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《国内首个半潜式海上漂浮式光伏发电平台交付》

  • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者： liguiju
  • 发布时间：2023-04-25

  • 近日，由中集来福士研发的国内首个自主知识产权半潜式海上漂浮式光伏发电平台完成下水拖航，并向中集集光海洋科技有限公司交付。该半潜式海上漂浮式光伏发电平台配置4个单个浮体方阵，装机总容量达400kWp，平台总净甲板面积约为1900平方米，其包括了浮式结构支撑系统、浮力材料系统、多体连接及系泊系统、护舷防撞系统、光伏发电及逆变系统、智能监测系统、动态海缆输电系统及电力消纳系统等八个系统，可满足在浪高6.5米、风速34米/秒、4.6米潮差的开阔性海域安全运行。该光伏发电平台依托中集来福士在半潜式产品工程的丰富经验，结合多浮体阵列连接的概念，成功论证了半潜式海上漂浮式光伏的可行性，将为后续产品开发、规模化应用、度电成本的论证提供有效参考，为推进“半潜式光伏走向深远海”提供探索示范和引领路径。

  • 原文来源：http://aoc.ouc.edu.cn/2023/0424/c9828a430416/page.htm
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相关报告

  • 《1GW漂浮式海风项目实质推进 国内漂浮式海上风电迎跨越式发展》
    • 来源专题：能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2022-10-25
    • 平安证券发布研究报告称，资源禀赋决定未来海上风电需要向深远海拓展，尽管成本依然较高、商业化尚需时日，漂浮式海上风电具有较清晰的降本路径，供应链基础较好，未来具备快速降本的潜力和巨大的长期成长空间。漂浮式海上风电的核心制造环节包括风电机组、浮式基础、系泊系统和动态海缆，其中后三者与传统的固定式海上风电差别明显，随着漂浮式海上风电的逐步兴起，这些环节相关企业有望迎来发展机遇。 投资建议：建议重点关注系泊系统环节的亚星锚链(601890.SH)，动态缆环节的东方电缆(603606.SH)，风电机组供应商明阳智能(601615.SH)，半潜浮式基础潜在的相关供应商大金重工(002487.SZ)等。 事件：近日，海南万宁市政府与中国电建海南分公司签订战略合作协议，将投资建设全国首个百万千瓦级漂浮式海上风电试验项目。 平安证券主要观点如下： 中国电建万宁1GW漂浮式海风项目实质推进，国内漂浮式海上风电迎跨越式发展。 国内漂浮式海上风电起步较晚，2021年三峡引领号漂浮式海上风电样机投运，成为国内首个漂浮式海风项目。目前，中国海装、中海油、龙源电力、明阳智能均有相关的漂浮式样机项目处于建设之中。万宁1GW漂浮式海风示范项目是国内首个大型漂浮式海风项目，也是全球已经实质性启动的最大的漂浮式海风项目。据相关报道，该项目于2022年9月完成可研评审，计划分两期建设，其中一期建设规模200MW，计划于2025年前投运;二期规模800MW，计划于2027年底前投运。本次万宁市政府与中国电建海南分公司签订战略合作协议，有望促成该项目在今年年底前开工。整体看，国内漂浮式海上风电相比海外已经呈现弯道超车之势，有望引领全球漂浮式海风的发展。 投资成本明显下降，未来降本路径清晰。 参考万宁市披露数据，该项目总的投资计划约230亿元，对应的单瓦造价约23元，这一造价水平明显低于国内首台漂浮式样机的单位造价，也明显低于海外漂浮式项目的单位造价情况。据报道，该项目年发电量有望达到42亿度电，对应的利用小时达4200小时，高于当前广东等区域固定式海上风电项目常见的利用小时数。