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海上光伏是一種新的海洋能源利用和海洋資源開發的方式。海上光伏+電解水制氫，海上光伏+海洋牧場，海上光伏+海水淡化，海上光伏+智能算力等融合發展，對全球能源轉型和應對氣候變化具有重要意義。隨著科技的持續進步，海上光伏將迎來更多發展機遇。
自“碳達峰、碳中和”目標以及構建以新能源為主體的新型能源系統目標提出以來，發展以光伏、風電為代表的新能源成為“十四五”規劃乃至2035年遠景目標綱要的重要內容。近年來，陸地光伏項目占用較多的土地面積和資源，隨著用地政策收緊，開發難度及光伏用地成本都在攀升，而我國大陸海岸線長1.8萬公里，預計近海光伏裝機規模超100GW，可利用海域超300萬平方千米，理論上可發展近1000GW海上光伏，海洋光伏的發展潛力巨大，有待進一步挖掘。
海上光伏絕對不是陸地光伏的簡單“平移”。海上環境復雜，例如鹽霧與高濕腐蝕光伏組件、電氣設備，海風與波浪將導致光伏陣列產生應力與振動、光伏組件產生微裂紋，嚴重影響海上光伏項目的長期運行與可靠性。加上海上光伏項目工程建設條件較難，維護也相對復雜等問題，海上光伏建設還有很多痛點難點亟待解決。但隨著我國光伏行業全產業鏈發展的不斷成熟及完善，適用于海洋環境的光伏技術正在取得突破，海上光伏電站的建設已具備技術可行性。
海上光伏更不僅僅只是發電，海上光伏是一種新的海洋能源利用和海洋資源開發的方式。海上光伏可以與海上風電、海洋牧場、海水淡化、海上制氫等產業融合發展，還可以與旅游業等協同發展，充分擴展邊際經濟效應，實現立體綜合利用。
海上光伏/風電與海水制氫結合的技術，是一種在海上使用新能源系統來驅動海水直接電解過程，從而產生氫氣的方法。該技術可以實現可再生能源的高效利用，減少空間沖突，無碳排放的情況下生產氫氣。同時，海上新能源電解海水制氫是支撐未來海上風電、海上光伏大規模部署的有效消納手段。
歐洲，日本、韓國、新加坡等國家在積極布局海上風電制氫項目，尋找綠氫生產新方向。目前我國的風電制氫項目與課題已經超過20個，但海上光伏制氫項目較少，僅有少數幾個科研課題及初步簽約的項目。我國首例集灘涂光伏儲能海水制氫一體化示范項目：大連灘涂光伏儲能海上制氫一體化項目已于2023年開工，示范項目將采取分期建設，一期投資約8億元，建設100兆瓦灘涂光伏、60兆瓦制氫，形成年發電量1.37億千瓦時綠電和年產2000噸的新能源綠氫產能。
目前海上直接制氫的原理技術已經達成，并通過了海上中試驗證。第二步是規模化，研制大容量商業化電解槽。第三步將走產業化路徑，打造儲-運-用一體化的新型氫能產業鏈。總體而言，國內外海上風電/光伏制氫均處于起步階段，各國仍在探索可行的技術方案和商業化方案。未來，隨著海上光伏裝機規模的不斷擴大以及電解水制氫技術的突破和成本的大幅下降，海上光伏+制氫有望實現大規模商業化。
海上光伏+海洋牧場優勢主要表現在：（1）共享海域。能源設施和海洋養殖實現立體用海，海底的錨固基礎不僅穩定設施，還增加了海洋生物的棲息地，有助于改善海洋環境、修復生態，并促進漁業資源的增殖。（2）共享基礎設施。如設備樁基礎，這些可以作為魚類養殖的共用固定設施。此外，浮體結構與養殖網箱、筏架的設計可以實現聯合，優化空間使用。（3）電力供應。在運營方面，海洋牧場需要大量電力支持，光伏系統的發電能力不僅能滿足照明和監控等小功率電器需求，還足以供應大型機械設備和智能監測網絡的用電，實現能源的高效利用。
全世界有20至30億人身處缺水困境，海水淡化作為一種相對成熟的技術，由于有著龐大的海水資源為后盾，可以說是目前解決世界性缺水問題的最好方案，如今，已有150多個國家使用海水淡化技術為約3億人提供清潔水。
但海水淡化的能耗和溫室氣體排放相對較高，為了進一步降低制備的能耗，利用太陽能等可再生能源淡化海水已成為海水淡化技術的發展趨勢。目前已有一些研究利用光伏組件余熱海水淡化耦合裝備、光伏光熱耦合驅動海水淡化技術、光伏動力反滲透技術等實現光伏與海水淡化技術的融合。
2023年，沙特朱拜勒3A海水淡化項目完工，該項目采用海水反滲透技術，日產水量達60萬噸，可為300萬人提供飲用水，是達曼和利雅得重要的水源之一。作為沙特首座采用光伏太陽能發電作為補充電源的大型綜合海水淡化項目，其45.5兆瓦的光伏電站能產生滿足水廠每日能耗20%的電量。
隨著文本、圖像等多媒體生成式人工智能進入規模化應用時代，算力發展提速帶來巨大的用電需求，“人工智能的盡頭是能源”成為行業和社會關心的問題。與此同時，算力行業的快速發展也帶來了碳排放量增長的壓力。
海上光伏與智能算力的融合發展，本質上是綠色能源與數字技術的深度融合。一方面，海上光伏可以為智能算力提供穩定、清潔的能源供應。通過建設海上光伏電站直接為附近的海上數據中心供電，不僅解決了電力傳輸損耗問題，還極大降低了碳排放，實現了算力的綠色化。另一方面，智能算力的應用又能優化海上光伏系統的運維管理，利用大數據分析預測天氣變化，人工智能算法調整光伏板角度，以及實時監控設備狀態，提高整體發電效率和系統穩定性。
海上光伏既符合節能減排、能源轉型的需求，又與海洋資源的合理開發利用理念相契合，大力發展海洋新能源將成為我國能源結構轉型的重要戰略支撐。隨著科技的持續進步，海上光伏將迎來更多發展機遇。未來，海上光伏有望與海洋牧場、海水淡化、制氫等多種能源或資源綜合利用和融合發展，實現海域資源綜合利用，有利于構建形成新的產業鏈，在服務國家海洋安全、資源開發、海洋經濟等方面進一步發揮積極作用，對全球能源轉型和應對氣候變化也具有重要意義。
