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
农光互补光伏发电项目有:
1、光伏和农业的简单结合。是在光伏阵列间距中,种植农作物,两者结构上是独立的,在空间布局上相互结合,选择种植低矮的农作物,或者提高光伏组件高度,保证种植的农作物的高度低于光伏阵列,避免影响光伏发电。
2、光伏和农业大棚的附加式结合模式。在常规光伏电站中,光伏阵列之间建设光伏大棚,两者的独立的,在空间布局上有相互结合,互不影响。
3、光伏阵列作为农业大棚、阳光房的一部分。组件安装在向阳坡面,结构上结合为一体,可做联栋或单栋。
“农光互补”模式的优势:
1、可以有效解决发展低碳经济、节能减排和开发绿色清洁能源的问题。在众多的新能源中,太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源,极具增长潜力,在倡导节能环保、低碳经济的全球背景下,“农光互补”模式蕴含着巨大的发展机会和市场空间。
2、节约了建设地面电站的土地,同时可以就地转化电力,就近使用,降低电力传输中损耗,能源综合利用率大幅提升。
以一个20MW的光伏项目为例,光伏大棚的建设内容包含:光伏系统的建设安装费用、项目土地费用、农业大棚本体的建造费用、接入系统费用,合计约12470元/kW。
测算参数设置:考虑土地租赁费用:每年1200元/亩电价为1.2元/kWh项目动态总投资为24941.02万元,销售税金及附加总额为1160.32万元,缴纳增值税总额为13328.02万元。
采用以上参数,测算结果如下:
建成大棚后出租,假定出租收入为每年1200元/亩,项目融资前税前内部收益率为8.93%,资本金税后内部收益率为10.70%。投资回收期为10.11年。
建成大棚后不出租,项目融资前税前内部收益率为8.55%,资本金税后内部收益率为9.43%,投资回收期为10.39年。
项目发电如果可以全部并网消纳,企业在缴纳光伏大棚土地费用后,仍可以保持大于8%的内部收益率。
温室大棚根据不同档次,大概100-250元每平方,光伏发电约8000元以上1千瓦,1千瓦大概要太阳能多晶硅板2.5平方米。
光伏农业温室简介光伏农舍是集太阳能光伏发电、智能温控系统和现代高科技种植于一体的温室。温室采用钢骨架,覆盖太阳能光伏组件。
同时,它保证了太阳能光伏发电和整个温室作物的照明需求。太阳能光伏发电可以支持温室的灌溉系统,补充植物的光照,解决冬季温室的供暖需求,提高温室的温度,促进作物的快速生长。
光伏农舍是一种新型的光伏应用模式。与集中建设大型光伏地面电站相比,光伏农舍工程具有许多优点:有效缓解人地矛盾,促进社会经济可持续发展。
光伏农舍发电模块采用农舍屋顶,不占用土地,也不会改变土地利用的性质,从而可以节约土地资源。在人口大幅度增长的情况下,它可以有效地扭转耕地大幅度减少的趋势。
另一方面,光伏项目在原有的农业耕地建设中,土地质量好,有利于发展现代农业项目,发展现代农业,支持农业,有利于二、三产业与第一产业的结合。它可以直接增加当地农民的经济收入。
《分布式光伏发电项目管理暂行办法》
第七条
省级能源主管部门根据本地区分布式光伏发电发展情况,提出下一年度需要国家资金补贴的项目规模申请。国务院能源主管部门结合各地项目资源、实际应用以及可再生能源电价附加征收情况,统筹协调平衡后,下达各地区年度指导规模,在年度中期可视各地区实施情况进行微调。
1、不破坏土地性质,节约资源。
光伏农业大棚发电组件安装在棚顶,不占用地面,不改变土地性质,光伏大棚可以直接在原来种植土地上直接建设,有利于现代化农业项目的开展。
2、可根据作物需要创造生长环境。
农业大棚上架设不同透光率的太阳能电池板,可根据不同作物的生长需求,进行采光及温度调节,实现反季种植及精品种植,还可以种植名贵苗木等附加值高的作物。
