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    從「漁光曲」到「鹽光曲」—— 「光伏+」 譜寫產業協同合奏曲

    近些年,以光伏為代表的新能源發展十分迅猛。為貫徹國家「雙碳」戰略,並着力打造能源革命先鋒城市,天津積極佈局光伏發電項目。國家能源局公佈的數據顯示,截至去年年末,天津累計併網光伏裝機容量為489.5萬千瓦。其中,僅去年就新增了268.9萬千瓦。

      圍繞光伏發展,天津如今已形成了「漁光互補」「鹽光互補」等典型模式,比如有的企業就在打造集「鹽、漁、光、儲、游」為一體的產業體系,推動第一、第二、第三產業深度融合發展。通過「光伏+」,這座城市正在譜寫產業協同合奏曲。

      「漁光互補」項目

      上有光伏下有魚蝦

      一地多用 村里年收入增3倍

      靠海吃海,濱海新區楊家泊鎮李自沽村養魚蝦的歷史悠久。最近,養殖戶們陸續開始投放蝦苗了,經過四五個月的繁殖期,這些蝦在10月前後就能出網。村里現在有近3000畝池塘,年產魚蝦數百萬斤。

      走進李自沽村,魚塘、蝦塘波光粼粼、清澈透亮,其中,2000畝的水面上架起了12.5萬塊光伏板。上有光伏下有魚蝦,一塊土地多份收入。而在2018年,村支書張強跟村民們談起通威漁光一體觀光產業園項目的時候,遭到了質疑。樁子打進水裏會不會影響出魚出蝦的進度?池塘上裝光伏板影響光照,水溫變化會不會對魚蝦生長有影響?一旦害病,能不能像以往一樣一下子把魚蝦打撈上來?一系列問題被拋了過來。

      張強給大伙兒算了一筆賬:以前,村民承包1畝池塘要1000元,2000畝池塘包給村民,只收1100畝淨水域面積的承包費,村集體一年收100多萬元;現在,2000畝池塘按每畝2000多元的價格包給通威集團,村集體一年有超過400萬元的收入。另外,架上光伏板後,通威集團再把池塘返包給養殖戶進行養殖,每畝池塘的承包費還不到300元。這只是村裏的小賬本,往大了算,建設2000畝「漁光互補」項目,每年發電量超過8000萬度,減少二氧化碳排放量約7萬噸。

      這一個個賬本,展開了「水下漁業養殖、水面光伏發電」的綠色養殖美麗畫卷……2018年,李自沽村村民張明喜成了村里第一批在光伏板下面養蝦的養殖戶。他承包了70多畝池塘,主要養殖南美白對蝦,年產量達8萬多斤。「南美白對蝦的養殖期是每年的5月至10月,我這每畝池塘大概投5萬隻蝦苗。」他告訴記者,架上了光伏板,遮陰地方的藻類不容易變質,蝦的生長環境比較穩定,成活率能提高10%左右。看到了張明喜這光伏板下的魚蝦養得不錯,村里其他養殖戶也紛紛走上這條「綠色養殖」的道路。

      不只是李自沽村,現在,楊家泊鎮有5000多畝池塘都在通威集團楊家泊「漁光互補」一期項目推進中架上了光伏板。據了解,楊家泊「漁光互補」一期項目採用分塊發電、集中併網的設計方案,2018年10月開工,2020年7月實現全部發電,裝機容量14.5萬千瓦,每年發電量約2.5億度,年減排二氧化碳約22.5萬噸,年節約標準煤約10萬噸。

      走進通威漁光一體現代漁業產業園楊家泊光伏二站,一排排間隔6米至8米的水上光伏板映入眼帘。據該項目負責人介紹,這裏有40多萬塊光伏板,晴天的時候,一天能發50萬度電。

      目前,通威集團也在積極推動楊家泊鎮漁光一體觀光產業園二期項目建設,總投資約6.8億元,建設規模16.8萬千瓦,項目佔地面積約3600畝,選址位於高莊村、羅卜坨村,全部達產後預計年發電量2.2億度,實現產值約0.7億元。據了解,二期項目將打造光伏體驗館、休閒棧道和垂釣樂園等文旅平台,以光伏產業帶動文旅產業的發展。

