報告出品/作者：東海證券、周嘯宇

以下為報告原文節(jié)選

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1. 專題： 藍海生明日，風光共此時 —— 海上光伏方興未艾

1.1. 政策端：海上光伏興起

1.1.1. 海上光伏成為水上光伏主要增長點

水上光伏是光伏發(fā)展客觀需求。首先土地成本是光伏系統(tǒng)重要成本，根據(jù) CPIA 2021年數(shù)據(jù)顯示，一次性土地成本約占光伏系統(tǒng) 5%支出。同時土地資源瓶頸制約光伏電站建設。隨著林地、農(nóng)田等用地限制增加，光伏用地受限。而荒漠、隔壁、沙漠占據(jù)主體的大基地項目與東南沿海用電密集區(qū)域距離遙遠，用電供需兩端存在地區(qū)差異。在東南部分布式光伏推進同時，水上光伏也開始發(fā)力。目前主要水上項目為內(nèi)陸淡水項目，難度較低。
泄洪與環(huán)境問題日益突出，海上光伏成為水上光伏主力。5 月 24 日，水利部發(fā)布《關(guān)于加強河湖水域岸線空間管控的指導意見》，要求：光伏電站、風力發(fā)電等項目不得在河道、湖泊、水庫內(nèi)建設。在湖泊周邊、水庫庫汊建設光伏、風電項目的，要科學論證，嚴格管控，不得布設在具有防洪、供水功能和水生態(tài)、水環(huán)境保護需求的區(qū)域，不得妨礙行洪通暢，不得危害水庫大壩和堤防等水利工程設施安全，不得影響河勢穩(wěn)定和航運安全。2019 年及以后建成增量項目受“零容忍”拆除，2019 年之前存量項目被依法處置。而水上項目大部分都是 2019 年之后建立，意味著不符合規(guī)定的水上項目基本遭到拆除。
1.1.2. 海上光伏政策發(fā)力

政策順勢而為，助力海上光伏發(fā)展。其中山東示范性項目申報開啟了海上光伏規(guī)模化前景。立法：除我國三大涉海法律外，浙江、天津、遼寧、山東、海南均針對海上光伏出臺相關(guān)規(guī)定。

1.2. 潛力巨大中受自然環(huán)境影響

1.2.1. 海上光伏空間巨大

海上光伏方興未艾，理論空間巨大。據(jù)國家海洋技術(shù)中心海洋能發(fā)展中心表示，我國大陸海岸線長 1.8 萬公里，按照理論研究，可安裝海上光伏的海域面積約為 71 萬平方 公里。按照 1/1000 的比例估算，可安裝海上光伏裝機規(guī)模超過 70GW。目前海上光伏仍然方興未艾，空間很大。截至 2022 年 5 月，我國確權(quán)海上光伏用海項目共 28 個，累計確權(quán)面積共 1658.33 公頃。其中，江蘇最多，達到 18 個，占比 64.3%。

1.2.2. 海上氣候影響光伏空間

目前海上光伏主要以灘涂光伏和離岸 1-5km 近岸光伏為主，一般水深不超過 50 米。相比內(nèi)陸淡水環(huán)境，發(fā)展海上光伏，受地形、海浪與自然災害、溫度等自然條件約束。我國海域溫度在 0-29 度左右，均符合光伏組件正常工作區(qū)間。海浪、海風、自然災害可能會引起組件隱裂、甚至形變、斷裂、損毀。
渤海、黃海：海岸地勢較為平緩，可開發(fā)的沿海灘涂面積廣。風浪小，江蘇以北以上區(qū)域適合集中式。但渤海存在海冰現(xiàn)象，冰期約 3 個月，淺灘區(qū)形成固定結(jié)冰面，河口、灘涂區(qū)多堆積冰。山東附近海域海浪損失最高。
東南沿海：由東向南風浪增大，東南沿海海浪較江蘇以北海域高，浙江附近臺風登陸頻繁，南海臺風更為頻繁猛烈。山地、礁石間存在海浪削弱區(qū)域。

