“双碳”目标引领下,我国风电、光伏等新能源产业实现跨越式发展。而在新能源产业蒸蒸日上的同时,土地资源有限等问题也日益凸显。
海洋是地球上最大的生态系统,也是人类未来能源开发的重要领域。随着全球能源需求的一直增长和环境保护意识的日益增强,海上新能源的开发与利用慢慢的变成了全球能源战略的重要组成部分。
11月28日,2024第二届中国国际海上新能源大会暨海上光伏&风电开发建设运维研讨会在山东省烟台市凤凰大厦建国饭店召开。
本次会议由新能智库(NETT)、世纪新能源网主办;华电科工股份有限公司、中集集光海洋科技(烟台)有限公司联合主办;中国光伏行业协会海上光伏专业委员会、山东省电力行业协会、山东省太阳能行业协会、烟台市光伏行业协会特邀支持;华为技术有限公司、江苏中清光伏科技有限公司、运达能源科技集团股份有限公司、中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部等企业支持举办。
会议邀请来自新能源行业的专家学者、资深从业者、研究学者、企业家等行业代表,一同探讨海上新能源的发展政策、成本与经济性、关键技术创新、设备选型等话题。为行业发展提供了前瞻性的思路和解决方案,推动海上新能源的健康、快速地发展。
董礼以“海上新能源创新发展的实践与探索”为题,详细的介绍了海上风电的发展历史。我国风电装机目标确定性强,海上风电拐点显现周期向上,近几年装机容量增速较快,截至2023年底,累计装机容量达3769.2万千瓦。同时,从国家到地方,也有系列海上风光政策出台,为海上风电带来新机遇与新挑战。
2024年11月22日,中广核正式对外发布《广东省海上综合能源岛产业科学技术创新平台建设实施方案》,标志着国内首个海上综合能源岛创新平台启动,中广核将携手全产业链组成创新联合体,打造集“研发、测试、检验、认证、示范”五位一体的海上综合能源岛产业科学技术创新平台,涵盖海上发电技术、微电网构网与协调控制、海上氢氨醇制储运技术等个研发方向,加快形成和发展海洋新质生产力,助力打造“海上新广东”,为深远海可再次生产的能源开发打造成套解决方案。
张健翔进行了“推动海上风电高水平发展:创新技术与实践分享”。在国家“双碳”目标顶层设计的牵引下,风能的开发必将得到跨越式发展,海上风能可开发储量3000GW,深海风能可开发储量2250GW,开发潜力巨大。
华电科工紧紧围绕“海洋强国”战略,以海上风电科学技术研发和工程建设为基础,积极拓展海上光伏、海上风电制氢、海洋牧场、海上文旅、海上能源岛等海洋工程建设和相关运维业务,致力于成为具有全球竞争力的一流“海洋能源+”新模式系统解决方案服务商。
海上风电行业的一直以来两个重要趋势是大兆瓦机组和深远海。即风电机组单机容量持续不断的增加和风场水深持续不断的增加,因此风机基础尺寸和重量都相应增加。继续发展下去,目前的海上风电基础施工工艺不再适用。需要研发新的工艺适配未来的基础施工。会上,张健翔分享了华电科工的创新实践,包括超重单桩气囊助浮技术、深水导管架成套方案等。
李迪分享了“华为智能光储解决方案助力海上光伏产业绿色发展”。对于海上光伏,防腐防护能力、安全、成本及运维是最核心的痛点。高湿、高盐雾环境下,易引起设备内部器件或电路的腐蚀,导致设备故障。海浪、浮冰冲击,接线易松动,大风高湿环境,易发生接地类、直流侧等故障,易出现绝缘异常触电事故。海上打桩、基础更高,施工、用料成本高,系统初始投资约6-8元/W,较常规地面高60%+,设备需要定期刷涂层修复,海上风大易吹坏组件,加大运维成本。海上风浪大,水面驾船运维换机,爬桩巡检,故障难定位,安全生产困难,海鸟栖息,鸟粪会造成热斑。大基地占地大、设备、定位难。
华为智能光伏解决方案通过智能端子温度检测(SCLD-TECH)保护光伏端子接线安全,MPPT级绝缘监控提升故障定位精度,0-touch运维,智能风扇除尘,生命周期免停机运维,层次管理,全面掌握电站运作情况,推动行业绿色低碳转型。
