分布式光伏為“三農(nóng)”帶來光明

李孝斌　溫立忠

分布式光伏發(fā)電助力新型城鎮(zhèn)化

目前，我國近7億居民生活在農(nóng)村，能源消費(fèi)主要以煤炭和生物質(zhì)為主，且用于采暖和炊事的能源占90%。其中，在炊事用能方面，以生物質(zhì)、煤炭為主的用戶占86%，而天然氣、液化石油氣等現(xiàn)代燃料普及率僅為12.7%。農(nóng)村能源利用效率較低、資源浪費(fèi)較大，且人均商品能源消費(fèi)水平較低。

根據(jù)《國家新型城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，我國常住人口城鎮(zhèn)化率將達(dá)到60%左右，將實(shí)現(xiàn)1億左右農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移人口和其他常住人口在城鎮(zhèn)落戶，我國能源安全和環(huán)境問題將更加嚴(yán)峻。新型城鎮(zhèn)化對農(nóng)村能源的供給提出新的挑戰(zhàn)和要求。城鎮(zhèn)化的推進(jìn)將帶來經(jīng)濟(jì)社會的全面發(fā)展，電氣化水平和電力消費(fèi)需求持續(xù)增長，需要不斷提高供電的保障能力；農(nóng)村電能和清潔能源替代步伐加快；發(fā)展分布式光伏在我國農(nóng)村具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。

農(nóng)村屋頂面積是一個巨大的市場。統(tǒng)計顯示2013年農(nóng)村竣工住宅建筑面積為155億多平方米。屋頂?shù)乃袡?quán)清晰，房屋存在年限清晰。農(nóng)村居民自家屋頂安裝光伏電站簡單易行，沒有產(chǎn)權(quán)糾紛，而且農(nóng)村建筑物對電池板的遮擋少，農(nóng)村空氣好、透明度高，有利于提高電站的發(fā)電效率，農(nóng)村發(fā)展分布式光伏具有巨大的潛力。

隨著我國新型城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，大批農(nóng)村人口向非農(nóng)產(chǎn)業(yè)和城鎮(zhèn)逐步轉(zhuǎn)移，農(nóng)村居民收入不斷增長，中國新農(nóng)村和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)將會使得村莊和小集鎮(zhèn)建設(shè)發(fā)生質(zhì)的飛躍，農(nóng)村居民人均居住房面積不斷擴(kuò)大，住房的需求必然帶動新型節(jié)能房屋建設(shè)，這將為分布式光伏的發(fā)展提供了難得的機(jī)遇。

可見，在農(nóng)村大力發(fā)展分布式光伏大有可為，它是新型城鎮(zhèn)化建設(shè)中農(nóng)村能源供給的重要手段，并將對我國“三農(nóng)”的發(fā)展帶來積極而又深遠(yuǎn)的影響。

分布式光伏發(fā)電的特點(diǎn)

分布式發(fā)電是一種新型的、具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式，它倡導(dǎo)就近發(fā)電、就近并網(wǎng)、就近轉(zhuǎn)換、就近使用。

2012年4月國家電網(wǎng)發(fā)布的《關(guān)于分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)方面相關(guān)意見和規(guī)定》中指出，分布式光伏發(fā)電是指位于用戶附近，所發(fā)電能就地利用，以10 千伏及以下電壓等級接入電網(wǎng)，且單個并網(wǎng)點(diǎn)總裝機(jī)容量不超過6MW 的光伏發(fā)電項(xiàng)目。

分布式光伏發(fā)電具有的特點(diǎn)也使它更具有優(yōu)越性。

輸出功率相對較小。一般而言，一個分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的容量在數(shù)千瓦以內(nèi)。與集中式電站不同，光伏電站的大小對發(fā)電效率的影響很小，因此對其經(jīng)濟(jì)性的影響也較小，小型光伏系統(tǒng)的投資收益率并不會比大型光伏系統(tǒng)低。

污染小，環(huán)保效益突出。分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目在發(fā)電過程中，沒有噪聲，也不會對空氣和水產(chǎn)生污染。

可以發(fā)電用電并存。大型地面電站發(fā)電需要通過升壓接入輸電網(wǎng)，僅作為發(fā)電電站而運(yùn)行；而分布式光伏發(fā)電直接接入配電網(wǎng)，發(fā)電用電并存，且要求盡可能地就地消納。

項(xiàng)目投資資金需求量較小。雖然分布式光伏發(fā)電不乏大規(guī)模開發(fā)項(xiàng)目，但是由于受到資源、屋頂?shù)葪l件的限制，與大型并網(wǎng)光伏項(xiàng)目相比一般其規(guī)模會相對較小，總投資相對較少。由于受到屋頂資源的限制，分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的單體規(guī)模一般會相對較小，單個項(xiàng)目資金需求量較小，缺乏規(guī)模效應(yīng)。

農(nóng)村分布式光伏與“三農(nóng)”的發(fā)展

從我國太陽能光伏資源分布來看，西部地區(qū)太陽能資源豐富，適宜發(fā)展集中式大型光伏電站，但當(dāng)?shù)仉娰M(fèi)低，用電需求小，大規(guī)模開發(fā)就地消納困難，電力需長距離外送，變損、線損高。中、東部地區(qū)采用分布式光伏發(fā)電，雖然光照條件稍差，但電力易于就地消納。我國分布式光伏發(fā)展模式的不同給“三農(nóng)”帶來的影響也不一樣。歸結(jié)來看，農(nóng)村分布式光伏發(fā)展的模式主要有三種，它與“三農(nóng)”的發(fā)展密切相關(guān)。

