光伏，是将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。长期以来，受制于技术难题，大型光伏项目对土地需求较高。近日，在杭州举办的“发展海洋新能源产业技术论坛”公布了一项神奇的发明——我国科学家把“发电站”从陆地搬到了海上，大大节约了土地资源。
浙江省高新技术企业协会常务副理事长王宏理认为，浙江陆域面积小，海域资源丰富，海面光伏可以有效利用浙江省的地域优势；其次，海洋光伏因其天然的环境优势，日照较长，不会像陆地一样发生遮挡，可以显著提升发电量，大力发展海洋新能源将成为我省能源结构转型的重要战略支撑。
目前，在海南一片海域，由上千张光伏板组成的大型浮体，在多类支架的支撑下，任凭海浪拍打，牢牢钉在海面上。
“通过联合南京水利科学研究院以及中交上海航道勘察设计研究院有限公司，我们对水动力要素、波浪冲击性、支架稳定性以及不同的锚固方式等多个环节进行试验，发现当最大浪高在1.61米时，浮体在整个试验过程中结构还比较稳定。”中能众诚新能源科技有限公司执行董事、总经理张晓鸣说。
张晓鸣介绍，水面光伏主要有桩基固定式和漂浮式两种应用形式，各有其适用的场景，但就从发展前景而言，漂浮式正在成为光伏地面集中式与屋顶分布式之后的第三发展支柱，“漂浮式光伏电站具有不占用土地，发电量相对较高，且不破坏水域环境的特性，预计未来5年全球市场规模将达到60GW以上。”
从实验数据来看，如何保证冲击光伏系统的海浪低于1.6米，成为保障光伏系统稳定性的重要前提。中交上海航道勘察设计研究院港航所副所长张虎平说：“漂浮光伏在内陆水域的波浪一般较小，受外荷载的影响不大，但外海波浪一般较大，尤其是在台风环境下，这就需要在光伏系统外侧进行一个消浪设施防护的措施。通过数学模型的预测与物理模型的印证后，采用生态友好型的桩基透空式结构，可以将波高明显控制在1.5米以下，另外在后方采用透空式的纵横梁结构也可以达到消浪的效果。从整体而言，光伏海上漂浮电站叠加消浪设置后，其成本可以控制在5元／瓦左右，还是有一定竞争力的。”
南京水利科学研究院王兴刚博士详细介绍了整个海上光伏浮体系泊系统试验项目的试验过程以及试验要素。他告诉记者，自试验开始以来，团队先后记录对比了潮位、风速、波高的最大值以及平均值，并对浮体的纵荡、横荡以及垂荡、系泊缆力等作了相关分析。“通过实验发现，光伏浮体的垂荡运动相对大一点，水平运动相对小一点，这对后续进一步优化系泊系统及浮体结构提供了非常重要的理论依据。”
“光伏下海很有必要，但要注意整个系统的经济性、结构安全性、面对极端恶劣天气的适应性以及产业的规范性等一系列问题。我国能迈出海上光伏产业发展的第一步非常不容易，很多实质性的问题仍待解决。”浙江大学海洋学院副教授赵西增教授说，希望有更多的高校，更多的科研院所、更多的企业参与进去，让海洋光伏产业进一步发展下去。
据了解，该项目是首个以研究近海领域水面漂浮式光伏电站系统应用的试验项目，为海内外滩涂以及近海多种应用场景下的水面光伏系统解决方案找到了原始的数据支撑，为后续近海漂浮式电站的建设带来了开创性的影响。“我们预计在明年会小规模建设并网型海洋漂浮光伏电站，以期早日用中能浮体系统实现对近海光伏项目的探索。”张晓鸣说。
公开资料显示，我国大陆海岸线总长度达1.8万公里，可利用海域面积超过300万平方公里。5至50米水深100米高度的海上可开发风资源储量达5亿千瓦，海洋面积约71万平方公里，理论可安装海上光伏近7亿千瓦。
