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關鍵詞:發電;光伏;投資
中圖分類號:F540.34 文獻識別碼:A 文章編號:1001-828X(2017)001-000-01
光伏發電企業發展影響光伏發電市場的發展,為進一步研究光伏發電項目投資問題特點,探究解決的方法和途徑,首先分析總結光伏發電投資項目的特點及其存在的問題分析。
一、光伏發電企業投資項目的特點
1.需要大量的資金
太陽能光伏發電項目得先支付或預先支付大量資金。光伏發電項目由于自身的特點要求項目前期投入大,資本成本較高,持續投入期長,所以光伏發電項目需要投資者仔細小心的分析和決策。
2.項目施工期長
光伏發電項目整個周期可能會達到幾十年的時間,所以項目投資者必須承擔巨大的資金需求壓力和市場價格供需的波動風險。
3.變現能力差
整個光伏發電項目周期冗長,需要大量資金,整體造價昂貴,交易機會小,資金流動性小,對投資者的資金供應鏈是個巨大的考驗。
4.受政府政策波動較大
光伏發電綜合發電成本是傳統發電項目的兩倍以上,一旦政府下調對光伏發電項目或者企業的補助,這對整個市場和項目都是巨大的沖擊。
5.電資源并網風險
由于太陽能光伏發電具有不確定性,極易受到自然災害、環境變化的影響,對電力公司的調控和運行要求很高。長時間不穩定的功率電壓對整個電網的設備損耗提出了嚴峻的考驗。
6.發電量下降
光伏發電對光照的要求相當的挑剔,接連的陰雨天氣都很容易造成供電量的下降。這都直接影響了整個發電項目的效益。
二、光伏發電項目投資決策的影響因素分析
光伏發電項目在規劃、建成、和投入運營、獲利的階段無不是受到市場優勝劣汰的影響。同是還要受到政府相關的補貼政策等的影響。所以影響項目投資決策和項目投資的因素眾多,未知的風險貫穿整個光伏發電項目投資的過程。通過對光伏發電項目產業特點和經濟學原理,總結出以下兩個因素。
1.光伏發電項目的發電成本和項目投資收益率
光伏發電項目風險多,包括項目招標、開始施工到投入產出的項目全壽命周期過程中,光伏發電項目的設備和公司管理水準、還有項目進度和設備技術等風險因素的變動都會間接或者直接的作用在光伏發電投資項目的發電成本和資本的投入上。還會因為一些設備的質量,人員的素質影響到光伏發電項目發電效率、產出穩定性,最后作用在利潤的回報和投資者的回報上,影響投資者做出理智的決策。
2.影響光伏發電項目投資的政策和環境因素分析
環境的變動和政策的變動一直以來的都是影響光伏發電項目投資的主要因素之一。最后又直接作用到投資者身上,影響他們對太陽能光伏發電項目的投資決策。接下來我們將著重分析環境變化和政府政策變動情況下對投資者投資決策的影響。
(1)社會經濟發展的影響
世界經濟形勢的不斷好轉,環境保護的需要和清潔能源的需求增長推動了光伏發電市場的發展。社會經濟發展的不確定性,電價機制、環境保護、經濟結構等的變化影響光伏發電項目的投資決策。
(2)政府相關政策的影響
一國政府的利率財政政策和貨幣政策、產業管制政策、能源政策以及環保政等都會對影響光伏發電項目的投資決策。國家產業政策影響著光伏發電項目運營成本和投資收益。
(3)其他替代能源情況的影響
光伏發電項目也會受到其它能源消費情況的影響切,能源市場的各種變化、傳統能源項目和風電、水電等可再生能源發電項目的發電價格、電力市場供需變化及發電成本等都會影響到投資者項目投資決策。
(4)電力市場方面存在問題的影響
電網與電源建設發展的相互協調、需求側和電網方面相關技術及管理水平的影響、電力市場監管機制不完善的影響、現有發電企業對光伏發電項目市場力的影響以及發電企業與電網公司信息不對稱的影響。
(5)氣候等不可抗力引發風險的影響
光伏發電對光伏電站所在地的氣候要求較高,氣候的頻繁變化導致光照時間不足、不可控的自然風險都會影響光伏發電效率和發電成本,降低項目投資回報率。
在光伏發電企業項目投資決策實務中,影響項目投資的諸多相互影響、相互作用,投資者在進行決策的時候需要結合多方面的因素做出合理的決策。
三、光伏發電企業項目投資問題分析
光伏產業發展過程中仍然存在T多問題,不僅影響光伏產業的可持續發展,也會影響光伏發電企業項目投資決策。
1.光伏發電產業的市場化競爭是光伏發電平價上網的前提。
2.目前我國光伏產品的原材料和主要市場在國外,國內市場與生產能力相比,十分狹小。
3.光伏技術研發投入有限,研發能力和技術創新能力薄弱,后勁不足。
4.光伏技術的滯后使環保問題與高能耗問題凸顯。光伏產業的廢棄物也會產生環境污染。
5.政府的產業政策不夠細致,對光伏產業的行業競爭和產業發展的監管存在滯后效應。
6.電價補貼遲遲不能到位。對電站業主來說,遲遲沒有收到可再生能源補貼電費是需要克服的主要困難之一。
7.部分地方政府要求電站開發企業交納保證金,以確保企業能夠按期推進項目。
參考文獻:
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以廣州地區建設的裝機容量為10MW的并網光伏發電項目為例,進行光伏項目LCOE評估。本項目基本信息如下:裝機容量為10MW;運行年限為25a;建設成本為8元/W;折現率為8%;首年發電量為1080萬kWh;每年運行維護費用為96萬元;系統年衰減率為0.8%;其他費用為24萬元;所得稅率為25%;增值稅率為17%;系統PR值為80%;系統殘值率為5%[11]。PR值(性能比)是國際上評價并網光伏電站性能質量的一個非常重要的指標,其值為系統實際交流發電量與理論直流發電量之比。PR值考慮了光伏陣列效率、逆變器效率以及交流配電設備效率等因素,在一定程度上體現了光伏電站的綜合性能和質量。把以上初始條件帶入公式(3)測算本項目LCOE水平,LCOE=0.85元/kWh。通過測算得出:以目前的行業技術經濟水平,在廣州地區建設一個裝機容量為10MW的光伏發電項目,其LCOE水平在0.85元/kWh左右,與廣州市脫硫煤上網電價(0.502元/kWh)相比,約高出0.35元/kWh。
2影響LCOE的典型因素及敏感性分析
