“农光互补”光伏项目发展现状及未来趋势

“农光互补”光伏项目发展现状及未来趋势一、光伏与“农业”的背景随着农业生产条件的改善，农业技术的推广应用，以及惠农政策的实施，农民的种植意识大大改善。 二十一世纪的农业， 将是绿色农业的革命， 食品的安全性越来越受到政府和百姓的关注， 社会在倡导绿色农业、 绿色无公害产品之时最需要关注的应该是其根本。 生态农业是指在保护、 改善农业生态环境的前提下，遵循生态学、 生态经济学规律， 运用系统工程方法和现代科学技术， 集约化经营的农业发展模式。 生态农业是一个农业生态经济复合系统， 将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来， 以取得最大的生态经济整体效益。 它也是农、 林、 牧、副、渔各业综合起来的大农业，又是农业生产、加工、销售综合起来，适应市场经济发展的现代农业。农光互补也称光伏农业，是利用太阳能光伏发电无污染零排放的特点，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。二、 “农光互补”顺势发展的原因1、满足农作物生长需要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。太阳能电池组件还能阻隔部分紫外线，反射昆虫繁殖需要的蓝紫光，可有效减少种植作物病虫害， 减少农药使用量， 提高种植作物品质和产量， 是利用高新科技打造绿色生态农业的新模式。2、提高土地利用率，降低光伏产业成本的需要传统方式建设光伏电站，一般为工业用地，成本高且不符合政府合理利用资源的方针。而利用农“农光互补”项目，提高了土地利用率，符合国家倡导的绿色环保农业趋势。目前，国家大力支持发展，在配套基础设施、贷款等方面提供扶持【 光伏明确被央行列入《绿色债券支持项目目录》 （中国人民银行公告【 2015】第 39 号文） 】 。3、解决就业，增加农民收益的需要建设“农光互补”项目，农民除了获得流转土地的租金以外，光伏项目公司可以为当地农民提供工作岗位， 解决 “ 40、 50、 60” 年龄段劳动力的就业问题，使农民不用远出打工并有较好的收入。4、符合国家产业政策与导向近几年国家频繁颁布了与光伏发电有关的政策【 《关于进一步支持设施农业健康发展的通知》国土资发〔 2014〕 127，国能新能 [2014]447 号 国家能源局国务院扶贫办关于印发实施光伏扶贫工程工作方案的通知】 ，从这一系列政策内容来看， 国家扶持光伏行业发展的政策导向明确， 且随着各项优惠政策的出台， 包括规划发展目标、 补贴标准、 补贴期限、 资金来源在内的一系列扶持光伏发电行业发展的政策体系已基本完善，为大力发展光伏发电提供有力的政策保障。三、 “农光互补”的发展现状光伏农业是一种新形式的土地综合利用方式， 是现代化农业与清洁能源紧密结合的产物， 可以推动绿色农业生产， 实现科技高效的循环生态农业。 农光互补利用太阳能光伏发电无污染零排放的特点，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，以此创造更好的经济效益和社会效益。1、国外光伏农业发展现状据统计， 全球集中式光伏发电项目略多于分布式发电项目， 事实上国外光伏行业以分布式为主。日本农林水产领域在 2013年放宽了有关农业型光伏发电的规定： 若发电设备的阴影造成的农作物减收比例在 20％以内， 则支柱的地基部分便认可转用为暂时性农用地。 澳大利亚、 美国等地域宽广的农业大国则较多为光伏屋顶发电， 较少与农业结合。现阶段，欧美地区政府补贴下调，光伏投资者积极性降低，短期，农业光伏的进展缓慢。2、国内光伏农业发展现状相较国外光伏形式，我国集中式和分布式电站发展失衡，投资太阳能电站，需要高度密集的资金， 和集中的管理。 这就意味着通常， 投资大型太阳能电站需要占用大量的面积， 这个面积在分布式屋顶较难获得。 于是， 在荒地投资大型电站，成了一时的主流应用形式。中国每年以 10G的装机量，仅仅几年，就达到了世界第一的装机量。但是， 在西部的荒漠地区投资太阳能电站， 出现了消纳的问题， 严重的地区，由于无法消纳分布式太阳能电力， 电网出于安全考虑， 对太阳能电力输出进行了计划性限制， 导致太阳能电站投资的收益降低。 于是， 往东部地区投资大型电站，变成了主流的应用方式。在国务院 《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》 及一系列配套政策支持下，国内光伏应用市场迎来爆发式增长，全国因地制宜，优势互补，以农光、渔光、 风光等多能互补方式来建设光伏电站， 其项目具备经济性和推广性， 有助缓破解大规模可再生能源接入电网的瓶颈，大有“助燃”国内光伏应用市场之势。这种农光互补、渔光互补、组合电源点的新模式，既优化了光伏电能质量、避免了“弃光” ，又提高了电网的调节能力和送出电线的利用率。然而，东部地区缺少平坦的荒地，太阳能和温室大棚是太阳能占用耕地的一个特殊的解决方案，于是，就出现了很多光伏大棚“现代化农业” 。然后，很多人为了投机取巧，建立了看起来像大棚，其实是太阳能电站的“光伏大棚” 。