空间不够?房顶有!开发分布式光伏,江苏点子多

江苏省的分布式光伏开发在屋顶式光伏和农光互补的领域探索出许多优秀的案例:屋顶式光伏的开发有效解决城镇地区光伏开发用地不足的困境,助力企业和公共机构实现节能减排目标;农光互补项目在多方合作中取得重大成果,带动了江苏省农业的低碳转型,提高了当地农村和农业从业者的收入。

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“世界光伏看中国,中国光伏看江苏。”江苏省是我国光伏产业的重要研发、制造基地,其分布式光伏发电开发工作也走在前列。2023年底,江苏省累计光伏发电装机容量接近4000万千瓦,位居全国第三,其中分布式光伏的占比达到70%。

江苏省的分布式光伏开发在屋顶式光伏和农光互补的领域探索出许多优秀的案例:屋顶式光伏的开发有效解决城镇地区光伏开发用地不足的困境,助力企业和公共机构实现节能减排目标;农光互补项目在多方合作中取得重大成果,带动了江苏省农业的低碳转型,提高了当地农村和农业从业者的收入。


01 集中式、分布式,光伏发电的两种模式有何不同?


在全球气候变暖和能源危机的时代背景下,太阳能开发利用规模持续扩大,其中太阳能发电,即光伏发电的快速发展备受瞩目。截至2023年底,我国光伏发电累计装机容量已达609GW,居于世界领先位置。


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光伏发电|图源网络


根据电站规模及与电网的关系,光伏发电系统可以分为集中式光伏和分布式光伏。集中式光伏装机容量大,发电直接并入公共电网。我国西北地区荒地面积广,太阳能资源充足,十分适合集中式光伏项目开发。然而,我国集中式光伏的开发面临建设地消纳能力不足,且电站距离用能需求高的东部经济发达地区远的困局,曾经出现了发电无处可用导致的“弃光”现象。


区别于集中式,分布式光伏发电则更贴近用户侧,规模较小但灵活性更高,可与建筑物或其他用地融为一体,解决经济发达地区缺少光伏建设用地的困境,并且能够做到自发自用、就地消纳,免去了长距离输送的电力损耗和大规模电网建设的费用,能有效提高能源使用效率。


我国的光伏制造业的与光伏发电相辅相成,光伏制造业的产业积累和研发更新为我国光伏发电快速推广奠定了坚实的基础,光伏发电的扩张也刺激了我国光伏制造业和光伏政策、制度创新。在这样的背景下,2022年我国光伏制造业的多晶硅、晶圆、电池和模块的产量分别达到了827万吨、357GW、318GW和288.7GW,行业总产值超过1.4万亿元人民币。


2023年,中国新增光伏装机容量21630万千瓦,同比增长147%,其中,分布式光伏装机9628.6万千瓦,同比增长88%,占全年新增装机的45%。


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2014年-2023年我国每年新增光伏装机容量©️自然田



02 全国第三:江苏省光伏开发领跑全国,分布式光伏占比持续扩大


“世界光伏看中国,中国光伏看江苏。”江苏省是我国光伏产业的重要研发、制造基地,集合了一众光伏名企业,在各地形成了多个光伏产业园。完善的光伏制造产业链通过技术创新使分布式光伏发电成本降至0.22~0.32元/千瓦时,依托于当地完整且极具竞争力的产业链,江苏省的光伏资源开发也处在全国领先地位。国家能源局数据显示,截至2023年底,江苏省累计光伏发电装机容量3928万千瓦,位居全国第三。


在装机容量不断扩张的同时,江苏省光伏利用结构也发生了质的变化。2014年底,江苏省分布式光伏累计装机容量85万千瓦,在光伏总装机容量的占比为33%。到了2023年底,江苏分布式光伏装机容量累计2772.2万千瓦,在总装机容量的占比达到了70%。


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2014-2023年江苏省光伏装机结构©️自然田


江苏省分布式光伏的快速发展离不开政策的支持,《江苏省“十四五”可再生能源发展专项规划》提出全力推进屋顶式分布式光伏开发、鼓励户用光伏系统普及;推进光伏发电与农林牧渔有机结合。在政策的支持下,相关单位、从业者等不断探索,实践出一系列优秀成果。


03 空间不够房顶有:屋顶式光伏助力企业、公共机构节能减排


中天绿色精品钢分布式光伏发电项目位于南通市海门港新区,是江苏省一次性投入建设最大屋顶式光伏。中天钢铁作为江苏省本地的钢铁制造业龙头企业,面对传统制造业面临的能源结构转型挑战,积极响应江苏省推广分布式光伏的政策,在产业园的厂房上设立光伏组件,建成72.5兆瓦发电站,预计年发电量超7700万千瓦时。通过“自发自用,余电上网”的模式,使生产车间用上了清洁的太阳能电力。


腾讯云仪征数据中心位于江苏省扬州市,是腾讯集团在华东地区最大的自建数据中心,同时也是一座“绿色电厂”。云仪征数据中心分布式光伏项目,在园区屋顶设立光伏组件,产生的清洁电源接入接入数据中心中压电力方仓,直接用于数据中心服务器和空调系统电力开销。该项目总装机容量12.92兆瓦,预计年均发电量超过1200万千瓦时。在提供清洁能源的同时,屋顶的光伏组件有效阻挡了阳光直射产生的热量,降低了夏季散热的空调能效。