光伏發電技術日臻成熟,為盡快實現光伏發電平價上網,降低光伏發電項目的LCOE是亟待解決的問題。對光伏發電項目而言,影響LCOE的典型因素包括項目單位造價、項目所在地的太陽輻射量、系統效率、系統衰減率、運營維護費用、逆變器等關鍵設備使用年限。因此要理清系統成本、發電量和電站生命周期中的其他因素間的聯系,通過優化光伏系統設計施工質量以及完善運維管理體系等措施,盡可能降低項目的LCOE水平。下面將分析光伏系統單位造價、系統PR值、光伏組件衰減率以及太陽輻射量這4個典型因素,對項目LCOE水平的影響。本文選取廣州、上海、深圳、北京、蘭州和西寧等6個典型地點進行光伏項目LCOE比較與分析。6個地點的地理位置及年太陽輻射量數據見表1,其中太陽輻射量數據來自NASA。為清晰描述不同地點的光伏發電項目LCOE水平,在圖1中標出了6個地點的年太陽輻射值。圖1(a),(b),(c)分別展示了單位造價、光伏組件衰減率、系統PR值與太陽輻射量對項目LCOE影響作用的敏感性。測算條件如下:裝機容量為10MW;單位造價為8元/W;PR值為80%;年衰減率為0.8%;折現率為8%。可以看出,系統單位造價、光伏組件衰減率與項目的LCOE水平呈正相關,系統PR值和項目地太陽年輻射量與LCOE呈負相關。因此,光伏項目選址、系統設計、光伏組件及逆變器等關鍵設備選型與采購、光伏系統安裝、系統運行維護等各個環節都可能存在影響項目LCOE水平的因素。在進行項目選址時,盡可能選擇太陽能資源條件好、空氣潔凈度高的地區;在進行光伏系統設計、設備選型時,要根據項目實際情況優化系統設計,提高光伏系統PR值;要遵循合理的運行維護方案,平衡系統運行維護的投入與產出,保證光伏項目處于最佳收益狀況。從以上各個環節著手,方可最大程度地降低項目LCOE水平。由圖1(a)可見,項目LCOE水平隨系統單位造價的升高而升高。若系統單位造價為8元/W,當項目地太陽年輻射量由1000kWh/m2增至1800kWh/m2時,項目的LCOE水平將從1.038元/kWh降至0.577元/kWh。若某地太陽年輻射量為1300kWh/m2,當系統單位造價為6元/W時,項目LCOE為0.599元/kWh;當系統造價為10元/W時,項目的LCOE將升至1.297元/kWh。圖1(b)展示的是光伏組件年衰減率與太陽年輻射量對項目LCOE水平的影響作用。可以看出,當組件年衰減率以0.1%的幅度變化時,項目LCOE變化幅度并不顯著。當組件年衰減率從0.8%降低至0.7%時(在項目運營期25a內,光伏組件總衰減率從20%降低至17.5%),若太陽年輻射量為1300kWh/m2,項目LCOE將從0.792元/kWh升至0.798元/kWh。由圖1(c)可知,項目LCOE水平隨系統PR值的升高而降低。目前我國光伏項目的系統PR值絕大部分處于70%~80%。當太陽年輻射量在1300kWh/m2時,若系統PR值從70%升至80%,項目LCOE將從0.912元/kWh降至0.798元/kWh,降幅達12.5%。可見,提升系統PR值對降低系統LCOE水平的效果非常顯著。
3我國光伏發電項目LCOE水平測算
以裝機容量為10kW,500kW和10MW的光伏發電系統為例,對我國不同地區、不同光照資源條件的LCOE水平進行評估。評估邊界條件如下:太陽年輻射量資源條件為1000~1800kWh/m2;系統效率為80%;光伏組件的衰減率為0.5%~0.8%;光伏發電系統運營年限為25a;3種容量發電系統的單位造價分別為10~14元/W,7~9元/W,6.5~8.5元/W。圖2為針對不同裝機容量、不同光照條件、不同建設成本等條件下的LCOE評估。由圖2可知,裝機容量10kW的光伏發電項目LCOE為0.6~1.1元/kWh;裝機容量500kW的光伏發電項目LCOE為0.65~1.1元/kWh;裝機容量10MW的光伏發電項目LCOE為0.5~0.9元/kWh。根據國家發改委《關于進一步疏導環保電價矛盾的通知》,31省市脫硫煤上網電價處于0.279~0.502元/kWh,因此根據我國光伏發電項目的LCOE水平測試結果顯示,對于10MW以上裝機容量的項目,通過對項目建設成本進行精確控制,在脫硫煤上網電價較高地區可首先實現光伏電力平價上網。
4光伏項目LCOE發展趨勢預測
戶用光伏發電項目的應用和推廣,從某種程度上標志著光伏產業在人民日常生活中的普及程度,因此本文結合文獻[10]的數據,就戶用光伏發電項目LCOE水平的變化趨勢進行了預測圖3展示了FraunhoferISE針對LCOE的研究數據[10]。由圖3可見,2013年戶用光伏發電項目LCOE的平均水平為0.86元/kWh左右,其中平均PR為80%的曲線比較符合我國光伏發電項目的平均水平。觀察這條曲線可知,根據目前光伏產業發展水平預測,2015~2030的15年,光伏發電項目的LCOE水平將從0.108歐元/kWh降至0.072歐元/kWh,折合人民幣約從0.82元/kWh降至0.54元/kWh,降幅高達34%。本文分析顯示,從目前我國光伏產業的發展狀況來看,裝機容量為10kW的光伏發電項目在不同單位造價、不同太陽輻照條件下的LCOE處于0.6~1.1元/kWh。該結論與文獻[10]中的數據相吻合,通過這兩組數據可以預測我國光伏發電成本的發展趨勢。目前,我國居民生活用電價格在0.65元/kWh左右,如不考慮通貨膨脹等因素,我國可在未來15年內實現光伏發電平價上網;考慮近年來化石能源發電價格逐年上漲的現實,我國有可能在未來10年,甚至更短時間內,迎來光伏發電平價上網的時代。
5結論
[關鍵詞]光伏發電;項目驅動;校內外實踐
[中圖分類號]G712
[文獻標識碼]A
[文章編號]2095-3712(2014)34-0077-02
一、引言
目前,現代社會的高速發展帶動了人類對自然資源的大量消耗,尤其是近幾年化石能源的需求量日益增長,導致了化石能源出現不可忽視的危機,同時也產生了一系列環境污染問題。為了整個人類的可持續發展,各國將目光投向清潔的新型能源,特別是取之不盡用之不竭的太陽能更是新能源的首選,太陽能必將是未來解決環境與資源問題的必然選擇。基于此,國家能源局出臺《太陽能發電發展“十二五”規劃》,以期提高國家太陽能光伏發電規模。2013年8月12日,中國南方電網有限責任公司下發了《南方電網公司進一步支持光伏等新能源發展的指導意見》(南方電網計〔2013〕84號),進一步支持和促進新能源產業有序協調發展,大力推廣光伏發電產業的發展。
伴隨政策的出臺,除了大容量光伏電站投產建設之外,各種包含個人屋頂光伏系統在內的小型分布式光伏發電系統也不斷建立起來,這要求從事光伏產業的電力類專業學生具備光伏發電專業知識。“太陽能光伏發電應用技術”課程為電力類專業的一門專業選修課,具備較為全面的光伏發電系統知識,考慮到該課程概念性與實踐性較強的特點,為使學生更好理解掌握關鍵技術知識,提高學生學習興趣,以項目任務驅動配合校內外實踐動手教學方式,采用貼近生活的項目任,配合學生動手與參觀實踐相結合方式促進課程的學習。在成績提交和考核階段,以類似于產品會形式展示自己作品成果,提升學生對完成成果的自豪感,且牢牢記住完成項目任務的過程步驟和所涉及的知識。
二、以項目任務將概念知識具體化
(一)課程專業體系分析
1.課程內容分析
“太陽能光伏發電應用技術”課程涉及原理概念多,各個原理雖以光伏發電系統為實例,對光伏發電系統包含的關鍵部分,如光伏組件、光伏逆變器、光伏組件控制器、光伏交直流配電配等,都做了或具體或簡略的講解,但還是比較抽象,學生難以將書本上的原理與實際器件相聯系。即使將系統做個整體講解,學生也只能知道個大概用處,對專業知識仍無法深刻理解。
