據(jù)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題，助力碳達峰碳中和?
圖片由會務組供圖
更新發(fā)展模式，光伏農(nóng)業(yè)解困占地瓶頸
“光伏農(nóng)業(yè)是設施農(nóng)業(yè)的一種新模式。”江蘇省農(nóng)業(yè)科學院光伏設施研究院院長徐剛表示，光伏設施農(nóng)業(yè)在優(yōu)化設施、綠色能源、相關技術等方面已經(jīng)有了深入快速的研發(fā)和探索。
徐剛表示，光伏設施農(nóng)業(yè)，首先要實現(xiàn)設施農(nóng)業(yè)下的光伏功能最大化，離不開光伏建設工程技術方面的新技術支撐。同時，光伏設施農(nóng)業(yè)中的溫、光、水、肥、劑的精準調(diào)控裝備，涉及到的硬件和軟件，是一個系統(tǒng)工程，可以實現(xiàn)光伏發(fā)電、農(nóng)作物豐產(chǎn)的“雙豐收”。
據(jù)介紹，在江蘇常熟等地光伏農(nóng)業(yè)的相關實踐已經(jīng)在開展。江蘇省農(nóng)業(yè)科技部門對光伏下的稻田進行測產(chǎn)的結(jié)果顯示，其與常規(guī)大面積種植產(chǎn)出水平相同。
中利萬農(nóng)農(nóng)業(yè)光伏項目負責人周建新表示，目前全國2300個貧困村建立了貧困村光伏農(nóng)場，裝機容量1.3吉瓦，用地2.4萬畝，在發(fā)電的同時已連續(xù)7年在光伏電站下實現(xiàn)了水稻、麥子、玉米等糧食作物的豐收，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、工業(yè)增產(chǎn)、國家增稅，減少碳排放，促進鄉(xiāng)村振興和可再生能源的可持續(xù)發(fā)展。國務院扶貧辦將該項目認定為貧困村光伏農(nóng)場創(chuàng)新項目。
據(jù)介紹，該項目的“智能光伏”云中心自動監(jiān)控系統(tǒng)可對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境進行自動分析，利用光伏支架設置噴淋系統(tǒng)，實現(xiàn)自動噴淋、噴灌、施肥;采用光伏電源的太陽能殺蟲燈等綠色防控設施，已申報幾十項國內(nèi)、國際發(fā)明專利，并已開展水稻、小麥、蔬菜、中草藥等作物種植、無土栽培及水產(chǎn)養(yǎng)殖示范。
除了光伏種植，光伏養(yǎng)殖也可實現(xiàn)增產(chǎn)。以養(yǎng)魚為例，七八月份時，光伏設施將陽光擋住，大大減少魚類因暑熱的死亡，增加產(chǎn)量至少20%。
充分利用土地資源，推動經(jīng)濟模式更均衡
光伏發(fā)電依賴大面積土地的瓶頸問題，制約了光伏在我國中東部地區(qū)的發(fā)展。以現(xiàn)有技術水平估算，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(qū)難以發(fā)展。
為此，相關部門將優(yōu)先推進光伏發(fā)電的分布式開發(fā)、多場景融合作為發(fā)展重點。例如，通過光伏建筑一體化發(fā)展，“十四五”期間新建工業(yè)園區(qū)大型公共建筑分布式光伏安裝率達到50%以上。在農(nóng)村，統(tǒng)籌農(nóng)村具備條件的屋頂，開展分布式光伏的建設。此外，充分利用土地資源，積極推進能光互補、魚光互補、林光互補等開發(fā)。
光伏農(nóng)業(yè)由于符合多場景融合的開展模式，獲得業(yè)內(nèi)認可。國家發(fā)改委國際合作中心國際能源研究所所長王進表示，光伏農(nóng)業(yè)符合長三角、珠三角、京津冀等地區(qū)的發(fā)展需求，在現(xiàn)有的土地上不會破壞農(nóng)田的基本耕作方式，而且還能讓農(nóng)民生產(chǎn)、漁業(yè)養(yǎng)殖有增收。
復旦大學中國經(jīng)濟研究中心副主任殷醒民從經(jīng)濟發(fā)展的聯(lián)動角度考慮，認為農(nóng)村通過光伏發(fā)電實現(xiàn)能源供應的本地化，推動產(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，同時將推動我國中西部地區(qū)的工業(yè)化和城鎮(zhèn)化。
“光伏農(nóng)業(yè)不僅解決了光伏用地問題，而且是整合農(nóng)村、農(nóng)業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)振興的系統(tǒng)工程。通過分布式光伏發(fā)電可推動中國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)更加均衡發(fā)展。”殷醒民說。
數(shù)字化管理運維，分布式光伏供應更智能
據(jù)介紹，2021年我國光伏發(fā)展累計裝機超過了3億千瓦，其中集中式光伏電站累計裝機用量同比增長了23.3%，分布式光伏累計裝機同比增長了24.8%。
分布式光伏的增加，帶來了運維管理的智能化需求。國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團負責人賴征田表示，光伏站的建設比較容易，關鍵是怎么管，怎么運維，是提高能源利用率，增加中小光伏廠站運維經(jīng)濟性的關鍵。
新型電力能源系統(tǒng)可對發(fā)電端、用戶端等實現(xiàn)更精準的預測。“目前我們有北斗短報文的小數(shù)據(jù)來進行遠程的管控。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(shù)字技術建立了一套整機管控體系。”賴征田表示，通過多站的終端融合、氣象數(shù)據(jù)、人工智能算法等，結(jié)合配電網(wǎng)調(diào)度經(jīng)驗、風光預測、清潔冷源的消納和智能使用，青海試點項目已實現(xiàn)了米級的精準預測，包括什么時候太陽到上方、影響發(fā)電量的多少，多長時間，有哪些備用電源要啟動等，進而讓能源更“聽話”，消化的更智能，科學提高光伏廠站的經(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(tǒng)購的方式均可加以利用，同時正在搭建的多元化分布式新能源電力交易市場平臺，通過引導分布式新能源參與現(xiàn)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。
