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(cè)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(diǎn)項目正式啟動海上施工建設(shè)。該項目是河北省首個海上光伏項目，裝機(jī)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(biāo)煤84萬噸，減少排放溫室效應(yīng)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(jìn)海上光伏建設(shè)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(xì)算的藍(lán)色版圖規(guī)劃
光伏場區(qū)規(guī)劃細(xì)節(jié)。秦皇島海事局供圖
光伏場區(qū)猶如在一片藍(lán)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(yīng)，與國土空間規(guī)劃完美契合。
光伏板陣列設(shè)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(lán)色版圖上的一顆綠色明珠。每一寸海域都經(jīng)過了嚴(yán)苛的計算與規(guī)劃，從邊界的精準(zhǔn)劃定，到內(nèi)部布局的巧妙構(gòu)思，就像搭建一座復(fù)雜的海上迷宮，每一處“轉(zhuǎn)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(fēng)、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(yùn)作。
復(fù)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(fēng)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(fù)雜多變，具有夏季涼爽、大風(fēng)日少的特點(diǎn)。
海上光伏組件吊裝實(shí)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(shè)計團(tuán)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(shí)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(zāi)難性的風(fēng)暴潮，會對光伏板安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。盡管項目區(qū)域所處區(qū)域為風(fēng)暴潮輕災(zāi)區(qū)，設(shè)計團(tuán)隊充分考慮風(fēng)暴潮增水的大小和當(dāng)?shù)靥煳拇蟪备叱蔽?，采取了超大跨度網(wǎng)架式支架+鋼樁方案應(yīng)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(jié)構(gòu)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(shè)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(hù)紅線包括河北昌黎黃金海岸國家級自然保護(hù)區(qū)、南戴河海域國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)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(hù)區(qū)。
當(dāng)大片光伏板在海面鋪開，你是否擔(dān)心會影響海洋生物的生存?別著急，設(shè)計團(tuán)隊早就考慮到了這一點(diǎn)。項目利用養(yǎng)殖區(qū)進(jìn)行光伏陣列布置，將光伏發(fā)電與養(yǎng)殖同時進(jìn)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(bǔ)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(bǔ)償因占據(jù)生物原有棲息地而造成的生物資源損失，恢復(fù)區(qū)域的生物多樣性和生物資源的生產(chǎn)力，促進(jìn)受損海域環(huán)境的生物結(jié)構(gòu)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(dú)特的海洋生態(tài)微環(huán)境。
“海底小別墅”細(xì)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(yùn)的主樞紐港，承擔(dān)著維護(hù)“北煤南運(yùn)”海運(yùn)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(yùn)外輸，保障著2024年南方“八省一市”的煤炭供應(yīng)。
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(yùn)通道布局。秦皇島海事局供圖
如何讓光伏發(fā)電與其他用海活動和諧共處，就成了設(shè)計團(tuán)隊面臨的一大挑戰(zhàn)。設(shè)計團(tuán)隊精心規(guī)劃著海上“交通路線”，在項目選址時，就避開了進(jìn)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(diǎn)之間，為漁船進(jìn)出港口預(yù)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(jìn)行16頻道船舶遇險日常守聽，還設(shè)有12395電話，24小時接收遇險信息。通過科學(xué)合理的設(shè)計，實(shí)現(xiàn)了海上交通資源的高效利用，讓不同的用?；顒釉谶@片藍(lán)色海洋上各得其所，共同奏響和諧樂章。
海上光伏交通運(yùn)輸及避風(fēng)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(shè)備分布點(diǎn)位。秦皇島海事局供圖
設(shè)計團(tuán)隊在海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)和海上交通安全方面，更是煞費(fèi)苦心，采用了一系列先進(jìn)的技術(shù)手段。項目使用環(huán)保型材料進(jìn)行光伏支架建設(shè)，減少對海水的污染;建立智慧監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)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(yīng)。
“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(shè)計。秦皇島海事局供圖
為了便于施工、運(yùn)維船舶進(jìn)出光伏場區(qū)，項目按照“縱橫交錯，四通八達(dá)、主輔結(jié)合”的理念，設(shè)計了寬度為50米的三條平行橫向通道和一條縱向應(yīng)急通道，在縱、橫通道交匯區(qū)設(shè)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(shè)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(yīng)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(dǎo)設(shè)計團(tuán)隊在場區(qū)周邊及通道處的部分箱變平臺上，設(shè)計了43個應(yīng)急平臺，配備救生用品、醫(yī)療急救用品、消防器材、應(yīng)急照明設(shè)備、通訊設(shè)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(yīng)急平臺分布。秦皇島海事局供圖
海上光伏應(yīng)急設(shè)備標(biāo)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(diǎn)項目作為河北省海洋與能源領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)踐，在推動能源轉(zhuǎn)型、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)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(hù)。相信隨著項目的順利推進(jìn)，必將成為環(huán)渤海海上新能源開發(fā)的標(biāo)志性工程，其規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和運(yùn)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。
