海上光伏工程示意圖(非本項目)。秦皇島海事局供圖
在河北灤河口東側昌黎海域，一場綠色能源革命正在廣袤無垠的海面上悄然上演——秦皇島180萬千瓦海上光伏示范試點項目正式啟動海上施工建設。該項目是河北省首個海上光伏項目，裝機規(guī)模180萬千瓦，總投資約144億元，年均發(fā)電量約27.5億千瓦時，每年可節(jié)約標煤84萬噸，減少排放溫室效應氣體二氧化碳215.9萬噸。
項目地理位置示意圖。秦皇島海事局供圖
海上光伏鳥瞰效果圖。秦皇島海事局供圖
現(xiàn)在，讓我們一同走進海上光伏建設超級工程，探索海洋與能源的奇妙融合，深入了解這個坐落在渤海西部沿海的奇跡。
精打細算的藍色版圖規(guī)劃
光伏場區(qū)規(guī)劃細節(jié)。秦皇島海事局供圖
光伏場區(qū)猶如在一片藍色畫布上精心勾勒的拼圖，整體呈等腰直角三角形，從北向南分為4個業(yè)主板塊，所處水深6米到15米，總用海面積約為1645公頃。項目選址太陽能資源豐富，潮流流速較弱，工程地質(zhì)條件良好;項目選址自然條件和生態(tài)環(huán)境適宜，項目用海與周邊用?；顒酉噙m應，與國土空間規(guī)劃完美契合。
光伏板陣列設計(非本項目)。秦皇島海事局供圖
待項目建成后，從高空俯瞰，就像是鑲嵌在祖國藍色版圖上的一顆綠色明珠。每一寸海域都經(jīng)過了嚴苛的計算與規(guī)劃，從邊界的精準劃定，到內(nèi)部布局的巧妙構思，就像搭建一座復雜的海上迷宮，每一處“轉角”都飽含深意。光伏板的排列方式，可不是隨意為之，不僅要考慮如何最大化捕捉陽光，還要兼顧海風、海浪的影響，確保在變幻莫測的海洋環(huán)境中穩(wěn)穩(wěn)扎根，高效運作。
復雜氣象海況下的捕光能手
項目所處海域?qū)儆谂瘻貛О霛駶櫞箨懶约撅L型氣候，四季分明，雨熱同季。和同緯度內(nèi)陸比，海上氣象海況條件復雜多變，具有夏季涼爽、大風日少的特點。
海上光伏組件吊裝實景(非本項目)。秦皇島海事局供圖
項目場址陽光時而熱情似火，為光伏板提供充足“口糧”，時而又羞澀地躲在云層背后，讓光伏板英雄無用武之地。為盡最大可能捕捉光能，設計團隊綜合考慮光伏陣列密度、安裝成本和發(fā)電效率，采用傾角10°-15°的光伏板固定安裝在桁架支架上。為減少光伏陣列互相遮擋捕光，相鄰光伏陣列南北間距15-25米，東西間距1-3米。
海上光伏組件安裝實景。秦皇島海事局供圖
海浪更是“充滿個性”，偶爾也會掀起驚濤駭浪，特別是災難性的風暴潮，會對光伏板安全構成嚴重威脅。盡管項目區(qū)域所處區(qū)域為風暴潮輕災區(qū)，設計團隊充分考慮風暴潮增水的大小和當?shù)靥煳拇蟪备叱蔽唬扇×顺罂缍染W(wǎng)架式支架+鋼樁方案應對海浪侵襲。每個支架單元采用4個鋼管樁作為支撐，牢固架起鋼網(wǎng)架結構固定的單晶硅光伏組件。整個光伏場區(qū)共計3737個鋼網(wǎng)架光伏組件，由于設計理念不同、材料不同，光伏組件尺度并不相同，大體上每個組件長約70米、寬約30-40米，光伏組件最低端離水面距離約為5-8米。
與海洋生物和諧共舞
項目周邊海洋生態(tài)保護紅線包括河北昌黎黃金海岸國家級自然保護區(qū)、南戴河海域國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)、北戴河旅游區(qū)、灤河河口生態(tài)系統(tǒng)、灤河口至老米溝海域生態(tài)保護區(qū)。
當大片光伏板在海面鋪開，你是否擔心會影響海洋生物的生存?別著急，設計團隊早就考慮到了這一點。項目利用養(yǎng)殖區(qū)進行光伏陣列布置，將光伏發(fā)電與養(yǎng)殖同時進行，可有效地利用該海域的自然資源，體現(xiàn)了集約、節(jié)約的用海原則。
