“黄海一号”启航，揭秘中国首套抗浪型漂浮式光伏平台的技术与未来

2024年9月12日，中国首套抗浪型漂浮式光伏平台“黄海一号”在山东青岛启运出港，前往黄海海域安装。这一平台的启运标志着中国在深远海漂浮式光伏技术领域取得了重大突破。

“黄海一号”采用六边形设计和桁架式结构，重量超过360吨，边长超过25米，高度为9米，面积约1600平方米，集合了434块光伏板。平台按照50年一遇的海况设计，能够抗最高10米的海浪，是目前中国抗浪能力最强的漂浮式海上光伏平台。

该平台由中国华能集团有限公司自主研发，建造历时约一年。平台将在海上航行近90海里后抵达安装海域，安装完成后，将开始为期一年的中国漂浮式海上光伏实证数据采集分析工作。

“黄海一号”不仅为漂浮式光伏技术在海洋环境中的高效安全应用提供数据支撑，还探索了“海洋牧场”的融合发展，推进中国海洋立体化集约化开发与生态保护。

一、黄海一号的六边形设计和桁架式结构有哪些独特之处？

“黄海一号”的六边形设计和桁架式结构在多个方面展现了其独特之处，如稳定性、抗浪能力、重量和面积、模块化设计、耐久性等。

• 稳定性：六边形设计提供了更好的稳定性，能够均匀分布海浪和风力的冲击，减少平台的摇晃和倾斜。这种设计有助于在恶劣海况下保持平台的平衡和安全。
• 抗浪能力：桁架式结构增强了平台的抗浪能力。桁架结构通过多个支撑点分散压力，使平台能够承受更大的海浪冲击。黄海一号能够抗最高10米的海浪，这在漂浮式光伏平台中是一个显著的技术突破。
• 重量和面积：平台重量超过360吨，面积约1600平方米，集合了434块光伏板。这种大面积和重量设计不仅增加了平台的稳定性，还提高了光伏发电的效率。
• 模块化设计：桁架式结构的模块化设计使得平台的建造和维护更加便捷。模块化设计允许在陆地上预先组装，然后在海上进行快速安装和调试，节省了时间和成本。
• 耐久性：平台按照50年一遇的海况设计，确保其在长期使用中的耐久性和可靠性。这种设计考虑了海洋环境的复杂性和多变性，确保平台能够在各种极端条件下正常运行。

这些独特之处使得“黄海一号”在漂浮式光伏技术领域具有重要的示范意义，为未来更多类似项目的开发提供了宝贵的经验和数据支持。

二、平台如何实现抗最高10米海浪的设计目标？

“黄海一号”平台能够实现抗最高10米海浪的设计目标，主要依赖于其结构设计，以下是几个关键技术和设计特点：

• 六边形设计：六边形结构能够更均匀地分散海浪的冲击力，减少单一方向上的压力集中。这种设计有助于平台在面对大浪时保持稳定。
• 桁架式结构：桁架结构通过多个支撑点分散压力，使平台能够承受更大的海浪冲击。桁架的强度和刚性使得平台在受到海浪冲击时能够有效抵抗变形和破坏。
• 材料选择：平台采用高强度、耐腐蚀的材料建造，确保在海洋环境中长期使用的耐久性。这些材料能够在极端条件下保持结构的完整性和功能性。
• 浮力设计：平台的浮力设计考虑了海浪的高度和频率，通过合理配置浮力模块，确保平台在大浪中能够保持浮力和稳定性。
• 动态响应分析：在设计过程中，工程师们进行了详细的动态响应分析，模拟了平台在不同海况下的受力情况和运动状态。这些分析帮助优化了平台的结构设计，使其能够在实际海况中表现出色。
• 实际测试：在平台建造完成后，进行了多次实际海况测试，验证其抗浪能力。这些测试数据为平台的最终设计提供了重要的参考和改进依据。

通过这些技术和设计手段，“黄海一号”能够在面对最高10米海浪时保持稳定和安全，为漂浮式光伏技术在海洋环境中的应用提供了坚实的基础。

三、漂浮式光伏平台对海洋生态系统有何影响？

漂浮式光伏平台对海洋生态系统的影响是多方面的，主要包含环境影响、腐蚀效应、生态保护等影响。漂浮式光伏平台在带来清洁能源的同时，也需要关注其对海洋生态系统的潜在影响，并采取相应的保护措施。

1. 环境影响

• 海洋生物附着：漂浮式光伏平台在海洋环境中长期运行，浮体材料容易成为海洋生物（如藻类、贝类等）的附着点。这些生物的附着会增加浮体的重量，影响平台的稳定性和浮力。
• 光伏组件遮挡：附着生物可能遮挡光伏组件，降低光伏发电效率。因此，定期清理和维护是必要的。

2. 腐蚀效应

• 材料腐蚀：海洋环境中的高盐度、高湿度和生物腐蚀会对光伏组件和浮体材料产生腐蚀作用，影响其使用寿命和性能。采用耐腐蚀材料和防腐技术是关键。
• 干湿交替腐蚀：浪花飞溅区是腐蚀最严重的区域，腐蚀速率是海水全浸区的3到10倍。这对平台的设计和材料选择提出了更高的要求。

3. 生态保护

• 海洋牧场融合：漂浮式光伏平台可以与海洋牧场相结合，促进海洋立体化集约化开发与生态保护。这种融合发展模式有助于实现经济效益和生态效益的双赢。
• 环境监测：平台的运行需要进行长期的环境监测，收集数据以评估其对海洋生态系统的影响，并采取相应的保护措施。

四、该平台的启用对中国清洁能源产业有何推动作用？

“黄海一号”漂浮式光伏平台的启用对中国清洁能源产业有着多方面的推动作用。作为中国首套抗浪型漂浮式光伏平台，“黄海一号”展示了中国在漂浮式光伏技术领域的创新能力和技术水平。这为未来更多类似项目提供了宝贵的经验和技术参考。平台的成功启用将激励更多企业和科研机构投入到漂浮式光伏技术的研发中，推动技术不断进步和创新。

漂浮式光伏技术的成功应用将拓展光伏产业的市场空间，特别是在海洋和水域丰富的地区。这有助于推动光伏产业的多元化发展。平台的建造和运行涉及多个产业链环节，包括材料供应、设备制造、安装调试和维护等。这将带动相关产业的发展，形成完整的产业链。

漂浮式光伏平台能够在不占用陆地资源的情况下提供清洁能源，减少对化石燃料的依赖，降低碳排放，有助于实现碳中和目标。平台的设计和运行考虑了海洋生态系统的保护，通过与海洋牧场的融合发展，实现经济效益和生态效益的双赢。

漂浮式光伏平台的建设和运行成本相对较低，且具有较高的发电效率。这将提高光伏发电的经济效益，吸引更多投资。平台的建设和运行将创造大量就业机会，带动相关产业的就业增长。

中国在漂浮式光伏技术领域的成功经验将有助于技术的国际推广和输出，提升中国在全球清洁能源市场的竞争力和影响力。平台的成功运行将为中国与其他国家在清洁能源领域的合作提供更多机会，推动国际间的技术交流和合作。

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