習近平總書記強調:“加快綠色科技創新和先進綠色技術推廣應用,做強綠色制造業,發展綠色服務業,壯大綠色能源產業”。九宮格

光伏作為綠色能源的重要組成部分正蓬勃發展,我國光伏新增裝機量連續多年位居全球首位。如今的中國不僅有完整的光伏產業鏈和技術,還有全球最大的光伏發電規模。

光伏下游應用環節具體情況如何?怎樣發揮更大效益,助力綠色發展?記者近日走進滇北山區,解碼澎湃綠電的規劃建設與未來前景。

——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東北部,撒永山250兆瓦集中式光伏電站將太陽的能量轉化為清潔能源,輸送到工廠、醫院、居住區……

撒永山光伏電站是云舞蹈教室南省單體投產發電量靠前的光伏發電項目,也是當地“8+3”新能源項目中的第一個備案項目。2023年云南集中式光伏發電新增并網容量達1440.7萬千瓦,位列全國首位。

100多年前,“光伏效應”在一次實驗中被偶然發現。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供給遠距離負荷,占據光伏裝機的主流地位。在云南祿勸撒永山,250兆瓦集中式光伏電站并網發電一年多以來,累計發電量超3.4億千瓦時。這座電站如何規劃建設,如何發揮綜合效益?光伏應用的前景如何?記者進行了實地調研。

規 劃

精準選址,多方要素保障

群山之間,探尋光伏電站的路并不好走。輾轉幾個小時,終于到達撒永山山頂,眼前豁然開朗——

藍天白云之下,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大型光伏電站?為什么光伏方陣呈不規則分布?一系列疑問待解。

“別看是山里,由于海拔高、遮擋少,光照條件更優越,電站年平均滿負荷利用小時數在1300小時以上。”祿勸縣發展和改革局副局長王偉川介紹。

“這一項目由5個地塊組成,占地總面積約為5235畝。”投資方華電(云南)新能源發電有限公司副總經理向東輝介紹,國家對光伏用地有嚴格的政策要求,前期選址要盡量精確到每一塊光伏板的安裝位置,設計難度很大。

“我們通過圖斑查詢和現場查勘等多個程序,從劃定的大范圍內最終確定了這5000多畝土地。”向東輝說,選址是建設光伏電站的第一步,這不但要綜合考慮光伏板朝向、地形地質和良好的電網接入,還要避讓“三區三線”、耕地、喬木林、天然灌木林、堅果油茶類園地、礦產等因素,也就造成了光伏方陣的不規則分布。

如果選址不夠精準,會有什么后果?

“會增大道路和集電線路工程量,從而增加項目投資,導致部分項目難以達到行業收益要求。”中國電建昆明院新能源與電力工程院專業總工程師張箭說,在項目選址時需要精益求精,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,項目團隊在崇山峻嶺間進行了多次現場查勘。“有一次,我跟團隊成員爬上山頂查勘,突然遇上大雨,冷得瑟瑟發抖,幸好找到一個牛棚,才得以生火取暖。”華電祿勸新能源開發有限公司副總經理龍鵬學說。篳路藍縷,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。

在建設啟動初期,項目資金是一個大問題。光伏作為綠色能源項目是金融支持綠色低碳發展的重點領域,此項目成為興業銀行昆明分行首批“碳減排掛鉤”創新模式下見證的光伏項目,共九宮格為項目審批通過了9.2億元貸款,期限長達15年。

建 設

創新技術,提升單位產出

登高遠眺,莽莽撒永山間,排排光伏板填補了山林、田地之間的空白,越過山脊向遠方延伸,靜靜地吸收太陽的能量。

建設山地光伏項目,因地形條件復雜,可使用面積不規則、分散,所以難度大、成本高。如何在建設過程中節約用地、提升發電效率?

施工團隊引入了創新性工程技術。“你看,這就是我們設計的柔性光伏支架,不用水泥樁、只用鋼絞線和鎖結構就能固定光伏板。”項目EPC(工程總承包模式)承建方經理楊宏鵬指著眼前三角桁架上的光伏組件說,針對當地地形條件較差而光照資源較好的山地,團隊不斷探索最優布置方案,實施了跨度為42米的光伏柔性支架項目。

有了柔性光伏支架,組件間的空隙減少,實現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減少1.45畝,單位千瓦投資額也實現下降。”楊宏鵬介紹,這一技術已在云南其他多個山地光伏項目建設中推廣使用,大大提高了土地利用效率。

在有限的用地之內進一步提升發電效率,相關設備的配置是關鍵。升壓站是光伏電站的核心裝備,它將發電站產生的電能升壓到高電壓,以便輸送到電網中。“通過優化設計,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。

在撒營盤鎮升發村到中屏鎮的群山之間,撒永山光伏電站接網工程也已建好。“這條線路全長超24千米,有79基鐵塔,可將所發電能接入220千伏中屏變電站。”南方電網云南昆明供電局接網工程經理陳偉介紹,無人機三維激光掃描建模等新技術的投用,確保了項目按期投產。

增 效

因地制宜,發揮綜合效益

“這里匯集了54萬塊光伏板所發電量。這座鐵塔就是光伏電站與南方電網的分界,所發電能只有經過鐵塔才能接入大電網共享空間。”走進位于山腰的光伏電站升壓站,站長周全生介紹,電站所發綠電可實現全額上網。根據相關政策,按光伏電站壽命25年算,15年左右就可以收回建設成本。