陈大荣以“钙钛矿与海上光伏:融合发展的机遇与挑战”为题,介绍了光伏的发展现状以及钙钛矿的优势。
光伏能源作为清洁能源的代表之一,在能源转型中扮演着重要角色。其可再生性、可持续性和低碳性使其成为能源转型的重要组成部分,同时也为应对气候挑战提供了有效途径,目前已成为大数国家和地区最为经济的电力来源,长期仍将持续增长。但现在面临着供给消纳不匹配、降本增效的挑战等痛点,而钙钛矿具备系列核心优势,比如更高转换效率、更低原料成本、更高发电量、应用场景、效率更加高,理论接近49%等。
中清孚尧成立于2014年,集光伏发电主设备研发与制造、新能源电站开发建设与新能源资产管理于一体的光伏全产业链高新企业。公司以电站投资、设备制造、电源投资、运营管理为主营业务,通过生产绿色电力及聚焦N型电池组件技术迭代,降低光伏发电度电成本,助力实现“双碳”目标。
邵亚辉做了“海上光伏组件的可靠能力检验测试与标准开发”主题演讲,从海上光伏标准现状、CGC海上光伏组件可靠性标准及认证、关键测试数据分析三大方面做讲解。
邵亚辉表示应用于海上的光伏组件性能检验测试标准的开发引起国内外关注,但存在很明显的滞后性。海上光伏组件面临着强腐蚀、高湿度、大风载以及海鸟的挑战,应用于海上的光伏组件,除了满足基础的IEC 61215/61730测试之外,还应满足系列测试序列。海上光伏组件可靠性认证——为海上光伏组件提供质量保证,增强花了钱的人产品的信心,提升企业的市场竞争力!
在光伏领域,鉴衡是国内第一批从事光伏产品认证检测的第三方机构,可提供光伏产品全产业链检验测试认证,及光伏电站全生命周期解决方案全套服务。针对交变盐雾测试、加严湿热(DH)测试、PID测试、疲劳机械载荷测试等方面可提供系列认证检测。
本次大会还设立圆桌对话环节,邀请到中清孚尧电力董事、华彩光能董事长陈大荣;中集集光海洋科技(烟台)有限公司总经理潘细录;哈尔滨工程大学烟台研究院副教授徐重阳;湖南筱豪新能源有限公司首席技术官、南开大学海洋工程研究中心博士周程晟;新能智库常务主任世纪新能源网主编张松,针对海面具有高湿度、高盐雾、气温变化明显等特点,如何突破海上新能源发展技术瓶颈?海上新能源海外未来市场发展的潜力如何?海上新能源出海,现存在哪些挑战以及新能源行业内卷严重,光伏企业该如何平衡“量”与“价”的博弈等问题进行深入探讨。
李涛分享了“海上风电+”高融合创新发展。运达股份围绕新能源和智能电网、储能、光伏、制氢及综合能源开发,积极打造以新能源开发和碳排放管理为主的综合能源管理企业,为国家尽快构建以新能源为主体的新型电力系统提供完整的解决方案。
当前,海上风电面临着深远海开发环境更恶劣、支撑结构成本高、风轮与容量大型化、运维更困难等压力,李涛表示,因为我国海域资源有限,深远海传统输配电技术受限,海上风电制氢、海上数据中心、海风油气开采、海上能源岛等融合模式是未来发展的新趋势。海上风电+X融合发展模式,加速深远海平价开发、促进就地消纳、打造综合能源供给系统,在未来深远海应用场景至关重要。
融合发展模式主要可分为,基于空间耦合的重利用、基于产业互补的协同开发、基于能源系统的综合利用。海上风电+共结构、共海域、共消纳、共产业等。同时也要警惕海上风电“硬融合”,部门统筹规划。
杨传付以“晶澳高性能光伏组件与海上光伏产业的融合共赢”为题进行了精彩演讲。当前,“光伏+海上”迎来蒸蒸日上的新时代。中国海上光伏装机100GW+潜力,全球海岸线万km+,蕴藏巨大潜力,无限机遇,但复杂变的海上环境也面临众极限挑战。
晶澳Deepblue4.0高效产品具备优势,Bycium+电池技术持续迭代,毫秒级低氧n型硅片、优异的表面钝化和钝化接触技术、超细栅金属化以及双面减反膜等技术,量产效率26.5%,开路电压(Voc)740mV,组件温度系数低至-0.29%/℃,发电量增益1.5-2%,具有更高双面收益。
