柴河水庫興建光伏項目利弊分析

郭金龍，韓 飛

(1.遼寧省柴河水庫管理局有限責任公司，遼寧 鐵嶺 112000;2.鐵嶺天信公用事業股份有限公司，遼寧 鐵嶺 112000)

1 項目概況

柴河水庫位于遼寧省鐵嶺市境內，主體工程由土壩、溢洪道、泄洪洞、水電站、工業及城市供水建筑物等組成，是一座以防洪、工業和城市供水、灌溉為主，兼顧發電、養魚綜合利用的大(2)型水利樞紐工程。

柴河水庫光伏項目2017年建設完成，工期2個月，總投資1.06億元。項目采用漁光、農光互補的發電模式，占地540畝，其中水面區域300畝，旱地面積240畝。電站總裝機規模為15.4MW，采用單塊容量270Wp的多晶硅組件，共計57000塊，組成9個光伏方陣；安裝容量1MW的逆變器15臺、容量1MW箱變3臺、容量2MW的箱變6臺；10KV及以下交直流電纜數十千米；建設66KV升壓站一座，升壓站內布置主控中心、開關柜室、監控室、SVG室、主變及66KV配電設備等；光伏場區采用綠網及刺網進行封閉；場區主干道路為原混凝土路面，場內道路為碎石路面，如圖1所示。

圖1 光伏電站平面布置圖

2 背景情況

2.1 “事轉企”改革形勢

根據《中共中央國務院關于分類推進事業單位改革的指導意見》，遼寧省積極推進經營性事業單位轉企改制，組建遼寧省水資源集團，柴河水庫由事業單位轉變成企業。柴河水庫緊跟水資源集團“一主四輔”發展戰略，抓住改革契機，轉變發展理念，積極向集團、銀行籌資，大力發展能源產業，為企業增效創收。

2.2 “630”政策優惠

根據《國家發展改革委關于調整光伏發電、陸上風電標桿上網電價的通知》(發改價格〔2016〕2729號)的文件規定，2017年1月1日以后納入財政補貼年度規模管理的光伏發電項目，執行2017年光伏發電標桿上網電價；2017年以前備案并納入以前年份財政補貼規模管理的光伏發電項目，但于2017年6月30日以前仍未投運的，執行2017年標桿上網電價。即柴河水庫光伏項目需在2017年1月1日前完成發改委備案，且在2017年6月30日前成功并網發電，即可享受二類資源區優惠電價0.88元/千瓦時，否則電價執行0.75元/千瓦時。經過爭分奪秒的奮斗，于2016年12月30日完成發改委備案，2017年6月29日并網發電，成功搭上“630”這一政策紅利的末班車，每年增創收入200多萬元。

3 光伏項目建設的有利條件

3.1 土地綜合利用

柴河水庫壩下小部分土地用于養殖業、農業，大部分處于閑置、荒廢狀態，為充分發揮土地利用價值，光伏項目采用漁光、農光互補發電模式。漁光互補是在魚池上構建太陽能發電板，使光伏發電和魚池養殖在空間上有機結合的模式。農光互補是在農業大棚的棚頂、養殖場的屋頂放置太陽能發電板，使光伏發電和大棚種植、牲畜養殖在空間上有機結合的模式[1- 4]。

漁業土地中，原魚池可利用總面積約88畝，單個最大魚池面積約9畝，池深度約1.8～2.5m，魚池總體深度淺、面積較小，利用效率低、養殖品種及規模受限。光伏項目建設中，對荒廢地、原有魚池進行改造擴建，魚池規模增加，可利用總面積擴展到300畝，單個最大魚池面積達60畝，最大深度達4.5m，并可滿足魚類越冬要求。水上安裝光伏組件后，由于對太陽光的遮擋，形成較大的投影面，減少光合作用，對于藻類的繁殖可起到一定程度的抑制作用，有利于水污染防治[5- 8]。

原家禽、家畜養殖場占地面積約3畝，擴建后養殖場面積增加1.5畝；新建農業大棚11棟，占地面積7.5畝；其他沙坑、垃圾場、建筑舊址等區域也變廢為寶，得到充分利用。

3.2 原有設施的充分利用

光伏電站供電線路T接水庫水電站并網線路，這種方式不僅節約了投資、加快施工進度，而且充分發揮了原供電線路的輸送電能力，彌補了柴河水電站季節性、間斷性供電的線路資源閑置缺陷。

水庫地理位置靠近城市負荷中心，便于電力的消納，可促進地區節能減排，發展清潔能源[9- 11]。光伏場區征地批復手續、補償協議、界線權屬協議齊全，且具有土地使用證，節約了征占地補償費用，減少了土地手續的辦理時間，縮短了建設周期。

柴河水庫作為大(2)型水利樞紐工程，歷經40余年的發展建設，已經形成了完善的基礎設施。柴河水庫壩下區域形成以南北向鐵柴線、東西向小柴線構的成T型交通樞紐干線，可供柴油錘打樁機、吊車等大型車輛和設備進出場及安拆；原有魚池、養殖場生產道路可作為場內施工道路，進行材料、設備運輸、施工車輛通行等；柴河水庫辦公樓、養殖場管理房等可作為臨時施工房屋，水、電、通信等齊全完善；施工場區靠近柴河河道，水質較好，施工用水方便；場區供電設施齊全，施工用電方便。余光模式能充分利用原有魚池防滲層、增氧機、供水管線、排水管道等基礎設施。

