王濤
縣域屋頂光伏開發項目,不僅為地方政府增加GDP,還實現農民創收。更關鍵的是,屋頂光伏電站優化鄉村環境,促進農村現代化發展。現在很多農村安裝光伏電站,鄉村振興無法離開光伏發電,節省成本的同時改變了村貌,具有一定現實意義。通過分析屋頂光伏開發優勢,討論縣域屋頂光伏開發案例,梳理縣域屋頂光伏開發與鄉村振興的關系,總結縣域屋頂光伏開發應注意問題。
鄉村振興是黨提出的重要發展戰略,是與社會主義現代化建設密切相關的歷史性任務。鄉村振興把能源作為戰略性物質基礎和動力基礎,最大程度體現鄉村發展的活力,實現經濟新增長。光伏與鄉村振興有效結合,為貧困戶增收和創收,利用光伏自身優勢,實現農村剩余勞動力就業、創業,推動鄉村振興的可持續發展。
提高資源利用率,經濟效益顯著
我國有豐富的屋頂資源,且廣泛分布,加之城市化進程較晚,建筑屋頂剩余使用時間較長,達到了光伏系統25年左右的生命周期需求。大部分屋頂長時間處于閑置狀態,不能合理使用。與地面電站消耗的土地利用成本和復雜的審批過程對比,建筑屋頂租金較低,搭配自發自用、余電上網方式,屋頂光伏系統具有極高經濟價值,部分光照充足地區的投資回報周期大概五年。屋頂光伏項目在高電價國家的投資回報率甚至達到19%。
隔熱降溫,減少能耗
屋頂以光伏系統作天然隔熱層,提高中間空氣流通速率,避免陽光直射,對建筑物內部降溫,尤其是酷暑夏日,直接降低內部溫度3-6度,優化了居住和工作環境,相對節省電費成本。
緩解用電緊張,減輕電網壓力
園區型企業始終致力解決能耗問題,用電高峰期更甚,企業通過光伏發電系統實現補充,享受折扣電價的同時,提高用電的穩定性,光伏發電時間與企業用電高峰期統一,發揮了削峰作用,減輕本地電網供電壓力,相對來講,屋頂光伏更易解決消納問題。
光伏助力鄉村走低碳振興之路
我國建筑屋頂資源豐富,開發建設屋頂分布式光伏潛力巨大。同時,建筑屋頂分布廣泛,資源不集中,單體規模偏小,無形增加了工作協調難度,不利于屋頂分布式光伏可持續發展。開啟屋頂分布式光伏開發工作,全面提高地方積極性,指導地方政府利用屋頂資源拓展市場。
可再生能源發電模式為“當地發,當地用”,輔以公共電網調劑。如此,減少二氧化碳排放量,確保鄉村振興低碳化,為農戶節省了支付化石能源的費用,增加了收入。
科學應用農村可再生能源,鼓勵使用清潔能源,方便治理農業面源污染,改善農村環境,統籌城鄉協調發展,突出了綜合應用農村能源的環境效益、生態效益。我國有豐富的可再生能源,發展空間巨大,在農村地區發展可再生能源具有一定的現實意義。光伏縣域探索了清潔能源的使用情況,有利于因地制宜發展清潔可再生能源,加快農村能源清潔低碳轉型速率,優化農村能源結構。
基于建筑類型分析,分布式光伏的主要建筑類型之一是農村居民建筑,且農村居民屋頂安裝比例至少為20%。而光伏縣域推進通過漁光互補模式、光伏數字化應用等實現,聯合發展農村清潔能源建設與農林牧副漁產業,提高結清能源供給能力,解決產業發展存在環境問題。
在農業大縣,以多角度與農業產業融合發展;在城鎮化基礎建設良好、環境承載壓力較大的農村區域,廣泛應用光伏多元化模式,改變單一技術解決農戶能源需求;在傳統農村地區分散式住宅形式,利用分布式能源技術為農戶一體化供應清潔能源,提高能源資源配置率,有序開展可再生能源多能互補模式。
激活綠色動能,實現可持續發展
“政府引導,市場激發,生態促進,三農受益”。這是縣域光伏可持續發展的模式。政府引導,政府履行服務職能,發揮引導作用,保證光伏扶貧資源流動的有序性,提高發展速率。
市場激發,彰顯市場的決定性作用,讓全部電轉化為服務于農民的綠色點。這就要對發電科學計劃調度。
生態促進,不只在全縣實現光伏裝機、光伏發電,還要建設光伏生態事業。一方面解決縣域光伏發電的缺陷,保證充伏扶貧質量;另一方面以光伏生態圈推動光伏產業的發展。
三農受益,基于三農發展實現共贏,避免政績工程、面子工程。
