2025-12-02 14:12来源：北极星太阳能光伏网（独家）作者：桑桑 随着“双碳”目标的深入推进，海上光伏凭借不占用耕地、光照条件优越、发电效率高等优势，成为全球新能源开发的重要领域。依据行业专业机构的测算，全球海上光伏潜在装机容量约为40亿kW，我国海上光伏理论装机容量超过1亿kW，发展前景十分广阔。 在国家及地方政策的持续扶持下，国内海上光伏项目的开发建设已步入“加速落地”阶段。诸如中核田湾200万千瓦滩涂光伏示范项目、河北华电昌黎31万千瓦海上光伏试点项目、国华投资如东40万千瓦光伏项目、中广核烟台招远40万千瓦海上光伏项目等一批标志性项目密集落地。 与此同时，江苏、浙江、河北、上海等沿海省份相继完成了辖区内海上光伏项目的业主分配与确权工作。据北极星太阳能光伏网统计，目前国内已明确规划的海上光伏规模接近百吉瓦，海上光伏场景正从“试点”稳步迈向“规模化”阶段。 不过，需要注意的是，当前国内海上光伏项目仍主要采用滩涂、潮间带区域的桩基固定式技术。此类技术虽然成熟可靠，但高度依赖近岸浅海资源。随着近海可开发区域逐渐趋于饱和，向更深、更远的海域探索成为必然选择，而漂浮式光伏正是拓展海上光伏增量空间的关键方向。 走向深远海，漂浮式光伏技术瓶颈凸显 尽管漂浮式光伏是海上光伏未来的核心发展方向，但目前其技术探索仍处于“示范验证阶段”，多个关键技术亟待取得突破。 一方面，海上光伏面临着大风浪、台风、海冰、高盐雾、高湿、温度变化频繁等恶劣环境，盐雾腐蚀、海水腐蚀、水汽渗透等问题对光伏设备提出了更高要求。另一方面，现有漂浮式光伏系统存在明显短板，部分光伏产品经近年来多项实证项目验证，尚无法完全满足深远海“大规模、长期稳定”的发电需求。 尤其是作为漂浮式光伏核心的光伏支架系统，目前市场上主流的吹塑浮体、薄膜式、高干舷三类结构均存在一定“短板”。 具体而言，吹塑浮体结构由高分子材料制成封闭浮筒，再通过抱耳组装成浮体平台，虽具备重量轻、加工成本低、安装便捷等优势，但其缺点也较为突出：抗浪能力弱，连接件抗疲劳性差，长期受波浪循环荷载作用易出现失效问题，系统寿命通常不足5年，仅适用于风浪极小的封闭水域，无法满足外海或半开放海域的运行需求，难以适配深远海场景。 与吹塑浮体结构相比，薄膜式结构在抗浪性能上进行了优化升级。它由光伏组件、水弹性柔性薄膜、浮力环及阻尼线等组成，光伏组件贴敷安装在柔性膜上，不仅能借助水冷效应提升发电效率，抗浪能力也较吹塑浮筒有明显提升，理论上更贴近深远海的运行需求。但该技术存在一个核心缺陷：需依赖抽水泵持续抽水维持系统稳定，一旦抽水泵出现故障，整个系统将失去平衡，面临损坏风险，可靠性存在严重隐患，无法保障长期稳定运行。 在三类主流结构中，高干舷结构是当前针对深远海环境探索最为深入的方向。它通过加高金属支架，将光伏组件抬高至水面以上7-10米，再结合刚性框架增强抗风浪能力，从设计上大幅提升了对深远海恶劣环境的适应性，能够有效应对大风浪、深水位等问题。然而，这种“强适应性”的背后是极高的成本代价，难以实现规模化推广，与产业“降本增效”的发展需求相悖，暂时还无法支撑深远海漂浮式光伏的大规模开发。 这些技术短板在实际项目验证中更为直观地暴露出来：采用吹塑浮体结构的海南万宁海上漂浮试验场，因海域审批问题仅运行十几天便拆除，且试验数据显示其最大承受浪高仅1.5米，抗浪性能严重不足；采用薄膜式结构的国能东台100kW离岸型项目，因未配置抽水泵，运行两个月后便出现薄膜与光伏板损坏沉底的情况，可靠性问题成为其推广的核心瓶颈；采用高干舷结构的山东华能黄海一号项目，虽实现了30公里离岸距离、30米水深、10米极限浪高的技术突破，有效避免光伏板上浪，但受限于超过10元/瓦的高支架成本，经济性短板难以突破，无法实现规模化复制。 