雖然課程概念性強,但具體的系統設備在日常生活中均可以見到,可以引入常見系統,再結合動手操作,引導學生從小系統到大系統自主分析設計,在主人翁狀態中學習知識。
2.課程專業崗位分析
在光伏專業目標是成為能獨立設計光伏發電站的光伏工程師,通過學習本課程,學生可以從光伏工程師助理開始,半獨立設計光伏發電站,逐步積累經驗,接著成為光伏工程師,最后成為完全能夠獨立設計的高級光伏工程師。
(二)生活實例形成項目,以項目驅動法教學
為引起學生學習興趣,將生活分布式小型光伏發電系統引入形成項目任務,首先根據學生初次了解知識的情況設定崗位,其次是完成各項任務,在任務不斷學習過程中根據考核其學習情況改變崗位,接著對任務進行成果講解,最后做集體分析總結,因此,根據學習知識掌握能力的崗位變化,可以形成幾人形成一個項目組,也可以個人成組。項目驅動及校內外實踐教學過程如圖1所示:
圖1項目驅動及校內外實踐教學過程
項目任務由小到大,由簡到繁,由生活到生產的內容制定,從日常生活的小型太陽能發電器件引入,激起學生興趣,同時導入相關原理知識點,在完成任務中學習原理知識點。課程在執行過程中,為強學生學習興趣與知識點理解,把校內外實踐安排在完成任務過程中,形成項目任務與校內外實踐相結合,貫穿在整門課程的教學始終。
三、利用校內外資源,形成實踐教學系統化特色化
(一)校內資源實踐系統化
在完成本門課程過程中,為使學生更系統理解任務需求,更好對任務進行展開。每項任務在進行之前,應讓學生先樹立系統概念。此時,采用參觀校內相關系統設備,讓學生實際動手運行,做好筆記心得,同時教師做部分講解,提醒應該注意的方面。最終學生對任務項目具有具體而系統概念,實際動手完成任務時考慮較為周全。
(二)校外資源實踐特色化
因校外大型實際投產運行中的光伏發電系統不允許學生動手操作,學生只能大致參觀一遍,但可根據能夠實現的任務項目,參與部分校外小型光伏發電系統建設,進行“小而全”的特色系統工作,如個人家用小型屋頂光伏發電系統項目。學生實際參與光伏發電系統建設,做力所能及實事,結合自己設計任務內容,既可以鍛煉動手能力,又進一步掌握專業知識。
四、以“產品”與答辯形式將考核趣味化
根據目前翻轉課堂的思想,當學生為課堂主人翁時,更能融入到學習當中去。在課程每個項目任務執行后考核中,將完成的項目任務作為“產品”,小組代表作為小組“產品人”展示成果,講解完成過程、系統涉及原理、系統功能特點等內容,同時,接受其他學生的提問,并做出回答。教師在過程中加以引導,最終根據學生綜合表現給予相應成績,對于只有單人成組完成項目的學生,在成績上可適當增加權值。通過這種形式,學生更深刻理解自己執行的項目過程,牢記項目任務執行時遇到的問題與所用到的知識,更好地掌握本門課程。
五、結束語
太陽能光伏發電產業仍將是國家和地方政府不斷推廣的新能源產業,各地區不斷興起一批批與太陽能光伏相關的企業,因此,具有太陽能光伏專業知識的學生必將有所發展。“太陽能光伏發電應用技術”課程提供了較為全面的太陽能光伏發電系統知識,采用項目任務驅動與校內外實踐教學相結合方式,將概念知識具體化,更容易讓學生掌握知識,在今后教學過程中可使用多種信息設備與虛擬軟件,豐富教學呈現手段,進一步提高教與學的效率。
參考文獻:
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【關鍵詞】分布式 光伏發電 建設 運營
1 分布式光伏發電概述與優點論述
分布式發電通常是指發電功率在幾千瓦至數十兆瓦的小型模塊化、分散式、布置在用戶附近的,就地消納的、非外送型的發電單元。其裝機規模較小,電能主要由用戶自用和就地利用的可再生能源、資源綜合利用發電設施或有電力輸出的能量梯級利用多聯供系統。
分布式發電的核心特征是“就地消納”。隨著集中式單一的電力系統己不能滿足負荷對供電質量與可靠性的要求。分布式光伏發電系統的系統建立,不僅能夠提高系統的靈活性及安全性,而且能夠節省投資,目前分布式光伏發電的優點主要有以下幾點:
(1)分布式光伏發電系統與建筑物結合的分布式光伏安裝在屋頂或墻面,無需占用新的土地資源,并且較為美觀。能夠有效的利用分散存在的可再生能源,減少化石燃料的消耗及其使用帶來的污染。
(2)經濟性方面,分布式發電相比大型電站的總投資要低,同時無需遠距離的輸電線路建設投資。分布式發電系統接近用戶負荷,就地消納,減少了電能的輸送損耗,提高了能源利用效率。
(3)分布式有利于電力市場的改革。在大電網出現故障時,仍能夠對負荷進行供電,表現出更強的可靠性。同時具有調峰的功能,是智能電網的重要組成部分。
2 分布式光伏發電建設運營模式的構建
傳統的項目融資方只負責光伏項目的融資業務,存在質量難以控制等諸多問題,光伏發電建設運營模式可以根據業主的不同要求設置不同的模式,通常分為兩個部分,下面我們就分別進行討論:
2.1 基于民用建筑的建設運營模式
2.1.1 民用建筑的項目合作方式
光伏項目公司可以通過各種渠道獲得融資,并負責項目的設計、建設、安裝、運營等。通過向貸款方、投資方募集資金,同時這種方式一般是基于長期的合同,以租賃費或者購電協議的形式獲得項目的投資收益。而發電項目的業主方則可享受自發自用所節省的電費,剩余電量采用凈電量計量的政策將多余的電量銷售給電網而獲得收益;或者直接按照光伏標桿上網電價銷售電能。
屋頂業主與項目公司的合作模式包括:
(1)在固定期限內,購買光伏發電系統產生的電量。該種形式下,屋頂業主購買光伏設備所發電能的電價低于傳統電價。
(2)支付固定的月租費用,在租用期限內擁有光伏系統所發的所有電量。在理想情況下業主租用光伏設備的費用通常低于其購買傳統電能的費用。
(3)業主支付全部初始投資,擁有光伏發電系統的產權,并且擁有全部的發電量的收益權。
2.1.2 EPC模式租賃/購買模式
基于個人屋頂的分布式光伏項目,EPC模式租賃/購買模式的實現可以依靠租賃/購買等模式實現光伏發電系統的安裝。在租賃模式下,屋頂所有者,即業主無需購買光伏系統,因此也就不需要大量的初始投資。項目由第三方提供融資,并由第三方負責設計、施工、運營等。這種模式在未來的中小型光伏項目中具有很好的競爭力。
在租賃模式下,項目業主向第三方項目公司申請后,項目公司根據政府光伏發展規劃和電網接入條件及項目業主屋頂的具體情況進行經濟可行性分析,并由項目公司進行融資,然后進行系統設計,包括了結構分析和太陽能電池板布局方式設計,接著進行安裝并檢查調試,在光伏發電系統接入電網后,對光伏設備進行持續的監控分析和運營維護。
成熟的光伏項目公司能夠為屋頂業主提供全方位的服務和靈活的選擇,其需要建立專業化的服務能力,包括以下三點:
