打破常规思路，开拓海上光伏设计新理念
海若不隐珠，骊龙吐明月。2023年5月9日，在苍茫无垠的黄海深处，一颗粲然明珠正缓缓升起——由中国电建西北院设计建设的山东文登HG32海上光伏实证科研项目，在威海市文登区政府的大力支持下，成功离网发电。
作为国内首批在近海实施建设的桩基固定式海上光伏项目，山东文登HG32海上光伏实证科研项目位于山东省威海市文登区泽库镇西南海域，离岸距离约9.2千米，计划建设3个拟推广技术方案的典型结构单元，直流侧总装机容量0.5兆瓦。此次项目的顺利实施与成功离网发电，验证了该海域内规划建设的山东文登HG32海上光伏项目技术方案可行性，同时也凝炼出了西北院的自主核心技术，为后续桩基固定式海上光伏项目的建设提供成熟的技术方案和宝贵的施工经验。
近两年，"双碳" 背景下，我国各沿海省份积极响应党中央实现 "双碳"的目标，陆续着手重点发展海上光伏产业。《“十四五”可再生能源发展规划》中明确指出:我国将积极推进海上风电、光伏等可再生能源利用设施的建设和融合发展。
《2030年前碳达峰行动方案》中指出，“光伏+”应用创新将成为未来新能源建设的重点。海上光伏开发区域为近负荷中心，同时作为“光伏+渔业”的重要实现途径，将有极大的发展空间。
山东、浙江、福建、辽宁、天津等地近来出台政策陆续推进海上/滩涂光伏开发，海上光伏发展前景大好。
打破常规思路，开拓海上光伏设计新理念
作为全国首批在近海海域实施的桩基固定式海上光伏项目，在项目试验期间无任何设计及施工经验可借鉴。项目团队精密策划、精心组织，深入探索实验海域海洋地貌，记录并研究水文气象规律，积极克服疫情、暴雪、大风和浪涌等困难挑战，按计划紧密开展各项科研验证工作，获得了宝贵的试验数据，凝练出了西北院的自主核心技术，为后续海上光伏项目的不断优化改进提供科学的数据基础。
山东文登HG32海上光伏实证项目从设备选型、支架设计、桩基设计等不断探索适应海洋环境，技术安全可靠，施工安装便利且度电成本较低的设计方案，本次实施项目以科研实验性质为主，采用N型及P型组件，N型组件包括Topcon和异质结，182规格及210规格均有涉及，从而验证海洋环境的组件可靠性。倾角也不同于地面电站采用倾斜面辐射量较高的倾角，而是以度电成本为测算基础，选择综合经济型更优的倾角。综合考虑海洋环境条件、结构安全性、施工便利性和投资经济性，上部支架结合桩基创新性的采用大模块化理念设计，针对性的采用三种不同设计理念的超大跨度钢结构支架+桩基技术方案；配合陆上整体装配、海上一体安装的施工方案进行整体吊装设计；针对结构不同海洋应用场景，设计多种防腐蚀方案进行同场景对比验证试验；通过不同支架方案、桩基方案、防腐方案及现场施工验证，为海上光伏项目开发推进、海上施工效能提升、工程成本降低等积累了宝贵经验。
沉桩施工，开启海上光伏新征程
海光项目受海况影响，其整体施工思路为减少海上工作量，因此上部支架、组件及附属设备结构不能按照常规陆地光伏由施工人员在现场安装，需在码头拼装为整体后，运输至现场进行吊装。该施工方法无经验可寻，起落吊时对结构的稳定性要求高，需通过专用工装进行起吊，是海光项目施工关键工序，需进行分析研究。
2022年12月30日，伴随着阵阵机械轰鸣声，山东文登HG32海上光伏实证科研项目团队成功将30余米混凝土预制管桩沉桩作业至设计标高，试验取得圆满成功。这是全球首个在近海海域实施的海上光伏30余米混凝土预制管桩沉桩作业，实现了西北院乃至全国在近海海域桩基固定式海上光伏项目上设计和建设从无到有的重要突破，我国近海海域海上光伏建设新篇章自此正式开启。
建设成本管控，撑起海上光伏建设骨架
工程造价控制贯穿于工程建设的全过程。控制造价的措施应该是从工程准备阶段，设计阶段，设备采购阶段，施工阶段到工程竣工验收阶段的全过程控制。海上光伏项目的投资构成各部分比重与陆上光伏有较大差异，从造价分析来看支架、基础以及建安费用成为仅次于组件投资的成本构成部分。有效控制成本才能取得项目的最佳投资效益。
成本管控包括组建设计队伍，建立完整的质量保证体系，为工程造价控制奠定基础；保证基础资料的准确性，是工程造价控制的根本措施；精心设计，确保各阶段设计方案合理、正确、可靠；在施工过程中对现场的施工管理、严控各项预算；充分估计工程风险，科学分析、预测和防范工程风险。
海上光伏项目系统设计具有设计因素多、设计条件复杂、成本敏感性高等特点，要使项目具有更高的安全可靠性和投资收益率需要从重视前期的海洋水文资料收集、详细可靠的场址地质条件勘察、场址极限风速专题研究、可靠地降本增效的创新设计技术方案、有完善可靠的施工装备以及切实可行的施工工艺等方面多维融合。
再接再厉，为海上光伏项目从有到精而不懈努力
未来，山东文登HG32海上光伏实证科研项目将持续开展针对海上光伏结构腐蚀及风、光、浪流、浮冰等数据的监测收集和分析，为山东文登HG32海上光伏工程的正式实施和长期稳定运行提供坚实的技术支撑。
同时，作为国内首批在近海实施建设的桩基固定式海上光伏项目，其顺利实施与成功离网发电，对于推进山东省乃至全国海上光伏开发、助力实现国“3060”双碳目标、缓解环境保护压力，拉动地区海上光伏产业发展、促进地区经济发展具有积极示范作用。
乘着国家新能源政策的东风，海上光伏发展正当其时，西北院将持续致力于碧海上的耕耘汇聚力量，迎风启航！
