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摘要:新能源和可再生能源从一开始受到关注,被认为是传统能源的替代者,其发展一直是全球关注的焦点,关系着未来全球能源战略的变化方向和能源格局。我国属太阳能资源丰富的国家之一,通过分布式光伏发电系统,可以将太阳能转化为电能,农光互补的出现可以实现土地增值利用,为社会带来巨大效益。基于此,本文分析了当前形势下,生态光伏电站与农光互补电站项目的开发情况,、分析了生态光伏电站与农光互补电站项目开发对环境带来的影响,为相关部门管理光伏发电站提供技术参考。
关键词:生态光伏电站;农光互补电站;项目管理
1引言
在目前的光伏电站系统构建中,信息网络化,智能化管理,物联网已经越来越受到重视,被使用大范围使用,光伏电站建设也不例外,涉及到系统中各个功能模块信息共享和管理,光伏电站前端的控制终端信息的传递有无线、有线、光纤等方式,本系统通过通讯实现,控制信息的上传下达。其中一路用于支架运转控制,另一路用于电站后台控制,区别于传统无线通信方式或单路通信模式,使整个系统信息传递更完善、更智能化,为整个电站物联网建设提供了基本的技术保障。
2光伏农业的重要性
2.1应对自然灾害的需要
为了全面应对温室气体引发的地表温度持续升高、雾霾、酸雨和沙尘暴等灾害天气,农业生产中不断在研究防范方法,这也是世界各国共同面临的问题,要想在较少面积中提高农业产量,则需要从技术开发上进行成果转化,有效开发新能源是当前研究的主要方向,科学家们通过对风能、核能、太阳能和地热能等可再生清洁能源的开发与利用,极大的缓解了传统能源依赖,实现了环境生态发展,有利于保持生态可持续性。在我国,大力开发新能源,应对气候变化也成为我国基本国策,为了全面提高农业产出率,提高性价比,我国将能源发展战略提高到国家层面,太阳能的光伏发电项目迎来更大发展空间。
2.2满足了环保要求
全面发展光伏农业是环保的需要,有效响应了世界低碳环保的口号,并能够通过光能转化,带动当地旅游及周边城市商业发展,有效保证了农村人口就业,使农民、政府和企业达到共同发展的良好效果。同时,全面开发利用光伏大棚项目,也是国家产业政策的总要求,通过新能源建设,合理利用自然资源,进一步促进了能源结构调整,达到了节能减排的良好目标,更能够通过光能转化,全面引领低碳环保能源潮流,建设光伏大棚是国家战略需要,更是农业生产需求。
3生态光伏电站与农光互补电站开发现状
我国的太阳能能源已经成为了我国绿色发展中必不可少的一部分,所以要想更好的发展生态光伏发电站,就要基于我国本国的国情进行考虑,将生态光伏发电站与其他行业的发电站相互结合。这种方式能够有效提高生态光伏发电站的整体应用效率。从2013年开始,我国开始颁布一系列与生态光伏发电站有关的管理标准以及发展政策。由此可以看出我国对生态光伏发电站的重视程度。另外,我国光伏发电站主要可分为两种类型,一种为小型生态分布式光伏发电站,另一种类型为大型生态分布式光伏发电站,并且国家对光伏发电站的补贴电价为0.35元每度。目前,我国农光互补发电站实施了政策补贴,其中一类地区包括宁夏、青海、甘肃以及内蒙古等,该地区发电站的补贴价格为0.9元每千瓦。二类地区包括北京、吉林、黑龙江、天津、辽宁、四川以及河北等地区,该地区的补贴价格为0.95元每千瓦。三类地区指的是除了以上两个地区以外的地区,该种类型地区补贴价格为1元每千瓦。另外,我国针对农光互补发电站制定了相对应的激励政策,并且在各个地方出台了保护措施,例如浙江地区,对农光互补电站给予0.1-0.5元不等的补贴,山东地区给予100万瓦的补贴,通过这种方式能够在扩大农光互补发电站应用范围的同时,还能够提高农光互补发电站的应用效率。随着国家对农光互补发电站的重视程度越来越高,农光互补发电站在我国未来具有较高的发展前景,进而提高我国发电站整体的应用效果,深入贯彻可持续发展的发展理念。
4农光互补光伏电站设计
4.1工艺设计
根据对比经济和技术的结果,本电站采用单晶单玻295Wp、300Wp太阳能电池组件,其中,295Wp单晶硅电池组件数量为305412块,每23块电池组件串联为一个基本汇流单元;300Wp单晶硅电池组件数量为33012块,每28块电池组件串联为一个基本汇流单元。依据倾斜面太阳辐射量的计算方法,通过分析该地区太阳辐射资料,可得出不同倾角情况下电池组件上太阳辐射量光伏组件倾角为31°时,倾斜面上所接受的太阳辐射量最大,相应的年发电量也就最多。但是,本光伏场区面积有限,组件按31°倾角安装时组件前后间距大,并且光伏电站设计容量与超配容量要求较大,需对光伏电站安装倾角重新计算。通过对比分析光伏组件不同安装倾角时的度电成本计算,在0~31°的范围内光伏组件安装倾角越大,年均可利用小时数越高,度电成本越低。考虑到光伏发电站面积有限,同时满足光伏发电站容配比的需要,采用的安装角度为26°。
4.2光伏电站年上网电量计算
光伏电站的系统效率是随着辐照强度不断变化的,辐照越低效率也越低,这是由于以下几点原因造成的:其一,组件、逆变器、线缆等的损耗并不是线性变化的;其二,在辐射很低时(阴天或雨天),存在组串电压过低,逆变器无法启动的阶段(而辐照量是累加的);其三,逆变器存在一定的自耗电情况(自耗电随负荷变化很小),在低辐照情况下占发电量比重较高,导致系统效率降低。一般地,在进行电站设计时采用的系统效率值是年效率,每一天的系统效率差异和辐照的变化范围有关,对于系统效率影响最大的其实是光伏组件。不同电站效率最高和最低差异很大,主要是因为逆变器规格、MPPT范围和其自耗电大小有关。本光伏电站发电量采用PVSYST软件进行计算,计算依据厂址修订后的太阳辐射量数据。考虑各种折减系数后,系统的总效率取84.2%。站区总发电量从第1年末到第25年末,本光伏电站年上网电量由第1年的14735.14万kWh下降到第25年的12183.08万kWh。按25年运营期考虑,总上网电量336477.71万kWh,年均上网电量约为13459.11万kWh。年均有效可利用小时数为1136.88h。
5结束语
光伏农业和我国当前经济转型的目标以及生态文明建设相契合,成为现代农业发展的一种全新模式。在这种模式下,不但可以实现土地立体化增值利用,还能带来显著的经济效益和社会效益。然而,因现阶段没有统一的标准,光伏农业还存在诸多问题,如技术不成熟、面临的土地问题等,为此制定光伏农业行业标准至关重要,有了标准才能引导产业发展的方向,可以为传统农业向现代农业过渡提供方向,更好地实现能源与农业、环境与发展、经济与资源的协调发展。
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