探尋“光伏+”背後的“1+1>2”
黃河公司在光伏電站種植牧草。黃河公司供圖
黃河公司西寧分公司職工正在進行電池片氮化矽膜厚測試。通訊員 李龍 攝
穿梭於(yu) 黃河公司的光伏矩陣間正在吃草的光伏羊。 通訊員 連炳棋 攝
黃河公司百兆瓦太陽能發電實證基地。通訊員 李鑫業(ye) 攝
新時代,能源綠色發展是必然要求,能源轉型發展是必然趨勢。
踏著這一時代節拍,青海省清潔能源產(chan) 業(ye) 發展完成了由弱到強的完美蛻變,截至2022年底,全省電力裝機達4468萬(wan) 千瓦,清潔能源裝機占比90%以上,始終保持全國領先,開辟出清潔能源發展的一片新天地。
在能源轉型的發展浪潮中,國家電力投資集團黃河上遊水電開發有限責任公司抓住機遇,激發高原風光資源潛力,結合清潔能源產(chan) 業(ye) 建設,逐步構建起“光伏+生態治理+生態牧業(ye) ”的產(chan) 業(ye) 融合發展模式,這不僅(jin) 是青海省打造國家清潔能源產(chan) 業(ye) 高地的生動注腳,更譜寫(xie) 了綠色發展的新篇章。
如今的青海,在“雙碳”願景下,點亮清潔能源產(chan) 業(ye) 集聚的“綠色”民生之“燈”,正成為(wei) 關(guan) 鍵一環。值此春光無限美,我們(men) 從(cong) 塔拉灘出發,不斷探尋“光伏+”背後的民生與(yu) 創新之路。
“量身定做”——
積極打造光伏產(chan) 業(ye) 高質量發展樣板
光伏發電是根據光生伏特效應原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為(wei) 電能。它不排放包括溫室氣體(ti) 在內(nei) 的任何物質,無噪聲、無汙染,太陽能資源分布廣泛且取之不盡、用之不竭。
光伏產(chan) 業(ye) 發展前景廣闊,光伏電站開發建設速度雖然較快,但設備的研發、標準的製定滯後於(yu) 電站的建設,要想真正實現高質量發展,還要克服很多困難。
“尤其是大規模百兆瓦級並網光伏在電站設計、設備選型、在線監測儀(yi) 表選配、運行數據采集、傳(chuan) 輸、分析等方麵存在諸多難題,受設計理念及水平、設備製造水平的限製,大型光伏發電係統數據對比分析、實際運行性能評估方法單一。”黃河公司規劃發展部副主任高曜軍(jun) 說。
在海南藏族自治州共和縣塔拉灘的光伏產(chan) 業(ye) 園裏,作為(wei) 光伏電站“骨架”的光伏支架,吸引了我們(men) 的注意力,由於(yu) 常年隱匿在組件背後,其重要性常常被人忽略,然而,一旦考慮到光伏電站要在風吹日曬中挺立多年,電站中的任何部件就均不容忽視,光伏支架更是如此。
“支架主要可分為(wei) 固定式支架和跟蹤式支架,固定式支架中又可以細分為(wei) 普通型和可調節型等,跟蹤式支架也可細分為(wei) 平單軸、斜單軸和雙軸等,根據不同用途和保存時限,支架的選擇也有所不同,比如為(wei) 了方便羊兒(er) 吃草,固定式支架平均都要高於(yu) 1.2米。”黃河公司海南分公司產(chan) 業(ye) 園項目部站長助理楊軍(jun) 說。
至於(yu) 哪個(ge) 支架更適合?如何高效率地匹配到最佳的支架?這些問題,我們(men) 在實證基地找到了答案。
麵對光伏行業(ye) 發展的技術問題,考慮光伏產(chan) 業(ye) 發展的需要,黃河公司曆時3年完成方案設計、設備選型等基礎性研究工作,經過反複調研論證,最終選址在共和縣建設143兆瓦容量的、具備試驗功能的並網光伏發電實證基地,一期建設於(yu) 2016年6月底投產(chan) 發電,成為(wei) 國內(nei) 乃至國際上首個(ge) 大型光伏戶外測試對比平台。
