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能源惠民生:用活阳光 “点石成金”

时间:[2017-05-11 ] 信息来源:中国电力报
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  利用取之不尽的光照资源作为动力来源早已不是新鲜事儿。当太阳能最初走进视野,人们或许并未想到,对光与热的探索不仅带来了清洁的能源,也成为一场脱贫攻坚战役的重要抓手。如今,光伏产业的迅猛发展为光伏应用奠定了深厚基础,也提出了新的需求。人们频频在光伏板下做起“新文章”。
  在江苏,由于与光伏电站的协同发展,污水处理厂的运行成本减少40%,水产养殖综合效益提升5倍,台风季农业大棚异物挂线导致的输电线路安全风险有望得到解决。多个产业与光伏电站多样式、多形态的协同融合使能源发展新理念在江苏具体呈现,江苏省光伏产业灵活创新、大胆探索、因地制宜的特质使“光伏+”综合效应在江苏样本中得以挖掘放大。

  光伏+污水处理降本增效与空间拓展同步实现
  在现有空间上再造一个厂区,并非不可能。
  在江苏扬州洁源排水公司污水处理厂污水池面上方,光伏电站的运维人员正在清洗光伏板,这个架设在污水池面上的光伏电站覆盖了该厂70%的区域,基本利用了厂区的全部有效空间。这里就是江苏扬州9.7兆瓦分布式光伏与水务结合项目,是“光伏+水务”领域的全国首次尝试。
  2014年,正值我国分布式光伏大发展的元年。这一年,国家能源局下发《关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》,提出分布式光伏发电“全额上网”、电站享受标杆电价、增加发电配额等一系列明确而有力的保障措施,分布式光伏开始了大发展的新阶段。
  也就是在这一年,扬州污水处理厂光伏发电项目开始酝酿起步。“扬州是国家首批新能源示范城市,‘十二五’时期,国家大力支持新能源尤其是分布式能源的发展,要求减少耗能大户对火力发电的依赖。作为国有企业,扬州城建控股集团决定率先尝试,在污水处理厂和自来水公司建设分布式光伏与水务结合项目,追求水务发展的环境效益。”该项目投资方,扬州市洁源光伏股份有限公司总经理严俊泉谈道。
  该项目在污水池体上建造网架顶棚,在顶棚上铺设光伏组件,大幅度提高了厂区空间利用效率。项目于2014年中开工建设,并于当年底并网发电,是国内首创的“光伏+水务”规模化应用项目。项目总装机容量9.7兆瓦,覆盖3个厂区,年发电量达1000万千瓦时,相当于污水处理厂用电量的一半。
  该项目建设方中清能绿洲科技股份有限公司总裁黄兴华介绍,用电成本占到污水处理厂运行成本的40%左右,光伏电站在降低企业运行成本的同时,还可实现售电收益。另外,光伏板对污水池的遮挡可有效抑制池内水体蓝藻生长,一定程度上提高污水处理效率。“光伏+水务”的成功融合实现了降本增效、拓展发展空间的多重效益。

  渔光一体5倍增效来自真正的产业协同
  “几年前,我们现在所在的地方还是一片荒地,这里的渔民从没想过能用上这片离海堤只有一公里的滩涂。”在位于江苏省南通市的如东通威渔光一体项目,中国电力报记者看到的是忙碌穿梭于水上光伏设施间的渔船、轰鸣运转着的鱼类增氧和投喂设备,当年的荒芜之景已不再。
  2015年,如东这座曾默默无闻的海滨小城开始了从无到有的嬗变。
  远期规划光伏装机容量80兆瓦,占地2720亩的通威渔光一体项目开始建设。目前已建成并网光伏电站10兆瓦,年发电量1300万千瓦时。据通威集团副总裁胡荣柱介绍,渔光一体模式所带来的整体发电收入和养殖收入,可将用户综合效益提高5倍以上。
  上可发电、下可养鱼,光伏与渔业互补发展的模式已出现多年,但要真正实现2个产业的相互促进,并不容易。
  如东通威渔光一体项目就是 “光伏+渔业”由“渔光互补”向“渔光一体”发展的标志性项目,实现了真正意义上的渔光一体化发展。
  胡荣柱告诉中国电力报记者:“传统的渔光互补模式只注重光伏发电而不注重养殖,这是因为大部分企业并不同时具备光伏产业和渔业的双重专业技术,只能顾此失彼。而只有像通威集团这样在新能源和新农业两方面都有着深入研究和积累的企业,才能发挥出渔光一体化的综合效应。”
  “为探索光伏设施环境下的渔业发展路径,我们组织专业团队进行了一年多的研究和试验。科学选择鱼种和养殖方式,科学确定光伏电池组件安装方式,使水上环境促进光伏电池组件转化率提高,水下环境更适宜水产生长。两种产业的结合真正做到了相互促进,实现了1+1远大于2的生产效益。”胡荣柱对中国电力报记者说道。
  “光伏+渔业”的有机结合,改变了传统的渔业生产方式,甚至产生了促进水产养殖业优化升级的衍生效应。该项目培养了智能化水产养殖与光伏运维团队,研发智能化控制系统,可实现水产品全程可追溯,渔光一体基地也因此成为优质健康水产品供应基地。
  如今,渔光一体发展模式已成为江苏因地制宜的特色产业,成功的案例项目层出不穷,项目规模不断扩大,新技术新模式不断创新融入。据悉,总规划装机2080兆瓦的宝应生态渔业光伏发电“领跑者”示范基地将在扬州获批建设,项目建成后将成为世界最大的 “渔光互补”“暂态储能”项目,示范引领效应值得期待。

