能源是經(jīng)濟社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎，也是碳排放的最主要來源。近日，國務院印發(fā)的《2030年前碳達峰行動方案》提出，加快智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級和特色應用，創(chuàng)新“光伏+”模式，推進光伏發(fā)電多元布局。
目前，我國多地加速推進光伏發(fā)電多元布局：鄂爾多斯市創(chuàng)新推出“光伏治沙+板下經(jīng)濟”模式;安徽利辛縣利用“農(nóng)光互補”光伏模式，振興鄉(xiāng)村……作為專利密集型產(chǎn)業(yè)，“光伏+”模式如何在能源轉型中發(fā)揮作用?
鄂爾多斯：光伏治沙多效協(xié)同
近日，鄂爾多斯市光伏治沙項目工地里一片熱火朝天。“這里正在建設的是蒙西基地庫布其200萬千瓦光伏治沙項目。未來，這里將形成光伏板上發(fā)電、光伏板下養(yǎng)殖、光伏板間種植的模式，將實現(xiàn)光伏治沙生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益的協(xié)同發(fā)展。”億利集團副總裁趙晉靈接受中國知識產(chǎn)權報記者采訪時表示。
蒙西基地庫布其200萬千瓦光伏治沙項目位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市達拉特旗境內(nèi)的庫布其沙漠，這是我國第七大沙漠。該項目規(guī)劃建設規(guī)模為200萬千瓦，占地面積10萬畝，總投資120億元。
鄂爾多斯市是我國重要的能源基地，也是實現(xiàn)黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展的重要節(jié)點城市，其實現(xiàn)綠色低碳轉型既任重道遠也面臨很多機遇。2021年，鄂爾多斯市實施新能源倍增工程，堅持“煤電油氣風光氫儲”多能協(xié)同發(fā)展、綜合利用，打造千萬千瓦級新能源基地和風光氫儲產(chǎn)業(yè)集群。億利集團建設的蒙西基地庫布其200萬千瓦光伏治沙項目便是其中之一。
“光伏+治沙”生態(tài)綜合治理是億利集團在庫布其沙漠創(chuàng)新實踐的模式。光伏組件鋪設密度大，能夠有效阻止沙塵的飛揚與沙丘移動;能夠吸收光照、降低土地溫度，減少土壤水分蒸發(fā)，增加土壤水分累積;能夠遮陰，為植物生長明顯改善環(huán)境條件。
光伏電站投入運行后，將增加清潔能源供給，解決后續(xù)防沙治沙的用能需求，實現(xiàn)沙漠地區(qū)太陽能(9.650, 0.20, 2.12%)資源高效利用和沙漠變綠洲的雙重收益。趙晉靈算過這樣一筆賬：燃燒1噸煤可以發(fā)電3333度，排放二氧化碳2.7噸。而森林每生長1立方米的蓄積量，平均能吸收1.83噸二氧化碳，釋放1.62噸氧氣。
關注光伏發(fā)電的北京市柳沈律師事務所合伙人姚冠揚律師表示，億利集團聚焦創(chuàng)新集成光伏發(fā)電，大力發(fā)展集“板上發(fā)電、板下種植、板間養(yǎng)殖、治沙改土、產(chǎn)業(yè)扶貧”五位一體的生態(tài)光伏創(chuàng)新模式，盈利模式是通過運營地面集中式光伏電站，向電力公司銷售電站產(chǎn)生的電取得收入。目前，億利集團在光伏領域提交專利申請近20件，其中約76%的專利申請涉及微網(wǎng)控制，約17%的專利申請涉及儲能。
趙晉靈表示，億利集團在“十四五”期間規(guī)劃了10吉瓦新能源建設任務。根據(jù)預測，10吉瓦光伏電站建成后，每年至少可以發(fā)電160億度，相當于每年節(jié)約煤炭500萬噸，每年減少二氧化碳排放1250萬噸。同時10吉瓦光伏電站，可以綠化沙漠50萬畝，每年增加固碳25萬噸。
安徽利辛：“農(nóng)光互補”振興鄉(xiāng)村
在困境中崛起、在洼地處起跳。農(nóng)業(yè)大縣安徽利辛縣曾面臨縣域經(jīng)濟薄弱，財政困難，城市建設滯后等困難。然而，從2015年被列為全國光伏扶貧試點縣到如今“農(nóng)光互補”光伏項目助力鄉(xiāng)村振興，近年來，利辛縣積極發(fā)展光伏扶貧與農(nóng)業(yè)發(fā)展相結合的模式，探索多產(chǎn)業(yè)共榮共強。
