水上光伏項(xiàng)目有著自身的優(yōu)勢，它可以利用現(xiàn)有的水庫、湖面、海面，不會占用農(nóng)業(yè)用地。而且還能在水下養(yǎng)殖，增加收入。國內(nèi)這兩年已經(jīng)有沿海省份注意到水面光伏項(xiàng)目。走得最激進(jìn)的是山東，其表示要在環(huán)渤海和黃海沿岸建千萬KW的海上光伏基地，規(guī)劃的場址已經(jīng)達(dá)到57個，總裝機(jī)量超過4000萬KW。江蘇、浙江、遼寧、廣東都有海上光伏項(xiàng)目，其中江蘇一個省就有18個。

作為光伏大國，中國西部雖然有大面積的集中式光伏，但本地難以消納如此龐大的電力，“西電東送”成本高昂。在用電大省附近的水面直接安裝光伏板發(fā)電，從運(yùn)輸成本上當(dāng)然更劃算。不過，水上光伏技術(shù)難度高，氣候相比內(nèi)陸更不穩(wěn)定，一直以來都沒有形成規(guī)模。如果能突破技術(shù)瓶頸，水上光伏項(xiàng)目無疑能讓缺少土地資源的國家更多投入集中式光伏項(xiàng)目。對全球能源轉(zhuǎn)型來說，這些國家也是不可忽視的環(huán)節(jié)。

水上光伏主要指在水庫、小型湖泊、海面等水域環(huán)境上建設(shè)光伏電站。目前，水上光伏電站主要分為打樁式和漂浮式，3米以內(nèi)淺水區(qū)以“固定打樁+固定支架式”為主，輔以少量“固定打樁+跟蹤支架式”；深水區(qū)漂浮式（約3~10米）還尚處于示范階段，是未來水面光伏的重要發(fā)展方向。

作為水上光伏的一種，漁光互補(bǔ)是近年來光伏電站建設(shè)的一種流行形式，它在確保光伏發(fā)電的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了水耕農(nóng)業(yè)的功能，為我國發(fā)展新能源和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略開辟了一條新道路。

不久前，廣東汕頭市潮南隴田400兆瓦、潮陽和平150兆瓦漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目正式開工，這兩個項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，年上網(wǎng)電量將達(dá)到6億千瓦時(shí)。“漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目是我們破解產(chǎn)業(yè)用地難題、推動農(nóng)村三農(nóng)融合發(fā)展、統(tǒng)籌推進(jìn)鄉(xiāng)村振興發(fā)展、民生需求保障和農(nóng)民增收增產(chǎn)的重大項(xiàng)目，將有力推動我們鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。”潮南區(qū)隴田鎮(zhèn)漁光互補(bǔ)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人鄭劍鴻告訴記者。

據(jù)了解，漁光互補(bǔ)有諸多利好之處。一方面，漁民能依靠現(xiàn)有魚塘資源，在魚塘上方建設(shè)光伏電站，既可以獲得養(yǎng)殖的收益，又可以獲得光伏發(fā)電的收益，兩全其美；另一方面，太陽能面板還具有給魚塘遮陽、降低水面溫度，減少水分蒸發(fā)的作用，有效遮住陽光的強(qiáng)烈照射，魚蝦因水溫過高死亡概率大幅降低。

“漁光互補(bǔ)在未來具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>”鄭劍鴻認(rèn)為。他給記者算了一筆賬，建設(shè)1兆瓦的太陽能電站需要20~30畝的魚塘水面，電站發(fā)電年可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤348噸，減少二氧化碳排放約1000噸；光伏發(fā)電還可以供電給魚塘的增氧機(jī)、水泵等設(shè)備，滿足自用電的同時(shí)，超出的電可以以脫硫煤上網(wǎng)電價(jià)賣給電網(wǎng)，能夠保證7%的資本收益率，是很好的創(chuàng)收項(xiàng)目。

光伏行業(yè)一直有觀點(diǎn)認(rèn)為，繼地面電站和屋頂光伏后，漂浮式光伏將成為光伏產(chǎn)業(yè)的“第三大支柱”。鑒于內(nèi)陸非耕地開發(fā)空間愈發(fā)有限，海上光伏作為漂浮式水上光伏的主要應(yīng)用場景，成為光伏產(chǎn)業(yè)的一片“藍(lán)海”。