(1)全方位服務能力。成熟的項目公司為業主的項目進行全方位的服務,包括為業主融資,定制設計工程,太陽能電池組件的安裝及持續的監控系統。并且有專業人員持續的提供關于項目狀態的信息及服務。
(2)質量能力。成熟的項目公司對于項目質量的關注不僅僅限于核心部件如太陽能電池組件的質量,還包括發電系統的軟件的質量要求,并配有具有專業資格的項目監理師保證項目質量。
(3)資源整合能力。成熟的光伏項目公司出來擁有先進的安裝技術,建立柔性方案庫,降低不同項目之間的復雜性,整合光伏發電系統的設計、運輸、倉儲、安裝全流程服務能力。以此為基礎降低成本,增加方案的經濟可行性與經濟吸引力。通過這三方面的能力提升,打造品牌效應,進行整體核心競爭力的提升。
2.2 基于工業園區的建設運營模式
傳統的分布式項目建設運營模式的建設方包括了設計單位、建設單位、O理方、施工單位、運行管理單位、檢修單位等。沒有形成統一的協調建設運營機制,因此造成了建設成本高,建設單位協調難度大,各方積極性不高等問題。
工業園區的建設運營模式應鼓勵工業園區成立管理委員會,政府牽頭,對園區的屋頂進行合理規劃,統一進行光伏項目建設的協商。并建立由工業園區管理委員會、項目投資方好和電網企業共同參與項目建設公司及運營維護公司,對工業園區內的分布式光伏項目進行統一的電費結算。由于光伏電源與負荷極為接近,在實踐過程中存在發電系統所有者難以收繳電費的困境。因此在購電協議模型中,第三方項目公司中包括電網公司,通過電網公司對負荷用戶進行電費的收取,能夠保證分布式光伏發電項目有穩定的電費收入。這種模式下,項目方需要通過光伏系統所發電能獲益,也就激勵促使項目方保證光伏項目的質量。由于一般工業區的用電量大,并且有較好的電價水平,所以這種模式也適用于在工業區屋頂建設安裝的規模較大的分布式光伏電站。
3 結語
綜上所述,能源安全和環境問題成為制約我國持續發展的瓶頸,而分布式光伏做為科學用能的典范形式,不僅具有可再生性,而且具有環境友好性的特點。
本文通過總結歸納分布式光伏發電產業的建設運營特點,分析了適于中國分布式發電發展的建設運營模式,希望通過相關分析,為分布式光伏發電在我國的發展提供足夠的理論依據。
參考文獻
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作者簡介
孫新鑫(1984-),遼寧省普蘭店市人。大學本科學歷。現為國網鞍山供電公司工程師。研究方向為電網規劃及電力工程技術。
關鍵詞:光伏發電;發電企業;項目投資;決策;研究
1引言
現階段,國內光伏發電主要用在照明、通訊和交通行業。我國太陽能資源非常豐富,具備開發和利用太陽能的各種條件。光伏發電企業的發展會影響到光伏發電行業的發展,要積極研究光伏發電項目投資問題特點,尋找更加高效的方法,總結光伏發電投資項目的優劣勢,為行業的可持續發展做出更多的貢獻。
2光伏發電企業的投資特點
光伏發電項目在建設之前要預先支付大量的資金,光伏發電項目建設過程的成本非常的高。持續不斷地投入資金,使得投資者需要小心地分析和決策。光伏發電項目的建設周期比較長,有的甚至會達到幾十年的時間。項目投資會承受到巨大的資金壓力,同時還要承擔市場價格供需波動風險。光伏發電項目周期漫長,實際的變現能力較差,不僅需要大量的資金,交易的機會也相對比較小。緩慢的資金流動對于投資方的資金供應鏈提出更高要求,需要在投資之前進行細致規劃。光伏發電項目受到政府政策波動影響比較大。光伏發電項目的建設成本遠遠超過了傳統的發電項目,如果政府對于光伏發電項目的補助比例出現調整,將會對于市場造成巨大的影響。太陽能光伏發展受到外界環境的影響比較大,非常容易造成自然災害、極端天氣的影響。項目運行過程中,對于企業的管理調控的要求非常高,電壓、功率的不穩定都可能造成巨大的經濟損失。光伏發電對光照要求也是非常嚴格的,比如持續不斷的陰雨就將造成供電量的減少,進而影響到整個發電項目的效益。
3影響光伏發電項目投資決策的因素
光伏發電項目在進行規劃、建成、運行、獲利階段會受到市場環境的影響,政府相應的補貼政策也是非常重要的影響因素。實際上,光伏發電項目投資決策和項目投資決策的影響因素非常的多,各種風險也會貫穿到整個投資全程。結合光伏發電項目特點和經濟學原理,從以下兩個層面做出分析。
3.1重視光伏發電項目投資收益率的控制
光伏發電項目涉及的內容非常的多,在項目招標、施工、投產的每一個環節都面臨著很多的風險。光伏發電項目的設備和企業的管理水平將會直接影響到經濟收益,項目進度和設備技術也間接地作用在投資項目的成本之上。人員專業素養和設備質量都會對于光伏發電效率、產出穩定性造成影響,最終體現在投資者的利潤回報中。
3.2針對影響光伏發電項目投資的政策和環境因素分析
市場環境和政策變化,始終是影響光伏發電項目投資的重要因素,對于投資決策造成明顯的影響。①社會經濟發展對于投資決策的影響。隨著整體市場經濟體制的完善,為光伏發電企業創設了更加完善的發展環境。科學發展觀的推廣和深入,對于環境保護工作提出了更高的要求。清潔能源的需求推進了光伏發電市場,對于行業的可持續發展做出了更多的貢獻。社會經濟發展具有很多的不確定性,比如電價機制、環境保護、經濟結構等內容都將直接影響到光伏發電項目投資決策水平。②相關政策對于投資決策的影響。國家的財政政策、產業管理政策、能源政策都會影響到光伏發電項目投資決策,要及時地學習了解政府的相關政策。③替代性能源對于投資決策的影響。光伏發電項目必然會受到其他能源消費的影響,風電、水電等可再生資源會影響到電價,同時還會引起市場供需結構的調整,以上問題就將影響到投資決策。④電力市場對于投資決策的影響。電網和電源發展的相互協調以及電網層面的技術運用,都會對于光伏發電項目市場造成影響,因而反饋到投資決策過程中。⑤氣候等自然因素對投資決策的影響。光伏發電對于當地氣候要求比較高頻繁變化的氣候會導致光照不足。各種不可控的自然風險會影響到光伏發電效率和發電成本,進而影響到投資決策。在實際的光伏發電項目投資決策過程中,各種因素的相互作用、相互相應對于行業發展影響是非常明顯的。投資者要從不同的層面進行思考分析,進而制定出更加科學合理的方案。
4光伏發電項目投資問題和內因分析
4.1光伏發電項目投資和技術瓶頸限制
國內光伏發電產業起步較晚,各種技術瓶頸限制了行業發展,太陽能發電成本比較高,已經成為制約光伏發電市場化、商業化的短板,同時也是影響項目投資的最大弱點。相應的技術研發投入不足,當前知識和技術成果轉化滯后,企業自身缺乏核心競爭力。
4.2光伏發電項目投資和電網層面問題