漁光互補列陣布置效果圖。秦皇島海事局供圖
項目在周邊海域增殖放流褐牙鲆、中國對蝦，補償因占據(jù)生物原有棲息地而造成的生物資源損失，恢復區(qū)域的生物多樣性和生物資源的生產(chǎn)力，促進受損海域環(huán)境的生物結構完善和生態(tài)平衡。同時，光伏板下方的陰影區(qū)域，還意外地為一些海洋生物提供了新的棲息場所，就像為它們打造了一個個“海底小別墅”，形成了獨特的海洋生態(tài)微環(huán)境。
“海底小別墅”細節(jié)展示(非本項目)。秦皇島海事局供圖
海上交通與海光發(fā)電兩不誤
大海，可不是光伏項目的專屬舞臺，這里還有繁忙的海上交通、豐富的旅游資源等。秦皇島港是北煤南運的主樞紐港，承擔著維護“北煤南運”海運大通路高效安全暢通的使命，2024年共計6000余艘次、約1.69億噸電煤通過海運外輸，保障著2024年南方“八省一市”的煤炭供應。
秦皇島港東港區(qū)鳥瞰景象。秦皇島海事局供圖
秦皇島北煤南運通道布局。秦皇島海事局供圖
如何讓光伏發(fā)電與其他用?；顒雍椭C共處，就成了設計團隊面臨的一大挑戰(zhàn)。設計團隊精心規(guī)劃著海上“交通路線”，在項目選址時，就避開了進出秦皇島港的主要航道，確保商船往來不受影響。項目選址在灤河口和塔子口兩個傳統(tǒng)漁船停泊點之間，為漁船進出港口預留了充分的海上通道。同時，依托秦皇島市海上搜救中心值班室，進行16頻道船舶遇險日常守聽，還設有12395電話，24小時接收遇險信息。通過科學合理的設計，實現(xiàn)了海上交通資源的高效利用，讓不同的用?；顒釉谶@片藍色海洋上各得其所，共同奏響和諧樂章。
海上光伏交通運輸及避風路線。秦皇島海事局供圖
綠色、安全、和諧發(fā)展的海上樣本
智慧監(jiān)測系統(tǒng)設備分布點位。秦皇島海事局供圖
設計團隊在海洋生態(tài)環(huán)境保護和海上交通安全方面，更是煞費苦心，采用了一系列先進的技術手段。項目使用環(huán)保型材料進行光伏支架建設，減少對海水的污染;建立智慧監(jiān)測系統(tǒng)，實時掌握海上施工現(xiàn)場海水質(zhì)量變化，一旦發(fā)現(xiàn)問題及時響應。
“三橫一縱”場區(qū)內(nèi)部通道。秦皇島海事局供圖
通道交匯區(qū)回旋設計。秦皇島海事局供圖
為了便于施工、運維船舶進出光伏場區(qū)，項目按照“縱橫交錯，四通八達、主輔結合”的理念，設計了寬度為50米的三條平行橫向通道和一條縱向應急通道，在縱、橫通道交匯區(qū)設計了直徑150米的回旋圓，滿足船舶回旋掉頭操縱。在項目建設期間，海事部門規(guī)劃了一條寬度為500米、長度約14公里的施工和應急船舶主通道，能保障施工船舶雙向通航，成為確保施工安全、如期完工的海上高速公路。此外，海事部門還指導設計團隊在場區(qū)周邊及通道處的部分箱變平臺上，設計了43個應急平臺，配備救生用品、醫(yī)療急救用品、消防器材、應急照明設備、通訊設備、食物和水，用于遇險人員在救援人員到來前具備充分的自救條件。
海上光伏應急平臺分布。秦皇島海事局供圖
海上光伏應急設備標識。秦皇島海事局供圖
期待海上超級工程帶來更美好的未來!
秦皇島180萬千瓦海上光伏示范試點項目作為河北省海洋與能源領域的創(chuàng)新實踐，在推動能源轉型、促進經(jīng)濟發(fā)展的同時，注重生態(tài)資源、海洋環(huán)境和海上交通資源的保護。相信隨著項目的順利推進，必將成為環(huán)渤海海上新能源開發(fā)的標志性工程，其規(guī)劃、設計、建設和運維經(jīng)驗將為我國近海光伏開發(fā)提供寶貴的借鑒經(jīng)驗。
