农业光伏or光伏农业(下)——渔光互补
相对光伏大棚,渔光互补有一定的优势。首先,鱼塘、滩涂等地域基本不能种植作物、跟农业不产生冲突所以土地性质不敏感。其次,光伏大棚的光伏与植物争夺阳光资源,光伏直接影响植物生长的“大环境”。而渔光互补影响的是局部的“小环境”。第三,渔光互补的投资比农业大棚小,一个达到基本要求的连栋大棚投资约为400-500元每平方米。(不含光伏部分)而渔光互补项目,只有桩基部分投资相对地面电站较大。本文就渔光互补项目自身特点,简述渔光互补项目对环境的影响、经济可行性、以及技术方面的应该注意的问题。
1.光照对水产类的影响
结果表明:凡纳滨对虾在金卤灯照明的条件下生长最快,在日光灯的连续照明下生长最慢 ,在其他的光照条件下与黑暗对照的情况下其生长没有显著差异。其中,金卤灯照明条件下凡纳滨对虾的特定生长率比日光灯连续照明时要快55.89%。
但高功率白炽灯照明条件下凡纳滨对虾的生长速度稍快于剩余各处理。低功率白炽灯照明条件下凡纳滨对虾的特定生长率略低于黑暗对照,即使延长光照时间也未见显著的改善。在具昼夜节律日光灯照明条件下凡纳滨对虾的特定生长率稍高于黑暗对照,但延长日光灯照明的时间反而显著降低了凡纳滨对虾的生长速度。出现上述情况可能与作为光源的各种灯具的光谱范围、光色、光强等属性有关。日光灯的光谱通常包含有紫外线的成份,可能是对虾生长较慢的原因之一。金卤灯的光谱含有较多近红外线成份,更接近于太阳光线,这可能是金卤灯更适宜于生物生长的原因。
光伏影响光照,但是光照对水产品的影响远比对绿色植物的小。主要原因是水产生物的自主性高于植物,鱼虾可以自主的迁移到光照较好的地方。综上我们可以得出推论,光伏对水产品是有影响的,但影响有限。
2 农光、渔光互补对比
农光互补项目受到大棚结构的影响占地面积相对变化较大,江苏宿迁地区连栋大棚使用普通组件1MW面积约为20亩。如果使用透光双玻组件或者透光薄膜组件,1MW占地面积可以达到38-40亩。
在同样的地区鱼塘占地面积相对较小,靠宿迁较近盐城地区的渔光项目1MW占地面积约为17亩。除了桩基高于普通的地面电站,其他设计要素和地面电站没有差别。
渔光项目安装在水面上,对桩基有特殊的要求。一般会依据《10G409预应力混凝土管桩》图册进行设计。要求施工过程中以标高控制为准,要求底部桩端全截面进入池塘底不小于3m. 上部桩端高出设计洪水位不小于0.4m。
鱼塘越深桩基的成本越高,例如鱼塘水深3米,桩基高度至少需要6.4米。边长300mm的方形桩基含人工大约每米100元,直径300mm的空心圆桩大约70元每米。支架跟地面电站使用的没有太大差异。
根据下图所示,1MW单元需要740根左右桩基。支架部分使用Q235b钢材按照0.4元/w的市场均价计算。1MW渔光项目的桩基+支架成本大致约84万(6米桩基)。按照连栋大棚1MW占地20亩,每平米400元计算。(含:浮法玻璃、遮阳帘、通风系统、加湿系统等)成本约532万。即使用最简易形式连栋大棚成本也在250万左右。
按照10MW的容量进行财务建模。假设不含支架与桩基其他设备的成本相同并按照6.5元/W计算;太阳能年均日照小时取1400h;系统效率相同取75%。
渔光项目支架与桩基项目成本换算为0.8元/W;农光项目支架与桩基成本换算为2.5元/W;系统运维费用100万/年;银行贷款利率6%;电价1元/kwh。
同时江苏省地区农业用地租金600-1000元/亩/年;鱼塘租金800-1200亩/年。差距约200元/亩/年,25年土地使用费用差距很小。
财务评价指标汇总表(渔光项目)
4.3 金属支架和接地网
江苏、山东、浙江等分布着大量面积不等的盐田,利用地下卤水进行“井滩晒盐”高盐分的土壤对金属有强腐蚀性。盐田场地水质对混凝土结构具有强腐蚀性;对钢筋混凝土结构中的钢筋具有强腐蚀性。地下水水位以上的场地土壤对混凝土结构具有弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋及具有强腐蚀性。
在支架系统的选择上应采取:预应力混凝土管桩采用抗硫酸盐硅酸盐水泥、掺入抗硫酸盐的外加剂、掺入钢筋阻锈剂、掺入矿物掺和料,表面涂刷防腐蚀涂层35mm。
常规光伏电站接地材料首选镀锌扁钢。但厂址为盐场或者强腐蚀地区时,需选择钢镀铜材料。 钢材不存在点蚀,属于缓慢的均匀腐蚀,铜在土壤中的腐蚀速度大约是钢的1/5,铜的年腐蚀率约为0.02mm/年,纯铜接地装置的寿命可达50年,钢镀铜接地装置的实际寿命可达25-30年。
结论: 渔光项目在经济上优于农光项目,但是选址复杂,应仔细选择项目。
潮湿环境是电子设备最大的不利因素,应该选择防护等级高的设备。
作者:张喆
“光伏+农业”八大模式你了解多少呢?
