從屋頂、建筑、鐵路、水面、農(nóng)業(yè)到鐵塔、基站、污水廠、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、學(xué)校、農(nóng)業(yè)大棚、魚(yú)塘水面、采煤塌陷區(qū)……進(jìn)入“十四五”之后，光伏電站正“上山下海”全面開(kāi)拓各種應(yīng)用場(chǎng)景。
近日，江蘇省在《關(guān)于支持我省光伏發(fā)電發(fā)展的若干意見(jiàn)(征求意見(jiàn)稿)》中，將光伏+模式提上了新的戰(zhàn)略高度。文件指出，推動(dòng)光伏發(fā)電與農(nóng)林牧漁等產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展因地制宜利用墾區(qū)農(nóng)場(chǎng)、采煤塌陷區(qū)、沿海灘涂、養(yǎng)殖魚(yú)塘、農(nóng)業(yè)大棚、山地丘陵等空間資源，優(yōu)化推進(jìn)“光伏+”基地化開(kāi)發(fā);深挖地區(qū)分布式光伏發(fā)展?jié)摿Γ哟蠊夥l(fā)電在高速公路沿線、鐵路邊坡及沿線設(shè)施、各類加油加氣站、車棚、路燈桿等交通領(lǐng)域的應(yīng)用，鼓勵(lì)在大數(shù)據(jù)中心、5G基站、糧庫(kù)、倉(cāng)儲(chǔ)等布設(shè)分布式光伏發(fā)電，新建工業(yè)園區(qū)、新增重大項(xiàng)目原則上預(yù)留發(fā)展分布式光伏系統(tǒng)的荷載能力和配網(wǎng)容量。
除了江蘇省之外，全國(guó)超過(guò)15個(gè)省市地區(qū)在光伏管理政策中提出了光伏+相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與要求。據(jù)光伏們不完全統(tǒng)計(jì)，目前已有云南、江蘇、河南、甘肅、海南、四川、浙江以及杭州、浦江、桐鄉(xiāng)等省/市/縣，鼓勵(lì)光伏電站與產(chǎn)業(yè)園區(qū)、學(xué)校、農(nóng)業(yè)大棚、魚(yú)塘水面、采煤塌陷區(qū)等相結(jié)合，不斷探索更多的“光伏+”應(yīng)用場(chǎng)景。
部分省份管理政策光伏+內(nèi)容節(jié)選
事實(shí)上，邁入平價(jià)的首年，光伏的發(fā)展仍然充滿著挑戰(zhàn)。土地資源日漸緊張，租金水漲船高，尤其是在用地資源緊張的中東部地區(qū)，光伏發(fā)展與土地匱乏的矛盾尤為突出;另一方面，各地方在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的訴求也日益迫切。非技術(shù)成本昂貴，加之補(bǔ)貼退坡與發(fā)電不穩(wěn)定性質(zhì)，使光伏電站的收益率存在不確定性。
作為能源轉(zhuǎn)型主力軍的光伏電站天然具有與各種應(yīng)用場(chǎng)景結(jié)合的優(yōu)勢(shì)，“光伏+”融合發(fā)展模式應(yīng)運(yùn)而生。與多年前“光伏+”僅被當(dāng)作項(xiàng)目申報(bào)特點(diǎn)不同的是，如今“光伏+”正逐漸成為電站終端應(yīng)用的“標(biāo)配”。從農(nóng)漁牧業(yè)建筑、高鐵等應(yīng)用場(chǎng)景，到與一二次能源多能互補(bǔ)結(jié)合，“光伏+”正在一步步實(shí)現(xiàn)綜合成本的下降和效益的提升。
中國(guó)電力中電新能源福建開(kāi)發(fā)公司建設(shè)了一座“光伏溫室大棚”，實(shí)現(xiàn)了上面發(fā)電，中間層種菜，下面養(yǎng)魚(yú)三種經(jīng)濟(jì)性的疊加;電站還通過(guò)利用棚外空間，植入百果園、香草園、花卉藝雕等，開(kāi)放研學(xué)體驗(yàn)，休閑觀光，真正實(shí)現(xiàn)一地三用的效果。
此外，養(yǎng)魚(yú)時(shí)產(chǎn)生的排泄物、殘餌等，可以通過(guò)過(guò)濾等方式轉(zhuǎn)化為種植蔬菜所需的養(yǎng)分;而養(yǎng)魚(yú)的水通過(guò)植物的凈化吸收后，再重新注入魚(yú)池從而實(shí)現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用，大力提升效益。
很顯然，隨著技術(shù)進(jìn)步與不斷探索，光伏+已經(jīng)不滿足于加一種形式，而是衍生出加二、加三甚至加N的模式。濟(jì)寧市微山煤炭塌陷區(qū)由于長(zhǎng)期的大規(guī)模的開(kāi)采形成采空區(qū)，導(dǎo)致頂板巖斷裂，形成地表沉陷現(xiàn)象，慢慢積水成湖。
為此，三峽新能源因地制宜采用“漁光互補(bǔ)”的新型開(kāi)發(fā)形式有效緩解環(huán)境保護(hù)的壓力，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。
光伏產(chǎn)業(yè)、漁業(yè)養(yǎng)殖的建立運(yùn)營(yíng)和有機(jī)結(jié)合，為微山縣帶來(lái)的附加生態(tài)效益，其因煤而立的產(chǎn)業(yè)格局也一去不復(fù)返。
