從屋頂、建筑、鐵路、水面、農業(yè)到鐵塔、基站、污水廠、產業(yè)園區(qū)、學校、農業(yè)大棚、魚塘水面、采煤塌陷區(qū)……進入“十四五”之后，光伏電站正“上山下海”全面開拓各種應用場景。
近日，江蘇省在《關于支持我省光伏發(fā)電發(fā)展的若干意見(征求意見稿)》中，將光伏+模式提上了新的戰(zhàn)略高度。文件指出，推動光伏發(fā)電與農林牧漁等產業(yè)融合發(fā)展因地制宜利用墾區(qū)農場、采煤塌陷區(qū)、沿海灘涂、養(yǎng)殖魚塘、農業(yè)大棚、山地丘陵等空間資源，優(yōu)化推進“光伏+”基地化開發(fā);深挖地區(qū)分布式光伏發(fā)展?jié)摿?，加大光伏發(fā)電在高速公路沿線、鐵路邊坡及沿線設施、各類加油加氣站、車棚、路燈桿等交通領域的應用，鼓勵在大數據中心、5G基站、糧庫、倉儲等布設分布式光伏發(fā)電，新建工業(yè)園區(qū)、新增重大項目原則上預留發(fā)展分布式光伏系統(tǒng)的荷載能力和配網容量。
除了江蘇省之外，全國超過15個省市地區(qū)在光伏管理政策中提出了光伏+相關的標準與要求。據光伏們不完全統(tǒng)計，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，鼓勵光伏電站與產業(yè)園區(qū)、學校、農業(yè)大棚、魚塘水面、采煤塌陷區(qū)等相結合，不斷探索更多的“光伏+”應用場景。
部分省份管理政策光伏+內容節(jié)選
事實上，邁入平價的首年，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)境保護方面的訴求也日益迫切。非技術成本昂貴，加之補貼退坡與發(fā)電不穩(wěn)定性質，使光伏電站的收益率存在不確定性。
作為能源轉型主力軍的光伏電站天然具有與各種應用場景結合的優(yōu)勢，“光伏+”融合發(fā)展模式應運而生。與多年前“光伏+”僅被當作項目申報特點不同的是，如今“光伏+”正逐漸成為電站終端應用的“標配”。從農漁牧業(yè)建筑、高鐵等應用場景，到與一二次能源多能互補結合，“光伏+”正在一步步實現綜合成本的下降和效益的提升。
中國電力中電新能源福建開發(fā)公司建設了一座“光伏溫室大棚”，實現了上面發(fā)電，中間層種菜，下面養(yǎng)魚三種經濟性的疊加;電站還通過利用棚外空間，植入百果園、香草園、花卉藝雕等，開放研學體驗，休閑觀光，真正實現一地三用的效果。
此外，養(yǎng)魚時產生的排泄物、殘餌等，可以通過過濾等方式轉化為種植蔬菜所需的養(yǎng)分;而養(yǎng)魚的水通過植物的凈化吸收后，再重新注入魚池從而實現了水資源的循環(huán)利用，大力提升效益。
很顯然，隨著技術進步與不斷探索，光伏+已經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。濟寧市微山煤炭塌陷區(qū)由于長期的大規(guī)模的開采形成采空區(qū)，導致頂板巖斷裂，形成地表沉陷現象，慢慢積水成湖。
為此，三峽新能源因地制宜采用“漁光互補”的新型開發(fā)形式有效緩解環(huán)境保護的壓力，實現經濟與環(huán)境協(xié)調發(fā)展。
光伏產業(yè)、漁業(yè)養(yǎng)殖的建立運營和有機結合，為微山縣帶來的附加生態(tài)效益，其因煤而立的產業(yè)格局也一去不復返。
事實上，“光伏+”應用不僅能提升土地經濟價值，還對荒山荒漠、污染土地、煤礦沉陷區(qū)等進行生態(tài)修復，給土地綜合利用賦予更大的生態(tài)價值。在廣東仁化，陽光新能源打造全國首個污染土壤修復與光伏利用項目，不僅促進污染土地綜合利用增加收益，而且通過植物吸取修復技術，逐步修復污染土地;在山西大同，“光伏+煤矸場自燃治理綜合應用技術” 逐步恢復煤矸場植被，為全國采煤沉陷區(qū)生態(tài)修復提供創(chuàng)新經驗。
在庫布齊沙漠，國家電投集團內蒙古公司蒙西新能源公司投資建設了全國最大沙漠生態(tài)光伏發(fā)電站——達拉特光伏電站一期項目。達拉特光伏領跑一期300MWp項目，占地面積1.2萬畝，2018年12月17日并網發(fā)電，榮獲2018年度中國能源項目創(chuàng)新獎。2019年7月9日，由項目創(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錄認證。
目前，該項目二期項目已建成，項目投產后累計治沙達1.6萬畝，預計每年可發(fā)電8.5億千瓦時，節(jié)省燃煤26.5萬噸，減少二氧化碳排放66.3萬噸，減少二氧化硫排放0.19萬噸，減少氮氧化物0.263萬噸。同時，電站以光伏+沙漠治理+生態(tài)修復的模式建設，目前一期已完成固沙工程施工及矮化紅棗和中草藥等經濟作物種植，為地方經濟長期發(fā)展和環(huán)境治理做出了積極貢獻。