我们认为，漂浮式海上风电仍处于发展初期，未来具有较大的降本空间，主要降本路径包括风机单机容量的大型化、漂浮式海风的规模化发展、浮式基础等部件的优化设计。基于万宁项目的投资成本和利用小时情况，结合未来的降本潜力，国内漂浮式海上风电具有较清晰的实现平价的路径，进而有望获得大规模商业化发展。 资源禀赋决定漂浮式海上风电大有可为，海外市场积极推动。 一般认为，水深超过60米的海域适合采用漂浮式的海上风电开发模式，全球大部分海上风电资源适用于漂浮式，参考美国能源部的表述，美国大约三分之二的海上风能潜力存在于无法采用固定式开发模式的水域之上。目前，欧洲、日韩、美国等海外市场均在着力推动漂浮式海上风电的发展：2022年9月，拜登政府宣布了一项到2035年安装15GW漂浮式海上风力发电装置的计划，该计划还旨在将美国漂浮式海上风电的成本降低70%以上，达到每兆瓦时45美元;英国计划到2030年建设1GW漂浮式海上风电项目，2021年苏格兰皇家资产管理局发起ScotWind海底租赁，最终在74个申请人中选取了总容量为24.8GW的17个海上风电项目，其中漂浮式海上风电容量14.5GW;2021年，韩国宣布到2030年漂浮式海上风电装机规模达海上风电市场。参考全球风能协会的预测，到2026年海外市场漂浮式海上风电新增装机规模有望达到6GW，目前欧洲诸多的油气巨头和电力巨头均在积极进军韩国漂浮式 风险提示：1、漂浮式海上风电的降本速度可能不及预期。2、在迈向商业化的过程中，漂浮式海上风电的发展依赖政策支持，存在政策支持力度不及预期的风险。3、如果采用固定基础的海上风电技术进步超预期，可能延缓漂浮式海上风电的商业化进程。
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  • 《国外海上漂浮式光伏实践》
    • 来源专题：能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2023-12-14
    • 在世界各地，越来越多的能源公司和政府部门开始研究和实践海上光伏技术。相比陆上光伏，海上光伏具有更高的发电效率和更少的土地需求，同时还可以有效避免土地使用和环境污染等问题。其中，海上漂浮式光伏更是在技术和经济效益方面得到了广泛关注。国外海上漂浮式光伏实践 挪威 挪威公司Ocean Sun是一家漂浮式光伏系统技术开发商。该公司拥有自主研发的技术，并以安装在水弹性膜上的光伏板为基础，这种技术可以最大限度地减少对材料的使用，支持光伏电池的直接冷却，有助于提升生产效率。目前，Ocean Sun已经在挪威、阿尔巴尼亚、菲律宾、新加坡和中国等不同环境条件下的不同地点安装了相关项目。 2018年9月，Ocean Sun在位于挪威西海岸的裸露近岸位置建造了规模为100kWp的海上漂浮式光伏项目KYRHOLMEN，为养鱼场运营商 Lerøy Seafood 提供的浮动光伏演示系统，取代柴油发电机。与一般的浮动式太阳能或固定型水面太阳能相比，Ocean Sun 太阳能系统的模组与水面只有薄薄一层塑胶膜相隔，降温效果比前两者系统要佳，发电量与性能也能同时水涨船高。Ocean Sun 表示，塑胶膜有优异的水弹性（hydro-elastic），这代表太阳能模组能随着波浪上下起伏，大幅降低风阻，且性能测试也指出，此系统可抗每小时275 公里狂风，基本上可抵御超强台风了。这种装置工法的好处在于，塑胶膜耐重、人们可在上面踩来踩去，方便安装人员装置模组与拉设缆线。KYRHOLMEN项目使用的是直径50m的圆形水面系统。 荷兰 荷兰是欧洲最为拥挤的国家之一，土地资源极其有限，无法在陆地上建立规模较大的光伏电站。同时，荷兰拥有广阔的海域，开展海上漂浮式光伏可以有效解决土地资源有限的问题。