走近大国工程 | 向海逐日追光 探访我国首个桩基固定式海上光伏项目

2025-06-23 09:44:28       来源：中央纪委国家监委网站

山东烟台招远北部，莱州湾海域碧波荡漾。

离海岸不远的海面上，一片片深蓝色的光伏板鳞次栉比，在阳光下闪烁着耀眼光芒。

反腐资讯网讯：这里是中国广核集团有限公司烟台招远400兆瓦海上光伏项目场区。5月27日，该项目实现全容量并网发电。76万块海上光伏组件组成的光伏阵列，将源源不断的绿色电能通过16回35千伏集电线路接入220千伏陆上升压站，进而并入电网，再送往千家万户。

这是我国首个全容量并网发电的桩基固定式海上光伏项目。该项目应用了我国自主研发的双面双玻海上光伏组件等一系列创新产品，并形成了可复制的海上光伏项目施工成套工艺体系，为海上光伏项目建设及运维提供了经验，对我国海上光伏规模化发展具有重要意义。

年发电量可满足40万户家庭需求，减排量相当于植树造林1562公顷

从高空俯瞰，中广核烟台招远400兆瓦海上光伏项目就像一块镶嵌在蔚蓝海面上巨大的深蓝色宝石。

该项目总用海面积512.7公顷，相当于国家体育场“鸟巢”占地面积的25倍。项目与海岸之间，最近的距离为2公里，最远为6.2公里。

记者了解到，该项目交流侧额定容量为400兆瓦，预计年平均发电量6.94亿千瓦时，可满足约40万户家庭一年的用电需求。

生态效益同样显著。中国广核新能源控股有限公司党委书记、董事长张志武说，一年近7亿千瓦时的发电量可等效减少标煤消耗约20.87万吨，减排二氧化碳约53.58万吨，相当于植树造林1562公顷。

在海岸上远眺中广核烟台招远400兆瓦海上光伏项目，深蓝色的光伏组件连绵铺展，直至海天相接处。乘船驶近,光伏板的“腿”进入眼帘——4400多根钢管桩深深扎根海底，发挥着关键支撑作用。

“海上光伏是光伏产业的新业态。从与海岸线之间的距离来说，主要分为潮间带、近海、深远海等海上光伏电站；从结构形式上来说，目前主要分为桩基固定式和漂浮式两大类。”中广核烟台招远400兆瓦海上光伏项目经理付红星向记者介绍，所谓桩基固定式，就是通过大型打桩设备将钢管桩或预应力高强度混凝土管桩打入海底土层，形成支撑结构，再安装光伏支架。与漂浮式相比，桩基固定式的主要特点在于无需锚链系统，抗台风、洋流冲击能力更强，适合海况复杂区域，但对水深、地质条件要求更高。

中广核烟台招远400兆瓦海上光伏项目采用的便是近海桩基固定式。国内同类项目平均水深多为3至8米，而该项目场区水深8.5米至11米，是山东省首批竞配的10个海上光伏项目中水深最深的。其全容量并网发电，成功验证了桩基固定式海上光伏项目的可行性路径。

据了解，山东省正坚持全域统筹、海陆并进，加快推进大型清洁能源基地建设，全力打造能源绿色低碳转型示范区。作为山东省能源领域经略海洋、向海图强的又一实践，中广核烟台招远400兆瓦海上光伏项目全容量并网发电，将有力推动区域能源结构转型升级。

对比陆上光伏，在海上发展光伏项目具有多项优势。付红星解释：“海域光照强度高，年等效利用小时数比陆上高5%至10%，而且不占用土地资源，适合土地资源紧张的沿海地区。光伏阵列还可为鱼类、贝类等海洋生物提供庇护场所，具有良好的生态环境效益。”

我国海域辽阔，海岸线漫长。据测算，我国可安装海上光伏的海域面积约71万平方公里，单体海上光伏项目更具备规模化优势。发展海上光伏，前景广阔。当前，在“双碳”目标引领下，在国家政策扶持下，海上光伏已成为沿海省市能源转型的重要赛道。

三大创新应用大显身手，应对复杂海洋环境挑战

在海上建设光伏项目，首先要直面复杂多变的海洋环境。

“海洋环境具有高盐雾、高湿度、高风载、高洋流冲击等特性，在海洋恶劣环境下，常规组件和支架钢结构的寿命周期将大幅缩短。”中广核烟台招远400兆瓦海上光伏项目副经理回世翔说，海上光伏项目对组件的材料防腐、结构特性、系统稳定性等要求较高。

对于中广核烟台招远400兆瓦海上光伏项目团队来说，在解决普遍性问题之外，还有多个难关要闯。

“该项目水深较深，建设难度大。”回世翔解释道，“在深水区打桩，易受洋流、潮汐影响，桩顶标高、桩体垂直度控制难度大。而且，深水区意味着所需桩基也相对较长、入泥更深，打桩设备的性能面临更严峻考验。”