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腾讯云仪征数据中心屋顶的光伏组件|图源网络


由企业牵头的,建设在厂房、办公楼屋顶的分布式光伏,有效利用了屋顶的闲置空间。光伏组件的建设成本、维护费用可以通过“自发自用+余电上网”,即减少企业用电成本、获得卖电收益的方式降低。在节能减排的同时,体现了企业积极承担社会责任的担当。


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屋顶光伏|图源网络


图书馆、博物馆、学校等公共机构也是重要的屋顶资源,2022年,江苏省发布《关于推进全省公共机构分布式光伏系统建设的通知》,要求各地积极推动公共机构光伏发电系统建设,为全社会发挥示范表率作用。


早在十年前,位于常州市的江苏城乡建设职业学院就已实践了公共机构屋顶光伏的开发运营。2012年,江苏城乡建设职业学院在建设新校区时,融入绿色建筑理念,在校园屋顶建设2.2MWp分布式光伏项目。项目于2016年10月正式并网,年均发电量超过200万千瓦时,可满足学校每年约40%的用电需求。在优化学校用能结构的同时,也为学校提供了绿色建筑的实践基地。项目投资2000余万元,采用合同能源管理模式,即能源服务企业负责项目全部投资并在节能效益分享期内拥有项目所有权。学校在分享期内优先使用项目产生电能,按同时段供电公司电价标准向能源服务企业支付电费,在分享期满后取得电站所有权。与企业不同,公共机构由于自身的非盈利性质,开发光伏项目面临资金问题。通过合同能源管理模式吸引社会资本,是减轻对财政支持依赖、促进公共机构光伏项目良性发展的途径之一。


屋顶光伏充分利用建筑物闲置的屋顶空间资源,缓解了光伏开发的用地问题,产生的清洁电力同时带来节能减排和经济收益的效果。这样的开发模式对于缺乏大面积空地的城镇地区的光伏开发具有借鉴价值。


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屋顶光伏|图源网络


04 高效合作,互利共赢:光伏助力农业升级


在乡村,光伏的开发同样要解决电站与农业生产争空间、争阳光的困局,各地在实践中探索出了光伏与农业互补的双赢模式。


扬州市宝应县是著名的水乡,全县滩涂面积超70万亩,县充分利用水面资源,开发建设“渔光互补”光伏电站。经评测,该县适合渔光互补项目的水面超过10万亩,预计总装机容量可达3GW。“上方发电,下方养鱼”的模式有效提高了水面的利用率,在产生绿色电力的同时,增加了单面积土地的经济效益,当地农民通过土地租金入股的方式参与项目并获得增收。宝应县的渔光互补项目,可以说创造了生态、经济、社会三方面的效益,使参与项目的政府、企业、当地农民都共同获益。


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宝应县全国光伏领跑基地柳堡镇400公顷水面“渔光互补”光伏发电项目|图源网络


阜宁县则通过改良荒地的土壤实践农光互补,改良后的土地上方架设光伏支架,下方种植喜阴作物。拉大组件间距、高度后,收割机、插秧机等大型农业机械可在组件间正常作业,农业生产效率不会受到电站影响。同时,运营电站的新能源企业与当地农业相关机构、企业合作,探索现代种植模式,发展休闲旅游;并与农贸公司对接,构建农产品直销渠道。农光互补项目的建设离不开政府、新能源企业、农业机构、村民的多方合作,根据当地日照条件选择合适的组件架设方案和种植方案是农光互补项目成立的基础,联合其他产业完善项目的服务系统更是锦上添花,打通一套高效合作的链条,实现多方合作共赢。


05 成果与展望


双碳背景下,江苏省掀起分布式光伏发展热潮。在江苏省分布式光伏项目的探索中,我们看到了分布式光伏项目与光伏制造业的相互成就。分布式光伏项目的大量需求为当地光伏制造带去大量生产订单,也在项目建造阶段产生了大量税收收入,形成了经济内循环。企业、公共机构农业机构、农贸公司等活跃在实践中,摸索出多方合作共赢的开发模式。


分布式光伏在促进节能减排,产生经济效益的同时,也使得各产业节能减排的效果得到“可视化”。传统制造业、农业在绿色转型时,即使通过向电网购买电力的方式实现电力化,由于很难区分其中火力发电和可再生能源发电的比例,节能减排的效果难以衡量。分布式光伏自发自用的模式,使各单位的用能结构更加具体、清晰,衡量绿色转型成果有了更可靠的指标。


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分布式屋顶光伏|图源网络


江苏省分布式光伏的快速发展离不开多方面的协作,实践中积累的经验也滋生出更多的成果。2024年1月,江苏省发改委发布2023年下半年分布式光伏市场化并网项目名单,公示了共计54个新项目,合计建设规模455万千瓦。这些项目将继续为江苏省的能源结构建设添砖加瓦。

  • 发表于 2024-05-14 20:09
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  • 分类:环保

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