事實(shí)上，“光伏+”應(yīng)用不僅能提升土地經(jīng)濟(jì)價(jià)值，還對(duì)荒山荒漠、污染土地、煤礦沉陷區(qū)等進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，給土地綜合利用賦予更大的生態(tài)價(jià)值。在廣東仁化，陽(yáng)光新能源打造全國(guó)首個(gè)污染土壤修復(fù)與光伏利用項(xiàng)目，不僅促進(jìn)污染土地綜合利用增加收益，而且通過(guò)植物吸取修復(fù)技術(shù)，逐步修復(fù)污染土地;在山西大同，“光伏+煤矸場(chǎng)自燃治理綜合應(yīng)用技術(shù)” 逐步恢復(fù)煤矸場(chǎng)植被，為全國(guó)采煤沉陷區(qū)生態(tài)修復(fù)提供創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)。
在庫(kù)布齊沙漠，國(guó)家電投集團(tuán)內(nèi)蒙古公司蒙西新能源公司投資建設(shè)了全國(guó)最大沙漠生態(tài)光伏發(fā)電站——達(dá)拉特光伏電站一期項(xiàng)目。達(dá)拉特光伏領(lǐng)跑一期300MWp項(xiàng)目，占地面積1.2萬(wàn)畝，2018年12月17日并網(wǎng)發(fā)電，榮獲2018年度中國(guó)能源項(xiàng)目創(chuàng)新獎(jiǎng)。2019年7月9日，由項(xiàng)目創(chuàng)造的世界最大沙漠光伏發(fā)電站“駿馬圖”成功獲得吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)證。
目前，該項(xiàng)目二期項(xiàng)目已建成，項(xiàng)目投產(chǎn)后累計(jì)治沙達(dá)1.6萬(wàn)畝，預(yù)計(jì)每年可發(fā)電8.5億千瓦時(shí)，節(jié)省燃煤26.5萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放66.3萬(wàn)噸，減少二氧化硫排放0.19萬(wàn)噸，減少氮氧化物0.263萬(wàn)噸。同時(shí)，電站以光伏+沙漠治理+生態(tài)修復(fù)的模式建設(shè)，目前一期已完成固沙工程施工及矮化紅棗和中草藥等經(jīng)濟(jì)作物種植，為地方經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期發(fā)展和環(huán)境治理做出了積極貢獻(xiàn)。
在石漠化問(wèn)題較為突出的的昆明東川，云南國(guó)際在那里建成了“光伏發(fā)電+集水灌溉+生態(tài)修復(fù)”的微型樣板云南國(guó)際東川“生態(tài)修復(fù)+光伏”示范項(xiàng)目。光伏電站能夠降低地表溫度，通過(guò)改變地表能量平衡、水分循環(huán)和風(fēng)速廓線，改善光伏陣列下方土壤水分條件和植被生長(zhǎng)狀況，有效提升光伏發(fā)電項(xiàng)目區(qū)域生態(tài)功能和生態(tài)健康水平。形成了可復(fù)制、可推廣、可操作的“生態(tài)光伏”工程范式，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域生態(tài)健康、協(xié)調(diào)發(fā)展目標(biāo)。
除此之外，光伏還與一些高耗能、高耗電企業(yè)深度融合，為其直接供電，降低用電成本與產(chǎn)品成本。
例如，武漢北湖污水處理廠與光伏結(jié)合變身“光伏電站”，該項(xiàng)目一期場(chǎng)地屋面光伏裝機(jī)規(guī)模約1.46016兆瓦，占地約1.5萬(wàn)平方米;一期場(chǎng)地大跨越柔性支架光伏裝機(jī)規(guī)模約22.26744兆瓦，占地約16.67萬(wàn)平方米，總建設(shè)規(guī)模約23.7276。不僅降低了污水廠用電成本，還實(shí)現(xiàn)了環(huán)保、綠色、健康的可持續(xù)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效并舉。
梅溪湖水質(zhì)凈化廠光伏發(fā)電項(xiàng)目是湖南省內(nèi)首個(gè)地埋式水質(zhì)凈化廠分布式光伏電站，由湖南湘新筱豪新能源科技有限公司投資、隆基協(xié)助參與建設(shè)。通過(guò)土地的二次開(kāi)發(fā)，有效利用水質(zhì)凈化廠區(qū)約38000㎡的綠化用地空間，并使用“鋼結(jié)構(gòu)+預(yù)應(yīng)力鋼索”的新興光伏支架形式，架空安裝太陽(yáng)能光伏組件，項(xiàng)目系統(tǒng)總安裝3.66MW，實(shí)現(xiàn)了“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”，也發(fā)展了光伏+水務(wù)的新模式，不僅可以將清潔電能用于污水廠治理實(shí)現(xiàn)環(huán)保效應(yīng)，多余的電能還產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，有利于可再生能源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
