近日，中國山東省煙臺市近海海域正式投運“吉林二號”（Jilin-2）百千瓦級浮動式光伏平臺。該項目由中集海洋工程研究院、中國林業(yè)集團與北京林業(yè)大學聯(lián)合研發(fā)，旨在實地測試工程竹材能否替代海上浮體項目常用的鋼材與高密度聚乙烯（HDPE）材料。平臺將直接向配套的氨、氫、甲醇制取示范項目供電，并同步開展長期海洋環(huán)境適應性監(jiān)測。此次部署標志著中國在可再生能源裝備制造領域邁出材料替代的關(guān)鍵一步，為后續(xù)從試驗原型向商業(yè)化量產(chǎn)過渡提供實海況數(shù)據(jù)支撐。

在結(jié)構(gòu)設計與材料選型上，“吉林二號”核心承重骨架采用竹纏繞管道，主浮力支撐則引入北京林業(yè)大學研發(fā)的“海竹管”。該材料屬于纖維增強竹木復合材料，通過定向改性工藝提升了竹纖維與木質(zhì)素的交聯(lián)密度，使其在保持輕質(zhì)高強的同時，具備滿足海洋工況所需的結(jié)構(gòu)剛度。平臺總裝機容量達100千瓦，其竹基管材不僅承擔光伏組件的固定載荷，還直接作為浮力單元，大幅削減了傳統(tǒng)鋼混或純塑料浮體的材料用量。相較于常規(guī)浮體依賴重型鋼材焊接或大型HDPE中空吹塑成型，竹纏繞工藝可實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，有效降低制造能耗與現(xiàn)場吊裝重量。竹材本身具有天然的蜂窩狀導管結(jié)構(gòu)，經(jīng)樹脂浸漬后可形成優(yōu)異的閉孔浮力腔室，這一物理特性被直接轉(zhuǎn)化為工程優(yōu)勢。

海洋環(huán)境的強腐蝕性與高鹽霧對新型復合材料的耐久性提出嚴苛要求。研發(fā)團隊已建立全周期監(jiān)測體系，重點追蹤竹木復合材料在持續(xù)高濕、鹽霧侵蝕、強紫外線輻射及波浪交變載荷下的力學衰減曲線。與傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)易發(fā)生電化學腐蝕、HDPE浮體存在老化脆裂風險不同，竹基材料的核心驗證指標聚焦于界面結(jié)合穩(wěn)定性與長期抗疲勞性能。監(jiān)測團隊將定期采集樣品的彎曲強度、層間剪切力及吸水率數(shù)據(jù)，并與理論壽命模型進行比對。針對海上光伏特有的風浪耦合載荷，竹基浮體還需通過靜水壓力測試與動態(tài)傾覆力矩校核。若實海況數(shù)據(jù)達標，該材料體系有望打破海上漂浮式光伏對進口特種工程塑料的依賴，并為后續(xù)大型化設計提供輕量化基礎。

從十千瓦原型到百千瓦示范

“吉林二號”的裝機規(guī)模是2023年投放的“吉林一號”原型的十倍。此次擴容并非單純追求發(fā)電功率提升，而是為了跨越實驗室尺度與商業(yè)化部署之間的工程鴻溝。開發(fā)方明確表示，下一步將推進兆瓦級竹基海上光伏項目的規(guī)劃與建設。此舉與中國沿海省份加速布局深遠海風電光伏的戰(zhàn)略高度契合。繼去年十二月山東東營并網(wǎng)全球單體規(guī)模Zui大的1吉瓦海上光伏場后，國內(nèi)多家能源企業(yè)正積極探索低環(huán)境影響的海上新能源基礎設施方案。政策層面亦給予明確支持，中國早在2023年便出臺以竹代塑行動計劃，并將相關(guān)推廣納入Zui新森林草原保護規(guī)劃，為竹基海工材料的研發(fā)提供了制度保障。隨著近海養(yǎng)殖區(qū)與海上風電場的空間競爭加劇，輕量化、低生態(tài)干擾的浮體技術(shù)將成為海域綜合利用的重要突破口。

產(chǎn)業(yè)鏈應用與采購關(guān)注點

該平臺產(chǎn)出的綠電將直接供給氨、氫、甲醇合成裝置，形成“海上發(fā)電—綠色燃料制備”的閉環(huán)場景。此外，竹基浮體技術(shù)的成熟度將直接影響海洋牧場、海上能源島等綜合用海項目的設備選型。對于國內(nèi)船舶制造、海工裝備及新能源集成商而言，需重點關(guān)注竹纏繞管道的連接工藝標準與防腐涂層配套方案。目前行業(yè)普遍采用環(huán)氧樹脂灌注或金屬卡箍密封，未來竹木復合材料與現(xiàn)有光伏支架系統(tǒng)的兼容性測試將成為供應鏈對接的關(guān)鍵節(jié)點。渠道商在跟進此類項目時，應提前儲備適用于海洋環(huán)境的耐候型密封膠與不銹鋼緊固件，并熟悉相關(guān)材料的含水率控制要求。在原材料采購環(huán)節(jié)，竹纏繞管道的直徑公差與樹脂固化度直接影響浮體整體密封性，建議集成商在驗廠時重點核查供應商的自動化纏繞設備精度與恒溫養(yǎng)護車間配置。下游EPC承包商在招標階段，需明確要求供應商提供第三方出具的海洋環(huán)境加速老化測試報告，以避免后期運維成本超支。

盡管竹基復合材料在原料可再生性與碳足跡方面具備顯著優(yōu)勢，但實現(xiàn)規(guī)模化商用仍面臨標準化認證與供應鏈重塑的挑戰(zhàn)。海洋工程領域?qū)π虏牧系臏嗜胪ǔＰ杞?jīng)歷長達數(shù)年的實海況考核與第三方結(jié)構(gòu)安全評估，且竹材的干燥處理、防霉防蟲預處理工藝尚未完全統(tǒng)一。后續(xù)需加快制定海上竹木復合構(gòu)件的檢測規(guī)范，并培育具備海洋級膠黏劑與成型模具供應能力的上游廠商。只有完成從單一平臺驗證向成套設備量產(chǎn)的跨越，竹基海上光伏才能真正進入主流能源采購目錄。當前階段，建議相關(guān)企業(yè)優(yōu)先參與試點項目的技術(shù)迭代，積累實海況運維數(shù)據(jù)后再行大規(guī)模產(chǎn)能擴張。