淺析光伏扶貧實施方案及其技術(shù)問題.doc

淺析光伏扶貧實施方案及其技術(shù)問題 摘要：光伏扶貧是指在貧困地區(qū)統(tǒng)籌建設(shè)分布式光伏電源或規(guī)模化光伏電站，為貧困人口提供電能，以達到精準扶貧的目的。本文首先介紹目前國內(nèi)光伏扶貧的實施模式，分析其全壽命周期的成本/收益，討論薄弱農(nóng)網(wǎng)下光伏扶貧所面臨的技術(shù)問題；然后以某特困地區(qū)為例，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件提出戶用分布式光伏電站和規(guī)模農(nóng)業(yè)/漁業(yè)光伏電站兩種實施方案。研究成果有助于促進當(dāng)?shù)卣块T因地制宜地制訂光伏扶貧實施方案，并減少相關(guān)的技術(shù)風(fēng)險。 關(guān)鍵詞：光伏扶貧；分布式光伏電源；規(guī)?；夥娬?中圖分類號：C913.7 文獻標識碼：A 國家能源局、國務(wù)院扶貧開發(fā)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室聯(lián)合印發(fā)關(guān)于實施光伏扶貧工程工作方案，決定用6年時間組織實施光伏扶貧工程，為7000萬貧困人口提供綠能、陽光、可收益的精準扶貧方案。因偏遠貧困地區(qū)電網(wǎng)條件較差，光伏電源投入運行面臨著諸多技術(shù)難題，如何保障光伏電源和農(nóng)村電網(wǎng)長期安全、穩(wěn)定、可靠、低成本運行，已成為政府、研究機構(gòu)和光伏企業(yè)等關(guān)注的熱門課題。 本文首先介紹國內(nèi)光伏扶貧的實施模式，分析其全壽命周期的成本/收益；接下來討論薄弱農(nóng)網(wǎng)下光伏扶貧所面臨的技術(shù)問題；最后以某特困地區(qū)為例，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件提出戶用分布式光伏電站和規(guī)模農(nóng)業(yè)/漁業(yè)光伏電站兩種實施方案。 1.實施模式 光伏扶貧試點實施方案編制大綱原則上要求當(dāng)?shù)囟嗄昶骄柲芸傒椛淞?500MJ/m2，依據(jù)貧困地區(qū)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟、人口、能源、電力等發(fā)展現(xiàn)狀以及特困戶屋頂、荒山坡及土地資源利用條件，初步確定采取3種光伏扶貧實施模式。 （1）用戶分布式光伏發(fā)電模式。分布式光伏發(fā)電單機容量5kW，對安裝屋頂和可用面積有明確的下限值。建議鋼筋混泥土現(xiàn)澆平屋面的活荷載2.0kN/m2，屋頂可利用面積8m2/kW。 其他屋面形式可參照以上數(shù)據(jù)進行折算。 （2）基于荒山坡的規(guī)模化光伏電站模式。建議10MW固定傾角光伏電站的占地面積30萬m2，且考慮項目實施地的交通運輸及施工條件，以及該區(qū)域內(nèi)適應(yīng)光伏電站建設(shè)運行的人才、裝備等技術(shù)儲備條件。 （3）基于農(nóng)業(yè)設(shè)施的光伏發(fā)電模式。依托建筑物可承載的光伏建設(shè)類型，確定系統(tǒng)安裝容量，并附典型系統(tǒng)的擬安裝現(xiàn)場圖。建議200kW固定傾角小型電站的占地面積12000m2。 2.全壽命周期成本/效益分析 兼顧國家、地方政府和貧困戶等多方主體的投資和收益，考慮國內(nèi)光伏發(fā)電的常見運營方式，對光伏扶貧項目進行全壽命周期的成本/效益計算，其經(jīng)濟性評價流程如表1所示。 （1）在資金投入方面，貧困戶可自籌1/3，若確有困難，可申請小額扶貧貼息貸款，其余資金由試點縣負責(zé)籌措；也可由建設(shè)企業(yè)投資，但投產(chǎn)6年內(nèi)發(fā)電收入的1/3歸建設(shè)企業(yè)。 （2）在運行維護方面，前8年運行維護由建設(shè)企業(yè)負責(zé)，8年后運行維護費用從發(fā)電收入中拿出0.02元/（kW?h），建立運行維護基金。 （3）在發(fā)電收益方面，電站建成20年內(nèi)，戶均每月發(fā)電收入200多元，全年累計收入將超過2500元。 3.技術(shù)風(fēng)險分析 受光照時間分布不均衡和氣象變化條件的影響，光伏電源輸出具有間歇、波動、隨機等特點，而扶貧光伏電源多集中在偏遠薄弱的農(nóng)網(wǎng)末端，對功率平衡、繼電保護、供電可靠性、用電規(guī)劃等會產(chǎn)生較大影響；另外，光伏滲透率、諧波傳輸和放大特性、母線節(jié)點電壓波動和閃變值等電能質(zhì)量問題也已成為備受專家關(guān)注的技術(shù)要點。 4.光伏扶貧實施方案 湖南某少數(shù)民族特困地區(qū)某縣的多年氣象資料統(tǒng)計結(jié)果顯示，當(dāng)?shù)啬昶骄照諘r數(shù)1758小時，無霜期308天，年平均氣溫18.5，平均風(fēng)速1.4m/s。參照總輻射量與年均日照時間表，該地滿足國家光伏扶貧在光照條件上的原則要求。 根據(jù)上述情況，優(yōu)先支持用電量較大、電網(wǎng)接入和消納條件較好的地區(qū)作為優(yōu)先扶貧對象，結(jié)合投資規(guī)模、地域限制等因素確定光伏發(fā)電的裝機容量。建議該縣光伏扶貧工程的實施方案采用以下2種方案，效果見圖2。 （1）實施戶用分布式光伏發(fā)電的精準扶貧方案。支持已建檔貧困戶安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，增加貧困人口基本生活收入。 （2）因地制宜開展農(nóng)業(yè)/漁業(yè)光伏扶貧。利用貧困地區(qū)的荒山荒坡和水塘，建設(shè)農(nóng)業(yè)光伏大棚或漁業(yè)光伏電站等規(guī)?；夥娬?，發(fā)電收益按比例補貼當(dāng)?shù)刎毨丝凇?此外，為了促進當(dāng)?shù)芈鋵嵣鲜鰧嵤┓桨?，先對部分特困戶開展屋頂?shù)募庸谈脑旃ぷ鳎惶崆皩Σ糠重毨Т迓溥M行農(nóng)村配電網(wǎng)升級改造，用以增加規(guī)?；夥娬镜目山尤肴萘?。 參考文獻： 1王雨.光伏發(fā)電在我國農(nóng)村及偏遠地區(qū)的推廣與利用研究D.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，20XX. 2蘇劍，周莉梅，李蕊.分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的成本/效益分析J.中國電機工程學(xué)報，20XX，（34）：50-56. 3趙波，張雪松，洪博文.大量分布式光伏電源接入