“實證基地給後續大規模光伏電站建設提供了豐(feng) 富的數據實例,充分釋放出光伏發電潛能。”黃河公司工程部副主任劉世隆說:“實證基地囊括了國內(nei) 外光伏知名製造商、組件、逆變器等,涵蓋國內(nei) 外多種最先進的技術,選用26種組件,21種逆變器,17種支架,展示30種設計理念、15種新設備、30種新材料以及4種電池的儲(chu) 能技術。給出了上百種光伏技術和產(chan) 品的對比數據,為(wei) 全球光伏行業(ye) 設計、施工、設備製造、研發、規範編製、投資效益分析等提供實測數據,為(wei) 光伏產(chan) 業(ye) 高質量發展提供技術支撐和行業(ye) 標準。”
“上光下養(yang) ”——
實現光伏產(chan) 業(ye) 和綠色民生發展共贏
既要清潔能源高質量發展,又要積極探索清潔能源與(yu) 鄉(xiang) 村振興(xing) 的融合發展。新征程上,光伏產(chan) 業(ye) 如何賦能當地“綠色民生”發展,青海省能源企業(ye) 將如何作為(wei) ?
麵對這道“必答題”,一係列“答案”浮出水麵。雖然選擇眾(zhong) 多,但因地製宜仍然是首要標準。
作為(wei) 全省清潔能源發展建設的先行者、創新發展的排頭兵,黃河公司積極推進能源科技創新、深化產(chan) 業(ye) 綠色轉型發展、擴大“能源民生”效應,“光伏羊”已經成為(wei) 青海的一個(ge) 亮麗(li) 品牌。
自2011年黃河公司在塔拉灘利用荒漠化土地和光照資源開發建設光伏電站以來,為(wei) 避免破壞青藏高原脆弱的生態環境,黃河公司實踐探索得出“光伏+牧場”的綠色發展新路子,以最佳生態修複功能,助力草場牧場恢複,荒漠化土地和沙化土地呈現“雙下降”趨勢。
2015年,鐵蓋鄉(xiang) 與(yu) 黃河公司簽訂協議,將哈汗土亥村、上合樂(le) 寺村和下合樂(le) 寺村總共16戶養(yang) 殖戶的羊群放進了光伏園。如今,在一個(ge) 個(ge) 光伏板的“庇護”下,昔日荒灘變成了草原牧場,如珍珠般散落的羊兒(er) 在園區內(nei) 悠閑覓食,成為(wei) 當地獨特一景。
“建設光伏電站以後,光伏子陣內(nei) 平均風速降低41.2%,空氣濕度日均增濕2.8%,20厘米深度土壤增濕32%,風速的降低,有利於(yu) 土壤保持濕度,植被覆蓋增加80%,減少荒漠化土地麵積達到100平方公裏。實現了板上發電、板下牧羊,也帶動了當地牧民增收。”黃河公司新能源生產(chan) 部主管宦興(xing) 勝說。
而這隻是光伏產(chan) 業(ye) 化身民生發展紐帶的一個(ge) 縮影。未來,光伏產(chan) 業(ye) 怎樣才能持續為(wei) 民生經濟帶來新動力,在延伸和發展中形成集成化和規模化效益,成為(wei) 更值得探索的新目標。
麵對未來發展,宦興(xing) 勝告訴記者,圍繞高價(jia) 值經濟作物種植及試點研究、牧業(ye) 與(yu) 草場保護動態平衡及牧業(ye) 試點研究、產(chan) 品銷售及經濟模型優(you) 化研究、“光伏+生態+草藥+牧業(ye) ”的綜合產(chan) 業(ye) 經濟性典型方案及試點研究等四個(ge) 方向,在建設光伏電站的同時,同步建立荒漠生態治理產(chan) 學研產(chan) 業(ye) 試點項目,推進周邊荒漠生態治理,同步發展“光伏+”綜合產(chan) 業(ye) ,真正實現政府、企業(ye) 與(yu) 當地農(nong) 牧民在生態、經濟和社會(hui) 效益上的共贏。
“同頻共振”——
創新賦能光伏產(chan) 業(ye) 一體(ti) 化高質量發展
一直以來,業(ye) 內(nei) 流傳(chuan) 著這樣一句話:“世界光伏看中國、中國光伏看青海、青海光伏看黃河。”2010年,黃河公司進軍(jun) 光伏發電領域,截至目前,光伏發電裝機達933.61萬(wan) 千瓦,是全球最大的光伏電站運營商。
光伏“內(nei) 卷”,眾(zhong) 所周知。在推進高質量發展的道路上,光伏產(chan) 業(ye) 一體(ti) 化發展仍然被視為(wei) 一片充滿潛力的“藍海”,如何通過科技創新引領光伏產(chan) 業(ye) 高質量發展?
