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再次引领光伏下海,规划超19GW,山东凭什么?

   2024-01-02 世纪新能源网马增辉111800
核心提示:身为全国第一用电大省的山东,陆上光伏发展空间已明显不足,新能源规模扩大的突破口,又在何方?

如果提及中国哪个省份光伏装机量第一名,我们能够首先想到的,多半是西藏、内蒙古、新疆等光资源丰富的省份。

但真正领跑中国光伏装机量赛道的,是位于齐鲁大地的山东省。

说起山东,大家或多或少,都能说出诸如烟台苹果、章丘葱、寿光菜、德州扒鸡等等有代表性的特产。

但却很少注意,山东在光伏应用领域,已走在了全国前列,累计装机量排名,蝉联7年不败,成为中国光伏装机量第一大省。

如今,山东再度引领中国光伏发展脉搏,向海图强,进军海上光伏领域。

海上光伏开发面临的难点主要包括:防潮汐、防波浪、防浮冰、防腐蚀、防冲刷和防生物附着等“六防”设计。装机规模短期内无法扩大,决定成本无法媲美陆上光伏,则意味着海上光伏在短期内注定是一块难啃的“硬骨头”,道阻且长。

国内首个半潜式海上光伏平台落户山东,正式投入使用

2023年11月22日,国内首个半潜式海上光伏发电平台,在山东烟台附近海面上投入使用。

来源:中集集团

这个由4个浮体方阵组成的半潜式海上漂浮式光伏发电平台,总净甲板面积约为1900平方米,由浮式结构支撑系统、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8个系统组成,装机总容量400千瓦,可在浪高6.5米、风速每秒34米、4.6米潮差的开阔性海域安全运行。

据了解,该半潜式平台,目前作为示范项目,为附近海域海上科研基地供电。

与陆上光伏电站相比,海上光伏电站在发电效率上有显著提高。这主要得益于海面环境的特点:我国沿海地区占据丰富的太阳能资源,年均总辐射量处于4800~5500MJ/平方米,水面辽阔且遮挡物少,这使得日照时间较长;加之海面反射的太阳光,海上光伏电站的发电量比陆地光伏电站高出5-10%。此外,海上光伏发电还具有土地占用少、易与其它产业相结合等优势。

但我国海上光伏发展,目前还处于初始阶段。

海上光伏的发展主要依赖于两种装机形式:桩基固定式和漂浮式。

桩基固定式海上光伏主要适用于沿海滩涂及潮间带,这种形式的海上光伏需要安装在离岸5公里以内的区域,否则打桩成本和风险都会大幅增加。因此,这种方式的海上光伏往往会选择与现有的海上风电项目进行结合,利用现有的海底电缆和基建设施,使得建设成本更加可控。目前,我国所有的海上光伏项目都是采用桩基固定式的形式。

而漂浮式海上光伏则适用于深海区域,它采用浮体、锚固等设备取代了传统的地桩和支架,从而提供了更高的方案灵活度。通常,漂浮式电站的组件会依靠浮体在水面上漂浮,因此在适应水位变化方面具有天然的优势。

目前我国的漂浮式海上光伏电站还处于实证阶段,但是随着技术的进步和成熟,未来将拥有更大的发展空间。

山东省,也随着新闻再次进入大众视野。不禁要问:山东选择漂浮式海上光伏的底气,究竟何在?

7年快跑,“小透明”山东,成为中国光伏装机第一省

山东省位于中国的东部沿海地区,地处北纬34°22'-38°23'之间,具有得天独厚的太阳能资源。根据相关数据显示,山东地区水平面年总辐射量在1400-1550kWh/平方米之间,属于太阳能资源II类地区“很丰富地带”。这意味着山东每年能够接收到大量的太阳辐射能量,为光伏发电提供了充足的“原材料”。

然而,山东的光伏之路,并非一帆风顺。

2016年底,山东累计光伏装机量仅为4.55GW,排名远低于新疆(8.62GW)、甘肃(6.86GW)、青海(6.82GW)、内蒙(6.37GW)、江苏(5.46GW)、宁夏(5.26GW),犹如小透明般存在。

