占地面积约 60000平方米、装机容量7.5兆瓦的项目，每年可发绿电1670万千瓦时，减排二氧化碳1.4 万吨，相当于种植了75万棵树。
将光伏搬至海上，不仅是一次能源开发的空间转移，更是一场关乎能源革命与海洋经济的全新探索。
其实二者基于太阳能发电的原理是一样的，只是漂浮式光伏是通过特制的浮体将光伏板漂浮在海水表面。它的优势在于，可以利用海上空间节约陆地资源，但这同时也提出了新的技术挑战。
一是海水具有腐蚀性，可能损伤金属等基体材料，同时还伴随海洋生物附着问题；二是海边并非一直风平浪静，尤其是潮汐波动和大风等恶劣天气，对光伏板的稳定性是个极大考验；三是需要重新设计近水面的巡检和运维通道，同时平衡安全风险和项目成本。
这些问题已在项目设计时一一准备了解决方案。首先，项目采用的特制浮体是由高分子复合材料制成，具有良好的浮力和稳定性。光伏板的支架采用碳纤维材料，表面涂有特殊的抗腐蚀涂层，能抵御盐雾的侵蚀，并阻止海水与金属等基体材料直接接触，减缓腐蚀速度，同时让藤壶等生物难以附着，保证设备的正常运行和使用寿命。目前已相对成熟的无人船自动清理技术，也可以帮助清洗光伏系统表面。
其次，光伏板随潮汐同步升降的系统设计也是一大创新亮点，传统的海上桩基式光伏是固定在海底的，当潮汐涨落时，板体与水面的距离变化大，会加剧风浪对板体的冲击。而漂浮式光伏通过动态锚固系统（由锚链、锚碇等组成），让光伏板始终与水面保持较近的距离，仅为传统桩基式结构的约1/10，不仅减少了板体承受的冲击，还能充分利用海水散热，通过冷却效应提高发电效率5%-8%。
运维设计，一向是影响光伏项目效益的关键。海上环境恶劣，更是增加了人员巡检难度和运维成本。为了解决这一难题，项目选择 “水面巡检通道+无人机巡逻” 的运维模式。贴近水面的巡检通道降低了工作人员的抵达难度，无人机则能对整个电站进行全方位监测。
至于为何要将光伏搬到海上，首要目的当然是节约紧张的土地资源。我国沿海地区经济发达、能源需求大，但土地资源尤为珍贵。海上光伏不占陆地，既节约了租赁成本，还能利用靠近用电中心的优势，减少输电损耗，可以一举两得。并且我国坐拥1.8万公里海岸线，近岸浅海区域广阔，为光伏发展提供了巨大空间。
另一个优势是上文提到过的海水降温。光伏发电是基于“光生伏特效应”，即半导体材料吸收光子后产生电子-空穴对，通过电路形成电流。但这个过程对温度极为敏感，研究数据显示，温度每上升1℃，硅基光伏组件的输出功率会下降 0.3%—0.5%。因此在高温环境下，光伏系统的发电量反而会降低。而海水可以为光伏板提供持续的冷却，从而减少高温造成的效率损耗。
除此之外，更具长远价值的意义在于，海上光伏可以利用场景优势推动技术的多元融合，从而构建海洋经济的新生态。
例如，“光伏+渔业” 可以通过互补实现“一水两用”，即在光伏板下方的海域，开展鱼类、贝类等水产养殖。光伏板为海水遮挡部分阳光，降低了水温，营造了适宜部分鱼类生长的环境。同时也减少了藻类的光合作用，抑制赤潮的发生，改善水质。这样就让一块海面获得两份收入，提高了单位面积的工农业总产值。
“光伏+海水淡化”则为沿海缺水地区提供了新的解决方案，即用光伏电力驱动反渗透海水淡化装置，直接将海水转化为饮用水，解决沿海地区淡水短缺问题，也降低了海水淡化成本。在沿海地区因台风等灾害导致陆地供水中断时，漂浮式光伏淡化系统也可作为独立水源进行应急补充。国家电投黄河公司参与的沙特红海综合智慧能源项目，就将光伏发电和海水淡化系统相结合，为当地度假区提供综合智慧能源一体化解决方案。
“光伏+海上风电”的协同模式，还可以在同一海域布局漂浮光伏和海上风电，共享海底电缆、运维码头等基础设施，大幅节省基建投资，促进海洋空间集约，形成“风光互补”的综合能源岛。白天以光伏发电为主，夜间以风电为主，二者结合可以降低电力输出的波动幅度，解决新能源并网的痼疾。
华创证券分析指出，2026年起，漂浮式装机规模将正式进入量变阶段。预计2026—2030年，我国浮式新增装机将由0.6GW增长至6.2GW，复合年均增长率为79.5%，成为浮式市场的主导力量。
市场的快速增长态势，不仅推动漂浮式光伏向更深更远的海域发展，还将带动相关产业的繁荣，从浮体材料、光伏组件到锚固系统、运维设备，整个产业链都将因此获益。蓝海之上的光伏板，将在不断拓宽的新能源版图中，用复合业态为绿色发展提供新的答案。
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