      近年來,楊家泊鎮充分利用資源稟賦,探索「新能源+」發展模式。眼下,鎮上「漁光互補」形成的發電新模式蹚出了鄉村綠色富民新路。「與常規養殖相比,『養殖+發電』綜合效益增長明顯,可以實現『一塊土地多份收入』,村民養殖的收入、項目發電收入,後期我們還有研學旅遊板塊,還能增加旅遊收入。」楊家泊鎮副鎮長宋向東向記者介紹說,楊家泊鎮養殖水域超1.4萬畝,對「漁光互補」產業來說資源豐富。目前,他們正在洽談多個光伏項目,比如高莊水庫附近要建一個光伏項目、國投有個3000畝規模的光伏項目正在準備中……下一步,他們將探索這些綠電在附近企業中應用。

      「鹽光互補」項目

      年平均發電量將超33億度

      養殖區域鹽水濃度應不超過6波美度

      登上天津長蘆海晶集團與華電新能源集團聯合開發的、裝機容量達100萬千瓦的「鹽光互補」光伏發電項目的觀景台,一排排光伏板匯成的「藍色海洋」映入眼帘,記者極目遠眺依然望不到邊。這個項目位於天津長蘆海晶集團鹽場,所佔面積達2萬畝,被稱為世界單體裝機容量最大的「鹽光互補」項目。天津長蘆海晶集團副總經理牛躍同告訴記者,該項目已於去年12月全部投產,年平均發電量可達14億度左右。

      除了華電新能源集團外,天津長蘆海晶集團近些年還分別與國家能源投資集團旗下的龍源電力集團、國電電力公司聯合開發「鹽光互補」項目。

      作為龍源電力集團的子公司,天津龍源新能源開發有限公司負責集團在津的光伏、風電等新能源業務。該公司副總經理桑晨亮對記者介紹說,公司參與開發的「鹽光互補」項目的裝機容量為58.6萬千瓦,已於去年6月投產,年平均發電量約7億度。

      「針對鹽場這一特殊環境,我們項目採用了雙玻光伏組件,發電效率相較單玻光伏組件可提升3%左右。」他進一步解釋道,「儘管鹽田會反光,但同時鹽水也在吸光,因此雙玻光伏組件背面的發電效率實際並未達到最優狀態。我們最終選擇雙玻光伏組件而非單玻光伏組件,原因之一是為了『抗腐蝕』,旨在延長光伏組件使用壽命。如果是在雪地、沙漠上鋪設,那麼雙玻光伏組件的發電效率可提高10%以上。」

      與華電新能源集團、龍源電力集團不同,國電電力公司的「鹽光互補」項目尚未全部投產。「公司與國電電力公司聯合開發的『鹽光互補』項目規劃裝機容量約100萬千瓦,有望今年年底全部投產。等該項目全部投產後,我們鹽場裏的三大『鹽光互補』項目的年平均發電量將超過33億度,每年可節約標準煤約103.8萬噸,減少二氧化碳排放量約284萬噸。」牛躍同一邊指着三大「鹽光互補」項目的分佈圖,一邊給記者計算,「以目前的上網電價0.3655元/度來算,僅光伏發電收入每年就將超過12億元。」

      「鹽光互補」項目並非單純的光伏發電項目,可實現「一田多用」,包括水上光伏發電、水面蒸發製鹽、水下養殖等。目前,天津長蘆海晶集團正依託「鹽光互補」項目打造集「鹽、漁、光、儲、游」為一體的產業體系。

      廣闊的鹽田讓水下養殖有着極大的想像空間。比如,天津長蘆海晶集團鹽場裏三大「鹽光互補」項目的面積為5.2萬畝,而這隻佔鹽場全部面積的1/5。

      在鹽水養殖方面,天津長蘆海晶集團已探索多年。

      每年4月底至5月初,他們會準時投放魚苗、蝦苗。除了海參、梭魚等之外,該集團近些年養殖最多的品種便是南美白對蝦。「鹽水養殖的蝦,儘管生長慢,但肉非常緊實。想吃的時候,只用水煮就行,味道十分鮮美。」牛躍同十分看好鹽水養殖,但他也強調,「養殖區域的鹽水濃度應不超過6波美度。」