2016年6月,山东光伏发展迎来突破口。国家公布2016年光伏领跑者技术基地名单,济宁市、新泰市采煤深陷区光伏领跑技术基地占位两席,总建设规模1GW。

在用光伏治理采煤沉陷区这件事上,山东可谓是开了先河。渔光互补、农光互补等开发模式的应用,最大限度对采煤沉陷区进行了综合利用、修复。

然而采煤沉陷区可利用面积有限,且需要分批进行开发建设。

于是,山东决定将增长寄希望于分布式光伏。

如果说全国推行光伏整县推进是在2021年,山东早在2017年就已经开始进行光伏整县推进了,抢跑4年。

这种因地制宜,以分布式唱主角的光伏布局策略,使得山东开启了光伏装机狂飙模式。

截至2023年9月底,山东以总量52.29GW的绝对优势,继续保持全国累计装机并网容量第一名,其中集中式光伏电站装机并网容量为14.07GW。分布式光伏装机则贡献了38.22GW并网容量,位列全国第一。其中户用光伏为24.48GW,同样位列全国第一。

这种因地制宜的光伏发展方式,可写进中国光伏发展“教科书”。

光伏第一省并不“偏科”,多项成绩名列全国前茅

如果凭此判断山东省仅光伏方面可圈可点,则要被低调的她蒙蔽了。

山东省,并不是“偏科”考生,不只是光伏装机总量七连冠成绩耀眼,在农业、工业、经济“试卷”的考试中,成绩同样优秀,名列前茅。

1.农业大省:粮食总产量全国第三,蔬菜第一

山东是名副其实的农业大省。2023年全国统计数据显示,山东播种面积为8387.9千公顷,全国排名第三,仅次于黑龙江(14743.1千公倾)和河南(10785.3千公倾);2023年山东粮食总产量为5655.3万吨,全国排名第三,仅次于黑龙江(7788.2万吨)和河南(6624.3万吨)。山东省用全国7.05%的播种面积,贡献了全国8.13%的粮食产量。

山东不仅在粮食方法持续高位“输出”,蔬菜供应量也位居全国第一,2021年,山东蔬菜产量达8801.08万吨,远超第二名河南(7607.15万吨)近1200万吨。

2.经济大省:GPD排名全国第三

2020年,山东省经济总量为73129亿人民币,排名全国第三位,仅次于广东省(11.07万亿)、江苏省(10.27万亿)。

2022年,山东省GDP为87435亿元,同比增长3.9%。山东省的GDP连续12年排名全国第3位,体现了山东省扎实的经济基础与强有力的增长后劲。

3.工业大省:拥有全部41个工业大类

在全球工业版图中,中国以其庞大的生产能力和全面的产业链条而备受瞩目。而在中国的众多省份中,山东省更是独树一帜。

目前,在联合国分类的41个工业大类中,中国是唯一拥有全部41个大类的国家,而山东则是中国唯一一个拥有全部41个工业大类的省份,这一事实不仅彰显了山东在中国工业中的重要地位,更揭示了其强大的产业实力和深厚的工业基础。

山东省的工业齐全程度在全国范围内无人能敌。在207个工业种类中,山东拥有197个,几乎占据了全国的一半。这种全面的工业覆盖,使得山东在各种工业领域都有着深厚的积累和丰富的经验。无论是重工业、轻工业,还是高新技术产业,山东都有着自己的一席之地。这种全面的工业布局,使得山东在面对经济波动和市场变化时,能够灵活应对,保持稳定的发展。

山东省的制造业实力在全国也是首屈一指。在全部666个工业小类中,山东有526个,其中制造业占179个。这意味着,山东在制造业的每一个细分领域都有着强大的竞争力。这种全面的制造业覆盖,使得山东在全球经济一体化的大背景下,能够抓住机遇,迎接挑战,实现自身的持续发展。

然而,山东的工业齐全程度并不仅仅体现在数量上,更体现在质量上。山东省的工业产品质量高,技术含量高,市场占有率高。这使得山东的工业产品在全球市场上有着强大的竞争力。

从工业齐全程度来看,山东省甚至超过发达国家德国及日本。这一事实,无疑证明了山东的工业实力和制造业实力已经达到了世界一流的水平。这不仅是中国工业的一大骄傲,也是全球工业的一大亮点。