電網企業自身管理問題是制約光伏發電的重要因素,光伏發電受到電網設施的限制。一旦出現能源總量超出預定目標的情況,電網企業就不能全部收購。光伏發電受到天氣氣候的影響非常明顯,光伏發電并網存在波動性大、可調性差的特點,進一步增加了電網企業管理壓力。各地政府都比較重視新能源項目,但如果投資建設和國情不匹配,就可能脫離市場的容納力。
4.3光伏發電項目投資和產業鏈問題
光伏發電的產量鏈各個環節的技術要求和發展進程存在差異,光伏發電產業鏈的投資和發展并不合理。產業上游的硅材料生產具有較高的技術壁壘,西方國家的技術封鎖導致產業鏈成本大幅增加。光伏發電項目成本非常的高,嚴重地影響到投資積極性,進而阻礙了光伏發電項目的推廣和應用。下游的系統終端運用處于探索階段,技術綜合性要求比較高,關鍵技術仍不成熟。中游太陽能電池和組裝產業發展迅速,但是因為準入標準比較低,行業間的競爭十分的激烈。不僅利潤得不到保障,產品質量也參差不齊。總之,國內光伏發電產業鏈發展不合理,投資范圍會受到多種因素的影響。
4.4光伏發電項目投資和市場問題
近年來,國內光伏發電技術和設備逐漸成熟,太陽能照明應用也在不斷增加。光伏發電并網系統投資受到相關政策的影響,國內發電系統還是采用獨立式的發電體系。光伏發電并網沒有形成足夠競爭力,國內并網發電沒有完成商業化改革。國內部分光伏發電產品已經獲得了市場優勢,比如太陽能電池的生產。光伏發電產業的國際化是必然趨勢,因此企業要積極地提升自身核心競爭力。國內太陽能市場發展緩慢,沒有本地市場的支撐很難打開國際市場。光伏發電行業對于外部環境依存性很高,也會受到其他政策的影響。
4.5光伏發電項目投資和并網電價問題
光伏發電項目投資最核心的矛盾就是太陽能發電成本遠高于并網電價,項目的投資回報率較低,投資者缺乏積極性。并網電價高度會直接影響大了投資收益,進而影響到行業的健康發展。國內各地的太陽能資源、用電狀況存在很大的差異,因此要結合實際情況靈活調整。分地區制定電價,積極借鑒西方國家的成果經驗。依據當期具體情況制定電價政策,進一步提升光伏發電市場的競爭力。促進技術研發,降低成本激發投資積極性。
【關鍵詞】EPC光伏電站工程;建設過程;項目管理
在傳統電力工程管理過程中,管理成效難以滿足電力工程發展需求。對此,面對復雜多變的市場發展新形式,相關管理人員需要借鑒國際領域,設計相應的采購和管理模式,也就是EPC管理思想,這在電力工程施工過程中,業主向總承包商說明情況,總承包商為業主負責,對工程施工進行科學化,制度化的管理。
1EPC光伏電站工程建設的意義
伴隨著資源節約型和環境友好型發展理念的不斷深入,光伏電站工程建設逐日凸顯,光伏電站工程建設是我國綠色能源工程項目,其發電系統的運作流程,主要是將太陽光能進行轉換,使其成為電能,然后通過電網對其進行傳送。這項技術的優勢在于:電站不會出現能源枯竭的危險;太陽能是環保能源,并且可再生;對電站建設進行區域選擇,將光能資源作為基礎性內容,不會受到太多約束。因為太陽能芯片數據追蹤存在一定精確性,因此能夠有效降低系統的運行成本。
2EPC光伏電站工程項目
EPC光伏電站工程是設計采購施工總承包管理模式的簡稱,也就是在EPC管理模式下,業主和承包商之間簽訂合同,合同內容中明確設計、采購和施工等工作內容。總承包商以總價合同為依據,具體實施電力工程項目。在項目執行過程中,總承包商對安全問題、成本問題以及工程質量問題等進行嚴格把控,負責工程項目建設的整個過程。此外,EPC管理模式應用過程中,要牢牢抓住項目管理特點。因EPC項目管理模式和傳統管理方式相比,其服務的范圍逐漸向項目前做出了進一步的延伸[1]。
3EPC光伏電站工程在建設過程中的項目管理
3.1工程施工進度管理
光伏電站建設周期較短,但是所占用得土地面積較大對光電伏站工程設計、材料設備的采購上均存在較大影響。對此,對光電伏站的工程施工進度進行合理控制,十分重要。光伏電站工程實施前,需要制定一個科學可行的計劃,以光伏電站供電工程工期為依據,對施工進度進行科學合理的安排,對所安裝的機電設備進度進行規劃和分析。總承包商與施工設備供應商之間簽訂設備采購合同,明確設備供應具體時間以及所供應設備的具體情況,確保設備及時送達,并確保設備質量。設備抵達施工現場后,根據施工圖紙,進行設備安裝。在光伏電站工程施工現場,對設備存放位置進行科學規劃,確保施工過程中,能夠方便使用各種機械設備,減少施工現場二次運轉設備次數,確保光伏電站施工秩序,避免交叉作業,促進施工進度。
3.2施工成本控制管理
和普通電站相比,光伏電站施工成本較高。因此,EPC光伏電站工程對成本進行嚴格管理和控制十分必要。在對施工成本進行科學有效的管理過程中,需要對投資進行科學控制。總承包商需要建立專門的監理部門,對光伏電站工程投資進行嚴格控制和管理,并在企業內部制定相應的經濟制度,對光伏電站建設過程中的各類賬單進行復審,確認無誤后才能簽字。此外,總承包商還要跟蹤施工投資金的應用情況,對于偏差的部分做出詳細分析,并找出導致偏差的原因,采取相應措施,糾正問題[2]。總承包商對施工設備的選擇,直接影響工程施工成本。施工過程中,總承包商可以通過招投標的方式對設備供應商進行選擇,讓供應商之間相互競爭,從中選擇合適的設備供應商。同時,總承包商對項目各類合同進行嚴格管控,對施工成本進行科學合理的控制。
3.3工程的施工技術管理
對光伏電站施工技術進行嚴格管理,能夠提高工程質量,降低工程成本。光伏電站工程設計變更,會極大的影響工程投資,因此,要對電站工程施工設計進行有效控制,減少變更出現。施工過程中,結合現場實際情況,制定切實可行的施工技術方案,確保施工質量。例如電池組件,設置最佳安裝角度,提高組件轉換效率。對于電站電纜而言,對其進行科學合理的布置,使損耗降到最低,這樣做能夠使光伏電站轉換效率得到有效提高,最終促使施工技術得到進一步提升[3],圖1為施工過程質量控制流程圖。
3.4工程的施工安全管理
光伏電站施工單位在施工過程中,需要時刻注重安全問題。隨著“以人為本”觀念不斷深入人心,在光伏電站工程施工過程中,不僅要高度重視施工質量,施工人員的人身安全也要高度重視。施工過程中,合理設置安全防護設施,為施工人員配備相應的安全防護用品,委派專業安全員進行施工過程的安全管理,定期開展安全教育,提升人員安全意識,防止安全事故發生。相關管理人員對施工全過程進行嚴格監督,及時發現安全問題,并且采取相應的解決措施,確保光伏電站工程施工順利完成。
4結束語
總而言之,在EPC光伏電站建設過程中,通過優化施工設計,采取切實有效的安全措施、質量措施,優化施工工藝,強化圖1施工過程質量控制流程圖經營核算等管理手段,在確保施工安全、施工質量和施工進度的同時,降低施工成本,提高工程建設水平。
作者:賀才偉 單位:中國能源建設集團湖南火電建設有限公司
參考文獻
[1]安文,趙偉偉.光伏電站項目后評價實證研究———以中節能射陽光伏電站為例[J].工程管理學報,2013,01:53~57.