從(cong) 跟跑並跑,到局部領跑,咬定科技創新,黃河公司成功突圍。在青海創造了光伏領域的“五個(ge) 世界之最”:建成了全球最大的光伏產(chan) 業(ye) 園區、全球最大的單體(ti) 光伏電站、全球最大的水光互補電站、全球最大的光伏發電實證基地、全球最大的新能源分布式調相機群。
“目前公司形成了集創新研發、規劃設計、光伏製造、電站建設、運行維護、專(zhuan) 業(ye) 服務為(wei) 一體(ti) 的清潔能源產(chan) 業(ye) 體(ti) 係,擁有多晶矽、光伏電池及組件、光伏電站建設運營和組件回收的綠色循環全產(chan) 業(ye) 鏈。”黃河公司電力協同產(chan) 業(ye) 部副主任孟慶平說。
實現光伏產(chan) 業(ye) 創新發展,需要“新速度”。黃河公司“青海產(chan) ”國內(nei) 第一條產(chan) 業(ye) 化IBC電池、組件生產(chan) 線,量產(chan) 平均效率達到24.5%以上,研發效率達到25.06%,生產(chan) 規模及產(chan) 業(ye) 化技術水平全球第二。黃河公司始終堅持科技引領和技術創新,持續在光伏電池組件製造領域保持行業(ye) 領先水平,引領行業(ye) 新技術發展和應用。
孟慶平介紹:“基於(yu) IBC電池自主開發出建築夾膠雙玻組件、輕量柔性組件等多種BIPV產(chan) 品,國內(nei) 已建成多個(ge) 項目。產(chan) 品應用於(yu) 貴州茅台綜合智慧能源項目、西藏開投能源基地綜合智慧能源項目、北京龍脈溫泉綜合智慧能源項目、‘國和一號+’智慧核能綜合利用示範項目等綜合智慧能源項目,其中北京龍脈溫泉綜合智慧能源項目為(wei) 首次實現BIPV產(chan) 品的兆瓦級應用。”
實現光伏產(chan) 業(ye) 創新發展,需要“新模式”。黃河公司科技與(yu) 創新部主管張忠凱告訴記者,黃河公司依靠國內(nei) 外現有先進技術,開展光伏發電全生命周期碳排放核算、光伏組件回收技術研究、光伏全生命周期碳排放特征、趨勢分析及驅動力分析、光伏綜合經濟成本和收益核算、碳減排與(yu) 經濟效益協同等五個(ge) 方麵研究,構建光伏全生命周期碳排放核算模型,探索形成碳減排與(yu) 經濟效益協同發展的新模式。
光伏產(chan) 業(ye) 在民生和創新發展的背後,凝聚著黃河公司在關(guan) 鍵技術領域的突破創新。在這裏,清潔能源發展看得見、摸得著,有節奏、不停歇。未來,伴隨清潔能源產(chan) 業(ye) 的快速突進,在“雙碳”目標的引領下,黃河公司將繼續向著打造國家清潔能源產(chan) 業(ye) 高地的目標勇毅前行。
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