記者通過梳理發(fā)現(xiàn)，目前我國海上光伏的項(xiàng)目儲備已經(jīng)超過500萬千瓦。天津南港、廣西防城港、江蘇連云港、河北黃驊港和曹妃甸以及山東、浙江、福建等省份的重點(diǎn)區(qū)域都有相應(yīng)的項(xiàng)目規(guī)劃。據(jù)中能眾誠新能源科技有限公司執(zhí)行董事、總經(jīng)理張曉鳴介紹，預(yù)計(jì)在2022年下半年，就會有一些項(xiàng)目開始實(shí)質(zhì)性啟動，而且單體項(xiàng)目規(guī)模都在50萬千瓦以上。

“光伏下海很有必要，但要注意整個系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)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。”浙江大學(xué)海洋學(xué)院教授趙西增在“發(fā)展海洋新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)論壇”上發(fā)表演講時(shí)表示，“邁出海上光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第一步非常不容易，需要更多的高校、科研院所、設(shè)計(jì)院、生產(chǎn)企業(yè)參與進(jìn)來，讓海洋光伏真正的發(fā)展下去。”

有資料顯示，我國擁有超過1.8萬公里的海岸線，可利用海域超300萬平方公里，理論上可發(fā)展近7億千瓦海上光伏。趙西增介紹，目前我國在陸地和內(nèi)陸水域新建新能源項(xiàng)目的空間已經(jīng)非常有限，很多企業(yè)都在加緊布局海洋資源。

然而光伏“下海”并沒有那么容易。受制于技術(shù)條件，很多海上光伏方案還需要多方的反復(fù)評估。

“大型水面漂浮電站建設(shè)的主要難點(diǎn)是浮體的固定，風(fēng)浪流及水位升降對浮體影響很大，固定不好會發(fā)生漂移或碰撞等問題。”華電電科院數(shù)字能源研究中心柳玉斌告訴記者。此外，在海上光伏電站建設(shè)中，組件會受水汽和水汽中的鹽分危害，高濕、浪涌波動頻繁也會使光伏組件產(chǎn)生PID效應(yīng)，導(dǎo)致隱裂問題。

“能夠適應(yīng)潮濕環(huán)境的設(shè)備重要，接入電網(wǎng)也非常重要。”柳玉斌表示，隨著水上光伏各項(xiàng)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，大型光伏電站的發(fā)展勢不可擋，這給電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來了諸多挑戰(zhàn)。海上光伏也可以與海水的潮汐能量或海水儲能技術(shù)結(jié)合相互補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。

目前，水上光伏分為兩種，一類是樁基固定式，一種是泰國詩琳通水庫那樣的漂浮式。

樁基式其實(shí)就是用打樁機(jī)將直徑30-50厘米的鋼筋混凝土管樁打入水底，類似地基，再在樁上安裝抗腐蝕的金屬光伏支架。打樁只能在水深5米以內(nèi)，沒有地質(zhì)災(zāi)害，水位變化小的區(qū)域，所以樁基固定式電站通常只能安裝在灘涂、潮間帶。

樁基式水上光伏也是目前最主流的方式，中國目前的海上光伏主要都在近岸，比如浙江象山的海上光伏項(xiàng)目就位于象山縣的灘涂地帶，有63萬塊光伏板，每年發(fā)電量高達(dá)3.5億KW。

樁基式的水上光伏形式上沒什么新鮮，但建造相當(dāng)不容易。象山縣就無可避免地會刮臺風(fēng)，最后額外修了一道消浪墻才擋住風(fēng)浪的侵蝕。相比于已經(jīng)很成熟的樁基式水上光伏，這幾年更吸引眼球的是漂浮式光伏。光伏板、逆變器安裝在浮管或者浮箱上，適用于水深大于5米、無臺風(fēng)的中遠(yuǎn)海水域，俯瞰如同巨大的睡蓮葉。

如果要最大效率利用水面資源，必然要深入更遠(yuǎn)的海域。但相比固定的樁基式水上光伏，漂浮式光伏面臨更復(fù)雜多變的環(huán)境。在渤海海灣，每年冰期就長達(dá)3個多月，流冰會四處飄蕩。在這種海域，很難做漂浮式光伏。所以，漂浮式的水上光伏很多還是在環(huán)境穩(wěn)定的水庫修建。

深海的項(xiàng)目則還帶著實(shí)驗(yàn)性質(zhì)。2022年10月，山東一座深遠(yuǎn)海域的漂浮式光伏項(xiàng)目正式發(fā)電，這是全球第一個離岸30公里、水深達(dá)30米的漂浮式海上光伏項(xiàng)目，極端情況下，浪高達(dá)到10米。這座電站堆疊上了很先進(jìn)的技術(shù)，為了更好地適應(yīng)洋流，用了挪威浮式光伏技術(shù)公司Ocean Sun的彈性薄膜專利和錨固系統(tǒng)，還找協(xié)鑫定制了適宜海洋高腐蝕環(huán)境的組件。這樣的投入當(dāng)然成本高昂。所以，即便投入使用，這座電站也只是示范，只裝了770塊組件，發(fā)電量不過500KW，只有浙江固定式水上光伏項(xiàng)目的一點(diǎn)零頭。

