習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào):“加快綠色科技創(chuàng)新和先進(jìn)綠色技術(shù)推廣應(yīng)用,做強(qiáng)綠色制造業(yè),發(fā)展綠色服務(wù)業(yè),壯大綠色能源產(chǎn)業(yè)”。
光伏作為綠色能源的重要組成部分正蓬勃發(fā)展,我國光伏新增裝機(jī)量連續(xù)多年位居全球首位。如今的中國不僅有完整的光伏產(chǎn)業(yè)鏈和技術(shù),還有全球最大的光伏發(fā)電規(guī)模。
光伏下游應(yīng)用環(huán)節(jié)具體情況如何?怎樣發(fā)揮更大效益,助力綠色發(fā)展?記者近日走進(jìn)滇北山區(qū),解碼澎湃綠電的規(guī)劃建設(shè)與未來前景。
——編 者
云貴高原,深谷山地,陽光普照之下,如魚鱗般鋪陳的光伏板熠熠生輝。
傾角24度、多達(dá)54萬塊,在云南昆明以北130多公里的祿勸彝族苗族自治縣撒營盤鎮(zhèn)東北部,撒永山250兆瓦集中式光伏電站將太陽的能量轉(zhuǎn)化為清潔能源,輸送到工廠、醫(yī)院、居住區(qū)……
撒永山光伏電站是云南省單體投產(chǎn)發(fā)電量靠前的光伏發(fā)電項(xiàng)目,也是當(dāng)?shù)?ldquo;8+3”新能源項(xiàng)目中的第一個(gè)備案項(xiàng)目。2023年云南集中式光伏發(fā)電新增并網(wǎng)容量達(dá)1440.7萬千瓦,位列全國首位。
100多年前,“光伏效應(yīng)”在一次實(shí)驗(yàn)中被偶然發(fā)現(xiàn)。如今,光伏電站已遍布五大洲。其中,集中式光伏電站因可接入高壓輸電系統(tǒng)供給遠(yuǎn)距離負(fù)荷,占據(jù)光伏裝機(jī)的主流地位。在云南祿勸撒永山,250兆瓦集中式光伏電站并網(wǎng)發(fā)電一年多以來,累計(jì)發(fā)電量超3.4億千瓦時(shí)。這座電站如何規(guī)劃建設(shè),如何發(fā)揮綜合效益?光伏應(yīng)用的前景如何?記者進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研。
規(guī) 劃
精準(zhǔn)選址,多方要素保障
群山之間,探尋光伏電站的路并不好走。輾轉(zhuǎn)幾個(gè)小時(shí),終于到達(dá)撒永山山頂,眼前豁然開朗——
藍(lán)天白云之下,既有大片的光伏方陣蔚為壯觀,又有分散的光伏板蜿蜒錯落。
為什么選擇在大山里建設(shè)大型光伏電站?為什么光伏方陣呈不規(guī)則分布?一系列疑問待解。
“別看是山里,由于海拔高、遮擋少,光照條件更優(yōu)越,電站年平均滿負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)在1300小時(shí)以上。”祿勸縣發(fā)展和改革局副局長王偉川介紹。
“這一項(xiàng)目由5個(gè)地塊組成,占地總面積約為5235畝。”投資方華電(云南)新能源發(fā)電有限公司副總經(jīng)理向東輝介紹,國家對光伏用地有嚴(yán)格的政策要求,前期選址要盡量精確到每一塊光伏板的安裝位置,設(shè)計(jì)難度很大。
“我們通過圖斑查詢和現(xiàn)場查勘等多個(gè)程序,從劃定的大范圍內(nèi)最終確定了這5000多畝土地。”向東輝說,選址是建設(shè)光伏電站的第一步,這不但要綜合考慮光伏板朝向、地形地質(zhì)和良好的電網(wǎng)接入,還要避讓“三區(qū)三線”、耕地、喬木林、天然灌木林、堅(jiān)果油茶類園地、礦產(chǎn)等因素,也就造成了光伏方陣的不規(guī)則分布。
如果選址不夠精準(zhǔn),會有什么后果?