【關鍵詞】居民家庭;光伏發電;必要性;發展策略
0.前言
近些年來隨著光伏發電市場的逐步開拓,光伏發電逐步延伸至廣大普通居民家中,并逐步受到廣大人民群眾的認可。光伏發電項目將取之不盡用之不竭的太陽能轉化成人們所使用的電能,是未來供電企業發展的重點研發項目,對此,本文主要對居民家庭光伏發電的必要性以及發展策略進行分析。
1.光伏發電概述
所謂光伏發電,主要是運用光生伏特效應的原理實施的。光伏發電主要是運用太陽電池,將照射的太陽光直接轉化為可以使用的電能。隨著政策的支持,光伏發電已不在局限于發電場,其更深入到各個居民生活中,例如太陽能熱水器、太陽能燈具等,都是利用太陽能電池實現能源轉換的方式來對其進行供電的[1]。另外,也有很多公共設施是應用到光伏發電,例如,路燈、道路兩旁的電力設施等,有效的節省了大量的電能,充分將取之不盡用之不竭的太陽能作用發揮出來。現階段光伏發電系統主要由控制器、太陽電池板、逆變器等三大部件組成,其中涉及到大量的電子元器件,充分運用了電子技術、半導體技術等,是未來電能轉換的重要研發途徑。另外,光伏發電應用到居民家庭中,可以有效的降低居民家庭電能消耗的投資,可實行“自發自用、余電上網”(如圖1所示)。
2.居民家庭光伏發電的必要性
隨著人們生活水平的不斷提升,用電量的不斷增加,使得電力系統的用電負荷也在不斷的增加,直接增加了供電企業的負擔[2]。特別是在城市化快速發展的過程中,居民家庭的用電量不斷增加,將會對供電企業的供電系統帶來極大的挑戰,而且,后期經常會因用電負荷過大而出現線路以及設備的損害,從而增加了供電企業電力系統運行的投資,不利于供電企業的可持續發展。為了確保供電企業的可持續發展以及保證居民家庭的供電質量,需要采取有效的措施,光伏發電可以將太陽能轉換成電能,太陽能發電廠主要是運用光生伏特效應的原理來實施的,抓住這個突破口,可以將光伏發電項目延伸到居民家庭中,不僅可以有效的提升居民家庭的用電質量,同時,對降低供電企業電能輸送的負擔有著一定的作用,而且,光伏發電項目對減少居民用電的投資也有著極大的作用,是未來居民家庭供電需要廣泛拓展的供電市場,對促進供電企業的可持續發展有著極大的作用。
3.居民家庭光伏發電的發展策略
通過以上的分析了解到,光伏發電能夠給居民家庭帶來長期的效益,而且對保障居民家庭用電的可靠性也有著一定的作用,同時光伏發電更有利于供電企業的可持續發展,一舉三得。然而,在實際的發展中,居民家庭光伏發電項目的建設進度緩慢,很多用戶家庭缺乏對光伏發電知識的認識,針對這類現象必須采取有效的發展策略,如針對居民家庭光伏發電項目開展綠色通道、完善居民家庭光伏發電的政策、加大居民家庭光伏發電的宣傳等,具體發展策略分析如下。
3.1 針對居民家庭光伏發電項目開展綠色通道
以往在居民家庭開展光伏發電項目的過程中,相關部門會針對項目的開展進行重重審批,最終確定可以實施光伏發電項目之后,居民才正常建設光伏發電的項目[3]。整個光伏發電項目的報建流程較為復雜,且在居民家庭中實施普遍比較小,過于復雜的管理流程、審批流程等勢必會打消居民家庭光伏發電項目開展的積極性。對此,建議應針對居民家庭光伏發電項目開展綠色通道。首先,要對原有的居民家庭開展光伏發電的審批流程進行簡化,取消部分審批項目,提升居民家庭光伏發電小項目的審批效率。其次,應有針對性的開展綠色通道,由于居民家庭光伏發電項目比較小,與大的光伏發電廠無法比擬,安全威脅相對較小,再加上當今光伏發電設備配置警報系統、安全防護系統等,進一步保障居民家庭光伏發電的安全性,因此,應取消以往光伏發電的一些繁雜環節,為居民家庭光伏發電項目提供便利的綠色通道,加快光伏發電項目的建設,降低電力能源的消耗,減輕供電企業的負擔。
3.2 完善居民家庭光伏發電的政策
通過對居民家庭光伏發電項目建設來分析,整體建設效率不高,主要是因為居民家庭光伏發電具有一次性投資多、收益偏低、成本回收的期限比較長等原因,從而影響到居民家庭光伏發電項目開展的積極性。針對這類情況推行的補助政策、支持政策等,有助于推進居民家庭光伏發電項目的建設進程。同時稅務主管部門以及財政主管部門可以研究出臺免收居民家庭光伏發電的稅費政策,從而有效的調動居民家庭光伏發電項目建設的積極性。另外,在報裝建設及后續用電管理方面,應合理考慮申報流程、發票開具、補貼領取等問題,以提升居民家庭光伏發電項目建設的積極性。另外,應結合地區發展的實際情況,適當的出臺支持政策,以此來激發居民家庭光伏發電項目建設的積極性,從而有效的減輕供電企業的供電負擔,促進電力行業的穩定發展。
3.3 加大居民家庭光伏發電的宣傳
從目前光伏發電項目技術上來分析,光伏發電的項目可以選擇自發自用或余電上網等模式,居民家庭光伏發電項目雖小,但是在數量上是有著一定的優勢,有著很大的市場等待著去開發。但是現階段關注光伏發電的居民家庭并不多,大多數居民對這個項目都不了解,從而影響到居民家庭光伏發電的效率。另外,由于居民家庭光伏發電項目偏小,社會上對居民家庭光伏發電的宣傳較少,因此,應加大對居民家庭光伏發電的宣傳工作。應加大對可再生能源以及光伏發電的宣傳,并將光伏發電知識普及開來,讓更多的家庭認識到光伏發電的投資回報以及優越性等,全面提升居民家庭光伏發電項目投資的主動性和積極性,不斷的擴充居民家庭光伏發電的市場,并結合供電企業以及地區的實際發展情況等,來完善銷售、安裝、運行維護等一條龍的服務體系,全面提高居民家庭光伏發電項目建設的服務水平,加快居民光伏發電項目的建設進度。
4.總結
總的來說,當前居民家庭光伏發電的建設效率并不高,通過以上的分析得知產生這種現象的原因有很多,例如,居民缺乏對光伏發電知識的了解和認識、對居民家庭光伏發電缺乏支持政策和補助政策、居民家庭光伏發電的審批以及管理流程較為繁瑣,從而影響了居民家庭光伏發電項目開展的積極性。目前,供電部門已經逐步關注光伏發電居民家庭小項目的市場開發并結合自身管理加快了報建審批流程,這將有效推進居民光伏發電項目的推廣。本文主要從幾方面居民家庭光伏發電發展策略進行分析,希望可以為加快居民家庭光伏發電建設進度提供一定的幫助。
【參考文獻】
[1]劉洋洋.綠色生態住宅小區太陽能光伏發電系統的應用芻議[J].科技風,2011(03).