那么，“農(nóng)光互補”光伏項目助力鄉(xiāng)村振興在利辛縣是如何實施的?利辛縣鄉(xiāng)村振興局光伏事業(yè)部相關負責人介紹，利辛縣充分利用村級光伏扶貧電站光伏板下的閑置土地，大力發(fā)展板下種植，努力探索一地兩用，發(fā)電種植兩不誤，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)與光伏發(fā)電互利共贏。
以張村鎮(zhèn)為例，全鎮(zhèn)共有187.2千瓦電站39座、60千瓦電站3座。現(xiàn)已在光伏板下種植蔬菜、瓜果等多種低矮農(nóng)作物，既不影響光伏電板發(fā)電，又能增加農(nóng)戶的收入。
與張村鎮(zhèn)類似，利辛縣大李集鎮(zhèn)以光伏項目引導政策紅利流向基層，帶領農(nóng)村集體經(jīng)濟發(fā)展駛上快車道。據(jù)了解，大李集鎮(zhèn)在14個村(社區(qū))建設33個光伏發(fā)電站，其中187.2千瓦發(fā)電站32個，60千瓦發(fā)電站1個。該鎮(zhèn)2020年全年發(fā)電量約710.8萬度，實現(xiàn)各村共增收約604.18萬元。
光伏發(fā)電凝聚了諸多創(chuàng)新技術。尤其在并網(wǎng)過程中如何避免故障，保障光伏發(fā)電安全成為國家電網(wǎng)公司研發(fā)布局的重點。“多虧了你們檢查光伏設備，及時發(fā)現(xiàn)故障，為我們挽回了經(jīng)濟損失!”前不久，利辛縣江集鎮(zhèn)和諧新村的一位村民對上門檢查的供電公司員工說道。此前，國家電網(wǎng)利辛縣供電公司工作人員在對全縣戶用光伏進行日常監(jiān)測時，經(jīng)大數(shù)據(jù)預警發(fā)現(xiàn)發(fā)電上網(wǎng)量明顯比平時降低，工作人員經(jīng)初步分析判斷，可能是客戶現(xiàn)場設備出現(xiàn)了故障。經(jīng)現(xiàn)場檢查，工作人員發(fā)現(xiàn)線路檢測無漏電點，逆變器頻繁重啟，初步判斷為逆變器故障。故障處理完畢，發(fā)電設備恢復正常。
自2021年以來，國家電網(wǎng)利辛縣供電公司依托數(shù)字化建設，用“電力大數(shù)據(jù)共享”服務地方經(jīng)濟發(fā)展，充分應用電力大數(shù)據(jù)技術，助力光伏產(chǎn)業(yè)鄉(xiāng)村振興工作。目前，利辛縣140兆瓦的信利光伏電站已并網(wǎng)發(fā)電。
在姚冠揚看來，創(chuàng)新與專利在助力鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮了重要作用。目前，國家電網(wǎng)公司在光伏發(fā)電并網(wǎng)、檢查、維護等方面提交了諸多專利申請，其中一件名為“一種新能源場站虛擬同步控制性能評估方法及其裝置”的專利申請，涉及新能源場站并網(wǎng)性能評價技術。為了解決光伏發(fā)電等分布式電源發(fā)電在并網(wǎng)時對配網(wǎng)產(chǎn)生影響，國家電網(wǎng)公司還研發(fā)并提交了名為“逆變器控制策略下配電網(wǎng)不對稱故障分量計算方法和系統(tǒng)”的專利申請，以確保分布式電源發(fā)電并網(wǎng)時配電網(wǎng)的安全運行。截至目前，國家電網(wǎng)公司共提交光伏相關國內(nèi)外專利申請1468件。
板上板下雙經(jīng)濟，綠色環(huán)保、惠及百姓，成為鄉(xiāng)村振興的新支點。姚冠揚表示，光伏發(fā)電，發(fā)出的是電，振興的是鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)，照亮的是農(nóng)村集體經(jīng)濟發(fā)展的方向。
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