2022年底,中国最大的再生能源开发商“国家电力投资集团”和挪威开发商“Ocean Sun AS”展开了迄今为止最引人注目的海上太阳能技术测试;两艘载有整齐排列的太阳能电池板的圆形木筏,在距离山东省海岸约30公里的中国黄海开始发电,正式朝清洁能源新突破迈出关键一步。
这项测试是该行业的一个潜在进步,使海上地区能够容纳可再生能源,并帮助土地受限的地区加快摆脱化石燃料的转型。
为何海上太阳能潜力无限?
尽管海上太阳能的大多数初步实验都涉及小规模系统,需要克服的挑战还有很多,包括更高的成本以及腐蚀性盐或破坏性风的影响;然而开发商相信,海上太阳能有潜力成为可再生能源中的一个重要新领域。
海上太阳能之所以潜力无限,根据Ocean Sun首席执行长Børge Bjørneklett所述,那是因为这项技术的应用几乎是无限的;许多地区对土地的使用都存在限制,包括欧洲、非洲和亚洲部分地区如新加坡和香港等。在这些地区,人们对海上太阳能技术表现出巨大的兴趣。

江苏建湖渔光互补太阳能电站
海上太阳能未来发展一览
尽管预计今年太阳能投资将首次超出石油生产支出,但许多地区在寻找安装大量电池板的土地方面仍面临挑战,要么缺乏可用空间,要么地形恶劣,要么必须砍伐森林。
这些挑战推动了人们寻找新的、有时看起来不太可能的太阳能地点。目前,在湖泊、水库、养鱼场和水坝已经设立了数百个浮动项目。
在中国,北京以南的工业中心山东省计划到2025年在海上新增超过11吉瓦(gigawatts)的太阳能,并最终建设42吉瓦,超过挪威目前的发电能力。邻近的江苏省的目标则是增加12.7吉瓦,而福建和天津等省份也在研究此建议。
此外,日本、荷兰和马来西亚等国家也正在进行或准备测试项目。日本有数十个较小的阵列,中国和印度分别增加了主要运作;哥伦比亚、以色列和加纳等国也建立了设施。今年1月,美国最大的浮动太阳能项目全面上线,位于新泽西州Canoe Brook水处理厂的太阳能电池板为1400户家庭提供了足够的电力。
海上太阳能面对什么挑战?
今年3月,包括深圳南方科技大学副教授曾振中在内的研究人员发表了一篇论文,点出在现有的水库上增加太阳能系统,理论上可以让全球6000多个城市和社区发展自给自足的电力系统,“不需要争夺农田,不需要砍伐森林,甚至不需要去沙漠。”曾振中如是表示。
尽管如此,研究人员发现,还需要对面板覆盖水体的潜在长期后果进行更多的评估。去年5月,由于担心对生态系统和防洪的影响,一些淡水地区的新开发被禁止。此外,开发人员也在实验不同的概念,当中包括近岸漂浮;Ocean Sun所研发的环形漂浮物由高密度塑料管和表面铺有面板的薄膜制成,可随着波浪的律动起伏。总部位于荷兰鹿特丹的SolarDuck AS已经同意测试其系统,包括用于东京湾和马来西亚刁曼岛海岸外的项目中。

SolarDuck 在东京湾建造的日本首个海上浮动太阳能演示站
海上太阳能市场的最终规模仍然存在疑问,根据《彭博社能源财经》估计,由于安装复杂,海底电缆成本高昂,在海上开发太阳能面板的成本可能会高出40%左右。政策研究咨询公司Trivium China分析师Cosimo Ries表示:“海上太阳能很可能最终成为一个利基行业,主要服务如新加坡等土地匮乏的沿海城市。”
至于支持者则坚称,这项技术正在快速改进,并帮助人口众多、土地匮乏的国家在控制碳排放方面发挥作用,对许多发展中经济体来说,这将满足仍在增长的能源需求。
全球最大的电池板生产商Longi Green Energy Technology Co.正在研发专门适合用于海上条件的模块,并在江苏省进行研究。该公司3月份在厦门举行的会议上表示,尽管目前市场规模有限,但海上太阳能潜力相对较大。南方科技大学副教授曾振中同样表示:“这不会很困难,人们还没有意识到它有多大的潜力。”
资料整理自《彭博社》
照片整理自:国家电力投资集团、Ocean Sun官方网页、SolarDuck官方网站