“會增大道路和集電線路工程量,從而增加項(xiàng)目投資,導(dǎo)致部分項(xiàng)目難以達(dá)到行業(yè)收益要求。”中國電建昆明院新能源與電力工程院專業(yè)總工程師張箭說,在項(xiàng)目選址時(shí)需要精益求精,盡量選擇地塊集中、條件較好的場址。
為了找到符合要求的場址,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在崇山峻嶺間進(jìn)行了多次現(xiàn)場查勘。“有一次,我跟團(tuán)隊(duì)成員爬上山頂查勘,突然遇上大雨,冷得瑟瑟發(fā)抖,幸好找到一個(gè)牛棚,才得以生火取暖。”華電祿勸新能源開發(fā)有限公司副總經(jīng)理龍鵬學(xué)說。篳路藍(lán)縷,以啟山林,一串串腳印踩出了光伏電站的最初樣貌。
地有了,錢從哪兒來?畢竟,一座電站的投資大、回收周期長。
在建設(shè)啟動初期,項(xiàng)目資金是一個(gè)大問題。光伏作為綠色能源項(xiàng)目是金融支持綠色低碳發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域,此項(xiàng)目成為興業(yè)銀行昆明分行首批“碳減排掛鉤”創(chuàng)新模式下的光伏項(xiàng)目,共為項(xiàng)目審批通過了9.2億元貸款,期限長達(dá)15年。
建 設(shè)
創(chuàng)新技術(shù),提升單位產(chǎn)出
登高遠(yuǎn)眺,莽莽撒永山間,排排光伏板填補(bǔ)了山林、田地之間的空白,越過山脊向遠(yuǎn)方延伸,靜靜地吸收太陽的能量。
建設(shè)山地光伏項(xiàng)目,因地形條件復(fù)雜,可使用面積不規(guī)則、分散,所以難度大、成本高。如何在建設(shè)過程中節(jié)約用地、提升發(fā)電效率?
施工團(tuán)隊(duì)引入了創(chuàng)新性工程技術(shù)。“你看,這就是我們設(shè)計(jì)的柔性光伏支架,不用水泥樁、只用鋼絞線和鎖結(jié)構(gòu)就能固定光伏板。”項(xiàng)目EPC(工程總承包模式)承建方經(jīng)理?xiàng)詈犍i指著眼前三角桁架上的光伏組件說,針對當(dāng)?shù)氐匦螚l件較差而光照資源較好的山地,團(tuán)隊(duì)不斷探索最優(yōu)布置方案,實(shí)施了跨度為42米的光伏柔性支架項(xiàng)目。
有了柔性光伏支架,組件間的空隙減少,實(shí)現(xiàn)了光伏陣列的高密度排布。“相比固定支架,采用柔性支架的每兆瓦用地指標(biāo)減少1.45畝,單位千瓦投資額也實(shí)現(xiàn)下降。”楊宏鵬介紹,這一技術(shù)已在云南其他多個(gè)山地光伏項(xiàng)目建設(shè)中推廣使用,大大提高了土地利用效率。
在有限的用地之內(nèi)進(jìn)一步提升發(fā)電效率,相關(guān)設(shè)備的配置是關(guān)鍵。升壓站是光伏電站的核心裝備,它將發(fā)電站產(chǎn)生的電能升壓到高電壓,以便輸送到電網(wǎng)中。“通過優(yōu)化設(shè)計(jì),我們將220千伏升壓站居中布置于2號地塊,有利于縮短單回集電線路長度,減少電力損失。”向東輝說。
在撒營盤鎮(zhèn)升發(fā)村到中屏鎮(zhèn)的群山之間,撒永山光伏電站接網(wǎng)工程也已建好。“這條線路全長超24千米,有79基鐵塔,可將所發(fā)電能接入220千伏中屏變電站。”南方電網(wǎng)云南昆明供電局接網(wǎng)工程經(jīng)理陳偉介紹,無人機(jī)三維激光掃描建模等新技術(shù)的投用,確保了項(xiàng)目按期投產(chǎn)。
增 效
因地制宜,發(fā)揮綜合效益
“這里匯集了54萬塊光伏板所發(fā)電量。這座鐵塔就是光伏電站與南方電網(wǎng)的分界,所發(fā)電能只有經(jīng)過鐵塔才能接入大電網(wǎng)。”走進(jìn)位于山腰的光伏電站升壓站,站長周全生介紹,電站所發(fā)綠電可實(shí)現(xiàn)全額上網(wǎng)。根據(jù)相關(guān)政策,按光伏電站壽命25年算,15年左右就可以收回建設(shè)成本。
除了自身的投入產(chǎn)出賬,這座電站之于周邊的綜合效益賬也日益清晰。