因此，漂浮式海上光伏成为荷兰开发清洁能源的一个新方向。 荷兰已经规划在2030年之前至少开发21GW海上风电，同时也在研究综合开发海上风电，漂浮式光伏、潮汐和波浪能并实现24小时有稳定可再生海上能源供应的局面。此外，荷兰多家新能源企业正在开展海上漂浮光伏的建设。其中有三家公司在漂浮式光伏技术和解决方案上取得了很好的进展。 01 SolarDuck SolarDuck是一家荷兰的初创公司，多年致力于用先进的技术开发海上太阳能。Solar duck公司海试项目针对设备不能长期经受海浪冲击、或者容易被风打翻的可能性，SolarDuck开发出一种三角形的光伏设备。 浮动平台是四个小等边三角形组成一个16 x 16 x 16米的大等边三角形结构。三角形之间灵活连接，可以随着波浪运动，大大减少被风浪损害的可能。因为光伏板灵活移动的特性，来自不同方向的海水无法在光伏板上聚集。 SolarDuck还把光伏装置提升到高于海面三米的位置，再搭配上海洋级铝，整个系统寿命长达30年，并且可以承受5米浪高、抵抗30米每秒的飓风。这种设计主要是为了保持电气设备的干燥、清洁和稳定，同时实现安全操作及最少维护。 02 TNO荷兰应用科学研究组织(TNO)与Bluewater Energy Services, Genap, Marin, Endures 和 Avans Hogeschool合作开展了示范项目。示范的主要目的是检测轻质柔性漂浮板和柔性光伏板的组合。 此组合的第一次测试是在Marin的实验水池里进行的，灵活的薄膜光伏板和灵活坚固的漂浮板等比模型成功实现了整套设施可随着波浪波动；污渍试验是由Endures在Den Helder的港口做的小型示范，并得到了持续监督漂浮板和光伏板被污染程度的数据； Bluewater提供系泊设备，而更为经济的漂浮板由Genap提供，现场测试在Maasvlakte附近的Oostvoornse Meer湖面进行，并有Avans负责制定项目的维护保养与回收政策。 03 Ocean of energyOceans of energy公司海试项目于2019年12月在北海部署了世界上第一个海上光伏系统。该公司努力确保海上光伏系统可以在猛烈的风暴中安然无恙。在部署之后的一年，该系统经受住了许多大风暴的考验，海浪高达10-13米，风力达到12蒲福风级（超过100公里/小时）。Oceans of Energy计划把这个50 kW的海上光伏场的产能扩大到1MW，未来还将扩大到10MW。如果系统产能扩大到100MW，就可以为30000个家庭供电。其创始人表示对于发展GW级海上光伏项目非常有信心。 德国 海上浮动式光伏在德国也是一种趋势，德国SINN Power公司港口示范项目是一项利用波浪能和太阳能发电的可再生能源项目，旨在为港口提供清洁能源供应，同时减少碳排放和环境污染。该项目主要使用浮动式海洋太阳能板和振动发电装置将波浪能和太阳能转化为电能，并通过电缆将电能输送到港口设施。 该项目设施的尺寸为6x12米，配备可调节的浮力用于不同的负载情况。锚定规格取决于项目的大小和水体。结构围栏由海运铝制成，每个浮体由一个聚乙烯板、一个连接枢纽和一个皮带组成。据称，支撑浮标能够实现平台的矫正运动，并减少整个结构内的张力。 这项示范项目是SINN Power公司的一个创新尝试，旨在将可再生能源应用于海上领域。通过该项目，SINN Power公司可以测试和改进其技术，以便将其应用于更广泛的应用。此外，该项目还有助于为其他港口提供可再生能源解决方案，并加速清洁能源转型进程。 尽管目前该项目仍处于示范阶段，但随着技术的不断创新和成本的降低，以及对可再生能源的需求不断增加，预计这类项目将会得到更广泛的应用和推广。 