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“光伏+”五大开发模式

前 言

3060“碳达峰、碳中和”提出后,各大发电企业纷纷布局新能源行业,提高新能源装机水平。但新建传统光伏项目的用地趋近紧张,且有些传统的光伏项目会使土地(di)的生(sheng)态承载力降低。

北京垣博电力科技有限公司在“光伏+”领域提前谋划,通过开展“光伏+”项目研究,探索光伏产业(ye)与农业(ye)、生态、建筑等(deng)多领域融(rong)合的开发(fa)可行性(xing)以及(ji)开发(fa)体(ti)系(xi)。

本文在光伏产业与各类领域融合形式上做出研究,依托项目特点进行分 类,形成五个开发模式,助力集团“光伏+”项(xiang)目的(de)开发、落(luo)实(shi)(shi)和(he)实(shi)(shi)施(shi),打造通往新(xin)(xin)产业、新(xin)(xin)模式(shi)的(de)桥梁。

01、为当地引入产业,依托项目资源整合开发
 

(1)农(nong)光互补建设模式

将太阳能光伏发电和农业种植相结合,无污染、零排放,又不额外占用土地。其模式是棚外光伏发电,棚(peng)内(nei)种植蔬菜,可以(yi)实现土(tu)地立体化增值利(li)用(yong)。

(2)林光互补建设模式(shi)

林光互补是独具特色的一种造林模式,充分利用光伏板架与地面2米以上高差的足够空间,大力发展经济灌木种植,让光伏发电与林(lin)业开发(fa)有机结合,既可实现土(tu)地(di)的(de)立体化增值利用。

(3)渔光互补建设模式

项目从渔光互补的需求出发,在鱼塘水面上方架设光伏板阵列,光伏板下方水域可以进行鱼虾养殖,光伏阵列还可(ke)以为养鱼提(ti)供良(liang)好的遮挡作(zuo)用,形(xing)成(cheng)“上可(ke)发电(dian)、下可(ke)养鱼”的发电(dian)新模式。

(4)牧光(guang)互补建设(she)模式

项目从畜牧业的需求出发,自然能养重复利用,上层光伏发电,下层从事畜牧业,将光伏转换发电应用到养(yang)殖牧(mu)场建(jian)设上,实现土(tu)地立(li)体化增值利用,建(jian)设现代高效(xiao)农(nong)业综合经(jing)济体。

02、利用集团现有开采废弃区进行土地恢复和再利用

根据项目区风沙致灾机理及风沙灾害特点,因地制宜、因害设防地采用植被种植方式防治风沙措施,构建一种风沙综合防护体系,使项目区的风沙灾害得到有效治理和控制,从而起到不影响光伏电站正常运营的(de)效果。

(1)“灌(guan)+草”结合(he)风沙防治(zhi)设计方案(an)

因地(di)制(zhi)宜的采(cai)用(yong)地(di)表(biao)种植“灌(guan)+草”结合模式(shi)进(jin)行(xing)风沙防治措(cuo)施,构建(jian)地(di)表(biao)植被保护体系,采(cai)用(yong)的防治措(cuo)施包括:项目区域设(she)立灌(guan)木植物固沙方格(ge)、沙生(sheng)植物种植等。

(2)特殊的风(feng)沙(sha)防(fang)治设计方案(an)

项目区内固定倾角支架光伏板(ban)(ban)下(xia)(xia)——板(ban)(ban)间固沙:该区(qu)域均是固定倾角(jiao)支架(jia),固定倾角(jiao)支架(jia)区(qu)域内板(ban)(ban)下(xia)(xia)采用板(ban)(ban)间设置草方格种植(zhi)草本植(zhi)被。

(3)光伏+土地修复治理

可采用(yong)柔(rou)性支(zhi)架以及大坡(po)(po)度(du)大跨(kua)距斜坡(po)(po)支(zhi)架技术,该技术可适应不同坡(po)(po)度(du)坡(po)(po)向地(di)形,能够(gou)进行(xing)大跨(kua)度(du)张拉横穿沟(gou)壑。不仅能有(you)效地(di)降(jiang)低项(xiang)目(mu)整体建设成本(ben),提(ti)高安全耐用(yong)性、抵(di)御(yu)大风破坏 ,同时,相同土地(di)面积的区域(yu),建设容(rong)量约(yue)为(wei)常(chang)规固(gu)定支(zhi)架的3倍,极大地(di)提(ti)升土地(di)利用(yong)率(lv)。

03、多能互补,取长补短

(1)与增量配网试点结合

增量配网(wang)业(ye)务(wu)和售(shou)电(dian)业(ye)务(wu)可以(yi)为多(duo)能互补系统能源的生产(chan)、传输和消费之间建立一种(zhong)(zhong)关联,进而实现(xian)多(duo)能互补优(you)化。多(duo)能互补在(zai)增量配网(wang)中开展,可以(yi)在(zai)较大(da)(da)范围内实现(xian)多(duo)能互补系统的集(ji)成优(you)化,是大(da)(da)型多(duo)能互补项目重点考虑的一种(zhong)(zhong)发展模式。