關鍵詞 光伏支架 有限元 優化設計
中圖分類號:TU318 文獻標識碼:A
0引言
由于西部地區光照資源豐富,以及光伏發電成本太高,中國開始在西部地區進行大型光伏并網電站的建設。西部地區尤其是西北地區的年有效光照小時數是東部地區的兩倍左右,甚至超過2000小時。而西部地區遍布的大片荒漠化土地,對于需占地面積較大的光伏電站和光伏電站運營企業而言,具有較大的市場競爭力與吸引力。
一般在一個大型太陽能發電站項目中,建安成本占光伏項目總投資的21%左右,如果選用的支架不合適,會增加加工成本、安裝成本及后期養護成本。因此,對光伏電站支架結構進行優化研究具有較重要的意義。
1光伏電站支架結構及優化方式
1.1大型光伏電站支架結構
目前西部地面光伏電站的支架普遍采用Q235-B鋼。綜合多種因素考慮,西部地面光伏電站建設一般采用固定式支架。目前普遍采用的固定式支架主要由橫梁、斜梁、前后支腿、斜撐組成,受力性能良好。
1.2 優化方式簡介
光伏支架為超靜定結構,進行優化設計時,采用簡單的手算等靜力分析無法得出準確的計算結果,現在普遍采用電算方式進行結構分析,計算光伏支架的強度、剛度、穩定性時普遍使用的軟件為PKPM和SAP2000。PKPM操作簡單,設計效率較高,但該軟件沒有適用于光伏支架的截面,計算時只能用近似的截面代替,其加載方式也不是很合理,計算結果并不能讓人滿意;SAP2000也有一定的缺點,對支架節點等細部,其無法進行受力分析。ANSYS在結構計算上功能強大,它能夠形象而準確地模擬出支架零部件中實體結構的細部受力特征,進而計算出不同工況下的結構強度。
2支架優化設計
主要對支架的部分構件進行有限元分析和優化。經過用鋼量統計,得出支架橫梁和前后立柱下方的底座用鋼量較大,因此著重對這兩部分進行有限元分析和優化。
2.1 支架橫梁有限元分析
為使力學計算方便,在SAP2000中對支架結構進行整體有限元分析時,常將支架橫梁建模成簡單的C型鋼形式,這樣計算結果就與真實結果有所出入。為準確計算出橫梁在不同工況下的應力,在SAP2000中對整體結構進行計算后,再在ANSYS中對實際的冷彎內卷C型鋼進行有限元分析,通過分析結果,可判定橫梁結構是否安全。
取一根4720mm橫梁進行有限元分析。光伏支架在某地使用時,受到了自重、風荷載、雪荷載、溫度荷載、地震等作用,將這些荷載進行組合,將最不利組合時的荷載換算成面荷載,施加在橫梁上。得出了兩種橫梁在相同外荷載作用下的強度、剛度結果,冷彎內卷C型鋼強度結果。
由計算結果可知,在荷載、約束等外部條件相同的情況下,冷彎內卷C型鋼的承載能力更好。簡化的C型鋼最大應力(強度)為179MPa,最大應變(剛度)為6.83mm;冷彎內卷C型鋼的最大應力(強度)為153Mpa,最大應變(剛度)為6.2mm。強度都小于Q235鋼的許用應力235/1.2=196MPa,剛度也滿足規范要求。
2.2 底座有限元分析
底座是連接光伏支架方形立柱和圓管地樁的零件,目前我方項目普遍采用的底座單個重量大約為2.6Kg。支架結構中,底座是重要的受力部位,且安裝支架時需要大量使用。如何在保證安全可靠的前提下將其重量適當減小,以達到降低成本的目的,值得研究。經初步分析,擬將底座的高度由150mm減小為120mm,厚度由8mm減小為6mm,寬度也適當減小。
現將新設計的底座在ANSYS中進行有限元分析,以確定其結構是否安全。根據地樁拉拔力的經驗值,取20KN作為底座受到的豎直向上的力,并將其換算成面荷載施加在底座的螺栓孔位置。
得出了底座的強度結果。為使計算方便,采用底座的1/2模型進行分析,加載時施加了對稱約束。
由計算結果可知,底座的最大應力(強度)為103MPa,小于Q235鋼的許用應力235/1.2=196MPa,最大變形為0.1mm,符合規范要求,因此,重新設計的底座結構是安全的。
3總結
光伏支架在整個光伏電站的投資建設中占了很大一部分,因此對它進行優設計很有必要的。同時我們也應該看到,目前市場的大電站支架結構較單一,優化空間有限,應在優化設計時切實保證其在25年內能安全使用。在設計時,要充分考慮《光伏發電站設計規范》中列出的各項荷載及對它們進行最不利荷載組合,這樣才能保證結構的安全。
參考文獻
[1] GB50797-2012.光伏發電站設計規范[S].
