江蘇省電力設計院 ■ 陸冉
光伏農業是近年來國家大力倡導的新農業,將太陽能發電廣泛應用到現代農業領域,隨著國家政策的不斷完善,農業與光伏的結合,勢必將為光伏產業打開新的廣闊應用市場[1]。漁光互補這種光伏農業的創新模式,成功解決了光伏電站在我國東部地區大范圍落地難題。把握農光互補、漁光互補光伏電站建設的良好契機,解決與應對農光互補、漁光互補光伏電站建設中的熱點難點問題變得至關重要。國家能源局下發的《關于進一步落實分布式光伏發電有關政策的通知》中指出,中低壓35 kV以內并網、20 MW以下的農業大棚和漁光互補項目將被列入分布式光伏電站的項目范圍。此舉勢必迎來農光互補、漁光互補光伏電站建設的快速發展期。下文以3個工程為例簡述漁光互補的站址選擇。
案例1中站址的有利條件:
1)日照小時數2066 h,日照率47%[2];
2)占地面積40萬m2;
3)距離變電站5 km;

圖1 案例1的廠址現狀圖

圖2 案例1中廠址的谷歌衛星圖
4)進出交通便利,距離省道6 km;
5)場地平整,水域面積規則 。
案例1中站址的不利條件:
1)站址區域為小水庫 ;
2)黃線為兩個水庫的大壩 ;
3)大壩西側為蓄水區 ;
4)大壩東側為放水區 ;
5)水庫的設計使用年限是30年,于1990年建成 。
《江蘇省水庫管理條例》[3]中第二十五條提出,水庫管理范圍內的開發利用活動,宜遵循當地主管部門指定的整體規劃;第三十三條提出,依據水庫校核洪水位設定生態保護帶范圍,于生態保護帶內開發利用,需征得主管部門意見。
當漁光互補站址為水庫時,建設方需注意以下幾點[4]:
1)查看水庫開發規劃方案,遵循規劃總體范圍;
2)明確水庫管理范圍 、水庫保護范圍 ;
3)搜集水庫資料(建設的標準及使用年限、設計洪水位、校核洪水位、壩頂標高等)。
案例2中站址的有利條件:
1)日照小時數2162 h,日照率49%[2];
2)占地面積200萬m2;
3)距離變電站7.5 km;
4)交通進出均有道路,距離省道2.5 km;
5)地塊多為藕塘、魚塘,占地面積較大。
案例2中站址的不利條件:
1)站址區域位于洪澤湖濱湖滯洪區 ;
2)站址區域北側為洪澤湖大堤。
洪澤湖為平原湖泊型水庫,地處淮河中下游結合部,起到了“蓄洪兼籌”的作用。承接上游15.8萬km2來水,經調蓄后入江、入海。洪澤湖南北最大長度60 km,東西最大寬度58 km,高程15.5 m(廢黃河口基面)時,面積3180 km2。建國以后,淮河中下游先后于1954、1991和2003年發生大洪水。1954年洪澤湖蔣壩最高水位15.11 m(相應廢黃河口基面15.25 m),1991年洪澤湖蔣壩最高水位13.94 m(相應廢黃河口基面14.08 m),2003年洪澤湖蔣壩最高水位14.23 m(相應廢黃河口基面14.37 m)[5]。

圖3 案例2的廠址現狀圖

圖4 案例2的谷歌衛星圖
洪澤湖設計防洪水位15.86 m(相應廢黃河口基面16.00 m),校核防洪水位16.86 m(相應廢黃河口基面17.00 m),相應興利庫容34億m3,設計調洪庫容98億m3。江蘇省水利勘測設計研究院有限公司曾研究洪澤湖濱湖滯洪區分級運用水位,確定在遵循原調度運用方案的原則下分級運用。根據參考文獻[6],調度運用方案中運用水位分兩級,分別為14.5 m(廢黃河口基面)和15.2 m(廢黃河口基面)。蔣壩水位達到第一級時,先滯一級圩區;達到第二級時,再滯剩余圩區。
當漁光互補站址為洪澤湖、高郵湖、寶應湖、駱馬湖等湖區附近時,建設方需注意以下幾點:
1)站址位于行洪區、滯洪區、泄洪區等,屬于水利工程管理范圍,根據國家及水行政主管部門相關法律法規要求,項目建設需獲得水行政主管部門審批;
2)光伏工程升壓站、重要設施設備防洪水位設計必要時需參照湖區水位標高;
3)站址內自然地勢偏低,必要時委托有資質單位開展建設項目防洪評價工作。
案例3中站址的有利條件:
1)日照小時數2332 h,日照率53%;
2)占地面積200萬m2;
3)距離變電站13 km;
4)地塊平整,占地面積較大。
案例3中站址的不利條件:
1)站址位于某鹽場內;
2)站址已經過人為改造,現主要為鹽田和養殖場;
3)進場道路曲折,且多為爛泥路;
4)黃色區域為大型鹽場,利用地下鹵水進行“井灘曬鹽”。

圖5 案例3的廠址現狀圖

圖6 案例3的谷歌衛星圖
海岸帶的地下鹵水資源開發利用價值極大,意義重要。地下鹵水濃度約為海水的2~6倍,從制作流程的角度,不僅可以節約鹽田制鹵的面積,還可以縮短工藝流程,提高產能。參考該工程巖土工程勘測報告(編號N01471S-G01-01),案例3的環境地質條件判定如下:場地水土對工程質量有重要影響,案例3中場地地下水對光伏電站內的混凝土結構,鋼筋混凝土結構均有強腐蝕性。
當漁光互補站址為鹽場時,建設方需注意以下幾點:
1)結合地質情況,宜采用樁柱一體化結構;
2)預應力混凝土管樁采用抗硫酸鹽硅酸鹽水泥,摻入抗硫酸鹽的外加劑、鋼筋阻銹劑、礦物摻和料,表面涂刷防腐蝕涂層,厚度不小于300 μm,抗滲等級不應低于S10,鋼筋的混凝土保護層厚度不應小于35 mm;
3)選用適當的接地材料。
漁光光伏電站不同于普通地面電站,站址選擇具有其獨特性,需要遵循5大要素:
1)避免文物礦藏,保留原有地貌;
2)落實用地性質,切莫逾越紅線;
3)交通運輸方便,利于運輸檢修。
5)符合電網規劃,靠近負荷中心;
4)避開污穢地段,保證運行可靠;
[1] 王長貴, 王斯成. 太陽能光伏發電實用技術[M]. 北京: 化學工業出版社, 2009.
[2] 楊金煥, 于化叢,葛亮. 太陽能光伏發電應用技術[M]. 北京:電子工業出版社, 2009.
[3] 江蘇省水庫管理條例[EB/OL]. http://wenku.baidu.com/link?url=T5APjlNs4FAfZ1ucMI3sO_1jUtW2OJDDOSy_5i-F3WycPpu W8H9lO0JfUNXHEhUBeCiYsYtlN_25UGm3rCAE-AziW_0wtV TbC8HQSnIjmI_,2011-07-16.
[4] 張玉珩. 火力發電廠廠址選擇與總布置[M]. 北京: 水利電力出版社, 1981.
[5] 邵元俊, 吳雷.里下河湖泊蕩灘資源優化整合及保護性開發利用對策 [J]. 安徽農學通報 , 2014, 20(14): 72 - 74.
[6] 何孝光, 蘇長城, 賈健. 洪澤湖周邊滯洪區分級運用研究[J].江蘇水利 , 2007, (4): 38 - 39.