在石漠化問題較為突出的的昆明東川，云南國際在那里建成了“光伏發(fā)電+集水灌溉+生態(tài)修復”的微型樣板云南國際東川“生態(tài)修復+光伏”示范項目。光伏電站能夠降低地表溫度，通過改變地表能量平衡、水分循環(huán)和風速廓線，改善光伏陣列下方土壤水分條件和植被生長狀況，有效提升光伏發(fā)電項目區(qū)域生態(tài)功能和生態(tài)健康水平。形成了可復制、可推廣、可操作的“生態(tài)光伏”工程范式，實現了區(qū)域生態(tài)健康、協(xié)調發(fā)展目標。
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，降低用電成本與產品成本。
例如，武漢北湖污水處理廠與光伏結合變身“光伏電站”，該項目一期場地屋面光伏裝機規(guī)模約1.46016兆瓦，占地約1.5萬平方米;一期場地大跨越柔性支架光伏裝機規(guī)模約22.26744兆瓦，占地約16.67萬平方米，總建設規(guī)模約23.7276。不僅降低了污水廠用電成本，還實現了環(huán)保、綠色、健康的可持續(xù)發(fā)展，經濟效益與環(huán)保效并舉。
梅溪湖水質凈化廠光伏發(fā)電項目是湖南省內首個地埋式水質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。通過土地的二次開發(fā)，有效利用水質凈化廠區(qū)約38000㎡的綠化用地空間，并使用“鋼結構+預應力鋼索”的新興光伏支架形式，架空安裝太陽能光伏組件，項目系統(tǒng)總安裝3.66MW，實現了“自發(fā)自用，余電上網”，也發(fā)展了光伏+水務的新模式，不僅可以將清潔電能用于污水廠治理實現環(huán)保效應，多余的電能還產生了可觀的經濟效益，有利于可再生能源和社會經濟的可持續(xù)發(fā)展。
另一方面，進入“十四五”，建構新型電力系統(tǒng)的要求，促使光伏的滲透率不斷提高。但是，光伏發(fā)電波動性和間歇性為電網調度增加了很大挑戰(zhàn)，光伏與多種能源的結合逐漸成為主流，拓展了又一維度的光伏利用。水光互補、風光互補、風光火互補以及光伏+氫能、光伏+電化學儲能、光伏+光熱等形式層出不窮，為解決風、光電站調峰調頻，提高電能質量提供了新途徑。
在北京昌平寶之谷國際會議中心，中國電力建設的光伏+“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)電轉化為熱能、化學能儲存，達到峰時用、谷時儲的效果，還能就地供冷供熱，實現節(jié)約用能成本和設備投資的目的。整套系統(tǒng)以國家電投和清華大學聯合研發(fā)的IEMS多能流能量管理系統(tǒng)實施智能化管理，只需一間集控室便能監(jiān)控整個園區(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。
除了上述場景之外，事實上，光伏+已經滲透到各個領域，像城市交通、園區(qū)供能、生態(tài)旅游、高原山地等等。
作為國有重要骨干能源央企，中國石化不斷向風電、光伏、氫能等領域進軍。尤其是在“光伏+加油站”方面，新意層出不窮。中國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)電設施不一樣，加油站罩棚不僅能夠發(fā)電，壽命也由原來5-10年延長至與光伏發(fā)電組件同壽命的25年。該“光伏+加油站”預計年發(fā)電量9.1萬度，每年額外約有1萬多度富余電能并入電網，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，真正實現加油站自身“碳中和”。
政策加持下，不少企業(yè)對“光伏+”的布局明顯提速。中電國際在平頂山投建開發(fā)2GW的光伏+農業(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、儲能產業(yè)園等項目的建設;中國石化建設光伏建筑一體化加油站、碳中和加油站;國家電投更是不斷研究、探索、實踐，打開了光伏+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知中最具性價比的存在。
“光伏+”與各種場景的結合，不僅可以實現對土地的增值，與多種能源的結合也開啟了未來的發(fā)展方式。但是需要注意的是，目前大部分出發(fā)點更多的專注于光伏本身，未來如何實現對“+”部分的產業(yè)賦能，以及如何實現“光伏+”與社會變革，包括電力體制、互聯網、大數據等更好的融合發(fā)展，是“光伏+”下一步需要重點解決的問題。
與此同時，在與多應用場景以及多種能源形式相結合的過程中，如何從電力系統(tǒng)本身去實現多種形式的融合發(fā)展也在考驗著光伏行業(yè)的發(fā)展。由中國光伏行業(yè)協(xié)會、光伏們、風芒能源聯合主辦的第六屆新能源電站設計與設備選型研討會將于2021年9月23-25日在云南昆明舉辦。會議將從光伏、風電、儲能及綜合能源等領域，就電站設計、工程施工與設備選型三方面進行多維度的探討，助力行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
評論