中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：光伏發(fā)電是我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)戰(zhàn)略方向。2021—2022年，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局等部委相繼出臺(tái)《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》和《關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施方案》等政策文件，將水面光伏[1]納入可再生能源優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略。隨后在地方層面，多地出臺(tái)了電價(jià)補(bǔ)貼與用地優(yōu)惠政策，鼓勵(lì)建設(shè)水面光伏項(xiàng)目。水面光伏由于其不占用土地、發(fā)電效率高等特點(diǎn)，在我國(guó)快速發(fā)展，2021年我國(guó)水面光伏項(xiàng)目總裝機(jī)容量（11.6吉瓦）已達(dá)全球第一，總面積（258.5平方公里）占全球的95.1%[2]。然而，近年來(lái)由于各部門政策缺乏有效協(xié)同，大量已建的河湖水面光伏項(xiàng)目被強(qiáng)制拆除，造成巨大損失。本文分析了我國(guó)水面光伏的發(fā)展現(xiàn)狀，梳理了當(dāng)前存在的主要問(wèn)題，并結(jié)合當(dāng)前最新政策動(dòng)態(tài)，提出對(duì)策建議。
一、我國(guó)水面光伏發(fā)展現(xiàn)狀
1、我國(guó)水面光伏總裝機(jī)容量已居全球第一
在我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展時(shí)期，水面光伏由于不占用土地資源，可減少水量蒸發(fā)，又兼顧漁業(yè)養(yǎng)殖等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)受到廣泛關(guān)注。據(jù)伍德麥肯茲（Wood Mackenzie）《2024漂浮光伏市場(chǎng)概況》報(bào)告顯示，全球水面光伏裝機(jī)容量持續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2033年將增長(zhǎng)至77吉瓦[3]。我國(guó)水面光伏規(guī)模位列全球第一，是大規(guī)模水面光伏電站的主要建設(shè)國(guó)家，主要分布在山東、江蘇、浙江、遼寧、廣東、湖北等沿海、沿江地區(qū)。
2、國(guó)家出臺(tái)政策加強(qiáng)河湖光伏項(xiàng)目管理
2022年《水利部關(guān)于加強(qiáng)河湖水域岸線空間管控的指導(dǎo)意見(jiàn)》（水河湖〔2022〕216號(hào)）發(fā)布后，各地進(jìn)一步強(qiáng)化了河湖管理范圍內(nèi)光伏項(xiàng)目建設(shè)的管理。2023年自然資源部辦公廳、國(guó)家林業(yè)和草原局辦公室和國(guó)家能源局綜合司聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于支持光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)范用地管理有關(guān)工作的通知》（自然資辦發(fā)〔2023〕12號(hào)），對(duì)項(xiàng)目的選址提出了嚴(yán)格要求。水利部在2024年2月印發(fā)《關(guān)于縱深推進(jìn)河湖庫(kù)“清四亂”常態(tài)化規(guī)范化的通知》（水河湖〔2024〕36號(hào)），要求持續(xù)排查整治河湖管理范圍內(nèi)違法違規(guī)建設(shè)光伏電站的現(xiàn)象。隨后，河北、甘肅、吉林、山西等省也相繼下發(fā)總河長(zhǎng)令，開(kāi)展河湖管理范圍內(nèi)光伏電站和風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目排查整改工作。
二、存在問(wèn)題
1、不同部門政策矛盾，造成投資的巨大損失
在我國(guó)水面光伏的快速發(fā)展時(shí)期，大量河湖管理范圍內(nèi)已建項(xiàng)目被要求拆除或采取占補(bǔ)平衡等方式進(jìn)行整改，造成了大量的人力物力財(cái)力浪費(fèi)。江蘇省2022年以后未出現(xiàn)新建河湖光伏電站項(xiàng)目，安徽和江蘇部分侵占河湖用地的項(xiàng)目陸續(xù)拆除，在2023年水利部河湖保護(hù)中心聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院調(diào)研的18個(gè)項(xiàng)目中，已有16個(gè)采取拆除、占補(bǔ)平衡等方式進(jìn)行整改，河湖光伏項(xiàng)目逐漸被叫停。如江蘇省泗洪縣天崗湖光伏發(fā)電項(xiàng)目辦理了環(huán)評(píng)、土地、規(guī)劃等手續(xù)，卻未辦理水行政許可手續(xù)。《2022年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境警示片》通報(bào)泗洪縣天崗湖6處違建光伏問(wèn)題。在多部門督促下，該項(xiàng)目被責(zé)令拆除，2023年9月14日泗洪縣政府制定《泗洪縣天崗湖光伏有序退出方案》，9月21日宿遷市政府批復(fù)該方案，光伏設(shè)施計(jì)劃到2029年全部退出[4]。