《关于实施乡村振兴战略的意见》明确提出“乡村振兴获得关键进度,制度框架和政策体系基本上产生”的目标任务,而乡村振兴战略的落地式,将于土地革命、农业规模化经营、基础建设等领域产生投资机会。
在这里环境下,光伏农业项目的发布遭受密切关注,其对于国内农业发展趋势所作出的贡献不容小觑。新能源技术+新农业,一个代表着绿色转型发展之将来,一个代表着需求侧改革之基石,光伏发电使最传统农业焕发出了新的生命力。光伏农业指的是在农业生活实践环节中,要实现一地常用,提升企业土地产出率,将农业运营设备(或模块)的前提下科学设计、有效嫁接法光伏发电的运营模式。
在光伏电站设计方案、基本建设、运营过程中,预埋给农业栽种、饲养所必需的室内空间,确保在光伏电站正常的发电量的前提下,达到绿色植物、动物的生理需要,做到农光互补的效果和经济效益,完成绿色生态农业、循环系统农业技术性方式集成化和创新,为农业可持续发展观提供有力的技术保障。
“光伏发电+农业”是一种新兴的农业方式,不但克服了采水浇灌机械所需的供电系统难题,不可避免光伏行业和农业争地状况,还可以将多出来的电卖给国网。现阶段光伏农业主要包括四大方式,即光伏发电栽种、光伏发电饲养、光伏发电水利工程、光伏发电茅舍,
在其中又分为菌类光伏发电、渔光互补、蔬菜水果(瓜果蔬菜)光伏发电、禽畜(农牧)光伏发电、林光、中药材光伏发电、绿色生态光伏发电、水利工程光伏发电等。在当下光伏产业高速发展的的浪潮下,光伏农业饰演重要的角色,具备宽阔未来发展趋势。
光伏发电+蔬菜水果/新鲜水果将顶棚太阳能发电和棚下农业栽种紧密结合,推动农业企业转型升级。粮食作物层面,能够栽种航空航天蔬菜水果或者耐寒花卉,这一类项目也可以做一些度假旅游农业。
光伏发电+菌体在空闲地栽种速生树种绿色植物,对废旧资源循环利用,处理很多固态废旧菌包的环境效应。
光伏发电+养殖行业光伏发电加养殖行业,能是散养,还可以搭养殖棚,能够养殖羊猪鸡乳牛肉羊野兔子等,多见食草动物。
光伏发电+水产业(渔光互补)利用渔塘广阔的总面积,在上面组装太阳能光伏板来发电量,太阳能组件立体式布局于河面上边,下边水产品养殖,一地双用,盈利比纯粹水产品养殖大幅度提高。现阶段渔光互补的重要归类有密闭式、敞开式、飘浮式和跳跃性。一般修建在湖水,河,池塘,溪,煤矿塌陷区,稻田养鱼等地区。
光伏发电+绿色生态利用荒地荒山坡、盐碱土、废旧煤矿区等闲置地,开发设计绿色生态光伏发电,基本建设光伏电站,能够实现环境保护、经济收益双收,同时还可以使这种废旧土地资源获得轻徭薄赋,一举多得。
光伏发电+水利工程偏僻乡村,特别是山区地带、岛屿,在解决生产制造、生活用电的前提下,促进乡村机电工程提灌、农业节水灌溉等现代农田水利灌溉技术发展,以实现节约人力资源、资金、物力资源、电力工程的效果。光伏发电水利工程涉及到的行业或技术有光伏发电打水系统软件(或称光伏发电扬水系统软件)、田地提灌、农业节水灌溉以及自动控制系统和光伏发电饮用水、光伏发电海水淡化设备、光伏发电废水处理等,行业十分广泛。
光伏是太阳能光伏发电系统的简称,是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。
