其中漂浮式光伏電站是指借助浮體材料與錨固系統(tǒng)使光伏組件、逆變器等發(fā)電設備 漂浮在海洋上進行發(fā)電，適用于水深大于 5m、受臺風影響不大的水域，主要 分為浮管式和浮箱式兩大類。其中，浮管式包括 HDPE 浮管+支架、薄壁鋼管+管內(nèi)填充物+外防腐涂料+外防 腐橡膠+支架、不銹鋼+管內(nèi)填充物+支架等形式;浮箱式包括 HDPE 標準浮 箱、HDPE 浮箱+支架、不銹鋼浮箱+支架、高強復合混凝土浮箱+支架等形式。
1)浮管式漂浮水面光伏電站
“浮管+支架”漂浮式水面光伏電站是采用浮管材料與金屬支架構成的水面漂浮 系統(tǒng)。浮體采用高密度聚乙烯管或具有外防腐涂料的薄壁鍍鋅鋼管連接成排，利用水的浮力支撐上部光伏系統(tǒng)的荷載，前后排光伏支架通過連接桿件形成一 個整體，最終與錨固系統(tǒng)進行固定。該類型適用于水深較深且水位比較穩(wěn)定的 水域，水位變化較大時，需要考慮陣列定泊及電纜敷設的冗余量。
2)浮箱式漂浮水面光伏電站
“浮箱+支架”漂浮式水面光伏電站是采用純浮箱或浮箱材料與金屬支架構成的 海洋漂浮系統(tǒng)。根據(jù)其材料及結構形式可分為標準高密度聚乙烯浮箱形式、高 密度聚乙烯浮箱與金屬支架組合形式等。
(1)標準高密度聚乙烯浮箱形式
該類型漂浮系統(tǒng)采用高密度聚乙烯專用浮箱作為浮體，浮箱根據(jù)組件傾角制作 成相應的角度，該支架系統(tǒng)僅使用少量的鋼連接片，無須設計鋼支架。該系統(tǒng) 的薄弱環(huán)節(jié)是連接耳環(huán)，需要經(jīng)過詳細的內(nèi)力計算和力學試驗，若不滿足受力 要求，需要進行局部節(jié)點加強。組件支撐系統(tǒng)與浮體系統(tǒng)是同一系統(tǒng)，受海洋 波動影響較大，故高密度聚乙烯材料需要采取增強耐久性的措施。
(2)高密度聚乙烯浮箱與金屬支架組合形式
該類型漂浮系統(tǒng)采用高密度聚乙烯浮箱作為浮體，上部架設金屬支架，支架上 部固定光伏組件;因標準高密度聚乙烯浮箱形式存在連接耳環(huán)受力較小的薄弱 環(huán)節(jié)，從而衍生出該種漂浮形式。該類型中浮箱僅承受浮力和上部支架系統(tǒng)的 壓力，風荷載、水流力與波浪力產(chǎn)生的較大水平力由承載能力較強的金屬支架 承擔，能夠發(fā)揮各構件的優(yōu)勢，是海洋漂浮光伏電站應用較廣的一種漂浮系 統(tǒng)。同樣，該系統(tǒng)使用的高密度聚乙烯浮箱也需采取增強其耐久性的措施，保 證其能夠滿足光伏電站設計使用年限的要求。
(3)其它材料浮箱與金屬支架組合形式
該類型漂浮系統(tǒng)采用不銹鋼或高強復合混凝土等制作的浮箱作為浮體，上部架 設金屬支架，支架上部固定光伏組件。由于樁基固定式海洋光伏電站是將發(fā)電設備固定在近?；驗┩繀^(qū)域，主要適用 水深較淺的海域，在邁向較深海域時會面臨技術以及經(jīng)濟性上的較大壓力;而 漂浮式海洋光伏電站能夠較好地克服上述問題，相應的適用范圍更廣，或?qū)⒊?為未來海洋光伏電站的主流形式。
2、海洋光伏與海洋風電將相輔相成
海上光伏與海上風電并非競爭關系。參考內(nèi)陸地區(qū)風光電場的經(jīng)驗，海洋光伏 可圍繞風電塔筒布局，并與海洋風電共用海底電纜、匯流箱、變壓器、升壓站 及儲能相關設施，能夠有效降低海洋新能源項目的投資成本及維護成本，從而 帶來投資回報率的提升。海上漂浮式光伏系統(tǒng)與地面光伏電站的最大區(qū)別在于，前者以浮 體、系泊和錨固部件替代了地面光伏電站的地樁和支架;除了對組件部分指標 要求更高之外，其他部分設計與陸上集中電站無異。
3、海上漂浮式光伏電站以浮體、系泊和錨固等部件替代了地面光伏電站的地樁和支架