樁基式和漂浮式光伏都還沒能突破自己的局限，海上漂浮式光伏的材料成本都比常規(guī)光伏高10-30%，這還沒算上海上作業(yè)的成本。只有等到裝機(jī)量大幅度提升，才會有規(guī)模效應(yīng)，壓下錨固系統(tǒng)和浮體的費(fèi)用。比如當(dāng)裝機(jī)量達(dá)到500MW時(shí)，每千瓦的成本就比10MW時(shí)降低一半。但當(dāng)電力運(yùn)輸成本居高不下時(shí)，海上光伏必然會提上沿海省份日程。況且在世界范圍內(nèi)，并非所有國家都如中國一樣有廣闊和日照充足的戈壁。

光伏+農(nóng)業(yè)/漁業(yè)怎么賺錢？

我國作為全球最大的光伏生產(chǎn)基地，不能出口就會產(chǎn)能過剩，光伏如果可以能像家電、汽車一樣下鄉(xiāng)，將會一石三鳥，財(cái)政部門用扶貧的方式把光伏產(chǎn)品轉(zhuǎn)交給貧困村，一個光伏電站壽命25年，農(nóng)民可以得到發(fā)電形成的收益，浙江的農(nóng)民在光伏板下喂羊養(yǎng)蝦種草藥，一塊地一年收益翻3倍多掙10萬，國家投入一筆錢，不僅挽救了光伏產(chǎn)業(yè)，還給農(nóng)業(yè)注入了新的活力。

“光伏+農(nóng)業(yè)”是一種新興的農(nóng)業(yè)形式，從表現(xiàn)方式來看被分為了光伏種植、光伏養(yǎng)殖、光伏水利、光伏村舍，尤其是在湖北、浙江等地光伏板下養(yǎng)魚蝦、種菜、種茶等多種漁光互補(bǔ)、農(nóng)光互補(bǔ)等新模式逐漸普及，浙江湖州的農(nóng)民通過“光伏+”理念，開發(fā)出光伏與種養(yǎng)相結(jié)合的3種模式。

浙江湖州長興縣古龍村“漁光互補(bǔ)”項(xiàng)目占地500畝，農(nóng)民黃江軍從2018年開始在光伏板下養(yǎng)龍蝦，水面上的架設(shè)的光伏板遮擋降溫，造成小龍蝦生長周期長，肉更加緊實(shí)，這種高端龍蝦一畝水塘一年養(yǎng)兩造，每畝產(chǎn)出成品蝦200公斤，一斤收購價(jià)為100元，除去人工、蝦苗、飼料、塘租等9000元，年產(chǎn)值達(dá)到4萬元，純利潤2萬多元，500畝水面上的光伏板發(fā)電1900千瓦時(shí)，每年光是售電收入1000多萬。

看到這里是不是有點(diǎn)心動，想要建屬于自己的一個光伏發(fā)電站，有一點(diǎn)我必須告訴大家，國家能源局明文規(guī)定光伏建設(shè)不能占用農(nóng)業(yè)用地，耕地、園林、林地和牧草地都屬于農(nóng)業(yè)用地，只有荒山、荒坡、灘涂和設(shè)施大棚才能實(shí)現(xiàn)農(nóng)光互補(bǔ)，黃江軍所在村莊的溫室大棚上方也被裝上了光伏板，棚內(nèi)被種植上了一種鐵皮石斛中草藥，它是一種喜陰植物，光照要求不是很強(qiáng)，種植一次連續(xù)收獲5年。

前面咱們聊到了“漁光互補(bǔ)”、“農(nóng)光互補(bǔ)”，在浙江湖州還有一種“光伏羊”，被稱為“湖羊”，1000多年前從北方引進(jìn)而來，在南方實(shí)現(xiàn)了集中式養(yǎng)殖，這種羊比較喜歡陰涼環(huán)境，相比較傳統(tǒng)的羊舍，棚內(nèi)溫度在夏季要比外界低3-5℃，不僅實(shí)現(xiàn)了棚下土地的節(jié)約利用，還防止了湖羊在高溫下流產(chǎn)的跡象，其實(shí)光伏發(fā)電讓農(nóng)民提高了收入，還能讓農(nóng)民用電不花錢，何樂而不為呢？