目前各項政策對整縣光伏提供支持,縣域屋頂分布式光伏開發,具有巨大的發展潛力與綜合效益,但要長期探索和培育。為防止出現騙補行為,可采取農業補貼的方式,根據現實發電量完成補貼,為項目建設提供專業資金支持。
小崗村智慧能源項目
該項目一期工程包括農光互補光伏發電、地源熱泵等生態能源項目;光伏車棚、充電樁、智慧路燈、智慧座椅等智慧設施項目;光伏滅蟲、光伏水培植物工廠等綠色產業項目,借涵蓋政務、農業、教育、醫療、旅游等大數據的智慧服務平臺實現智能化管理。該項目一期已正式投產。二期對光伏容量擴展,結合小崗村秸稈量、用能情況,開展秸稈綜合應用和集中供熱,試點建設柔性剛性光伏觀光大道等。有機整合能源網、政務網和社群網,布置能源+農業產業化項目,建設高標準農光互補產業項目。研發光伏水培科技產業化,實現農業機械電氣化、無人化改造。項目建成后,小崗村完全實現清潔能源消費和供暖,提高了農作物秸稈綜合利用率,生活污水處理的農戶覆蓋率,生活垃圾無害化處理率等。
孟河村零碳示范項目
該項目包括三部分,即分布式光伏電站、攻公建屋頂光伏和光儲充一體化停車棚。在孟河村村民廣場建設光儲充一體化停車棚,搭配四輪、兩輪電動車充電樁和儲能設施。
停車棚以自發自用、余電上網方式與電網連接。白天,光伏系統為充電樁供電,多余部分為蓄電池充電,充滿后再供給市電,及時補充能源。晚上,市電為蓄電池和充電樁供電。
孟克村光儲充一體化停車棚有機整合光伏發電和車棚,發電同時具備傳統車棚的全部功能。項目包括四大要素,即電源、電網、負荷與儲能,是一個小型一體化微電網系統,提高了獨立運行效率。
兼顧縣域推進的質量與規模
各地政府、電力企業陸續頒布縣域推進政策。基于各方面分析,地方政府和市場更關注政策利好帶來的市場規模和市場擴張速度。縣域推進培養了市場熱情,且避免出現劣質產品。同時,充分發揮試點項目的作用,通過縣域推進檢驗分布式光伏技術和綠色建筑技術,設計建筑+光伏模式發展思路。
堅持因地制宜
縣域推進分布式光伏試點項目,核心是建筑屋頂資源。根據“宜建盡建”原則,確定建筑類型和建設比例。在貫徹落實政策方面,各地聯系自身經濟結構特點,著重研究工商業廠房屋頂及連片工業區的分布式應用。屋頂光伏實際整合了建筑與光伏,要根據建筑類型和建筑自身情況實現安裝。
規避傳統分布式風險
在縣域屋頂光伏開發過程,高度重視安全問題。近年來,工商業分布式光伏安全事故經常發生??h域推進過程,建設規模擴大必定隱藏安全問題,有必要選擇更安全的產品。
當前,傳統工商業分布式光伏是在已有屋頂直接建設光伏設備,即安裝式屋頂光伏,該種技術門檻不高,便于建設。但正是如此,增加了市場的混亂度;BAPV是安全的光伏視角,忽略了建筑風險,導致傳統工商業分布式光伏面臨三大問題。
第一,建筑本身結構問題。老舊工商業廠房屋面載荷不足,不具備安裝節點,引起屋面塌陷、結構失效等問題。
第二,建筑屬性問題。傳統BAPV模式,建筑與光伏密切聯系,光伏建設方容易忽略建筑屬性,安裝時對原有建筑結構造成破壞,為后期建筑使用埋藏了危險。
第三,屋頂與光伏壽命無法匹配。常規彩鋼瓦屋頂壽命明顯比光伏組件短,光伏使用周期內一般翻新屋面2-3次,不只增加了投入成本,還帶來高額停工損失。
積極應用新技術
縣域屋頂光伏開發工作,本身有較強的探索性,因此,要引入先進的技術和產品。BIPV是未來分布式光伏的主流形式,其不同于BAPV的建筑光伏,完全拋棄了建筑加裝光伏的傳統理念,而有效融合建筑材料與光伏發電功能,令建材自身具備光伏發電功能。
第一,BIPV產品是真正的建筑材料,有效融合了光伏和建筑。
第二,BIPV產品的實質是建材,應滿足建筑要求,更強調安全性。
綜上所述,縣域屋頂光伏開發項目,節省了配電成本,指導居民綠色能源消費,建立農村現代能源體系,發展村集體經濟,實現村民增收就業。通過縣域屋頂光伏開發促進鄉村振興,最大程度彰顯各自優勢,為社會經濟高質量發展貢獻力量。
(湖北省巴東縣沿渡河電業發展有限公司)
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