当下,中集来福士海上光伏团队的终极命题直指产业化。在烟台搭建一条全产业链,能从根本上解决问题吗?
预估年发电量56万度
站在烟台中集海工研究院12楼平层上,你只要凭栏远眺,就能看到一个略高于海面、亮晶晶的“漂浮岛屿”,与远处高耸的小岛屿相映成趣。这一“漂浮岛屿”,就是中集来福士海洋科技集团有限公司(以下简称为“中集来福士”)研制的国内首个自主知识产权半潜式海上漂浮式光伏电站(以下简称为“海上浮式光伏电站”)。
这个海上浮式光伏电站,在距离烟台莱山区海岸线约七公里的海面上。从烟台来福士海工研究院9楼的工位上站起来,中集来福士海上光伏项目经理高西健就能看到它,“只要天气好,就会看到它。浮式电站运行得很好,从24小时监控里也能看到。”
肉眼看来,这个海上浮式光伏电站似乎是一个小小的漂浮岛屿,真实的海上浮式光伏电站则是由四组共计720片光伏板组成的1900㎡“巨无霸”,要知道,一组23米长、21米宽的光伏板比一个篮球场还要大。光伏行业前途不容小觑。5月底召开的SNEC(2023)全球光·储·氢产业融合大会暨展览会上,SNEC大会执行主席朱共山表示,预计光伏2026年将超过天然气,2027年将超过煤炭成为第一大能源。
海上光伏是光伏产业中的一个新兴分支,如果把海上光伏拟人化,目前行业应当还处于懵懂的童年期。海上光伏发电相当于将“光伏发电站”从陆地搬到了海洋,水面开阔无遮挡,日照长且海面反光,更有益于提升发电量,发电量较陆地光伏可高5%—10%。海上光伏电站分为桩基固定式和漂浮式两大类,现阶段主要以水深小于5m的桩基式为主,水深5m以上则可采用漂浮式。
由中集来福士创造的这一海上光伏行业“巨无霸”到底是怎样的水平?
目前,海上漂浮式电站建设处于从0到1的起步阶段,放眼全球,中集来福士的半潜式海上漂浮式光伏电站也是领先的。
从技术层面来看,中集来福士的海上浮式光伏电站通过构建浮式结构支撑系统、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。
荷兰海上漂浮式光伏开发商SolarDuck是全球海上光伏产业的先锋者。相较于SolarDuck,作为国内首个自主知识产权半潜式海上漂浮式光伏发电平台,中集来福士的海上浮式光伏平台也有着一骑绝尘的优势——表面积利用率更高、用钢量更少。
中集来福士海上光伏技术负责人李德江表示,相较于SolarDuck的三角设计,中集来福士长方形的方正设计更能充分利用海面面积,实现海面资源利用最大化；此外,平台海面下结构更强,可以抵抗波浪、风浪流等更恶劣的环境条件。
目前,中集来福士的这一海上浮式光伏电站1小时可发电400度,预估年均发电量56万度,可满足约350户三口之家的一年生活用电。
发电容易用电难?
