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
这叫“渔光互补”,渔光互补电站的首要工作就是选择合适的地址。一个合适的地址直接决定渔光互补电站的效益,更深入的还与渔光互补电站的成功与否直接挂钩。
选择站址时优先满足以下条件:
(1)太阳能资源丰富
(2)距接入系统变电站近
(3)交通方便
(4)地块平整,占地面积较大。
介绍
渔光互补作为一种新的分布式光伏模式,还处于发展的初期阶段,存在着建设标准缺失、维护难度大等各种问题,但是这一模式的出现给我们发展分布式光伏提出了一个新的思路,就是和本地实际特色结合,不拘泥于传统模式,创新为先。
通过在水面上设立电池板,建立小型发电站,水面下养殖鱼虾,达到养殖和发电有序结合的模式,从而实现了一地两用。不仅提高了水域的利用效率,也提高了单位面积水域的产值。
滩涂渔光互补项目原理:在发电的基础上实现了渔业增收,渔业养殖与光伏发电相结合,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,光伏阵列还可以为养鱼提供良好的遮挡作用,形成“上可发电、下可养鱼”的发电新模式。
“渔光互补”等“光伏+”商业模式更是由于水体对光伏组件有冷却效应,可以抑制组件表面温度上升并减少来自水体表面的辐射,整体发电量比同等条件下的屋顶或地面光伏发电系统高出10%-15%左右。
优势分析
1、光伏组件的遮阳效果,可降低水面温度,减少水分蒸发,降低鱼虾被水烫死的概率。
2、减少水面植物光合作用,在一定程度抑制了藻类的繁殖,提高了水质,为鱼类提供一个良好的生长环境。
3、带来额外的光伏发电收益,使养殖附加值成倍增加。
光伏支架立柱斜撑的位置在下部设置了花篮螺栓。光伏支架受力体系因其施工方便、材料节省等诸多优点在地面光伏、农光互补光伏发电项目中广泛运用,近年来随着极端天气的不断出现,风荷载常常超出规范的设计要求,单立柱光伏支架体系因其自身受力体系的特殊性,在极端风荷载的作用下易引起晃动,甚至前后斜撑脱落等荷载失效案例。
拓展介绍
光伏支架体系的传力途径,利用钢丝绳将光伏支架的水平荷载传递至埋入地面的角钢,增强单立柱支架体系的受力性能,可有效防止单立柱支架体系在极端风荷载作用下引起的晃动,甚至荷载失效的情况发生。
光伏支架立柱布置大都采用横向布置,在施工过程中为了加快施工速度,很多施工单位需要对场区进行整平工作,导致前后排光伏组件形成台阶接触,造成用地面积增加,装机容量减小的情况,而且场地进行整平需要花费一定的时间以及人力、物力,使得建设周期和成本均有所延长和提高。