      根據天津長蘆海晶集團規劃,未來5年內,養殖業務的年產值要達到10億元。目前,其養殖業務的年產值尚不足5000萬元。為此,該集團正發力工廠化養殖,除了自身直接養殖外,也採取合作方式進行養殖。

      在開展「漁光互補」項目之前,天津長蘆海晶集團曾專門評估了光伏板遮擋對製鹽、養殖等產量可能造成的具體影響。比如,光伏板遮擋陽光會對滷水蒸發產生不利影響。通過與合作方綜合測算後,針對項目施工,除了明確限定光伏支架高度、光伏板間距外,該集團還將光伏板的遮光率控制在50%以內。此外,其還可通過配套的儲能、電解水制氫等項目進一步實現增收。

      5月8日,天津長蘆海晶集團投資建設的天津海悅鹽韻文化園對外開放。立足該文化園,並做大工業游項目,也是該集團所構建的「鹽、漁、光、儲、游」為一體的產業體系的重要組成部分。

      設計施工

      從開工到併網發電歷經15個月

      光伏板傾斜角度被限定為30度左右

      位於天津長蘆海晶集團鹽場的三大「鹽光互補」光伏發電項目中,龍源電力集團參與開發的項目裝機容量為58.6萬千瓦。2021年8月,為了推動項目建設,該集團與天津長蘆海晶集團專門成立了合資公司。其中,龍源電力集團持股85%。

      天津龍源新能源開發有限公司隸屬於龍源電力集團,負責集團在津新能源業務。該公司副總經理桑晨亮告訴記者,上述項目所佔面積達1.1萬畝,已於2023年6月全部投產,年平均發電量約7億度。「項目自開工到最終併網發電前後歷經15個月。在此期間,我們先後解決了施工地質承載力不足、鹽池冬季冰凍等多個難題,最終高效完成了項目建設任務。」他說。

      在項目施工時,除了朝向外,光伏板傾斜角度也會影響光伏發電量。「正南方向通常是最佳朝向,這主要為了讓光伏組件的發電效率更高。至於光伏板與水平面的傾斜角度,我們將其控制在30度左右。」桑晨亮解釋說,「這是按照天津的經緯度,並結合天津長蘆海晶集團製鹽的遮光率要求來綜合設置的。」

      據天津長蘆海晶集團副總經理牛躍同介紹,為減少光伏板遮擋可能對製鹽等產生不利影響,他們確定的遮光率為不超過50%。

      不過,針對不同的光伏項目以及不同的地理位置、施工環境等情況,光伏板傾斜角度也有明顯差異。以天津龍源新能源開發有限公司開展的天津地鐵6號線大畢莊車輛段屋頂光伏發電項目為例,該項目的光伏板與水平面的傾斜角度僅為15度左右。據介紹,儘管傾斜角度較小會減少單日發電量,但這也是在權衡裝機容量、屋頂條件等因素後確定的。

      此外,為了避免影響製鹽作業正常開展,「鹽光互補」光伏發電項目對於各排光伏板的間距也有明確規定。「以我們這個項目為例,單個光伏板的面積約2.6平方米。針對不同區域,我們共有兩種佈局方案:一種是樁長12米,前後間距11米,相鄰樁間距4.3米,打樁深度約9米;另一種是樁長14米,前後間距14米,相鄰樁間距為4.1米,打樁深度約11米。」桑晨亮說。

      光伏電站

      僅需8人便可完成常態化運營

      併入電網前經歷兩次升壓操作

      採訪韓宇軒時,他剛忙完上午的工作。作為天津龍源新能源開發有限公司設備維保中心電氣班班長,他的主要職責之一便是給集團位於天津長蘆海晶集團鹽場的「鹽光互補」光伏發電項目「保駕護航」。