兼顾性能与成本，同景玄武岩支架“破局” 在各技术路线陷入“要么性能不足、要么成本过高”的困境时，同景玄武岩海上漂浮支架的出现，为海上光伏场景提供了一个兼顾性能与成本的解决方案。 这款专为海上环境设计的漂浮光伏支架，从材料选择到结构设计，针对海上光伏“防腐蚀耐用性差、抗风浪能力弱、运维成本高”等核心痛点，通过针对性技术创新逐一破解，精准弥补了传统漂浮光伏支架的性能短板。 具体来看，在防腐蚀与耐用性这一海上光伏的“首要难题”上，传统支架之所以难以在海上长期应用，核心在于浮体、金属材料易受海风海浪冲击及海洋微生物等侵蚀。因此，同景新能源在浮体采用PE100级聚乙烯圆管，材料经1840kwh/㎡紫外线照射老化试验验证，黄变指数、拉伸强度等指标均达标，设计寿命可达25年；支架则使用玄武岩纤维复合型材，密度仅为钢材的25%，抗拉强度却达到普通钢材的4倍，既减轻了结构自重，又避免了腐蚀风险。 在结构设计上，传统支架往往注重单体的稳定性，却忽视了海浪冲击力的“系统性破坏”。为此，同景在结构设计上，通过首尾热熔焊接形成圆环结构作为浮体。环形设计可发挥类似防浪堤的消浪功效，降低海浪对组件的直接冲击，并且能够借助同心布置的多圈圆环，将外围荷载（如重力、风力、压力）均匀地传递至圆环，分散应力集中现象，增强整体结构的抗变形能力与承重效率。同时，辐条式结构通过“以拉代压”“以少承多”的设计，减少非必要材料用量，在保证强度的同时显著降低自重，组件安装于玄武岩纤维复合檩条之上，降低海浪直接冲击组件的可能性。而檩条与浮体连接件采用销轴设计，可使檩条在一定角度内旋转摆动，有效分散风浪所产生的应力集中，避免结构断裂。 锚固系统是海上光伏支架的基础，传统锚固系统由于未充分考虑海床环境的差异性，常常出现适应性欠佳、易损坏的状况。同景新能源在锚固系统设计时，全面考量极限情况下风、波浪、水位等环境条件，能够为用户提供桩锚、沉锚等解决办法。配套的系泊线采用三段式结构：上部使用链条，以避免塑料绳出现紫外线老化问题；中部采用多层编织聚酯纤维绳，减轻重量并防止扭转；底部再次使用链条，以抵抗海床沙砾的摩擦。这种分层设计使锚固系统既能适应风浪变化，又能长期稳定运行。 运维便捷性的设计颇为出众，圆环浮体本身即为圆周运维通道，在径向将一路光伏板替换为格栅板，形成径向通道，运维人员能够轻松抵达阵列的任意位置；若单个辐条、光伏板损坏，只需针对性更换，无需整体拆解，拆卸光伏板仅需简单的爬梯工装，无需复杂设备。 从关键性能参数来看，玄武岩支架确实呈现出优异的表现：单支架最大圆环直径达100米，单块组件功率为720Wp，单支架最大安装组件数量为2000块，单套支架容量达1440kw，抗风能力为50m/s，抗浪能力为4米浪高，各项性能参数均处于行业领先地位。 在技术研发与知识产权保护方面，同景新能源累计申请太阳能领域自主专利200余项，已获授权160余项，涉外专利3项（包含美国、印度、澳大利亚专利，PCT申请1项覆盖全球）。其中，光伏相关专利150项，与漂浮支架相关专利11项，包括“漂浮式水上光伏阵列固定装置”“海上漂浮光伏支架阵列”“一种辐条式漂浮光伏支架”等，涉及结构设计、安装方式、材料应用等多个关键领域，为支架技术的创新提供了有力保障。 目前，同景玄武岩海上漂浮支架已在江山市塘景电站试验基地部署样品进行测试，其积累的实测数据正为技术的规模化应用提供关键支持。随着试验的持续推进，这款“破局型”产品有望加快海上光伏的规模化落地进程，为全球“蓝色能源”开发增添新的动力。