漂浮式海洋光伏電站系統(tǒng)主要有四大系統(tǒng)構成，分別為漂浮系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、 敷設系統(tǒng)、接地系統(tǒng)等。其中，漂浮系統(tǒng)包括光伏陣列漂浮系統(tǒng)和電氣設備漂 浮系統(tǒng)兩部分，它們的設計需經(jīng)過比選，選擇能夠滿足 25 年使用壽命的漂浮 系統(tǒng);錨固系統(tǒng)包括配重錨固系統(tǒng)、專用錨具錨固系統(tǒng)和樁錨固系統(tǒng)三部分;敷設系統(tǒng)包括交、直流電纜敷設和集電線路敷設兩部分;接地系統(tǒng)包括光伏陣 列接地系統(tǒng)和電氣設備接地系統(tǒng)兩部分。
(一)漂浮系統(tǒng)
漂浮材料主要為光伏發(fā)電設備提供浮力支撐，為施工和運維工作提供作業(yè)面， 其質(zhì)量對漂浮系統(tǒng)的使用壽命至關重要。漂浮系統(tǒng)通常情況下要滿足使用壽命 達到 25 年的要求，在經(jīng)年累月經(jīng)受海風海浪沖擊及海洋微生物等侵蝕的情況 下，要達到正常的使用壽命，將對漂浮材料的質(zhì)量提出較高的要求。在之前的探索階段，業(yè)界曾分別使用過竹子、混凝土、不銹鋼、玻璃鋼、鋁鎂 合金以及高密度聚乙烯(HDPE)等作為浮體材料，但效果參差不齊;經(jīng)過幾 年發(fā)展，目前行業(yè)主流工藝采用改性高密度聚乙烯(改性 HDPE)作為浮體材 料。
普通高密度聚乙烯在紫外線、高能輻射的作用下，會在空氣中發(fā)生降解，導致變色、表面龜裂直至脆化、失去強度而喪失使用價值，因此難以滿足海洋環(huán)境正常使用25年的壽命要求;同時其在實際生產(chǎn)過程中(如吹塑、注塑過 程)，易產(chǎn)生型坯鯊魚現(xiàn)象或熔體破裂等問題。為使普通高密度聚乙烯滿足漂浮式海洋光伏電站的使用要求，需要對其進行耐 候、增韌改性，確保在 25 年壽命周期內(nèi)，材料的基本性能如拉伸強度、拉伸 延伸率以及沖擊強度維持率大于 70%。
(二)錨固系統(tǒng)
錨固系統(tǒng)能夠使光伏浮體陣列固定在特定范圍，避免被海風或洋流沖散，是漂浮系統(tǒng)、敷設系統(tǒng)、接地系統(tǒng)能否可靠工作的關鍵點。錨固系統(tǒng)包括配重錨固系統(tǒng)、專用錨具錨固系統(tǒng)和樁錨固系統(tǒng)三部分，也是“水面漂浮電站”設計的 難點。在光伏陣列組裝完成后，將其拖移至合適位置，進行初步的定位，待調(diào)整完好后再與錨固系統(tǒng)連接。光伏陣列在風荷載、水流、波浪等的作用下，產(chǎn)生較大的水平力，配重錨固、專用錨具錨固提供的錨固力較小，需要設置的錨固點數(shù) 量較多。采用樁錨固的方式可以提供更強的錨固力，減少錨固數(shù)量，沉陷區(qū)也能夠采用錨固樁的方式，但是有防水層的水域不能采用。
(三)敷設系統(tǒng)
不同類型的敷設系統(tǒng)有不同的施工側(cè)重點。敷設是指線管或線纜由一處至另一 處之間的安裝方式，可分為交、直流電纜敷設和集電線路敷設。其中交、直流 電纜敷設在漂浮系統(tǒng)上能方便施工和檢修，光伏陣列區(qū)的直流、交流電纜宜通 過浮箱固定，設置橋架的方式。若采用集電線路敷設則應該設置相應的適應水 位變化的措施，高壓交流線纜敷設優(yōu)先采用浮體上敷設方式，其次選用水下敷 設方式，設計時應確保后期維護的便利性。線纜設計時應根據(jù)水位的變化充分 考慮線纜長度的余量，此外還應根據(jù)水域的自然環(huán)境來確定電纜護套的材料。
(四)接地系統(tǒng)
接地系統(tǒng)是對埋在地下的多個金屬接地極和導體連接組成的網(wǎng)狀結構的接地體 的總稱，分為光伏陣列接地系統(tǒng)和電氣設備接地系統(tǒng)，總接地網(wǎng)的接地電阻值 不可大于 4 歐米伽。水面漂浮電站接地非常重要，要根據(jù)不同的水面情況和組 件選型等因素綜合確定，其接地引下線應設置適應水位變化的措施及預留冗 余，選取合理的接地裝置。