3.3 增效創收

光伏項目改變了柴河水庫傳統、單一的供水收益的格局，擺脫了單純依靠城市發展、增加供水戶發展模式的桎梏，激發了企業活力，創造了穩定的增收渠道，譜寫了光電收入的新篇章。其次，水庫每年能收固定土地的租金及自有產權的66KV線路過網費共幾十萬元；通過組建運維隊伍，解決部分人工成本，增加勞務輸出收入超過一百萬元；充分發揮漁光、農光互補，可創造更多的附加收益；柴河水庫風景區正在積極建設，壩下光伏組件鱗次櫛比，藏青色光伏組件與周圍景色相互映襯，可作為景區的一大特色；農光大棚可作為采摘園，提供綠色有機農產品，豐富游玩項目，吸引游客，創造收益。

4 光伏項目建設的不利條件及對策措施

光伏項目建設涉及多方面符合性規劃分析，如用地規劃、電力系統規劃、環境影響、水土保持、社會環境、壓覆礦產、地質災害及電磁環境等。而水庫光伏項目與一般地區相比，需要進行特殊的符合性分析，如水庫泄洪、水源保護、生態保護紅線及草原占用問題等，對建設光伏項目極為不利。

4.1 水庫泄洪

柴河水庫泄洪洞由進口引渠、進水口、洞身、出口、消力池、尾渠等部分組成，是柴河水庫宣泄洪水、水電站發電用水、灌區農業供水、生態補水的重要通道。光伏項目規劃區域位于泄洪洞尾渠段兩側，范圍為柴河水庫橋及以下700m處。為保障水庫行洪安全，確保水庫泄洪不損害光伏項目建設及運行，需進行分析論證。

水電站發電用水、灌區農業供水、生態補水的最大流量約30m3/s，柴河水庫發生頻率P=1%(百年一遇)的設計洪水時，泄洪洞泄量為286m3/s。這里以泄洪洞設計泄量計算推演泄洪洞尾渠相應的水面線及兩側河岸高程，其結果見表1及圖2。

表1 泄洪洞水面線及兩岸高程特征表

圖2 泄洪洞水面線及兩岸高程曲線

從上述論證資料分析可知，發生設計洪水時，泄洪洞尾渠的水面線比左側河岸高程低0.74～2.93m，比右側河岸高程低0.95～3.61m，即不會漫過河道兩側以外的區域，不會對光伏建設和運行產生淹沒影響。

4.2 水源保護

柴河水庫是鐵嶺市城市生活、工業用水、農業灌溉的主要水源地，最大庫容6.14億m3，年供水量達2億m3，其中生活、農業供水約0.6億m3。柴河水庫水量充足，按需供給，根據歷年供水情況，供水保證率均達到100%。柴河水庫水質由市水文分局水環境監測分中心進行監測，市環保局對水庫水質進行監督，柴河水庫水質良好，鑒定為Ⅱ類水質。

為加強城鄉飲用水水源保護，防治水源污染，確保光伏項目建設符合相關要求，特邀請省水利廳，省、市、縣環保局及環科院專家7人，進行水源地現場查看，召開專題會議，查閱市環保局出具的《關于鐵嶺柴河水庫15MW漁光、農光互補光伏發電項目與水源地保護區范圍界定的情況說明》及相關資料，提出《關于鐵嶺柴河水庫15MW漁光、農光互補光伏發電項目與水源地保護區范圍界定的專家意見》，認為光伏項目不在柴河水庫飲用水源保護區范圍內。

4.3 生態保護紅線

生態保護紅線是指在生態空間范圍內具有特殊重要生態功能、必須強制性嚴格保護的區域，是保障和維護國家生態安全的底線和生命線，通常包括具有重要水源涵養、生物多樣性維護、水土保持、防風固沙、海岸生態穩定等功能的生態功能重要區域，以及水土流失、土地沙化、石漠化、鹽漬化等生態環境敏感脆弱區域。生態保護紅線內嚴禁開發和建設。

目前，鐵嶺市正在準備生態保護紅線劃定工作，方案正在編制過程中。“綠水青山就是金山銀山”，為加強生態系統保護和修復，確保不影響柴河光伏項目的建設進程，特邀請相關方面的專家進行生態保護紅線相符性分析，結果表明：項目選址區域不屬于國家及省級規定的禁止開發區域，本項目的建設符合《關于劃定并嚴守生態保護紅線的若干意見》要求。

4.4 占用基本草原

遼寧省部分地區光伏項目因占用基本草原問題，被迫陷入停工整頓、拆除違建的困境，每天承受數十萬的損失，而且嚴重影響光伏項目施工進度，對于搶到“630”這一政策目標困難重重。根據省發改委對項目備案的要求，光伏項目需取得林業部門和國土部門的土地意見函即可。部分光伏項目所占用的地塊，在林業部門的資料庫中，屬于林地，而在國土部門的資料庫中，則屬于草地，出現了一地多屬性的問題。地方政府借鑒其他省份經驗，具體做法是以國土部門公布的二調數據為準，二調數據是林地則辦理林業手續，是草地則辦理草地手續。

根據柴河水庫國有土地使用證，光伏場區范圍內的土地性質為生產、生活、管理用地，現為荒地、農用地(魚塘、一般耕地)和未利用地。經專家進行符合性分析，表明柴河光伏項目占地不屬于草原。

5 結語

本文對水庫、河湖地區光伏項目的理論研究、建設實踐具有一定借鑒意義，對解決光伏生態環境問題等可提供一些參考；同時也存在局限和不足，沒有提及庫面深水域光伏建設、光電系統方面的相關問題，愿與廣大學者、專家共同努力，為光伏發電的廣闊前景貢獻一份薄力。