闡述了農業利用光伏發電的意義,結合甘肅省通渭地區的實際情況,闡述了發展生態光伏模式的意義。新能源的開發將有利于改善我國的環境,跟隨國家的可持續發展戰略,將光伏發電和農業相結合,太陽能光伏發電產業將會迎來一個很好的發展機遇。
關鍵詞:
光伏農業;發展現狀;農光互補
光伏農業是利用太陽能資源發展農業的一種新模式。“十三五”規劃要求加快推進中東部地區分布式光伏發電和西部地區光伏電站規模化發展,推進重點經濟帶及重點生態保護區高比例光伏應用,這對西部地區充分利用光伏發電促進農業發展提供了有力契機。
一、光伏發電對農業發展的意義
伴隨著生活品質的提高,人們對于環境的保護和健康的意識也隨之提高,傳統農業應該實現從注重農產品數量向注重質量和整體效益轉化,進而越來越注重生態環境保護,促進農業現代化建設。光伏模式和農業的結合具有重要性,發展光伏農業也具有重要的現實意義,推動光伏產業和農業的融合發展,可以很好地提升農業的品質,同時也可以緩解光伏產業的困境,從而使得農業和光伏產業“雙豐收”。
(一)有利于農業生產環境的保護
在傳統的農業中,農業病蟲防治,主要依靠的是使用大量的農藥、殺蟲劑等化學用品,降低土壤的肥沃度的同時,也對生態環境造成了很大的破壞,農產品也將會有攜帶農藥殘留的問題。但是太陽能殺蟲燈等設備,不僅可以解決上述問題,保護了生態環境的同時也提高了農產品的質量。
(二)有利于提高農業生產效益
光伏發電和農業的結合可以在保證年發電量的同時,還可以得到同樣的生態養殖收益,不僅為周圍的村民提供了就業的機會,同時還實現了發電和生態養殖的循環。光伏溫室的大棚不僅不多占耕地,還可以使得原有的土地進行增值,增加農民的收入,帶動國家經濟持續穩定的發展。
(三)有利于農村基礎設施建設
目前,我國在不斷推進文明村鎮建設,其中加快農村基礎設施建設是一個很重要的內容,如果能夠在農村推廣太陽能發電、太陽能取暖等,將會為農民的生活提供便利,對提高農民生活品質有很大的作用。我國是一個農業大國,只有農民的生活水平提高了,才能夠更好的反映出我國經濟水平的提高。
(四)有利于農業的長遠發展
光伏發電和農業的結合,不僅解決了光伏產業和農業發展之間土地資源爭奪的矛盾,而且也可以解決現代農業發展后續動力不足的問題,對于光伏發電的加入使得傳統農業有了新的活力。光伏發電和農業相結合,不僅推動了光伏農業的發展,而且也解決了光伏產業的發展困境,光伏農業的發展促進了光伏產業和現代農業有機結合,共同發展,對于我國農業經濟的發展有很大的推動作用。
二、農業利用光伏發電面臨的困難
(一)理論研究不充分,技術不夠成熟
甘肅通渭縣是一個農業大縣,人口眾多,土地資源緊缺。地區現在的光伏農業還處于初級的階段,缺少相應的理論支持,需要進行深入研究的是光伏農業經營模式、光伏農業重點發展領域、光伏農業政策等問題。同時目前由于通渭地區自身技術不成熟,光能的利用率還是比較低的,高端的光伏農產品還相對不足,相應的應用領域也不廣,比如光伏大棚,光伏養殖場等光伏農業的應用設施相應的設計也不夠完善,導致能源利用不夠高效,光伏農業的種植、養殖技術不夠成熟等。
(二)投資成本較高、投入與產出不平衡
目前,由于光伏農業的發展還是起步階段,所以一般一次性投入比較大,比如光伏蔬菜大棚等,大多數投資成本偏高,對于普通農民相對比較困難,但是農民作為光伏農業發展中的經營和參與者,這樣可能會打擊農民參與的積極性,會阻礙光伏農業的可持續發展。以甘肅省通渭縣為例,通渭地區的光伏農業發展還處于起步階段,宏眾工程也只是扶貧試點,前期的投入可能比較大,這就導致了光伏農業的投入和產出相對比較低,因此成本的回收期比較長。
(三)土地資源緊缺
通渭縣的氣候以干旱為主,這樣適合農業耕種的良好土地較少,很多地區的旱地多,條件相對比較惡劣。目前農村的耕種情況相對來說比較的單一,由于氣候條件比較干旱,耕種的面積和條件沒有改善,導致農業的發展相對緩慢。不過,氣候的干旱說明有很好的光照條件,太陽能源充足。另外,我國要求地面集中式的光伏電站用地為國有未利用的土地,就目前我國通渭縣的土地現有的狀況來說,大面積國有未利用的土地條件相對比較差,這樣的話,能夠利用的土地資源很少也是制約著集中式光伏電站發展的另一個難點。
三、促進農業利用光伏發電發展的對策
(一)國家制定相關的扶持政策
光伏農業是對傳統農業提升的重器,它不僅是助力傳統農業向現代農業邁進的農業新體制、新結構、新的產業形式的新農業形態,而且它的發展也將是必然趨勢,在發展過程中也會遇到各種實際的問題。這就需要采取一定的經濟、行政措施來推動,解決問題促進光伏農業的發展。各地政府不僅要建立相應可行的光伏農業用地、用電以及建立相應的資金扶持政策,用來鼓勵農民和企業參與到光伏農業領域中去,不僅給相關的公司進行補助,提高相關公司的積極性,還應該從每年的專項新能源資金中拿出部分資金來用于光伏農業的發展。光伏農業健康、有序的發展,離不開政策和資金的支持。
(二)打造光伏發電示范基地
大型的光伏發電和農業的結合,不僅節約我國的土地資源,而且還能夠促進我國經濟和資源環境相互協調發展,可以使科技農業和大型光伏發電能夠融合并可持續發展。在擱置的耕地建光伏電站,這樣才能夠更好的解決光伏農業和土地的沖突問題。改善土地環境,在不適宜布置組件的地方種植農作物,可以大大提高土地的利用率。2015年,通渭縣被列為全省光伏扶貧試點縣,通渭縣新能源基地建設從無到有,迅速發展壯大,正在向創建全省新能源精準扶貧示范基地奮力前行。國家不僅要扶持相應的行業,同時也要注重對于人才的培養,要在條件好,積極性高,交通方便的地區建立示范基地,總結實踐經驗,總結理論成果,逐漸通過以點帶面的形式推廣。
(三)制定特色整體發展規劃
可以依據當地的自然條件和市場狀況,確定光伏農業的發展策略,只有方向準確了才可以做到有針對性的進行生產,同時根據當地情況進行整體規劃,選準品種,穩步推進。各種花卉、蔬菜等植物,根據不同植物相應的生長規律應用不同的原則,光伏大棚的設計和建造也要區別對待,漁光互補,農業澆灌等項目也不一樣,所以要做到具體情況具體分析,具體的對待,根據不同的情況做出不同的方案。比如通渭地區具有發展光伏電站的氣候優勢,光熱資源充足,2015年,通渭縣被列為全省光伏扶貧試點縣,通渭縣新能源基地建設從無到有,快速逐步發展壯大,目前通渭全縣蔬菜種植面積2.39萬畝、雞存欄42.86萬只,飼草種植面積3350公頃,多年來積累的種植和養殖經驗,已經形成規模化效應;農業在和光伏發電結合情況下,發展農光互補,不僅僅有利于新技術的推廣,而且有利于改造傳統農業,實現傳統農業向現代農業的轉變。把大型的光伏發電和科技農業結合不僅可以節約現有土地資源還可以促進經濟、資源和環境三者的持續可協調發展。
(四)調動參與者的積極性
光伏農業作為一個農業經營項目,所以項目的主要參與者是農民,發展新興農業,尤為關鍵的是引導農民參與其中。首先要處理好農民在整個光伏農業項目中的責任、權利、利益之間的關系,讓農民作為光伏農業的主要參與者,才可以調動農民的積極性,得到廣大農民的支持。農民可以獨自也可以一起承包經營,也可以和農業合作社以及相應的光伏農業合作開發部門訂立合作的關系。通過政府合理的引導,將會吸引到更多的農民參與進來。建立光伏農業技術試驗基地,為推進農戶、企業、科研高校的合作提供技術體系。大型光伏發電與當地農業有機的結合,才可以真正實現現代農業和發電企業共同發展,實現共同盈利。才推動新型的科技農業發展和光伏發電的快速發展。同時也必須承認目前的農業互補項目在技術方面比如大型光伏供電站和通渭地區的農業科學技術結合方面還是一個初步的階段,不過單一技術的成熟,相信也會對光伏農業的發展起到促進作用。
作者:曹玉梅 單位:中國能源建設集團甘肅省電力設計院有限公司
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