類似案例還有安徽省焦崗湖光伏發(fā)電項(xiàng)目[5]、安徽省六安市裕安區(qū)淠河蘇埠光伏項(xiàng)目等。究其原因，是因?yàn)閲?guó)家尚未出臺(tái)多部門統(tǒng)一法規(guī)和政策文件規(guī)范水面光伏的建設(shè)和管理。我國(guó)內(nèi)陸水體類型眾多（河流、湖泊、水庫(kù)、塘壩、坑塘、溝渠、采礦塌陷新生水域等），眾多小型水體、人工水體無(wú)防洪功能或防洪功能很弱，且未劃定管理范圍。地方具體實(shí)施時(shí)，對(duì)于湖泊周邊/水庫(kù)庫(kù)汊的范圍、水體類型界定的方法和原則不清晰，指導(dǎo)意見(jiàn)難以執(zhí)行操作，各類內(nèi)陸水面光伏電站項(xiàng)目的審批處于停滯狀態(tài)，進(jìn)而導(dǎo)致審批時(shí)對(duì)擬建項(xiàng)目“一刀切”禁止的實(shí)際現(xiàn)象。
2、大規(guī)模開(kāi)發(fā)面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)
水面光伏在具體應(yīng)用推廣時(shí)面臨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、穩(wěn)定性、維護(hù)、耐久性、能效等方面的技術(shù)挑戰(zhàn)[6]。首先，必須采用先進(jìn)的防潮和防腐技術(shù)，確保所有光伏組件設(shè)備均達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。其次，水面光伏組件容易受到風(fēng)浪沖擊、臺(tái)風(fēng)破壞、生物附著等影響，還有一些浮體結(jié)構(gòu)受剛性桁架結(jié)構(gòu)的限制，只能安裝一系列小型系統(tǒng)，無(wú)法整合成一個(gè)大的平臺(tái)，這對(duì)于電氣系統(tǒng)的配置非常不利。水下環(huán)境的復(fù)雜性對(duì)結(jié)構(gòu)安全性和系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求更高，因此在成本構(gòu)成中，光伏支架及安裝部分顯得尤為關(guān)鍵，水面光伏投資高于陸地同類項(xiàng)目。此外，漂浮式光伏采用的非晶硅太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率僅為10%左右，且不穩(wěn)定，阻礙了其推廣應(yīng)用。最后，設(shè)備組件維護(hù)任務(wù)艱巨，復(fù)雜多變的水域環(huán)境更是為維護(hù)工作增加難度，若設(shè)備品質(zhì)未達(dá)標(biāo)，可能會(huì)引發(fā)發(fā)電效率的顯著降低或完全中斷[7]。
3、水面光伏對(duì)河湖防洪、生態(tài)環(huán)境負(fù)面影響程度需科學(xué)評(píng)估
水面光伏的有利影響主要?dú)w納為：減少水面蒸發(fā)、抑制藻類繁殖，對(duì)水域生態(tài)環(huán)境具有一定保護(hù)作用。據(jù)德國(guó)科研團(tuán)隊(duì)2021年9月刊發(fā)的論文顯示，水面光伏系統(tǒng)能使水體中硝酸鹽濃度最高下降14%、葉綠素濃度平均降低17.5%，溶解氧變化很小[8]。
水面光伏對(duì)水生態(tài)環(huán)境潛在負(fù)面影響主要包括：①影響防洪安全。水面光伏大量的樁基和支架占用河道行洪斷面，縮小過(guò)水面積，降低過(guò)水能力，阻礙行洪。經(jīng)水利部防洪抗旱減災(zāi)工程技術(shù)研究中心估算分析，光伏面板占用河道面寬52.3%時(shí)，水位抬高17%，流速降幅達(dá)到10%；電池板被淹深度為0.5米時(shí)，水位抬高15%，流速降幅達(dá)10%。②影響水環(huán)境。水面光伏板遮光效應(yīng)可能會(huì)造成水體溶解氧減少進(jìn)而導(dǎo)致水體自凈能力減弱。臺(tái)灣嘉義大學(xué)科研人員2022年3月的一項(xiàng)研究論文表明[9]，水面光伏會(huì)顯著降低水溫和溶解氧。在淮南潘集沉陷區(qū)漂浮式水上光伏電站中，高覆蓋區(qū)域的水環(huán)境關(guān)鍵指標(biāo)葉綠素a的濃度顯著低于低覆蓋區(qū)。③影響水生生物。水面光伏運(yùn)行過(guò)程中，長(zhǎng)期遮光和組件老化釋放的有毒有害污染物會(huì)阻礙水生生物的生長(zhǎng)和繁殖，進(jìn)而降低水生生物多樣性和破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。上海海洋大學(xué)2021年的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)[10]，水面光伏遮光不利于6、7月份伊樂(lè)藻根系生長(zhǎng)，可能會(huì)導(dǎo)致水體中沉水植物的衰退。同時(shí)，光伏建設(shè)和運(yùn)營(yíng)中產(chǎn)生的高溫和電磁波等均會(huì)對(duì)鳥類產(chǎn)生較大影響。如宿遷市泗陽(yáng)縣沃行達(dá)光伏項(xiàng)目運(yùn)行后，鳥種類減少48種，降幅24.5%[11]。