1.2.3. 海上環(huán)境影響組件耐久度

海上環(huán)境中，海洋生物附著物、鹽霧、海水對組件功率也產(chǎn)生重大影響，造成 PID 效應(Potential Induced Degradation)，即電勢誘導衰減。PID 直接危害就是大量電荷聚集在電池片表面，使電池表面鈍化效果惡化，從而導致電池片的填充因子、開路電壓、短路電流降低，電池組件功率衰減。
鹽霧和海水：海上鹽分、濕度的強腐蝕性影響組件性能。水汽從組件邊緣滲入，造成EVA 水解生成醋酸，醋酸和玻璃中的鈉元素反應，生成大量自由移動的鈉離子。鈉離子與銀柵線反應，從而腐蝕電池柵線，導致串聯(lián)電阻的升高，造成不可逆的組件性能衰減；海邊鹽度的濃度均值為 12.4mg/m 3 到 60mg/m 3 ，陸上大氣中氯化鈉含量均值僅為0.8mg/m 3 。鹽霧強腐蝕性造成電化學反應，自由電子析出，危害電池、組件、浮體性能。
海洋附著物：包括微觀的細菌、藻類、輪蟲等以及大型如貝類等。危害除了電化學腐蝕破壞表面膜及涂層，還包括浮體重量加重、遮擋光伏組件。
大規(guī)模的海上光伏項目目前主要以沿海灘涂或潮間帶中的固定樁基式為主，大部分所謂的海上漂浮式案例，均為近海接近岸邊，風浪與內(nèi)陸湖泊接近。真正的近海海域漂浮項目仍未形成可推廣的成熟商業(yè)化模式。

1.3. 海上光伏主要形式

海上光伏應用場景主要分為沿海灘涂和水面兩種形式。沿海灘涂區(qū)域，一般在冬季出現(xiàn)大面積干塘現(xiàn)象，在夏季時岸邊水深 1-2 米，對于光伏系統(tǒng)有水陸適應兩方面要求。水面則需要使用漂浮式光伏系統(tǒng)。大規(guī)模的海上光伏項目目前主要以沿海灘涂或潮間帶中的固定樁基式為主，大部分所謂的海上漂浮式案例，均為近海接近岸邊，風浪與內(nèi)陸湖泊接近。真正的近海海域漂浮項目仍未形成可推廣的成熟商業(yè)化模式。
1.3.1. 灘涂環(huán)境以固定式為主

目前固定支架方案是海上光伏主流，使用固定樁基將組件托起在水面以上。但固定式的樁長隨著水深加深大幅增加，施工難度和樁基成本也隨之大幅增加，后期運維成本也隨之增長。長遠來看，固定式應用范圍有限。
水陸兩棲系統(tǒng)尚待成熟。水陸兩棲系統(tǒng)配適浮體裝置，旱季浮體坐于裸露地面充當樁基，而雨季浮體浮于水面，系統(tǒng)成為漂浮式系統(tǒng)。浮體重力及安裝方式有一定要求。浮體要求抗風，自身的重量可以確保承受 50 年一遇風載荷；安裝在浮體上表面的 4 塊光伏組件須形成獨立的固定單元，即使浮體產(chǎn)生一定傾斜現(xiàn)象，也不會導致光伏組件產(chǎn)生內(nèi)應力。