光伏农业又叫农光,它不局限于光伏,还包括光热。光伏农业就是将太阳能发电技术广泛应用到现代农业种植、灌溉、病虫害防治以及农业机械动力提供等领域的一种新型农业,主要有光伏灌溉、光伏大棚、光伏养殖、光伏农场等多种形式。
“光伏+农业”是一种新兴的农业形式,不仅解决了取水灌溉机械动力所需要的供电问题,避免了光伏产业和农业争地情况,还可以将多出来的电卖给国家电网。
目前光伏农业主要有四大模式,即光伏种植、光伏养殖、光伏水利、光伏村舍, 其中又分为菌菇光伏、渔光互补、蔬菜(瓜果)光伏、畜禽(牧业)光伏、林光、药材光伏、生态光伏、水利光伏等。在当下光伏行业快速发展的浪潮下,光伏农业扮演着重要的角色,具有广阔的发展前景。
随着科技的进步,如今土地上的劳动者们的劳动方式也随之发生了改变。中国的农业人民在当光合作用与光伏效应碰撞结合的时候,科技与传统迸发出最美丽的火花。今天我们一起走进光伏的农业世界。
光伏农业开创性地将光伏发电与农业开发及节约资源相结合,衍生了众多的应用模式。
光伏大棚 | 未来农业的必选之路
农业光伏温室大棚就是这样一种集太阳能光伏发电、智能温控、现代高科技种植为一体的温室大棚。它采用钢制骨架,上覆太阳能光伏组件,以保证光伏发电组件的光照要求和整个温室大棚的采光要求。太阳能光伏发出的直流电,直接为农业温室进行补光,并直接支持温室大棚农业设备的正常运行,驱动水资源灌溉,同时解决冬季温室大棚供暖,提高大棚温度,促进作物快速增长。
现在的光伏蔬菜、光伏花卉、光伏苗木、光伏食用菌、光伏中药材等都是依托光伏大棚而出现,对于用户来说可以实现一棚多收,一棚多得,不仅可以为用户带来不菲的经济收益,还可以践行用户节能环保的义务。
渔光互补 |潜伏在太阳能板下的“虾兵蟹将”
对于占地较广的大型光伏电站而言,日照时间长且拥有大片廉价荒漠化土地的西部地区无疑是第一选择。但是由于西部地区远离负荷中心,因此部分地区光伏电站的弃光问题一直没有很好地解决。而在东部地区发展光伏电站,虽然不愁并网,但稀缺的土地资源成为制约大型光伏电站发展绕不过去的坎。
为了解决这些困难,“渔光互补”光伏电站完胜解答,利用江南地区丰富的鱼塘资源及芦苇荡滩来开发建设光伏发电项目,采用水上发电、水下养殖的模式,用户不仅可以获得养殖收益,还可以获得国家的光伏补贴,让养殖户一举多得,并具有发展休闲旅游业的潜力。
光伏扶贫 | 家庭光伏村 发电得收益
光伏电站收益年限长,带动贫困人口增收稳定,是理想的精准扶贫产业项目。可解决深度贫困户,确保每户每年稳定增收。还能与美丽乡村建设、光伏精准扶贫、投资理财结合到一起,让用户能通过光伏发电,真真切切的得到实惠。
每发一度电,就能减少一点碳排放,推进分布式光伏发电项目建设、应用,对发展绿色新能源,助力健康生态有着重要意义。
光伏水利 | 解决世界性农业用水难题
随着全球气候的变暖,天气反复无常,农业对于水利灌溉设备的需求与日俱增。农业抗旱和灌溉缺水的问题如何解决?在基础设施发达、电网齐备的地区,这或许可以轻易解决。然而,那些电网难以覆盖的地方又当如何呢?