  光伏+大棚农光互补+平安电力的多赢
  在南通市港闸区现代农业产业园,农光互补项目又添了一重作用,破解输电线路异物挂线难题,保障输电线路安全。
  南通位处沿海,每年的台风季都会使电力设施安全面临大考。多年前,农业大棚的塑料薄膜等异物被吹起后挂线导致的电力线路跳闸,曾造成过南通市停电事件。自那以后,国网南通供电公司采取了系列强有力措施保障农业大棚上方输电线路安全。类似的情况虽已多年没有发生,但安全保障成本居高不下。“每年台风季的巡线任务十分艰巨,全市4000多名属地管理农电工全部出动,再加上外包人员,人力成本实难消化。”国网南通供电公司安监部门负责人介绍。
  要破解异物挂线的难题,就要控制住大棚塑料薄膜等异物的隐患源头。在对输电线路下的农业大棚进行排查、迁移、规范管理的过程中,农光互补项目给线路运维人员带来了灵感。
  “在大棚顶部搭设钢架结构平台,建设光伏电站,可以对大棚起到加固作用,光伏板的遮挡可有效防止异物挂线。同时,农光互补的生产模式可实现土地资源的二次利用,提高单位土地产值,减少棚内作物受损,使生产效益显著提升。”上述负责人表示。
  从今年年初起,国网南通供电公司与当地政府、中天光伏技术有限公司合作进行试点,选取港闸区现代农业产业园220千伏线路下的1.2万平方米农田作为试点区域,项目覆盖18个蔬菜大棚,光伏装机容量814.2千瓦,项目建成后年发电量达100万千瓦时。
  中天光伏技术有限公司总工程师冯志阳介绍:“农光互补项目通过架设不同透光率的太阳能电池板,能够满足不同作物的采光需求,还可以实现反季种植、精品种植,实现原有土地增值。而与电网企业平安电力工作的结合,也为光伏产业发展赋予了新的意义,拓展了新的空间。”国网南通供电公司安质部负责人告诉中国电力报记者,在经过一个生长周期的经验积累后,这项惠及电力安全与农业生产的“光伏+”综合利用项目将在南通500千伏输电线路下的农业大棚区域全面推广。

  “光伏+”江苏样本能源发展新业态的生动呈现
  能源发展效率是“十三五”能源发展的重点问题,加快培育能源发展新动能、新产业、新业态成为推进供给侧结构性改革的创新理念、创新思路与创新举措。能源发展新理念为分布式光伏产业尤其是“光伏+”综合利用方式的蓬勃发展引领方向,注入活力,为传统能源发展方式和产业赋予生机。
  据国家能源局数据显示,截至2016年底,江苏省光伏装机容量达546万千瓦,是除三北地区以外光伏装机容量最大的省份。这一年,光伏发展重点逐步由三北地区向中东部转移,中东部地区分布式光伏加速发展。江苏省以53万千瓦的新增分布式光伏装机位居全国第三位,并实现100%消纳。“光伏+”综合利用方式所产生的多赢效应在江苏集中显现。
  江苏省属于Ⅲ类光照资源区,发展光伏电站的空间资源也严重稀缺。然而,作为电力需求大省,江苏省每年有700余万千瓦时的电力缺口,保障了新能源就地消纳,也为能源高效利用提出了迫切要求。
  继2014年国家能源局明晰了分布式光伏的大发展方向后,江苏省连续下发《江苏省促进光伏产业健康发展实施办法》和《江苏省发展改革委关于推进分布式光伏发电健康发展的意见》等支持光伏产业尤其是分布式光伏发展的政策文件,为分布式光伏营造了宽松的政策与市场环境。
  以扬州“光伏+水务”项目、如东通威渔光一体项目为例的一批又一批光伏应用新模式不断涌现,以如东县为代表的新能源城市开始崛起。
  2016年,分布式光伏迎来爆发式增长,新能源市场竞争日趋火热,产业项目开始面临着以质取胜的激烈竞争。也正是在这样的市场环境下,江苏因电力需求紧张与发展空间紧缺倒逼形成的“光伏+”综合利用高效发展模式在市场中极具竞争力,走出了多样式、多形态,因地制宜充分利用空间资源,真正实现产业综合发展的灵活高效发展路径。江苏在“光伏+”领域的宝贵尝试为光伏产业拓展发展空间与思路,引领全国光伏产业实现转型升级积累了丰富的经验,注入了坚定的信心,释放着示范拉动效应。