本文在现有5个漂浮式水上光伏项目研究的基础上，通过气象数据和计算机模拟，提出了海上光伏项目应特别注意的技术问题，以及降低海上光伏项目降低成本的方式。通过模拟计算，在采取合理技术方案后，山东某500MW漂浮式海上光伏项目，预期收益率可达到7%左右。
一、山东42GW海上光伏项目规划
3月3日，山东省能源局印发《2022年全省能源工作指导意见的通知》中，提出了“五基地二示范”工程，并规划了35GW“海上风电基地”、42GW“海上光伏基地”。
5月12日，水电总院官网上发布了《山东省2022年度桩基固定式海上光伏项目竞争配置公告》，共10个项目，总规模为11.25GW。
二、海上光伏项目的技术难点
与陆上光伏项目相比，海洋的特殊环境给“海上光伏项目”提出了许多新要求。桩基固定式海上光伏项目，用于沿海滩涂；离岸 1-5km的近海水面之间，则可以布置海上漂浮式光伏系统。与沿海滩涂的相比，漂浮式的海上光伏项目则需要考虑的因素更多。例如：
海洋环境的腐蚀等级最高，受海水飞沫中氯化钠颗粒的影响，近海200米以内的陆地也属于海洋腐蚀环境的范畴。该腐蚀环境对应盐雾试验标准《IEC61701ED3saltmist》的最高等级6级。设计方案中光伏组件、浮台、连接件、电气部件等应按IEC最高等级6级标准执行【通用需求04】。
附着生物对海上漂浮式光伏系统的影响包括腐蚀、浮体负重增加、遮挡光伏组件等三类影响。因此，浮体吃水深度冗余量要覆盖 25 年附着生物增重【通用需求05】；光伏组件表面应经常有海水冲刷，以避免海洋生物出现【通用需求 06】。
渤海海湾存在海冰现象。冰期约为3 个多月。沿岸固定冰宽度一般在距岸 1 千米之内，而在浅滩区宽度约5-15 千米，常见冰厚为10-40 厘米。河口及滩涂区多堆积冰，高度有的达 2-3 米。在固定冰区之外距岸20-40 千米内，流冰较多，分布大致与海岸平行，流速 50 厘米/秒左右。最外侧浮体、系泊与锚固设计时，要考虑海冰冲击【通用需求07】；浮体设计时，要考虑冰冻膨胀的影响【通用需求 08】。
海上光伏项目造价高，海上风电、光伏互补可明显降低成本。离岸10-40kM 距离的海上风电场区域，考虑共用箱变、集电线路、升压变及送出线路、锚固，或提供运维船停靠码头（方案构思 02），以降低造价、提高收益。
三、海上光伏项目的主要研究结论
近期，一道新能源系统工程创新研究院编制完成了《海上漂浮式光伏系统兆瓦级海试方阵总体设计方案》，对海上漂浮式光伏系统进行了系统研究。
首先，对现有不同年份并网的5个水上漂浮光伏电站的关键参数、性能进行研究。
结合实际数据，经过软件模拟分析，获得主要设计方案结论包括：
1、符合我国各种海况条件的浮体支撑结构最优参数范围
根据初步计算，浮体自重加光伏组件、电缆和汇流箱的重量对应的吃水深度约为300 毫米。由于浮体的总高为 750 毫米，因此有 450 毫米的浮力冗余。这个冗余量，可以承受两人同时站在浮台上，或30 年的生物附着增重。
光伏组件与浮体上表面紧密贴实，以确保承受 11 米海浪冲击。其中，光伏组件与浮体的固定方式可以采用胶粘、可拆卸嵌入式、周边压板式等多种方式。
2、浮体的锚固方式
多个浮体组成阵列，其运动学特性将不同于浮船或者浮式风电基础，浮体之间存在较复杂的相互影响。因此，在设计中需要考虑如何设计以缩小或消除浮体之间的差异、系泊如何适应不同、系泊缆的载荷均布、系泊连接点强度设计等。本项目的系泊系统采用悬链线形式，光伏阵列各边上系泊点采用重力锚或拖力锚进行锚固。根据水动力分析结果确定单根锚绳最大张力，再据此确定特制柔性缆绳的直径，安全系数取 4
由于浮体体积较大，在沿海滩涂区域海水退潮露出地面时，浮体直接落在地面上，浮体自身的重量可以确保承受 50 年一遇风载荷；且安装在浮体上表面的 4 块光伏组件形成独立的固定单元，即使浮体产生一定倾斜现象，也不会导致光伏组件产生内应力。
3、漂浮式海上光伏项目的投资与收益
为降低成本，可以与海上风电进行设备共用，如下图所示。
项目规模对单瓦投资水平影响非常大。通过模拟，不同规模的项目单瓦投资水平如下图所示。
本项目对不同规模下的收益率如下表所示。