“我們準(zhǔn)備在5號地塊種黃精、白芨各400畝,鎮(zhèn)政府委托專業(yè)合作社進(jìn)行種植、運(yùn)營。”撒營盤鎮(zhèn)副鎮(zhèn)長王海斌說,合作社可以給予技術(shù)和銷售指導(dǎo),附近村民可以參與種植、除草之類的管護(hù)工作,促進(jìn)增收。
這些利民之舉能夠推進(jìn),得益于農(nóng)光互補(bǔ)之下農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的提升。“根據(jù)開發(fā)協(xié)議,公司出資改善山上的農(nóng)業(yè)用水條件,支持農(nóng)光互補(bǔ)。”向東輝介紹,除了前期平整土地,還修建了水壩等灌溉設(shè)施,并對周邊道路進(jìn)行了硬化或修復(fù),帶動附近300戶涉地農(nóng)民年純收入增加3000元以上。
在撒營盤鎮(zhèn)升發(fā)村,村支書王天志給記者算了一筆賬——升發(fā)村共有4600多畝光伏用地租給包括華電在內(nèi)的多家企業(yè)的數(shù)個(gè)光伏項(xiàng)目,村民可獲得每畝約500元的租金。農(nóng)光互補(bǔ)項(xiàng)目中,附近村民參與種植農(nóng)作物,也有收益。
“2020年,我們村的集體收入只有5萬元,隨著光伏項(xiàng)目的到來,現(xiàn)在已經(jīng)超過了200多萬元。”王天志說,建設(shè)電站時(shí),不少村民參建掙勞務(wù)收入;項(xiàng)目建成后,有十幾戶村民實(shí)現(xiàn)了家門口就業(yè),在電站從事保安、后勤等工作。
王天福曾是村里的貧困戶,之前一家四口住瓦房,現(xiàn)在搬進(jìn)了三層小樓。“我現(xiàn)在在電站做巡護(hù),一個(gè)月發(fā)給我2400元,每年還有2萬元的土地流轉(zhuǎn)收入,日子越過越好。”
走在山間小道上,格桑花鋪滿路旁,華山松幼苗在碎石旁頑強(qiáng)生長。除了社會效益,光伏電站還發(fā)揮巨大的生態(tài)效益,每年減少二氧化碳排放30多萬噸;項(xiàng)目還同步實(shí)施了生態(tài)修復(fù),周邊的生態(tài)環(huán)境得到明顯改善。“除了種植牧草,我們還在不具備農(nóng)業(yè)種植條件的地帶種植促進(jìn)自然環(huán)境恢復(fù)的植物,恢復(fù)生態(tài)的同時(shí),景觀也得到進(jìn)一步提升。”龍鵬學(xué)介紹。光伏板下撒播牧草種子,石漠化地帶種下杜鵑、華山松……高峰期,電站周邊有100多名村民從事生態(tài)修復(fù),每人每天可掙勞務(wù)費(fèi)100元。
對當(dāng)?shù)卣?,這座電站帶來了多贏的契機(jī)。“在稅收方面,該項(xiàng)目預(yù)計(jì)25年總增值稅約2.6億元,總所得稅約1.9億元,將增加祿勸縣年工業(yè)產(chǎn)值約1.3億元。”王偉川說,在祿勸打造金沙江下游風(fēng)光水儲一體化國家級示范基地方面,電站也具有引領(lǐng)效應(yīng),有效帶動當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。
推 廣
革新技術(shù),釋放澎湃綠能
記者來到華電云南新能源集控中心,只見數(shù)字大屏上閃爍著發(fā)電場站的設(shè)備狀態(tài)。向東輝介紹,按照公司目前的風(fēng)光裝機(jī)規(guī)模來看,需運(yùn)行人員200余人,維護(hù)人員480余人;完全采用智能管控模式后,運(yùn)行人員只需40人,維護(hù)人員只需183人,能有效降低光伏電站運(yùn)維成本,提高全員勞動生產(chǎn)率。
近年來,隨著光伏電站建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大,運(yùn)維成本的縮減需求也更加迫切。通過把更多信息技術(shù)應(yīng)用到能源領(lǐng)域,遠(yuǎn)程集控、無人值守正成為集中式光伏電站生產(chǎn)管理的新模式。
國家制造強(qiáng)國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會副秘書長曾建平認(rèn)為,光伏產(chǎn)業(yè)是典型的新能源與信息技術(shù)高度融合的領(lǐng)域。當(dāng)前,包括光伏電站在內(nèi)越來越多的新能源項(xiàng)目在推行智能技術(shù)應(yīng)用。
