В последние годы возобновляемая энергетика в мире стремительно развивается, особенно в области фотоэлектрической генерации, которая постоянно развивается. В 2024 году крупнейшая в мире открытая морская фотоэлектрическая установка была успешно подключена к сети в Шаньдуне (Китай), что в очередной раз привлекло внимание отрасли к будущему морской фотоэлектрической энергетики. Этот проект не только знаменует собой зрелость морской фотоэлектрической технологии, но и открывает новое направление для развития возобновляемой энергетики в будущем. Почему же морская фотоэлектрическая установка так популярна? Каковы перспективы её развития?
1. Преимущества морской фотоэлектрической энергетики: почему стоит ее развивать?
Морская фотоэлектрическая энергетика (Offshore Floating PV) подразумевает установку фотоэлектрических модулей на поверхности моря для выработки электроэнергии. По сравнению с традиционной наземной фотоэлектрической энергетикой, она имеет ряд преимуществ:
1. Сохранение земельных ресурсов
Наземные фотоэлектрические станции занимают много земельных ресурсов, в то время как морские фотоэлектрические станции используют морское пространство, что помогает смягчить проблемы напряженности на суше, особенно в густонаселенных районах или районах с дефицитом земельных ресурсов.
2. Более высокая эффективность выработки электроэнергии
Благодаря относительно стабильной температуре моря охлаждающий эффект водоема снижает температуру фотоэлектрических модулей, тем самым повышая эффективность выработки электроэнергии.
Исследования показали, что выработка электроэнергии морскими фотоэлектрическими установками может быть на 5–10 % выше, чем у наземных фотоэлектрических установок.
3. Комплексное использование возобновляемых источников энергии
Морские фотоэлектрические установки можно объединить с морскими ветровыми электростанциями, чтобы сформировать «ветро-солнечную взаимодополняющую» энергетическую систему и повысить стабильность энергоснабжения.
Его также можно объединить с такими отраслями промышленности, как морское скотоводство и опреснение морской воды, для достижения многофункционального комплексного развития.
4. Уменьшение скопления пыли и повышение чистоты фотоэлектрических панелей.
Наземные фотоэлектрические системы легко подвергаются воздействию песка и грязи, что приводит к загрязнению поверхности фотоэлектрических модулей, в то время как морские фотоэлектрические системы подвержены этому влиянию в меньшей степени и требуют относительно меньших затрат на техническое обслуживание.
2. Крупнейший в мире морской фотоэлектрический проект: демонстрационная роль Шаньдуна
Успешное подключение к сети крупнейшего в мире открытого морского фотоэлектрического проекта в Дуньине, провинция Шаньдун, знаменует собой новый этап развития морской фотоэлектрической энергетики на пути к крупномасштабному коммерческому развитию. Проект включает в себя:
1. Большая установленная мощность: морская фотоэлектрическая станция гигаваттного уровня с общей установленной мощностью 1 ГВт является первым в мире проектом, достигшим такого уровня.
2. Большая удаленность от берега: проект расположен в морской зоне в 8 километрах от берега, адаптируясь к сложной морской среде, что доказывает техническую осуществимость морской фотоэлектрической системы.
3. Использование передовых технологий: использование коррозионно-стойких компонентов, интеллектуальных систем эксплуатации и обслуживания, а также плавающих кронштейнов повысило надежность и долговечность проекта.
Этот проект является не только важной вехой в энергетической трансформации Китая, но и дает другим странам возможность почерпнуть опыт и содействовать развитию глобальной морской фотоэлектрической энергетики.
III. Текущее состояние и будущие тенденции развития мировой морской фотоэлектрической энергетики
1. Основные страны, где в настоящее время используется морская фотоэлектрическая энергетика
В настоящее время, помимо Китая, такие страны, как Нидерланды, Япония и Сингапур, также активно внедряют морскую фотоэлектрическую энергетику.
Нидерланды: Еще в 2019 году был запущен проект «North Sea Solar» для изучения возможности размещения морской фотоэлектрической энергии в Северном море.
Япония: Ограниченная территорией, в последние годы страна активно развивала технологию плавучих фотоэлектрических установок и построила несколько морских фотоэлектрических станций.
Сингапур: крупнейшая в мире плавучая морская фотоэлектрическая установка (60 МВт) построена и продолжает способствовать развитию новых возможностей применения морской фотоэлектрической энергии.
2. Перспективы развития морской фотоэлектрической энергетики
(1) Комплексное развитие с использованием морской ветроэнергетики
В будущем морская фотоэлектрическая и морская ветроэнергетика постепенно сформируют модель «ветро-солнечного взаимодействия», используя одну и ту же морскую акваторию для комплексного развития энергетики. Это позволит не только снизить стоимость строительства, но и повысить энергоэффективность.
(2) Технологические прорывы и снижение затрат
В настоящее время морские фотоэлектрические системы по-прежнему сталкиваются с техническими проблемами, такими как коррозия от солевого тумана, воздействие ветра и волн, а также сложность обслуживания. Однако благодаря развитию технологий, таких как коррозионно-стойкие фотоэлектрические компоненты, интеллектуальная эксплуатация и обслуживание, а также оптимизация управления с помощью искусственного интеллекта, затраты на строительство и обслуживание морских фотоэлектрических систем в будущем будут постепенно снижаться.
(3) Политическая и инвестиционная поддержка
Правительства различных стран усиливают политическую поддержку морской фотоэлектрической энергетики, например:
Китай: «14-й пятилетний план» однозначно поддерживает развитие новых источников энергии на море и поощряет скоординированное развитие морской фотоэлектрической и морской ветроэнергетики.
ЕС: предложил «Европейскую зеленую сделку» и планирует построить к 2050 году крупномасштабную морскую базу возобновляемой энергии, в которой значительная доля будет приходиться на фотоэлектрические установки.
IV. Проблемы и стратегии преодоления последствий использования морской фотоэлектрической энергии
Несмотря на широкие перспективы морской фотоэлектрической энергетики, она по-прежнему сталкивается с некоторыми проблемами, такими как:
1. Технические проблемы
Конструкция, устойчивая к воздействию ветра и волн: фотоэлектрические компоненты и кронштейны должны выдерживать суровые морские условия (такие как тайфуны и высокие волны).
Антикоррозионные материалы: Морская вода обладает высокой коррозионной активностью, поэтому для фотоэлектрических модулей, кронштейнов, разъемов и т. д. необходимо использовать материалы, устойчивые к коррозии под воздействием солевого тумана.
Время публикации: 25 февраля 2025 г.