另一方面，進(jìn)入“十四五”，建構(gòu)新型電力系統(tǒng)的要求，促使光伏的滲透率不斷提高。但是，光伏發(fā)電波動(dòng)性和間歇性為電網(wǎng)調(diào)度增加了很大挑戰(zhàn)，光伏與多種能源的結(jié)合逐漸成為主流，拓展了又一維度的光伏利用。水光互補(bǔ)、風(fēng)光互補(bǔ)、風(fēng)光火互補(bǔ)以及光伏+氫能、光伏+電化學(xué)儲(chǔ)能、光伏+光熱等形式層出不窮，為解決風(fēng)、光電站調(diào)峰調(diào)頻，提高電能質(zhì)量提供了新途徑。
在北京昌平寶之谷國(guó)際會(huì)議中心，中國(guó)電力建設(shè)的光伏+“水蓄能”定制了一款光伏版“乾坤大挪移”。該電站不僅把光伏發(fā)電轉(zhuǎn)化為熱能、化學(xué)能儲(chǔ)存，達(dá)到峰時(shí)用、谷時(shí)儲(chǔ)的效果，還能就地供冷供熱，實(shí)現(xiàn)節(jié)約用能成本和設(shè)備投資的目的。整套系統(tǒng)以國(guó)家電投和清華大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的IEMS多能流能量管理系統(tǒng)實(shí)施智能化管理，只需一間集控室便能監(jiān)控整個(gè)園區(qū)的用能情況，完美解決用戶42000㎡建筑面積用冷用熱需求，且每年節(jié)約成本逾百萬(wàn)。
除了上述場(chǎng)景之外，事實(shí)上，光伏+已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，像城市交通、園區(qū)供能、生態(tài)旅游、高原山地等等。
作為國(guó)有重要骨干能源央企，中國(guó)石化不斷向風(fēng)電、光伏、氫能等領(lǐng)域進(jìn)軍。尤其是在“光伏+加油站”方面，新意層出不窮。中國(guó)石化首座光伏建筑一體化加油站，廣西六華加油站于此前5月份正式投用。六華加油站采用了BIPV式(光伏建筑一體化)的光伏組件。與后期加裝的光伏發(fā)電設(shè)施不一樣，加油站罩棚不僅能夠發(fā)電，壽命也由原來(lái)5-10年延長(zhǎng)至與光伏發(fā)電組件同壽命的25年。該“光伏+加油站”預(yù)計(jì)年發(fā)電量9.1萬(wàn)度，每年額外約有1萬(wàn)多度富余電能并入電網(wǎng)，可供12.5戶居民一年用電。全年可減少碳排放量81.5噸，完全抵消自身每年約76噸的碳排放，真正實(shí)現(xiàn)加油站自身“碳中和”。
政策加持下，不少企業(yè)對(duì)“光伏+”的布局明顯提速。中電國(guó)際在平頂山投建開(kāi)發(fā)2GW的光伏+農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、漁業(yè)等，而且在綠色低碳示范區(qū)方面加快光伏+氫能、儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)園等項(xiàng)目的建設(shè);中國(guó)石化建設(shè)光伏建筑一體化加油站、碳中和加油站;國(guó)家電投更是不斷研究、探索、實(shí)踐，打開(kāi)了光伏+燈、光伏+頂、光伏+椅子、光伏+花等不少新形式。“光伏+”模式已然成為大家認(rèn)知中最具性價(jià)比的存在。
“光伏+”與各種場(chǎng)景的結(jié)合，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)土地的增值，與多種能源的結(jié)合也開(kāi)啟了未來(lái)的發(fā)展方式。但是需要注意的是，目前大部分出發(fā)點(diǎn)更多的專注于光伏本身，未來(lái)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)“+”部分的產(chǎn)業(yè)賦能，以及如何實(shí)現(xiàn)“光伏+”與社會(huì)變革，包括電力體制、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等更好的融合發(fā)展，是“光伏+”下一步需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。
與此同時(shí)，在與多應(yīng)用場(chǎng)景以及多種能源形式相結(jié)合的過(guò)程中，如何從電力系統(tǒng)本身去實(shí)現(xiàn)多種形式的融合發(fā)展也在考驗(yàn)著光伏行業(yè)的發(fā)展。由中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)、光伏們、風(fēng)芒能源聯(lián)合主辦的第六屆新能源電站設(shè)計(jì)與設(shè)備選型研討會(huì)將于2021年9月23-25日在云南昆明舉辦。會(huì)議將從光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能及綜合能源等領(lǐng)域，就電站設(shè)計(jì)、工程施工與設(shè)備選型三方面進(jìn)行多維度的探討，助力行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
評(píng)論