三、對(duì)策建議
1、完善法律法規(guī)與管理制度，全過(guò)程規(guī)范水面光伏發(fā)展，對(duì)已建項(xiàng)目科學(xué)論證、分類管理
光伏產(chǎn)業(yè)是實(shí)現(xiàn)國(guó)家碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的主力軍，對(duì)光伏電站項(xiàng)目建設(shè)不能搞“一刀切”。針對(duì)不同部門管理要求不協(xié)調(diào)，甚至相互沖突的問(wèn)題，建議由國(guó)家發(fā)展改革委牽頭，協(xié)調(diào)國(guó)家能源局、自然資源部、水利部、生態(tài)環(huán)境部等部門，研究出臺(tái)水面光伏建設(shè)的政策法規(guī)文件，明確建設(shè)要求和審批流程，明確禁止和允許的水體類型和區(qū)域，提出分類管控辦法，明確光伏布設(shè)規(guī)模、布設(shè)方式、布設(shè)位置、環(huán)保措施等具體要求，提升河湖水面光伏管理的可操作性。
建議對(duì)已建成的水面光伏，屬地政府應(yīng)組織開(kāi)展防洪影響評(píng)價(jià)，對(duì)于嚴(yán)重影響防洪安全、河勢(shì)穩(wěn)定、生態(tài)安全的，應(yīng)盡快清理整治；對(duì)于影響較小的，應(yīng)采取補(bǔ)救措施，消除負(fù)面影響，嚴(yán)禁管理“一刀切”。同時(shí)，要加強(qiáng)河湖管理范圍內(nèi)光伏電站項(xiàng)目建設(shè)的全生命周期監(jiān)督管理，切實(shí)減少建設(shè)、運(yùn)行以及報(bào)廢拆除對(duì)河湖生態(tài)環(huán)境的不利影響，定期評(píng)估設(shè)施對(duì)周圍水環(huán)境、水生態(tài)的影響，依據(jù)評(píng)估結(jié)果及時(shí)調(diào)整管理策略制定應(yīng)對(duì)方案。
2、加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，助力水面光伏大規(guī)模商業(yè)推廣
首先，主要設(shè)備選型要具有技術(shù)先進(jìn)性和環(huán)境適應(yīng)性，對(duì)光伏組件等設(shè)備的防潮防腐性進(jìn)行充分的技術(shù)論證。加快研發(fā)適應(yīng)水下、水面環(huán)境的高可靠性設(shè)備，開(kāi)發(fā)高性能、耐腐蝕、輕質(zhì)材料用于構(gòu)建浮體結(jié)構(gòu)。其次，優(yōu)化器件設(shè)計(jì)（如使用高性能的半導(dǎo)體材料），提高光伏面板的光吸收率，提升能量轉(zhuǎn)換效率。再次，加強(qiáng)施工方案審核把關(guān)，做好施工方案優(yōu)化，方案可行性高，重點(diǎn)做好樁基施工、斜樁角度控制、防腐工藝等關(guān)鍵點(diǎn)監(jiān)控要定期維護(hù)和檢測(cè)設(shè)備，降低故障率，加強(qiáng)遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動(dòng)化維護(hù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。
3、設(shè)立專項(xiàng)課題，深入研究水面光伏對(duì)河湖生態(tài)環(huán)境影響
當(dāng)前尚缺乏關(guān)于水面光伏對(duì)河湖水環(huán)境水生態(tài)系統(tǒng)影響的系統(tǒng)研究，亟需開(kāi)展現(xiàn)存光伏項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和科學(xué)研究，支撐河湖生態(tài)保護(hù)。建議設(shè)立專項(xiàng)課題，深入研究水面光伏建設(shè)與運(yùn)行對(duì)河湖水環(huán)境、生物多樣性、水生生物棲息地等影響。重點(diǎn)開(kāi)展：①水面光伏對(duì)水環(huán)境的影響：選取典型光伏項(xiàng)目，以光伏區(qū)及非光伏區(qū)為研究對(duì)象，分析不同季節(jié)、不同時(shí)間水溫、溶解氧、營(yíng)養(yǎng)鹽、葉綠素a等指標(biāo)的差異，構(gòu)建水動(dòng)力—水環(huán)境模型，綜合評(píng)估水面光伏對(duì)水環(huán)境的影響；②水面光伏對(duì)水生生物和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響：開(kāi)展定位觀測(cè)，分析浮游植物、浮游動(dòng)物、底棲動(dòng)物、水生植物、魚類的種類組成、密度、生物量等特征，探明光伏對(duì)湖泊初級(jí)生產(chǎn)力、次級(jí)生產(chǎn)力的影響，揭示光伏對(duì)湖庫(kù)水生生物群落結(jié)構(gòu)、多樣性、完整性的影響機(jī)制；③面向生態(tài)保護(hù)的水面光伏對(duì)策措施：整合分析光伏對(duì)河湖生態(tài)環(huán)境的影響，提出光伏建設(shè)對(duì)湖庫(kù)生態(tài)環(huán)境影響評(píng)估技術(shù)方案，針對(duì)可能的負(fù)面效應(yīng)，提出光伏布設(shè)規(guī)模、布設(shè)方式、布設(shè)位置、環(huán)保措施等方面的對(duì)策建議。