1.3.2. 海面上漂浮式光伏潛力巨大

漂浮式光伏系統(tǒng)以浮體、系泊、錨固取代陸上地樁、支架。浮體組件浮于水面，系泊、錨固固定范圍。技術(shù)在未來仍有較大發(fā)展空間，2022 年 3 月，國家科學技術(shù)部《“十四五”國家重點研發(fā)計劃“可再生能源技術(shù)”重點專項》將“近海漂浮式光伏發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)及核心部件”列為十四五重點研發(fā)計劃，具體考核指標：正常運行適用海況下，浪高不大于 2.5米，流速不大于 1 米每秒，水深不大于 25 米；錨固系統(tǒng)極限抗風浪能力（設計值）：浪高不大于 5 米，風速不大于 30 米每秒（約 12 級臺風）。
漂浮式組件浮體重量、面積、吃水深度等需考慮系統(tǒng)整體重要及 25 年以上海洋附著物重量。組件需與浮體緊密貼合，確保抵御海風、海浪沖擊。多組浮體采用特制柔性纜繩連接成一個方陣，相鄰浮體的側(cè)面安裝橡膠防撞墊，形成柔性連接，并可以抵抗水平?jīng)_擊力和上下相對運動時的摩擦力。

漂浮式光伏增長空間較大。據(jù) Wood Mackenzie 預測，目前漂浮式光伏占全球光伏整體裝機 1.5%左右。2022 年發(fā)展迅速，漂浮式光伏裝機量有望達到 3.8GW，同比上升150%。按 2%滲透率和十年內(nèi)裝機年復合增速約 15%計算，2031 年總裝機量將達到60GW 左右。目前山東海上光伏規(guī)劃對漂浮式有一定側(cè)重，《山東省海上光伏建設工程行動方案》規(guī)劃 2022 年，啟動漂浮式海上光伏示范工作;到 2025 年，力爭開工建設 200 萬千瓦，建成并網(wǎng) 100 萬千瓦左右，占裝機總量約 10%。
目前漂浮式光伏中國引領(lǐng)潮流，全球興起。從地域來看，亞太占據(jù) 2022 年裝機量93%，其中華能國際德州 320MW 項目是目前全球最大規(guī)模的；歐洲占據(jù) 4%裝機量，其中85%為荷蘭及法國裝機，西班牙、葡萄牙等國也在陸續(xù)發(fā)展。

1.3.3. 風光結(jié)合，構(gòu)建海上風光聯(lián)合電場

風光結(jié)合，攤薄成本，助力實現(xiàn)平價上網(wǎng)。 海上光伏經(jīng)常與海上風廠相結(jié)合構(gòu)建海上風光聯(lián)合電場，通過共用箱變、升壓、線路、海纜等降低成本。
風光海上聯(lián)合電場攤助力海風放量。海上風電補貼 2021 年以后取消，風光聯(lián)合風場攤薄項目成本，還有利于海風放量?！渡綎|省海上光伏建設工程行動方案》規(guī)劃中， “環(huán)渤?！鼻f千瓦級海上光伏基地中，風光同場”場址 11 個，裝機規(guī)模 520 萬千瓦，占裝機總量 26.94%?！把攸S?！鼻f千瓦級海上光伏基地海風較大， “風光同場”場址 17 個，裝機規(guī)模 1320 萬千瓦，占裝機總量 58.15%。
漂浮式光伏降本需求迫切。目前海上光伏在補貼政策下已符合投資收益標準，根據(jù)山東省 2022 年度海上光伏項目招標文件顯示，總投資預計約 675 億元，合每瓦 6 元，加上省補每瓦 1 元，綜合造價預算為 5 元，目前大規(guī)模集中式的海上光伏成本已達投資收益標準。根據(jù)各地上網(wǎng)電價來看，假設漂浮式成本下降至 0.35 元/千瓦時，按照風光 1:1 配比的項目在大部分省份存在平價機會，目前成本在 0.4 元/千瓦時以上，降本需求迫切。除了裝機量增加帶來的規(guī)模效應外，技術(shù)進步仍是降本需求。

風電龍頭布局海上光伏。根據(jù)山東省 2022 年度海上光伏項目競爭配置結(jié)果公示，規(guī)模共計 1125 萬千瓦。除了光伏龍頭隆基綠能、天合光能之外，風能龍頭明陽智能、遠景能源、東方電氣等均在中標之列。

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