“建设难度大”还体现在多个方面——

施工环境恶劣。该项目所处的莱州湾海域，年均6级以上大风天数超100天。同时，受当地渔业养殖等因素影响，海上有效作业窗口期为陆上项目的40%。

施工工艺复杂。该项目采用的是“陆上拼装+海上整体吊装”模式，尺寸为69.3米*37.3米的单套光伏支架单元需要在陆地上完成拼装后运输至海上，再精准对接吊装。

作业流水化要求高。从陆上拼装到海上吊装，有十几道工序需要无缝衔接、流水化作业，任何延误都会导致整体工期延后。

此外，光伏支架配套材料产业链不成熟，也会影响支架拼装进度。

中广核坚持创新驱动发展，联合高校、科研机构等，推进设计创新、材料创新、工艺创新、装备创新，攻克海上光伏建设难题。中国广核新能源控股有限公司党委副书记、总经理李光明介绍，项目团队在光伏组件研发应用、支架单元技术设计以及海上打桩等方面，打造了三大创新应用。

针对项目所在海域环境特性，中广核联合有关企业研发了国内首批适应海洋环境的单晶硅异质结N型双面双玻组件。通过该型组件的研发和应用，中广核取得了7项专利，对海上光伏组件技术进步起到了推动作用。

在支架单元技术设计方面，项目团队采用了行业首创的“大跨度螺栓球钢网架+螺旋变径钢管桩”技术方案。项目共有121个发电单元，每个发电单元则由6至8套光伏支架单元组成。这一技术方案的应用，打造了光伏支撑“超级支架”。

据付红星介绍，单套光伏支架单元可承重约120吨，可承载装机容量590千瓦，其面积相当于6个标准篮球场大小。无论是承载装机容量还是支架尺寸，均为国内光伏行业之最。项目团队通过开展数值风洞模拟、测压风洞试验等设计安全性复核，保证了支架单元稳定安全。此外，光伏支架在海上光伏行业首次应用了聚脲等防腐材料，采用三层防腐体系提高防腐性能。

在施工工艺方面，项目团队研究形成了“多管桩高精度同步定位”等深水区桩基施工工艺，提高了施工效率和安全性。另外，项目团队还研发建造了全国首台（套）海上光伏智能高效打桩装备——“电建海装001号”新型打桩船。对比传统海上打桩船，该船沉桩效率提升了5倍，施工成本降低50%以上。

构建成套工艺体系，推动产业链上下游发展

海上施工难，那就把它搬到陆上来。中广核新能源山东公司董事长姜通海说：“能在陆上完成的工序，绝不放在海上，最大限度地将海上施工转为陆上施工。”

据介绍，项目团队创新提出支架单元陆上流水拼装、码头15度倾角翻转落驳、海上整体运输安装等关键技术方案，研发制造了大跨度支架单元空中翻转装置、同频滑移电动平车、自升式桩顶作业平台等具有自主知识产权的核心施工装备。这些为支架单元高效、稳定、安全安装提供了全方位保障。

“中广核在该项目建设中形成了海上光伏项目施工的成套工艺体系，在技术标准输出、施工模式创新、产业链协同机制等方面，为全国同类型海上光伏项目积累了系统性的实践经验。”回世翔介绍，其中，该项目形成的5项企业标准已纳入行业标准制定计划，中广核正在牵头组织起草1项海上光伏方面的国家标准。该项目所采用的深水区桩基施工工艺、大跨度支架设计方案、“陆上拼装+海上整体吊装”模式，可将海上作业量减少60%、工期缩短30%，目前这一施工模式已在多个项目中复制应用。

该项目还承担多项重点科技创新研发，眼下已取得专利70余项，其中发明专利30余项，已发表SCI论文4篇。这些成果的交流共享、推广应用，将有力带动材料制造、装备制造、施工服务等产业链上下游发展，为海上光伏产业注入更多推动力。

项目要正常稳定运行，离不开一批配套设施。中广核烟台招远400兆瓦海上光伏项目海工管理高级经理杨磊介绍，该项目配套建有一座陆上升压站、一座海上光伏智能建造中心、一套环境监测系统、一套安全监测系统。其中环境监测系统部署了水质监测、鸟类监测设施。该项目从设计之初即融入全生命周期绿色理念，体现在该系统上，便是可实时监控项目对海洋生态的影响。

既绿色，又智能。项目团队打造了智能运维检修平台，结合运维船及运维机器人，实现海上光伏的智能化运维。杨磊介绍，项目日常运维采用“空—海—底”立体巡检模式。空中，无人机每周全覆盖巡检，运用人工智能识别组件隐裂、积盐等缺陷，准确率可达95%；海面，运维船定期巡检支架外观、海缆路由；海底，水下机器人定期检测桩基腐蚀情况，结合超声波测厚技术，提前预警结构风险。

付红星认为，不远的未来，桩基固定式、漂浮式、半潜式等多种技术路线并行，“光伏+渔业”“光伏+制氢”等多种模式互相融合，更绿色更智能将成为海上光伏发展趋势。而海上光伏的规模化开发，有利于相关产业快速集聚，进一步推动海洋能资源规模化利用，推动海洋经济高质量发展。

向海而行，逐日追光；向海而兴，向海图强。

本网编辑：袁小帅   审核：李琰玉