光伏农业大棚怎么建设?
近日,位于山西省长治市郊区的100MW光伏农业科技大棚项目正式开工建设。该项目由潞安集团太阳能公司和中节能集团太阳能公司共同投资,分两期建设,总占地面积达5000亩,总投资约15亿元,一期建设的项目规模为50MW。
光伏应用新模式
光伏农业科技大棚是分布式光伏应用的一种新的模式。与建设集中式大型光伏地面电站相比,光伏农业科技大棚项目有诸多的优点。首先,光伏农业大棚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;其次,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;最后,利用棚顶发电不仅可以满足农业大棚的电力需求,还可以将剩余的电并网出售,增加收益。
与传统农业相比,光伏农业科技大棚更加重视科技要素的投入,更加注重经营管理,更加注重劳动者素质的提高,作为一种新型的农业生产经营模式,在带动区域农业科学技术推广和应用的同时,通过实现农业科技化、农业产业化,将成为区域农业增效和农民增收的支柱型产业。因此,光伏农业科技大棚不仅能够有效利用太阳能资源,产出清洁绿色能源,还能实现高效种植,为绿色农业生产提供一条新的路径。
该项目一期50MW的农业科技大棚建成以后,按照长治市年均日照资源计算,每年可发电5768万度,25年的运营期内可总共发电14.42亿度,棚内种植还可解决1000余名农村劳动力的就业问题,将取得巨大的经济效益、社会效益和环保效益。
潞安太阳能公司周水生总经理在接受采访时说:“将太阳能电池板安装于大棚上,可以有效利用屋顶太阳能资源,大棚内的照明、通风、供暖等用电问题也可通过光伏发电解决,这等于在同等面积的土地上实现了立体生产,取得光伏发电收入和农产品收入两种收益。这种分布式光伏应用的模式将是今后我国光伏应用市场的一个重要发展方向。”
据了解,该项目的投资和承建方潞安集团在光伏电站建设方面优势明显。不仅具备600MW/年太阳能光伏垂直一体化生产能力,基本构建了集“产品营销、系统集成、工程承建”一体化的光伏产业发展新模式。在2012年,潞安在云南永仁等地建成总容量超过150MW的并网光伏电站、太阳能路灯和大型商业用电多个光伏项目,此次项目将全部采用潞安太阳能公司生产的高效多晶和双玻多晶硅组件。
分布式助力农业现代化
据专业人士介绍,光伏农业大棚优势有很多,例如由于采用全框架高标准支架系统,光伏组件置于温室的上面,可以有效利用温室大棚的空间,温室大棚里的用电,比如采暖、通风、照明,可以通过光伏电站来解决,相当于在同等面积的土地上形成了立体的生产。光伏农业大棚造型非常美观壮丽,具有观光农业特性,所种植的各种作物也符合有机农业标准,观光、有机加发电收益,是未来科技农业的发展之路。与此同时,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,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,达到了农业和发电的双向收益。
负责现场施工的潞安副总经理张爱民介绍,该项目建成后可充分利用城郊地区的区位优势,配套建设育种中心、农产品集散中心,进一步发展建设生态观光旅游园、现代农业示范教育基地,把农业活动、科技示范等融为一体,发挥产业集群效应,繁荣地区经济,建成全省全市特色农业的样板和窗口。
专家指出,我国农业大棚面积居世界第一,除小型拱棚等简易设备外,日光温室、塑料大棚面积超过200万公顷,是宝贵的光伏发电资源。而且在一些蔬菜种植重点乡镇,农业大棚往往连接成片,具备分布式发电和并网的条件。
对于光伏农业的发展前景,NPD Solarbuzz分析师韩启明预测:“中国的农业光伏市场曾经被下游光伏供应商及安装商忽视。但在我国国内光伏应用市场快速发展的今天,农业光伏则是众多应用中最具前景的一种。在农业光伏项目中,最普遍的类型就是光伏大棚。”
但是,我国农业光伏的未来发展之路仍然任重道远。在近日举行的“2013中国光伏电站研讨会”上,曾有业内专家指出,我国目前大多数地方仍然是精耕细作的小农经济经营模式,大多数农业生产还停留在粗犷的低级阶段,未来分布式光伏应用在农业生产上,还要解决好成本过高、入网难等诸多问题。
太阳能光伏发电对环境没有任何影响的,光伏板可以安装在山坡上和湖中以减少占用可用土地,私人发电可以安装在自家的房子上,虽然太阳能光伏发电对环境没有影响、但因占用地面积大、在一些可用土地稀缺的地方不适合用光伏板发电和阴雨天较多的地方。太阳能光伏发电是不污染环境的,但占地大、只有白天才能发电,夜间的电需要白天存储,因此多数用风力发电。光伏板过热会解放出一些元素、大约在270度左右,这些元素对某些植物是有危害的,因此农田必须距离光伏板500米远左右,而光伏板在山坡上完全危害不到山下的农作物。
从事光伏行业也有几年时间了,通常很多的客户找上我们咨询安装太阳能光伏发电站需要具备什么样的条件时,我们通常都会很简短用一句话概括:“只要有屋顶,就能建电站”。其实我们是想传达给客户一种印象,建设光伏电站其实不需要太多的资质。通常,个人申请太阳能光伏发电站并网除了理清屋顶的使用权外,并不需要太多资质。但是除去政策规定,安装太阳能光伏发电站之前还需要考虑一些客观因素。下面就由广东太阳库的技术人员给大家分析一下合理安装太阳能光伏发电站需要考虑因素。
考虑居住地的客观环境:太阳能光伏发电站对屋顶面积的要求还是相当高的。建议先考虑一下光伏组件的安装位置和安装面积,通常来说,南屋面或者东西朝向的屋面都比较适合安装,另外有院子或者阳台的家庭也可以考虑安装阳光棚、车棚或者遮阳棚。 一般而言,1千瓦装机容量平铺需要屋顶面积10平方米,而斜铺根据角度不同,大约7平方米。目前来说,别墅、联排、边远地区和农村等独门独户的房屋比较适合太阳能光伏发电站项目。如果是居民小区,则手续可能比较繁琐,需要整个单元2/3的业主签字同意才能安装。 要考虑个人的经济因素:个人分布式光伏发电项目虽然投资较大,但它是一项长期且环保的投资。据测算,以上海市目前的日照情况为例,每1万元的设备一年能发1200度电,假设100%并入国家电网且全部补贴到位后,每度电保守可得到约1.3元的收益(实际目前电价补贴在上海远超过此),那么一年的收益为1560元,6.41年的时间就可以收回成本。而光伏设备的寿命一般在25年左右,之后18多年都是净赚。
光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。
太阳能光伏发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器。各部分的作用为:
(一)太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。
(二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项;
(三)蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。
(四)逆变器:太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。
据介绍,光伏发电电池板回收是否有辐射主要看其材料。如果是晶硅太阳能电池回收没有太多污染源,但有些美国公司出产的光伏太阳能组件,采用碲化镉生产的太阳能电池材料,“碲和镉都是剧毒,高污染的物质,需要进行特殊处理。”上述人士表示。
同样,非晶硅光伏太阳能产品,主要看选择何种材料。“有些惰性材料要好些,毒性要小些。”