據介紹，2020年我國光伏發(fā)電量2600億度左右，占總發(fā)電量的3.4%，這一占比低于發(fā)達國家的光伏發(fā)電占比，例如，德國2020年光伏發(fā)電量571億度，占總發(fā)電量的10%。如何解決光伏發(fā)展的土地占用瓶頸問(wèn)題，助力碳達峰碳中和?
圖片由會(huì )務(wù)組供圖
更新發(fā)展模式，光伏農業(yè)解困占地瓶頸
“光伏農業(yè)是設施農業(yè)的一種新模式。”江蘇省農業(yè)科學(xué)院光伏設施研究院院長(cháng)徐剛表示，光伏設施農業(yè)在優(yōu)化設施、綠色能源、相關(guān)技術(shù)等方面已經(jīng)有了深入快速的研發(fā)和探索。
徐剛表示，光伏設施農業(yè)，首先要實(shí)現設施農業(yè)下的光伏功能最大化，離不開(kāi)光伏建設工程技術(shù)方面的新技術(shù)支撐。同時(shí)，光伏設施農業(yè)中的溫、光、水、肥、劑的精準調控裝備，涉及到的硬件和軟件，是一個(gè)系統工程，可以實(shí)現光伏發(fā)電、農作物豐產(chǎn)的“雙豐收”。
據介紹，在江蘇常熟等地光伏農業(yè)的相關(guān)實(shí)踐已經(jīng)在開(kāi)展。江蘇省農業(yè)科技部門(mén)對光伏下的稻田進(jìn)行測產(chǎn)的結果顯示，其與常規大面積種植產(chǎn)出水平相同。
中利萬(wàn)農農業(yè)光伏項目負責人周建新表示，目前全國2300個(gè)貧困村建立了貧困村光伏農場(chǎng)，裝機容量1.3吉瓦，用地2.4萬(wàn)畝，在發(fā)電的同時(shí)已連續7年在光伏電站下實(shí)現了水稻、麥子、玉米等糧食作物的豐收，實(shí)現了農業(yè)增產(chǎn)、工業(yè)增產(chǎn)、國家增稅，減少碳排放，促進(jìn)鄉村振興和可再生能源的可持續發(fā)展。國務(wù)院扶貧辦將該項目認定為貧困村光伏農場(chǎng)創(chuàng )新項目。
據介紹，該項目的“智能光伏”云中心自動(dòng)監控系統可對農業(yè)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)分析，利用光伏支架設置噴淋系統，實(shí)現自動(dòng)噴淋、噴灌、施肥;采用光伏電源的太陽(yáng)能殺蟲(chóng)燈等綠色防控設施，已申報幾十項國內、國際發(fā)明專(zhuān)利，并已開(kāi)展水稻、小麥、蔬菜、中草藥等作物種植、無(wú)土栽培及水產(chǎn)養殖示范。
除了光伏種植，光伏養殖也可實(shí)現增產(chǎn)。以養魚(yú)為例，七八月份時(shí)，光伏設施將陽(yáng)光擋住，大大減少魚(yú)類(lèi)因暑熱的死亡，增加產(chǎn)量至少20%。
充分利用土地資源，推動(dòng)經(jīng)濟模式更均衡
光伏發(fā)電依賴(lài)大面積土地的瓶頸問(wèn)題，制約了光伏在我國中東部地區的發(fā)展。以現有技術(shù)水平估算，每10兆瓦光伏發(fā)電占地大約300畝左右，在經(jīng)濟發(fā)達、寸土寸金的東部地區難以發(fā)展。
為此，相關(guān)部門(mén)將優(yōu)先推進(jìn)光伏發(fā)電的分布式開(kāi)發(fā)、多場(chǎng)景融合作為發(fā)展重點(diǎn)。例如，通過(guò)光伏建筑一體化發(fā)展，“十四五”期間新建工業(yè)園區大型公共建筑分布式光伏安裝率達到50%以上。在農村，統籌農村具備條件的屋頂，開(kāi)展分布式光伏的建設。此外，充分利用土地資源，積極推進(jìn)能光互補、魚(yú)光互補、林光互補等開(kāi)發(fā)。
光伏農業(yè)由于符合多場(chǎng)景融合的開(kāi)展模式，獲得業(yè)內認可。國家發(fā)改委國際合作中心國際能源研究所所長(cháng)王進(jìn)表示，光伏農業(yè)符合長(cháng)三角、珠三角、京津冀等地區的發(fā)展需求，在現有的土地上不會(huì )破壞農田的基本耕作方式，而且還能讓農民生產(chǎn)、漁業(yè)養殖有增收。
復旦大學(xué)中國經(jīng)濟研究中心副主任殷醒民從經(jīng)濟發(fā)展的聯(lián)動(dòng)角度考慮，認為農村通過(guò)光伏發(fā)電實(shí)現能源供應的本地化，推動(dòng)產(chǎn)品加工的就地化。既為本地創(chuàng )造了就業(yè)，又減少了高壓電的輸送，同時(shí)將推動(dòng)我國中西部地區的工業(yè)化和城鎮化。
“光伏農業(yè)不僅解決了光伏用地問(wèn)題，而且是整合農村、農業(yè)、鄉鎮振興的系統工程。通過(guò)分布式光伏發(fā)電可推動(dòng)中國經(jīng)濟結構更加均衡發(fā)展。”殷醒民說(shuō)。
數字化管理運維，分布式光伏供應更智能
據介紹，2021年我國光伏發(fā)展累計裝機超過(guò)了3億千瓦，其中集中式光伏電站累計裝機用量同比增長(cháng)了23.3%，分布式光伏累計裝機同比增長(cháng)了24.8%。
分布式光伏的增加，帶來(lái)了運維管理的智能化需求。國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團負責人賴(lài)征田表示，光伏站的建設比較容易，關(guān)鍵是怎么管，怎么運維，是提高能源利用率，增加中小光伏廠(chǎng)站運維經(jīng)濟性的關(guān)鍵。
新型電力能源系統可對發(fā)電端、用戶(hù)端等實(shí)現更精準的預測。“目前我們有北斗短報文的小數據來(lái)進(jìn)行遠程的管控。還有智能終端，以及零基礎設施上分布式的光伏云平臺，用數字技術(shù)建立了一套整機管控體系。”賴(lài)征田表示，通過(guò)多站的終端融合、氣象數據、人工智能算法等，結合配電網(wǎng)調度經(jīng)驗、風(fēng)光預測、清潔冷源的消納和智能使用，青海試點(diǎn)項目已實(shí)現了米級的精準預測，包括什么時(shí)候太陽(yáng)到上方、影響發(fā)電量的多少，多長(cháng)時(shí)間，有哪些備用電源要啟動(dòng)等，進(jìn)而讓能源更“聽(tīng)話(huà)”，消化的更智能，科學(xué)提高光伏廠(chǎng)站的經(jīng)濟收入。
分布式的運維方式，改變了新能源并網(wǎng)消納的難題，促進(jìn)分布式光伏的消納，目前分布式光伏有自發(fā)自用、一電上網(wǎng)、統購的方式均可加以利用，同時(shí)正在搭建的多元化分布式新能源電力交易市場(chǎng)平臺，通過(guò)引導分布式新能源參與現貨交易等創(chuàng )新模式，提升新能源助力碳達峰碳中和的供給能力。