不缺阳光不差钱,最稀罕的是土地

山东面积为15.38万平方公里,全国排名第20名。但说起地形,恐怕是最让山东上火的事情了。

山东地形复杂,以山地丘陵为主,东部为半岛,西部、北部属于黄泛平原,中南部为山地丘陵。其中山地和丘陵约占全省总面积的33%,其余三分之二主要为平原。地貌包括中山、低山、丘陵、台地、盆地、平原、湖泊等多种类型。

如果从地貌角度来看,山东不失为地理课现场教学优美自然画卷,但与农业大省、工业大省、人口大省相关联,却有种说不出的郁闷。

山东省地貌图 来源:网络

望着这5.1万平米公里的黄色山地丘陵地形,不禁让人感叹。如果说山东在众多不利因素中夹缝中求生存,有些言过其实。那么用顶逆前行来形容山东的发展,则很是贴切。

为了保证中国14亿人口的吃饭问题,2009年6月23日国务院新闻办公室举行新闻发布会,国土资源部(今自然资源部)提出“保经济增长、保耕地红线”行动,坚持实行最严格的耕地保护制度,耕地保护的红线不能碰。耕地红线,指经常进行耕种的土地面积最低值。是具有下限含义的警示数字,现行中国耕地红线为18亿亩。

在全国耕地红线排名中,山东省以11288万亩位列第四。

围绕耕地红线,下活这盘民生棋,不难;下好这盘腾飞棋,很难。

翻看山东卫星照片,就会发现,除了城镇用地,山东几乎都被密布的农田所覆盖。

遍地农田 来源:百度地图

33%的山地丘陵,没有被山东忘记,为保证耕地体量,山东多年来坚持向山峰、丘陵要土地。梯田,便是这场人类与大自然博弈的成果展示。

淄博博山上瓦泉村梯田 来源:网络

济宁泗水泗张镇梯田  来源:网络

就这样,“土地利用大师”上线,拥有1.016亿人口的山东,2022年凭借135.4%的粮食自给率,养活了超过1/14的中国人口。

然而,身为全国第一用电大省的山东,陆上光伏发展空间已明显不足,新能源规模扩大的突破口,又在何方?

夯实光伏优势,光伏装机第一省向海追光

据统计,1KW光伏装机量需要占地5平方米左右。

对于寸土寸金的山东而言,一面是可用土地面积高度紧张,一面是能源转型仍需继续推进,陷入了两难境地。海上光伏发电恰好是解决这一矛盾的有效手段。于是山东决定“点亮”海上光伏技能树,向海寻光。

2022年6月17日,山东省正式公布了2022年度海上光伏项目竞争配置结果,标志着山东省在光伏领域的发展迈出了新的一步。此次竞争配置中,山东省成功配置了10个海上光伏项目。

该项目总规模达到11.25GW,预计总投资约675亿元。这些项目的建设预计将在年内开工3GW、建成1.5GW,为山东省的可再生能源发展注入新的动力。

在6月29日召开的山东省桩基固定式海上光伏项目推进部署会上,与会人员强调了发挥优势、搞好建设的重要性,旨在为全国乃至全球的可再生能源发展提供经验和样板。

2022年7月,山东省能源局发布了《山东省燃气机组建设工程等八个行动方案的通知》,其中包括《海上光伏建设工程行动》方案。根据该方案,山东省将按照“由近及远、由易到难、示范先行、分步实施”的总思路,推进海上光伏的规模化、集约化、协同化发展。目标是打造技术先进、生态友好、智慧融合的“环渤海、沿黄海”双千万千瓦级海上光伏基地。

在“环渤海”地区,山东省计划布局31个海上光伏场址,总装机规模达到19.3GW。其中,有20个光伏场址,装机规模为14.1GW;另有11个“风光同场”场址,装机规模为5.2GW。

而在“沿黄海”地区,山东省计划布局26个海上光伏场址,总装机规模达到22.7GW。其中,有9个光伏场址,装机规模为9.5GW;另有17个“风光同场”场址,装机规模为13.2GW。

2023年12月26日,中国广核集团官微发布消息称,全国首个大规模近海桩基固定式海上光伏项目——中广核烟台招远400兆瓦海上光伏项目正式开工。

 
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