新加坡 01 Keppel Infrastructure2022年，新加坡吉宝基础设施投资公司（Keppel Infrastructure）在新加坡裕廊岛（Jurong Island）附近海域建造了一座规模为1.2MW的首个薄膜式近岸浮动太阳能光伏 (PV) 系统。 系统将由挪威Ocean Sun公司提供，漂浮系统的表层是一层厚度仅为1毫米的薄膜，一层薄膜可以承载约600KW的光伏组件的发电能力。 该系统可以抵御更强的海浪，以及能够在恶劣的海况下利用太阳能。JTC 和新加坡企业发展局表示该项目将有助于新加坡在本世纪中叶或前后实现净零排放的目标，近岸浮动太阳能光伏为开发更多元化的可再生能源提供了机会，从而增强了能源安全，并支持新加坡向更绿色的能源组合过渡。 该项目预计将于 2023 年第四季度完工，它将作为未来在新加坡和海外近岸水体中扩展和复制的参考。 02 Sunseap2022年，由新加坡太阳能公司Sunseap在柔佛海峡建造的海上浮动式光伏项目建成竣工，这是全球规模最大的海上浮动式光伏系统之一，由于遇到新冠疫情带来的诸多人员和活动限制，项目耗时近一年才完成。这座5MW的浮体光伏项目位于新加坡北部地区伍德兰兹（Woodlands）海岸附近，设有超过3万个浮动模块，用来支撑1万3312个太阳能板和40个逆变器。 这个系统预计每年可以生产约602万千瓦时的电力，约等于1380个四房式组屋一年的用电量，而且能减少4258吨的碳排放。系统备有电板、控制系统和22千伏变压器，可以把太阳能直流电转换为低压交流电后导入新加坡电网中。 该浮动光伏系统采用了稳健的恒张力系泊系统，能够承受变化的天气条件，保持平台和船上所有运行设备的稳定。值得一提的是，Sunseap选择了华为的智能组串式逆变器—SUN2000-90KTL-H2，使这座海上漂浮光伏电站的运行更高效、更安全、更可靠。奥地利 奥地利Swimsol公司由Martin Putschek于2012年创立。Swimsol海试项目利用太阳能发电的海上光伏项目，皆在为离岸风电场等海上设施提供可再生能源支持。 该项目主要使用光伏电池板将太阳光转化为电能，并通过电缆将电能输送到离岸设施。该项目不仅具有环保性和节能性，而且还可以提高离岸设施的电力可靠性和稳定性。 Swimsol公司的海试光伏项目是一个有前途的技术方向，但目前仍处于实验和试验阶段。随着技术的进步和海上设施的需求增加，预计这类项目将会逐渐得到更广泛的应用和推广。法国法国初创公司SolarinBlue今年在地中海部署了两个海上浮式光伏装置，该装置为Sun"Sète项目的一部分，Sun"Sète项目将包括总计25个浮式装置，装机容量为300kW，预计年发电量将达到400MWh。该项目是法国的第一个漂浮式光伏项目。漂浮物是内部特别设计的，以抵御大风大浪。这些模块长宽均为12米，宽9米，高5米，可容纳20块太阳能电池板，总功率约为10千瓦，电池板的安装高度为3.5米。 截止到2023年3月，Sun"Sète项目第一阶段安装两个浮式光伏单元目标已完成，SolarinBlue预计将在2023年底启动所有的光伏单元，为周边提供用电。 印度 印度Tata Power的全资子公司Tata Power Solar Systems开发的浮式光伏项目正式投运。该项目是印度目前规模最大的漂浮式光伏发电项目，位于印度卡耶姆库拉姆（Kayamkulam），整个项目安装在350英亩的近海开放海域上，装机容量为101.6MW。 项目涉及浮筒和光伏组件模块的整个阵列必须在15米深的与海相连的国家水道上拖曳3公里，使光伏组件暴露在强风和汹涌的潮汐中，波浪波高达3.5米。 项目配备一个容量为5MW的浮式逆变器平台，使用了134个铸造桩基础锚定在水底，这些基础钻孔深达20米，以支持中央检测、控制站和33/220千伏开关站。
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