海上光伏产业，能盈利吗？

近日，必维(Bureau Veritas)已向荷兰-挪威可再生能源公司SolarDuck颁发了全球首个漂浮式海上光伏技术原型认证，用于其0.5兆瓦的Merganser试点平台。

Merganser项目由六个相互连接的平台组成，旨在承受具有挑战性的海上条件，包括大浪、强风和腐蚀性环境。

必维根据规则和标准对原型进行了细致的评估，涵盖了浮动结构、系泊系统、稳定性分析、材料和电气安全系统等各个方面。

随着海洋可再生能源技术的不断发展和创新，漂浮式光伏电站作为一种前沿技术备受瞩目。然而，从海洋工程经济性的角度来看，海上光伏能否真正实现商业化，还面临诸多挑战。

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海上光伏发展现状

相比于传统的陆地光伏项目，海上光伏发电将太阳能电池板搬到了广阔的海洋上，打破了陆地上的空间限制，让太阳能电池板可以尽情吸收阳光的能量。

在海洋上，阳光无遮挡，日照时间更长，而且海面反射的光线也有助于提高光伏板的发电效率。据统计，海上光伏发电的发电量比陆地光伏发电高出5%到10%不等，这是一个相当可观的增幅。

目前，海上光伏电站主要分为桩基固定式和漂浮式两大类。

桩基固定式适用于水深小于5米的海域，而水深达到5米以上的海域则可以采用漂浮式的布局。

这种多样化的布局方式使得海上光伏项目可以适应不同水深的海域，增加了其在海洋工程中的灵活性。

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海上光伏的优势

首先，海上光伏最大的优势是充分利用水域面积，避免了对土地资源的占用。尤其对于土地资源紧缺的地区而言，海上光伏项目具有着无可比拟的重要意义。海洋广阔的水域成为了光伏板的理想“床”，为光伏发电提供了广阔的发展空间。

其次，海水具有良好的冷却效应，能够有效降低光伏组件的工作温度，从而提高发电效率。

相比于陆地光伏项目，海上光伏在能源生产效率上具备着显著的优势。这种天然的冷却机制不仅可以延长光伏组件的使用寿命，还能够减轻光伏系统的热量损失，进一步提升了光伏发电的经济效益。

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商业应用的难点

1. “底座”成本较高

海上光伏的“底座”是指支撑光伏板的结构，它的成本较高是海上光伏商业化的一个重要难点。

与陆地光伏相比，无论是浅水的桩基固定式还是深水的漂浮式，“底座”都需要更加坚固和稳固，以应对海上恶劣环境的挑战。

由于海上光伏电站需要承受台风、巨浪等极端天气条件，其“底座”的设计与生产成本较高，这直接影响了海上光伏项目的投资回报率。

降低“底座”成本，将是海上光伏产业持续创新的方向之一。

可以设想，与传统的海上油气和海上风电的导管架或钢桩底座不同，未来，海上光伏的“底座”将采用轻质材料和模块化结构，来提高建造效率和降低成本。

同时，采用先进的工程技术和智能监控系统也可以增强“底座”的稳定性，减少维护成本，从而提升海上光伏项目的商业竞争力。 

2. 海上安装成本高

海上光伏通常是在陆地或码头进行组装或预制。预制完成后，需要使用专用的运输驳船将其运输到安装现场，这个过程就是投入了运输成本。

而在海上的安装过程中，固定式海上光伏需要在海底进行打桩作业。

这一过程需要利用浮吊船和打桩锤等工具，进行复杂的操作和精确的测量。虽然可能不需要大型浮吊船，但小型浮吊船的船天费用也是一笔不小的成本。

漂浮式海上光伏的安装过程更复杂。

漂浮式的光伏板在码头预制好以后，需要使用大型运输驳船将其运输到指定位置。而后，通过系泊系统或锚链将其固定。

系泊系统的海洋工程成本相当高昂，同时还要考虑海上环境因素的影响，如风浪、海流等。这增加了施工的难度和复杂性，与海上油气和海上风电的施工难度相比毫不逊色。

此外，海上光伏的安装还需要进行光伏板之间和光伏板与陆地电网之间的电气连接。

这需要专业的铺缆船进行施工作业，铺设海缆的成本同样高昂。因此，海上光伏项目的安装成本很高，直接影响着其商业化运营的盈利能力。

3. 后期运维成本高

海上光伏项目在投入使用后，面临着日常的运维管理工作。与陆地光伏相比，海上光伏的后期运维成本更高，主要体现在以下几个方面。

首先，海上光伏项目的运维管理需要船舶和码头等基础设施的支持。

由于光伏板的布置在海上，需要专业的船舶进行巡检和维护作业。而陆地光伏则可以直接利用陆路交通工具，成本相对较低。

其次，海上环境条件复杂多变，运维管理需要考虑海上气候因素的影响。

如海风、海浪、盐雾等因素对设备的损耗和腐蚀具有一定的影响，需要定期进行检修和维护。这些海上环境因素是陆地光伏所不具备的，增加了海上光伏项目的运维难度和成本。

此外，海上光伏项目中使用的设备和材料往往需要具备更高的防水、防腐蚀性能，以应对海水侵蚀和海洋环境的挑战。这些特殊的设备和材料成本较高，也间接增加了后期运维的成本。    

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解决及优化方案

1. 优化海上安装体系

设计合理的海上安装体系，包括安装船、起重设备、安装工具等，以提高效率和安全性，降低施工成本。通过优化设备配置、提高自动化程度和减少人工介入，可以降低人力成本并提高安装效率。

2. 应用先进施工技术

引入先进的施工技术，如远程监控、自动化控制、三维成像等，提高安装过程的精度和效率，降低人力和时间成本。同时，采用模拟仿真技术进行施工方案优化，提高施工质量。

3. 优化材料选择

在海上安装施工过程中，选择符合海洋环境要求的材料，提高耐腐蚀性能和长期稳定性，降低维护成本。同时，实施材料节约政策，减少浪费，提高资源利用效率，降低成本。

4. 新型设备研发与应用

针对海上安装中的特殊环境和需求，研发适用于海洋工程的新型设备和工具，提高施工效率和质量，降低运营成本。通过定制化设备和工具，提高适用性，降低维护费用。

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结语

在探讨海上光伏能否实现盈利的同时，我们必须认识到这一新兴领域所面临的挑战和机遇。

尽管海上光伏项目在商业化路径上面临诸多困难，如高成本、复杂的安装和运维需求等，但随着技术的不断进步和创新，我们可以看到光明的前景。

随着全球对清洁能源的需求不断增长，海上光伏作为一种新兴的可再生能源形式，具有巨大的市场潜力。

其优势在于充分利用水域面积、海水冷却效应以及灵活多样的布局方式，使其在海洋工程中具备独特的竞争优势。

解决海上光伏商业化的关键在于降低成本、提高效率，这需要工程技术、材料科学和运营管理等多方面的努力。

通过优化安装体系、应用先进施工技术、选择耐腐蚀材料以及研发新型设备，我们可以有效降低海上光伏项目的投资和运营成本，提升其商业竞争力。

随着技术的不断成熟和市场的逐步扩大，相信海上光伏将会逐渐成为清洁能源领域的重要组成部分，为海洋工程和可持续发展注入新的活力。

海洋工程公司应该深入研究和布局海上光伏市场，因为海上光伏产业有可能成为未来新的市场增长点。

原创 柴亚光  光看世界