在高温情况下,DeepBlue 4.0 Pro组件的功率损失比p型组件低1%-1.5%左右,且随着组件运行温度的逐步提升,DeepBlue 4.0 Pro组件高温发电性优势将会更突出。其组件的发电性能、安全性能以及种应用场景下的可靠性得到充分的认可。
周程晟在会上介绍了全柔性漂浮式海上光伏应用研究。当前,海上光伏作为新能源的重要组成部分,在利用海域空间、减少陆地资源占用等方面具有独特优势,正在慢慢的变成为光伏行业的新热点,预应力全柔性漂浮式海上光伏是这一领域内的一个创新点,具有很大的发展的潜在能力和应用价值。
据悉,预应力全柔性漂浮式海上光伏系统旨在解决传统硬质漂浮光伏系统面临的海洋环境挑战,如波浪、风力等对设施稳定性的影响,以及材料在恶劣海洋环境中的耐久性问题。
随后,周程晟在会上从基础原理到关键技术点,详细分析了预应力全柔性漂浮式海上光伏技术。表示全柔性设计具有适应能力强、减少维护、安装便捷等优势,也面临结构复杂性、材料的研发和测试以及性能评估等挑战。
湖南筱豪新能源有限公司聚焦于“光伏+水务”投资、开发、建设与智能化运维的高新技企业,通过自主研发光伏组件智能清洗机器人,破解了索结构柔性支架光伏电站运维难题,实现了柔性支架结构光伏电站的智能化运维。
徐重阳带来了海上光储一体化系统技术创新与应用思考。徐重阳介绍了海上风光的国家政策以及未来市场发展的潜力。海上光伏具有无遮挡、发电效率高、拆装组合方便、易于布放、便于与海上制氢相结合等优势,自2022年起,迎来加快速度进行发展。目前,国内存在固定支架式以及水面漂浮式两种海上光伏开发方式,针对海上光伏存在的并网难、并网成本高、电力传输和调度不稳定等问题,海上光储一体化是大势所趋。
海上光伏与长时储能系统能够为提供稳定、清洁的电力供应,减少对化石燃料的依赖,降低碳排放,提升能源自给率并支持绿色能源转型。但光储一体化技术应用也面临一定的挑战,包括环境、可靠性、成本、政策与市场方面等,解决这些挑战,需要技术创新,比如钙钛矿太阳能电池、高效稳定液流电池、海上抗风浪浮体平台技术、海上光伏系统运维技术等。
徐重阳表示,未来海上新能源会向高效率与安全性并重、平台化与模块化结合、种模式相结合方向发展。
孟庆飞主要介绍了近海固定式光伏支撑结构技术探讨研究及应用。据悉,山东电力工程咨询院有限公司经营事物的规模涵盖七大业务板块,八大业务领域,2010年参与山东省海上风电规划编制,正式涉足海上风电业务,目前,海洋工程业务总实力及业绩行业领先。
我国大陆海岸线万公里,理论可安装海上光伏近70GW,海上可开发风光资源容量丰富,支持电场温排水区、盐田盐池、围海养殖区、海上风电场区四类光伏用海方式,2025年年底前建成并网的海上光伏项目,免于配置储能设施;2025年以后建成并网的,原则上按照不低于20%、2小时比例配置储能设施。
针对目前海上光伏存在的痛点,山东院先进的海上光伏电站整体解决方案,具备风-浪-流-冰-腐蚀-海生物场景适应能力。其一揽子光伏支架结构系统,拥有陆地区-滩涂区-近海区-深水区区域、场景适应能力。
孟庆飞在会上详细的介绍了其柔性支架方案、单/双桩结构方案、大跨模块结构方案、半潜漂浮方案等。
最后,潘细录进行了海上光伏技术创新实践分享。其演讲大致上可以分为资源配套、产业协同、解决产业化难题三部分。在资源配套方面,中集集光紧扣国家和行业需求,2022年6月13日与烟台政府合作,成立烟台海上浮式光伏试验检验中心,掌握核心技术,参与编制行业标准,并打造海洋新质生产力孵化器。据悉,中集集光在烟台高新区四十里湾有自己的实验用海,建设海上基地大平台。
在产业协同方面,中集集光与产业链合作共建海上光伏实证基地,依托母公司资源,建设全国首个海上半潜式浮式光伏示范项目。2023年8月10日以来,全国40家光伏厂家的60串光伏产品在此做实证,实证数据全面接入国检中心的“曦云”数据平台。
在解决产业化难题方面,面对成本问题,积极探索渔光融合、风光融合发展,为解决体系泊问题,实证四方格组合以及四连排组合等不同的体系泊技术。