(2)与微电网结合

《推进(jin)并(bing)网(wang)型(xing)微(wei)(wei)电(dian)网(wang)建设试(shi)行办法(fa)》明确了并(bing)网(wang)型(xing)微(wei)(wei)电(dian)网(wang)建设的基本原则(ze)以及交易(yi)方(fang)式。微(wei)(wei)电(dian)网(wang)是多(duo)能(neng)互补集成(cheng)优(you)化的重要手段(duan)之一(yi),而《推进(jin)并(bing)网(wang)型(xing)微(wei)(wei)电(dian)网(wang)建设试(shi)行办法(fa)》则(ze)是实实在在为多(duo)能(neng)互补+微(wei)(wei)电(dian)网(wang)的操(cao)作(zuo)提供了操(cao)作(zuo)办法(fa)。

(3)与分布(bu)式(shi)发电交易试点(dian)结合

该模式(shi)实际与增(zeng)量配(pei)网的结合(he)模式(shi)原理一致,均(jun)是在配(pei)电网范围内通过市场交(jiao)易建立(li)多(duo)能互(hu)补(bu)系(xi)统和(he)用户的偶合(he)关系(xi),进(jin)而实现多(duo)能互(hu)补(bu)系(xi)统优化。

(4)“互联网(wang)+”智慧能源

一(yi)方(fang)面整合(he)多种能源发(fa)电(dian)技(ji)(ji)术,加大风光水(shui)火储多能互补(bu)关键技(ji)(ji)术和专用技(ji)(ji)术以(yi)及(ji)多能互补(bu)控(kong)制器等(deng)关键设(she)备(bei)研发(fa)力度(du);另(ling)一(yi)方(fang)面,搭(da)建(jian)好(hao)实验平台,为这些(xie)技(ji)(ji)术、设(she)备(bei)和系统的可靠性(xing)验证提供平台支持。

(5)多能互补园

多能互补园区综合智慧能源项目以园区为单位,以天然气分布式能源站为核心,集成分布式光伏、分散式风电、需(xu)求侧(ce)(ce)响应等(deng)辅(fu)助供用(yong)能(neng)系统,实(shi)(shi)现供能(neng)侧(ce)(ce)的(de)多(duo)能(neng)互补和用(yong)能(neng)侧(ce)(ce)终 端一体化,充分利(li)用(yong)先进的(de)能(neng)源互联(lian)网(wang)、大数据等(deng)信(xin)息化技(ji)术,实(shi)(shi)现区域(yu)能(neng)源供需(xu)的(de)智慧化管理(li),构建(jian)新型供能(neng)用(yong)能(neng)生态链(lian),满足绿色低碳、安全高效(xiao)、可持续发展要求。

04、基于光伏组件结构及布置的灵活性、应用价值

(1)光伏建(jian)筑一体化(BIPV、BAPV)

光伏建筑一体化在行业内分为两类,一类是BAPV,将光伏系统附着于建筑物之上,建筑屋面与光伏系统分别构成各自的系统,两者之间物理结合;另一类是BIPV,将太阳能光伏发电产品集 成在建筑上,能够作为建材替代现有的屋面,如采光顶、光电幕墙、光伏瓦屋顶以及光伏组件屋面,均属于建材型光伏系统。

(2)光伏+交通(高速(su)收费站、服务区等)

随着科技发展,光伏+应用场景越来越多样化,可以看到在高铁、普铁、高速服务区、车棚、停车场等都有光伏+的(de)(de)应 用(yong)。绿(lv)色交(jiao)(jiao)通基建再(zai)加上新能源车、充电桩等清洁新能源供给,是支撑交(jiao)(jiao)通能源优化、提高(gao)可(ke)再(zai)生能源比例,将(jiang)绿(lv)色电力有效推动(dong)到交(jiao)(jiao)通上,促进(jin)交(jiao)(jiao)通行业低碳化发展的(de)(de)重要举(ju)措(cuo)。

05、基于国家及当地政策的支持

(1)整县推进分布式光伏

未(wei)来,整县(xian)(xian)推(tui)进的形式可能会形成一(yi)家为主、多(duo)家为辅的综合(he)机制(zhi),该(gai)机制(zhi)类似(si)工程总(zong)包(bao)。该(gai)模式既(ji)保证了整县(xian)(xian)推(tui)进的原则(ze)性问(wen)题,也保证了地(di)方政(zheng)府及地(di)方企(qi)业的沟通(tong)灵(ling)活性。

(2)光伏+现代(dai)化农(nong)村建设(“沐光行动”)

大力推广太阳能、风能供暖:利用农房屋顶、院落空地和具备条件的易地搬迁安置住房屋顶发 展太阳能供热。在大气污染防治重点地区的农村,整县域开展“风光+蓄热电锅炉”等集中供暖。在青海、西藏、内蒙古等农牧区,采用离网型光伏发电+蓄电(dian)(dian)池供电(dian)(dian),利用户用蓄热电(dian)(dian)暖气供暖。

结 语

在国家“碳达峰、碳中和”的战略背景下,“光伏+”产业凭借政策环境的优势以及自身技术灵活性及应用范围广的特点,或将迎来突破性进展。通过“光伏+”产业推动新能源的发展,实现精准扶贫,助力分布式能源、绿网型、智能微网和新型城镇化,建设农业与光 伏一体化电站,将传统农业种植与光伏发电相结合等方式,提高光伏发电项目土地的综合利用率,实现阳光、土地资源的立体高效利用。“光伏+”产业得到了国家政策(ce)、投资商(shang)、用户(hu)等各方(fang)面的青睐和支持(chi)。

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