今年1月,為落實(shí)《智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動計(jì)劃(2021—2025年)》,工信部發(fā)布第四批智能光伏試點(diǎn)企業(yè)與項(xiàng)目名單,推動加快實(shí)現(xiàn)智能制造、智能應(yīng)用、智能運(yùn)維、智能調(diào)度,全面提升光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量和效率。
除了光伏智能應(yīng)用水平逐步提升,近年來我國光伏發(fā)電在應(yīng)用場景上跨界融合的趨勢更加明顯。
走進(jìn)祿勸縣工業(yè)園,記者看到多個(gè)廠房屋頂整齊安裝著一排排深藍(lán)色光伏板。“項(xiàng)目發(fā)電可供園區(qū)食品加工等企業(yè)使用,目前自用比例達(dá)40%,多余的電量可以上網(wǎng)。”祿勸穗發(fā)新能源有限公司項(xiàng)目經(jīng)理黃扣東介紹,該分布式光伏項(xiàng)目年均發(fā)電量可達(dá)212萬千瓦時(shí)。
除了“光伏+工業(yè)園”,多場景下“光伏+”綜合開發(fā)模式將持續(xù)推動光伏跨界融合發(fā)展。
在分布式光伏方面,各地正積極拓展產(chǎn)業(yè)發(fā)展新空間。如北京市提出,新建公共機(jī)構(gòu)建筑、園區(qū)屋頂光伏覆蓋率不低于50%;上海市規(guī)劃,2023至2025年,全市新建居住建筑光伏規(guī)模超過10萬千瓦;此外江蘇等地鼓勵光伏在交通、通信、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域的拓展應(yīng)用。
而集中式光伏方面,隨著用地管理愈加嚴(yán)格,發(fā)展“光伏+”模式的復(fù)合型光伏發(fā)電項(xiàng)目已成趨勢。經(jīng)營者可在同一地塊之上同時(shí)發(fā)展農(nóng)、林、牧、漁與光伏發(fā)電業(yè)務(wù),如農(nóng)光互補(bǔ)、林光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ)、牧光互補(bǔ)等多場景的復(fù)合光伏項(xiàng)目,提高綜合收益。
當(dāng)前,我國正在構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng),持續(xù)推動能源革命,這也為光伏下游應(yīng)用打開了廣闊空間。如各地在探索光伏制氫及制氨、制甲醇等模式,擴(kuò)大對綠電的就地消納。
近日,國家能源局發(fā)布通知,積極支持新能源+儲能、光儲充一體化等聯(lián)合調(diào)用模式發(fā)展。“隨著光伏下游應(yīng)用日漸豐富、占比不斷提高,儲能系統(tǒng)的配備將大大增強(qiáng)光伏發(fā)電的靈活性,降低電網(wǎng)調(diào)峰壓力。”浙江大學(xué)能源工程學(xué)院教授肖剛認(rèn)為,為進(jìn)一步拓展光伏應(yīng)用的發(fā)展空間,要鼓勵在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、消費(fèi)側(cè)部署儲能設(shè)施,讓新能源更好服務(wù)國家發(fā)展戰(zhàn)略,更好服務(wù)人民群眾美好生活。
站在撒永山腳下,抬頭仰望,光伏陣列好似撒播陽光“種子”的田野,不斷長出綠色的電能。這里雖是偏遠(yuǎn)山區(qū),貧瘠山地上的產(chǎn)出也點(diǎn)亮了都市的霓虹,為綠色低碳發(fā)展持續(xù)出力。過去30年光伏全產(chǎn)業(yè)鏈借著政策的東風(fēng)、產(chǎn)業(yè)的紅利,擁抱數(shù)字化的力量,不斷壯大成熟;未來,隨著光伏應(yīng)用的進(jìn)一步拓展,光伏組件的身影還將出現(xiàn)在灘涂、魚塘、車站、礦坑……光伏產(chǎn)業(yè)將成長為一棵參天大樹,點(diǎn)亮美好生活,為綠色低碳發(fā)展提供更多機(jī)遇和動能。
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