      依託上述光伏發電項目,天津龍源新能源開發有限公司的母公司——龍源電力集團打造了天津龍源AG尊龙光伏電站。據韓宇軒介紹,該光伏電站共安裝光伏組件100多萬塊、組串式逆變器1551台、箱式變壓器135台。

      光伏組件是光伏電站的核心部件,是將一定數量的光伏電池片焊接到互聯條上,通過串聯、並聯或者串並混合方式進行連接,並加以封裝而成。在陽光照射下,光伏組件可產生直流電。據業內人士介紹,光伏組件採購成本佔光伏電站的投資比重最大,為40%至60%。

      中國光伏行業協會發佈的數據顯示,去年,隨着下游應用端對於雙面發電組件發電增益的認可,其市場佔比已達67%。

      記者獲悉,自去年6月投產後,龍源電力集團在津「鹽光互補」項目所發的電全部併入電網。其中,從光伏發電到併入電網需經歷兩次升壓操作。「首先,光伏組件將直流電傳輸到逆變器;然後,逆變器將直流電逆變成800伏交流電,經過箱變升壓到35千伏;最後,再經過主變壓器升壓到500千伏,最終送入電網。」韓宇軒說。

      儘管所佔面積高達1.1萬畝,但天津龍源AG尊龙光伏電站僅需8人便可完成常態化運營。天津龍源新能源開發有限公司副總經理桑晨亮告訴記者,通過藉助智能化運維手段,公司大大減少了運營人員配置。

      在天津龍源AG尊龙光伏電站的升壓站里,工作人員每天可通過多台電腦監測到電壓、電流、溫度、氣壓等各項數據。據桑晨亮介紹,若就單日情況而言,光伏發電的波峰通常出現在中午前後,即上午11時至下午1時。「由於中午前後太陽輻射最強烈,因此這一時間段的發電量通常較大,發電量佔比可達全天發電量的30%至50%。」他說。

      業內

      觀點

      「光伏+」衍生眾多業態

      部分項目度電成本已降至0.4元以下

      ——對話天津龍源新能源開發有限公司副總經理林金剛

      除了「鹽光互補」「漁光互補」外,國內近些年出現的「光伏+」項目還包括「林光互補」「牧光互補」等。

      以光伏和飼料業務為主業的上市公司通威股份此前在天津開發了「漁光互補」項目。早在2022年年報中,這家公司就指出,「光伏+」市場已衍生出包括與農業、工業、建築、交通、通訊相結合的多種業態,為光伏企業提供了更廣闊的發展機會,相關企業通過投資、收購、業務合作等方式參與到各應用場景的業務開發,實現業績增長。

      作為國內新能源巨頭,三峽能源在「光伏+治沙」方面頗受業界關注。位於內蒙古庫布其沙漠的「光伏+治沙」項目中,該公司打造了「板上發電、板下種植、板間養殖、治沙改土、帶動鄉村振興」的循環產業發展模式。

      天津龍源新能源開發有限公司副總經理林金剛此前參與過多個「光伏+項目」。據他介紹,該公司近些年積極探索多產業協同發展模式,與天津市屬國企展開合作,分別形成了「光伏+高速」「光伏+軌道」「光伏+漁業」「光伏+製鹽」等合作模式。讓林金剛頗為自豪的是,母公司龍源電力集團已成功探索出「新能源+沙漠、戈壁、荒漠生態系統保護和修復」新路徑,並深入推進「新能源+綠色氫氨醇」業務模式。「就『光伏+』項目而言,其綜合收益率受項目規模、地理環境、電價水平等多因素影響,在項目啟動前,投資方應做好充分調研和評估。」他說。

      林金剛告訴記者,根據不同開發場景,目前光伏發電項目的收益率為8%至15%。在他看來,收益率的差異主要源於項目所處的環境,比如是否是水上項目、是否處於高鹽霧腐蝕區域、是否處在高風速地區、是否遭受風沙影響等。

      近年來,隨着光伏技術不斷發展和政策支持力度加大,光伏項目的度電成本呈現下降的趨勢。據林金剛介紹,一些地區光伏項目的度電成本已降至0.4元以下,具有較高的競爭力。