第一，偏遠(yuǎn)農(nóng)牧民的供電。

為進(jìn)一步探索解決偏遠(yuǎn)用戶供電問題的新模式，蒙東呼倫貝爾供電公司在呼倫貝爾地區(qū)建成了“赫爾洪德分布式電源接入”試點(diǎn)工程，用分布式光伏和風(fēng)電相結(jié)合的方式解決了無電人口用電問題。這個工程投運(yùn)后，牧民們不再守著油燈度日，還用上了電視、洗衣機(jī)等電器。牧民現(xiàn)在有了冰箱，再也不用挖坑儲菜了，有了電水泵，也能喝上純凈的水了。它在2014年穩(wěn)定運(yùn)行一年，發(fā)電量達(dá)14.5萬千瓦時，有效解決了104戶牧民無電問題。也為“分布式光伏發(fā)電+風(fēng)能”的供電方式解決偏遠(yuǎn)用戶供電問題做出了示范。

第二，光伏扶貧。

近年來，我國大力推動光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展，但受種種因素的制約，分布式光伏的發(fā)展卻不甚理想。在國家對光伏業(yè)扶持政策相繼出臺后，各地為了進(jìn)一步推動分布式光伏的發(fā)展，創(chuàng)新了許多實(shí)際有效的發(fā)展模式。

2013年，合肥市政府實(shí)施“光伏下鄉(xiāng)”扶貧工程。他們充分利用農(nóng)村貧困戶的屋頂資源，從市、縣級扶貧項(xiàng)目專項(xiàng)資金每年安排300萬，支持農(nóng)村貧困戶建設(shè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目，力爭試點(diǎn)貧困戶年均增收2500元；2014年起，政府又遞進(jìn)式計劃建設(shè)“權(quán)屬村集體所有、收益歸村集體使用”的小型分布式光伏發(fā)電站，每個電站建成后，預(yù)計年發(fā)電量可達(dá)3.5萬千瓦時，每年為村集體穩(wěn)定增加收入3.5萬元。每個電站使用壽命25年，累計收入達(dá)87.5萬元，穩(wěn)定增收達(dá)60.5萬元。

這項(xiàng)戰(zhàn)略舉措既從近處著眼了扶貧的燃眉之急，實(shí)現(xiàn)扶貧戰(zhàn)略由“輸血式”向“造血式”的轉(zhuǎn)變，探索出了一條精準(zhǔn)扶貧的路子。

光伏下鄉(xiāng)扶貧不僅解決了一部分農(nóng)戶的基本生活保障，更重要的是對光伏產(chǎn)業(yè)在農(nóng)村市場的發(fā)展產(chǎn)生了極大的示范推動作用。

電力供應(yīng)偏緊、保障不力依然是我國大部分農(nóng)村地區(qū)發(fā)展的短板，斷電、限電等問題時有發(fā)生，給發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)帶來了很大的影響。而分布式光伏電站對于保障農(nóng)村電力供應(yīng)，促進(jìn)和保障農(nóng)民電力消費(fèi)，發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，增加農(nóng)民收入以及維護(hù)農(nóng)村生態(tài)都具有現(xiàn)實(shí)和深遠(yuǎn)的意義。

第三，光伏農(nóng)業(yè)。

在我國，光伏是新能源種類中最具前景的能源利用形式之一，隨著國內(nèi)光伏市場的不斷擴(kuò)大，光伏利用模式也不斷創(chuàng)新，“光伏+農(nóng)業(yè)”已經(jīng)成為我國在光伏應(yīng)用領(lǐng)域的新突破和農(nóng)村能源革命的新亮點(diǎn)。

我國正處于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)步入現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型階段，農(nóng)業(yè)發(fā)展與現(xiàn)代化工業(yè)、新興技術(shù)以及信息緊密相連。新能源進(jìn)入到農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化成為歷史必然。

目前，我國農(nóng)業(yè)大棚面積居世界第一，除小型拱棚等簡易設(shè)備外，日光溫室、塑料大棚面積超過200萬公頃，是寶貴的光伏發(fā)電資源。農(nóng)業(yè)大棚往往連接成片，具備分布式發(fā)電和并網(wǎng)的條件。有專家預(yù)測，如果在全國大面積、大范圍推廣光伏農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，其市場可達(dá)千億元規(guī)模，在5年內(nèi)可達(dá)到萬億元規(guī)模。

農(nóng)業(yè)和光伏“聯(lián)姻”，可以建立起“棚內(nèi)種菜、棚頂發(fā)電”的新模式。農(nóng)業(yè)光伏溫室大棚是一種集太陽能光伏發(fā)電、智能溫控、現(xiàn)代高科技種植為一體的溫室大棚。它采用鋼制骨架，上覆太陽能光伏組件，以保證光伏發(fā)電組件的光照要求和整個溫室大棚的采光要求。太陽能光伏發(fā)出的直流電，直接為農(nóng)業(yè)溫室進(jìn)行補(bǔ)光，并直接支持溫室大棚農(nóng)業(yè)設(shè)備的正常運(yùn)行，驅(qū)動水資源灌溉，同時解決冬季溫室大棚供暖，提高大棚溫度，促進(jìn)作物快速增長。

我國光伏農(nóng)業(yè)大棚項(xiàng)目主要集中在山東、江蘇、江西等傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大省，這些省份光照條件較好，并且有大量的農(nóng)業(yè)大棚。截至2013年底，國家審批通過的農(nóng)業(yè)光伏和漁業(yè)光伏互補(bǔ)項(xiàng)目達(dá)2.9GW，已有超過2GW的光伏農(nóng)業(yè)項(xiàng)目正在建設(shè)或已簽約擬建。2014年，我國成規(guī)模的光伏蔬菜大棚、“漁光互補(bǔ)”水產(chǎn)養(yǎng)殖、光伏畜禽養(yǎng)殖大棚項(xiàng)目等已經(jīng)達(dá)到400多個。