3、可满足农业用电需求,产生发电效益。
棚顶光伏发电可以满足农业大棚的温控、灌溉、照明补光等电力需求。如果实现规模化大棚生产,还可以将产生的多余电量销售给电网公司,实现收益。
农业光伏大棚有哪些优点
4、可发展观光科技农业。
光伏农业是新兴的科技农业,具有较高的观光价值。如果结合交通区位优势、生态环境优势,依托高价值的观赏作物种植及有机农产品生产采摘旅游等,可发展多种形式的观光、休闲和体验等旅游项目,形成特色化、规模化的光伏观光农业。
光伏农业是现代化农业与清洁能源紧密结合的产物。与传统农业相比,光伏农业更重视科技要素的投入,更加注重经营管理,对劳动者的素质有更高的要求。结合光伏农业,将农业活动、科技示范等元素融为一体,可极大地发挥产业集群效应,繁荣地区经济。
光伏产品知多少
1、太阳能杀虫灯
相比于传统农药,太阳能杀虫灯最大的好处是取代农药或少用农药,可保证食品安全。同时,市场上的此类产品已经具有时控、雨控、光控、全天候智能化管理等功能,除了普通电源产品外,有些高科技公司还开发出一体化野外太阳能照明杀虫灯、室内便携式照明杀虫杀蚊灯等产品,极大地方便了农民进行病虫害防治。
2、新型太阳能生态农业大棚
这种技术将太阳能光伏发电系统、光热系统及新型纳米仿生态转光膜技术综合嫁接到传统温室大棚上,达到增效增收的效果。
3、光伏养殖场
就是将现代清洁能源工程与传统养殖事业相结合,在养殖场屋顶建设光伏电站,用以改造和提升传统养殖业并提供绿色能源的一种全新尝试,同时其推广和普及也能在提升新能源利用水平方面起到积极作用。
农业光伏大棚有哪些优点
4、新型农村太阳能发电站
这是一种以村为单位分享光伏发电系统的创新型商业尝试,在每一个村庄建设一个光伏电站,服务“三农”。考虑到太阳能发电技术在新农村建设中具有较大的应用发展空间,未来这类产品将大有可为。
5、太阳能污水净化系统
现在,农村的环境污染日益严峻,污水是其中一大问题。太阳能污水净水系统在将太阳能转化成热能、电能后再有效地运用于污水处理工艺中,在这个过程中,基本没有二次污染和能耗转移。
6、农用太阳能小产品
如太阳能手电筒、太阳能马灯、太阳能充电器、太阳能照明灭蚊灯等。这些产品可为偏远的无电、缺电地区的农民提供极大的生活便利。
光伏农业大棚是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,光伏农业大棚项目有诸多的优势:
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。
3、满足农业用电需求、产生发电效益 利用棚顶发电可以满足农业大棚的电力需求,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。
4、绿色农业生产的新路径 与传统农业相比,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。
农光互补光伏发电项目是利用太阳能光伏发电无污染零排放的特点,与高科技大棚有机结合的发电项目。
该项目就是在大棚的部分或全部向阳面上铺设光伏太阳能发电装置,它既具有发电能力,又能为农作物、食用菌及畜牧养殖提供适宜的生长环境,发电和农业生产两不误,以此创造更好的经济效益和社会效益。
农光互补光伏发电项目其他情况简介。
农光互补光伏发电项目为棚外光伏发电,棚内种植蔬菜,所发电量除供棚内使用外,余量并入公共电网,享受国家新能源发电政策补贴。棚面屋顶由太阳能组件和超白玻璃组合铺设而成,过滤对农作物有害的光波,对棚内温湿度智能调控。
农作物生长需要的光与光伏发电需要不同的光波,光伏日光温室能够实现发电种植两不误。由于太阳能电池组件会造成一定的遮光,每个大棚可根据不同农作物对光的需求,采用不同的装机容量设计,满足植物光合作用对光的需求。