除了自身的投入產出賬,這座電站之于周邊的綜合效益賬也日益清晰。

“我們準備在5號地塊種黃精、白芨各400畝,鎮政府委托專業合作社進行種植、運營。”撒營盤鎮副鎮長王海斌說,合作社可以給予技術和銷售指導,附近村民可以參與種植、除草之類的管護工作,促進增收。

這些利民之舉能夠推進,得益于農光互補之下農業基礎設施的提升。“根據開發協議,公司出資改善山上的農業用水條件,支持農光互補。”向東輝介紹,除了前期平整土地,還修建了水壩等灌溉設施,并對周邊道路進行了硬化或修復,帶動附近300戶涉地農民年純收入增加3000元以上。

在撒營盤鎮升發村,村支書王天志給記者算了一筆賬——升發村共有4600多畝光伏用地租給包括華電在內的多家企業的數個光伏項目,村民可獲得每畝約500元的租金。農光互補項目中,附近村民參與種植農作物,也有收益。

“2020年,我們村的集體收入只有5萬元,隨著光伏項目的到來,現在已經超過了200多萬元。”王天志說,建設電站時,不少村民參建掙勞務收入;項目建成后,有十幾戶村民實現了家門口就業,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,現在搬進了三層小樓。“我現在在電站做巡護,一個月發給我2400元,每年還有2萬元的土地流轉收入,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生長。除了社會效益,光伏電站還發揮巨大的生態效益,每年減少二氧化碳排放30多萬噸;項目還同步實施了生態修復,周邊的生態環境得到明顯改善。“除了種植牧草,我們還在不具備農業種植條件的地帶種植促進自然環境恢復的植物,恢復生態的同時,景觀也得到進一步提升。”龍鵬學介紹。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多名村民從事生態修復,每人每天可掙勞務費100元。

對當地政府而言,這座電站帶來了多贏的契機。“在稅收方面,該項目預計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產值約1.3億元。”王偉川說,在祿勸打造金沙江下游風光水交流儲一體化國家級示范基地方面,電站也具有引領效應,有效帶動當地產業結構的調整。

推 廣

革新技術,釋放澎湃綠能

記者來到華電云南新能源集控中心,只見數字大屏上閃爍著發電場站的設備狀態。向東輝介紹,按照公司目前的風光裝機規模來看,需運行人員200余人,維護人員480余人;完全采用智能管控模式后,運行人員只需40人,維護人員只需183人,能有效降低光伏電站運維成本,提高全員勞動生產率。

近年來,隨著光伏電站建設規模擴大,運維成本的縮減需求也更加迫切。通過把更多信息技術應用到能源領域,遠程集控、無人值守正成為集中式光伏電站生產管理的新模式。

國家制造強國建設戰略咨詢委員會副秘書長曾建平認為,光伏產業是典型的新能源與信息技術高度融合的領域。當前,包括光伏電站在內越來越多的新能源項目在推行智能技術應用。

今年1月,為落實《智能光伏產業創新發展行動計劃(2021—2025年)》,工信部發布第四批智能光伏試點企業與項目名單,推動加快實現智能制造、智能應用、智能運維、智能調度,全面提升光伏產業發展質量和效率。

除了光伏智能應用水平逐步提升,近年來我國光伏發電在應用場景上跨界融合的趨勢更加明顯。

走進祿勸縣工業園,記者看到多個廠房屋頂整齊安裝著一排排深藍色光伏板。“項目發電可供園區食品加工等企業使用,目前自用比例達40%,多余的電量可以上網。”祿勸穗發新能源有限公司項目經理黃扣東介紹,該分布式光伏項目年均發電量可達212萬千瓦時。

除了“光伏+工業園”,多場景下“光伏+”綜合開發模式將持續推動光伏跨界融合發展。

在分布式光伏方面,各地正積極拓展產業發展新空間。如北京市提出,新建公共機構建筑、園區屋頂光伏覆蓋率不低于50%;上海市規劃,2023至2025年,全市新建居住建筑光伏規模超過10萬千瓦;此外江蘇等地鼓勵光伏在交通、通信、數據中心等領域的拓展應用。

而集中式光伏方面,隨著用地管理愈加嚴格,發展“光伏+”模式的復合型光伏發電項目已成趨勢。經營者可在同一地塊之上同時發展農、林、牧、漁與光伏發電業務,如農光互補、林光互補、漁光互補、牧光互補等多場景的復合光伏項目,提高綜合收益。

當前,我國正在構建新能源占比逐漸提高的新型電力系統,持續推動能源革命,這也為光伏下游應用打開了廣闊空間。如各地在探索光伏制氫及制氨、制甲醇等模式,擴大對綠電的就地消納。

近日,國家能源局發布通知,積極支持新能源+儲能、光儲充一體化等聯合調用模式發展。“隨著光伏下游應用日漸豐富、占比不斷提高,儲能系統的配備將大大增強光伏發電的靈活性,降低電網調峰壓力。”浙江大學能源工程學院教授肖剛認為,為進一步拓展光伏應用的發展空間,要鼓勵在發電側、電網側、消費側部署儲能設施,讓新能源更好服務國家發展戰略,更好服務人民群眾美好生活。

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。這里雖是偏遠山區,貧瘠山地上的產出也點亮了都市的霓虹,為綠色低碳發家教場地展持續出力。過去30年光伏全產業鏈借著政策的東風、產業的紅利,擁抱數字化的力量,不斷壯大成熟;未來,隨著光伏應用的進一步拓展,光伏組件的身影還將出現在灘涂、魚塘、車站、礦坑……光伏產業將成長為一棵參天大樹,點亮美好生活,為綠色低碳發展提供更家教場地多機遇和動能。

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