国家能源局，在近期也出台了规范太阳能和农业结合的使用规范，太阳能电站如果建立在具有“产权”的建筑物上，只能算分布式太阳能电站，而没有产权的临建或大棚上，必须经过大型电站的严格可行性审批，防止对耕地资源的低效占用。三、 “农光互补”光伏项目正确操作浙江同景新能源集团有限公司作为农光互补的重要代表企业， 2011-2015年期间，携手华为、中电投等知名优秀企业，采用单轴、双轴跟踪系统技术应用累计达到 200MWp左右。 浙江同景项目采用自主研发的太阳双轴联动跟踪和压定式支架系统，针对不同地形制定光伏板架设高度，建设 “ 上部光伏发电、下部农业种植 ” 的农光互补光伏发电模式，使发电单元 “ 东 -西、南 -北 ” 双向跟踪，架下作物大规模耕种。 与传统固定模式相比， 该模式能大幅提高光能转化率和农作物产出率，实现一地多用，促使农民增收、企业增效、政府增税及环境增益。a 农光互补原理根据地质条件， 跟踪系统的地基基础方案为水泥基础压地式方案， 无土方开挖， 防止了水土流失， 组件下方土地仍可进行农作物栽培， 跟踪电池组件支架安装过程不破坏土地，不改变土地性质。同时，跟踪支架系统桁架百叶窗的结构，遮挡了 30%左右的阳光， 形成了一个低温小气候，减少了病虫害，同时还能有效延长作物的生长时间，提升作物品质。b 跟踪优势同景双轴跟踪系统依据太阳天文坐标控制， 光伏组件子系统的东西向和南北向两个方向的转动， 实现了全面、 实时地跟踪太阳运行， 达到了智能光伏双轴跟踪控制，确保一天之中，光伏组件始终处于最佳受光角度，早晚多发电，可提高光利用率 20%～ 35%（因纬而异） 。四、我国农业光伏的发展趋势现阶段， 尽管光伏农业发展面临边缘的政策环境、 无统一建设标准、 跑马圈地等困境， 但各地光伏农业项目仍得到了光伏领域和农业跨领域的双重重视和支持。 正视这些问题、 理顺光伏农业继续健康发展的思路， 让光伏与农业在结合后双赢共好是光伏农业发展的当务之急。产业应用市场前景诱人， 光伏产品在农业中的应用市场是难以估算的， 光伏和农业的结合不仅有利于光伏行业本身，同时对于农业的转型也具有重要意义。据统计， 目前我国光伏农业项目共计 400 余个， 如果在全国大面积、 大范围推广光伏农业产品，其市场可达千亿元规模，在 5 年内可达到万亿元规模。综合考虑， 我国农业大棚面积居世界第一位， 日光温室和塑料大棚的修建面积达到 200 万公顷以上， 能得到利用的面积却少之又少。 从耕地面积来看， 我国耕地面积排在世界第四位， 远落后于美国， 而人口却居世界第一位。 更加令人担忧的是可用耕地中有 55%为缺水旱地。但在 55%的缺水旱地中，即使只有 1%的耕地采用光伏扬水技术， 也能形成 400GW的装机市场。 而 1GW 装机的太阳能光伏扬水设备，可以满足 500 万到 1000 万亩土地的用水需求。相对于传统水利建设时所需要的大量电力铺设、 水库建设、 沟渠挖掘， 两者的总体投资规模差别巨大，光伏水利带来的生态环境意义让其更显优势。国家能源局日前下发的 《太阳能利用十三五发展规划征求意见稿》 指出， 将重点在山东、安徽、江苏、渐江、广东等东部沿海省份及现代农业发述的地区 .依托渔业养殖、 农业设施等建设渔光互补和农光互补光伏发电集中区， 并在大面积水域较多的地区， 探索低成本、 技术成熟的水光互补建设技术， 规划水光互补集中区。从顶层设计强化扶持力度，对于光伏农业的支持中央可谓是不留余力，甚至动用大量的财政资金， 强烈地体现出了国家意志。 如果按照国家政策补贴标准来算，光伏农业大棚有利可图，稳赚不赔。数据表明，一个投资亿元的 10 兆瓦光伏农业大棚项目，年收益率可达 10%以上。从环境保护的角度来讲， 多地雾霾事件给政府敲响了警钟。 作为集社会效益、经济效益和环境效益于一身的光伏农业项目， 响应了政府节能减排的号召， 节约了土地资源，无疑是能源项目的宠儿。以 30WM 的光伏项目为例，每年可以发电 4300 万度，在 25 年的使用期限内可以节约煤 48 万吨，粉尘排放可减少 3 万吨。综上， 光伏农业和我国当前经济转型的目标以及生态文明建设相契合， 成为现代农业发展的一种全新模式。 可以预判， 光伏农业的政策风向在相当长的一段时间内不会有太大的变动，甚至还有加强的趋势。五、发展问题与建议a、加强我国光伏农业产业系统的标准体系建设随着光伏应用技术的不断创新和发展， 光伏农业这一新兴产业每年已达千亿元市场规模，有预测甚至认为，其市场规模 5 年内可达数万亿。然而，因没有统一的标准，光伏农业还存在诸多问题，如有些项目打着光伏农业的幌子占用农、林业用地，以谋求税收优惠和国家财政补贴，换取企业或个人利益， “非农化”现象严重。 制定光伏农业行业标准至关重要，有了标准才能引导产业发展的方向，可以为传统农业向现代农业过渡提供方向。b、鼓励科研单位与科研院所科研创新光伏农业技术结合我国自主知识产权与光伏产业技术的实际水平， 研究和建立健全有关新产品认证、 监测制度， 同时加强对光伏农业产业生产的产品质量标准的管理， 以避免假冒伪劣产品进入市场， 从而推动光伏农业产业往标准化、 规范化方向发展。