没有人关心自己用的电是风电、煤电还是光伏电,人们只关心电价有多便宜,能不能稳定用电。
实际上,无论是对中集来福士还是对整体行业来讲,优化成本都是当前海上漂浮式光伏产业要闯的难关。
解决这个难关,难在哪?如果一个词语来总结海上漂浮式光伏的成本问题,那一定是“来去之间”:一个是设备造价成本,另一个是用电成本。
“目前该平台的单瓦造价在十几元,”高西健预测,“但后期可以降到5-6元。根据需求逐步调整,后期供应商进来的多了自然就降低了。”高西健这一判断也十分符合行业实情。
事实上,造价成本下降已成趋势。光伏产业链上游原材料价格已开始松动,自2023年2月以来,光伏级多晶硅价格下调明显。如同锂电产业链的降价逻辑,硅料价格下行带动组件价格下降,自然会刺激下游装机规模增长。
把电造出来了,如何把电用出去也是一道关。为降低用电成本,中集来福士研发团队琢磨出了一条新路子——制造绿色甲醇,这一切得从中集来福士的主要客户马士基说起。马士基是全球最大的集装箱航运公司。有消息称,马士基正在考虑改造其现有船队以使用绿色甲醇作为动力,并将在今年年中迎来第一艘使用绿色甲醇运营的支线集装箱船。
马士基的这一动作与欧盟政策息息相关。5月15日,欧盟碳边境调节机制法案(“碳关税”法案)正式生效,这一法案将海运纳入碳排放交易体系,顺势加速船舶电动化,促进氢能、绿色甲醇等零碳燃料在海运领域的应用。
作为全球航运龙头,马士基的动向就是全球航运物流的风向标,使用绿色甲醇作为船用燃料势必会引动其他航运物流企业的效仿,绿色甲醇或成为航运动力燃料的新宠儿。
中集来福士研发团队捕捉到了这一缕曙光,将目光投向了绿色甲醇转化。设想是这样的:通过光伏发电给制氢设备提供电解水过程的能源,制氢设备电解水制氢以后,再合成甲醇,甲醇相对运输便利,可供给甲醇动力的船、车使用。
目前,由中集来福士改装的能源岛制氢平台“206”即将完成,将于6月末正式投用,此外,其正在研发的甲醇设备,预计年底安装到位。
值得注意的是,为了降本,中集来福士研发团队想省下储能设备的钱,已经打起了产业链下游的“主意”。“我们正在研究可换电池的电动运维船。”中集来福士海上光伏技术负责人李德江告诉记者,“发出来的电不存储,而是直接给电动船充电,这样可以把存储成本降下来,直接转化成效益。”
越过储能这一关,直接把电供给终端。不得不提的是,中集来福士已经将这种玩法从B端推向了C端,李德江表示,“我们还示范成功了电动冲浪板,以后可以在海上漂浮式平台实现充电。”
在烟台建条全产业链
如果说降本是海上漂浮式光伏的终极命题,终极命题就一定有它的目标导向,这一目标直指产业化。
“批量开发还是一个经济性问题,目前海上光伏还是达不到产业化,但随着以后需求增加,叠加东部沿海工业用地用电持续增长,肯定会逐渐产业化的。”高西健表示。显然易见,只有实现产业化,海上漂浮式光伏电站才能实现规模化效益,从而真正达到平价化,来自海上的清洁能源平价电,才能“飞入寻常百姓家”。
“产业链肯定要培育在山东,”高西健斩钉截铁地点出了产业化未来的大致路线,“我们想在烟台本地重新构建一条完整的产业链。将来要有强大的市场支持,才能把产业链培育起来。产业链还是很大的,超过1万亿元肯定是没问题的。”
这是一条庞大的产业链:上游来看,从晶体硅原料供应商,到硅棒、硅电、硅片等生产企业；中游来看,有造出单晶电池片、多晶电池片的光伏电池企业,以及制造光伏玻璃、光伏背板、单晶组件、多晶组件、支架、蓄电池、汇流箱、智能逆变器、储能系统等光伏组件企业；直到下游的商用光伏电站、家用光伏电站储能及岛屿微网等。
如果成功拉动这条产业链形成,显然不仅中集来福士一家受益,更是激活了烟台本地无数中小企业新的发展潜力。目前,这一海上浮式光伏平台所用的压块、浮体材料、钢结构等,都来自烟台本地企业。不过单单依靠烟台本地企业是远远不够的,想要打造一流的全产业链,还需要吸引全国乃至全球的企业来到烟台共谋发展。
据中集来福士研发团队透露,他们正在协助烟台市政府搭建海上光伏产业园,重新构建一条海上光伏产业链,通过产业链面向全国、全球来招商。目前,已经接触了不少上游龙头企业,例如光伏组件龙头晶科能源、阿特斯,智能逆变器龙头华为等企业,目标是组建成包含基础材料、生产设备、监测设备、光伏组件、电源设备等上下游企业在内的全套产业链。
想要重新塑造一条牵动经济发展的产业链,其难度可想而知,但中集来福士的研发团队对此很是乐观,高西健表示,“刚开始做肯定是难的,前期要花费的成本和科研投入也不少。但是这些问题随着产业化的提升慢慢地就好了,海上光伏的前景将会越来越好。”