我国可用耕地中,有55%的缺水旱地。在邻接撒哈拉沙漠南部干旱的国家,因为缺水,农田荒废,几千万人挣扎在饥饿死亡线上,每年约有20万人饿死,世界人口总数40%的80个国家和地区严重缺水。
浙江天赐新能源科技有限公司利用太阳能源,反哺大地,潜心研究,迅速发展太阳能光伏提水技术,通过由多块太阳电池组件串并联组成的太阳电池阵列,吸收日照辐射能量,将其转化为电能,为整个系统提供动力电源,再通过光伏扬水逆变器对系统的运行实施控制和调节,将太阳电池阵列发出的直流电转换为交流电,驱动水泵,并根据日照强度的变化实时地调节输出频率,实现最大功率点跟踪,最大限度地利用太阳能。为农户带来了极大的便利,增收增产,解决了农业灌溉、人畜饮水、林业灌溉及荒漠化治理的矛盾困难。这种光伏水利,在偏远地区,电网设施相对落后的地区应用相对比较多。成为解决缺水困境的强劲可行方案。
将光伏和种植业结合在一起,具体包括光伏蔬菜、光伏花卉、光伏苗木、光伏食用菌、光伏中药材、光伏荼园、光伏果园、光伏林业等。
2、光伏养殖
将光伏和畜牧养殖结合在一起,具体模式有光伏畜牧(牛、羊、猪、鸡、鸟类等),以及光伏渔业(淡水养殖、海水养殖及水面光伏等)。
3、光伏水利
将光伏和水利设施相结合,包括农业灌溉、人畜饮水、林业灌溉及荒漠化治理。
4、光伏村舍
结合美丽乡村建设,把光伏应用到农村建筑中。
随着节能减排的提出,到现代农业的发展,光伏智能温室大棚建设成为农业的重头戏。智能温室建设是集太阳能光伏发电、智能温控系统、现代高科技种植为一体的温室大棚。温室主体采用钢制骨架,顶部覆盖太阳能光伏组件,能同时满足太阳能光伏发电和温室内部农作物的采光需求。太阳能光伏所发电量,可用于温室灌溉系统,可以对植物进行补光,也可以解决温室大棚冬季供暖需求。不仅能有效降低用电成本,还能提高温室运行效率。
光伏智能温室大棚建设特点:有效缓解人地矛盾,促进社会经济可持续发展。光伏温室发电组件利用的是农业温室大棚的顶部空间,并不占用地面,也不会改变土地使用性质,因此能够节约土地资源。可在“扭转人口大量增加情况下耕地大量减少”方面起到积极作用。另一方面,光伏温室在原有农业耕地上建设,土地质量好,有利于开展现代农业项目,发展现代农业、配套农业,有利于第二、三产业与第一 产业的结合,而且可以直接提高当地农民的经济收入。
可灵活创造适宜不同农作物生长的环境。通过在智能温室大棚建设上架设不同透光率的太阳能电池板,能满足不同作物的采光需求,可种植有机农产品、名贵苗木等各类高附加值作物,还能实现反季种植、精品种植。满足农业用电需求、产生发电效益。利用光伏发电可以满足智能温室大棚的电力需求,如温控、灌溉、照明补光等,还可以将电并网销售给电网公司,实现收益,为投资企业产生效益。
农村的基本农田是必须得到保障的,任何理由都不足以成为侵占农村基本农田的借口,毕竟我国的人口数量非常多,为了保证粮食的有效供应必须有足够多的土地,包括光伏发电,包括环保包括建设各种各样的住房。因为农村耕地的红线必须得到有效的保障,才能保证大家的粮食安全。
光伏发电之所以没有大规模的应用,就是因为它本身的发电效率比较低,如果这东西作为一个补充性的东西,就是放在家里闲置的屋顶上面,因为屋顶既平常没什么用处,闲着也是闲着放在上面,可以多少能创造一点价值。这个光伏发电,机组本身质量没问题的情况下,发电条件比较好,基本上5年到10年的时间就能把这个成本收回来。但是占用基本农田这点创造的收益就完全不值得的了。
先不说基本农田一年能创造多大的粮食供应的意义,就是说创造的经济产值,北方的玉米,南方的水稻,一亩地的经济产出达到1000块钱,不是特别困难的事情。去掉各种成本500块钱也差不多,光伏发电机组占用一亩地的空间,他一年能发出来500块钱的电吗?也就是1000度电,这个光伏发电机组本身没有成本的吗?每年还要占用土地的成本,那什么时候能实现回本啊?
这个根本就不合适,最好的选择就是把光伏发电的相应台能板放在闲置的地方,农村的各家屋顶不晾粮食的时候是完全可以利用起来的,这可能创造不了太大的价值,但满足一个普通家庭的日常用电是差不太多。如果未来能够把光伏发电机组相关的成本进一步控制的话,推行起来效果会更好。
光伏农业产业化,顾名思义就是形成光伏农业产业圈,规模化,智能化。
1、 有效缓解人地矛盾,促进社会经济可持续发展
光伏农业大棚发电组件利用的是农业大棚的棚顶,并不占用地面,也不会改变土地使用性质,因此能够节约土地资源。可在有效扭转人口大量增加情况下耕地大量减少方面起到积极作用。另一方面,光伏项目在原有农业耕地上建设,土地质量好,有利于开展现代农业项目,发展现代农业、配套农业有利于第二、三产业与第一产业的结合。而且可以直接提高当地农民的经济收入。
2、 可灵活创造适宜不同农作物生长的环境
通过在农业大棚上架设不同透光率的太阳能电池板,能满足不同作物的采光需求,可种植有机农产品、名贵苗木等各类高附加值作物,还能实现反季种植、精品种植。
——中国三农网