金秋十月,风清气爽。在江苏省盐城市响水沿海经济开发区内的连片鱼塘之上,一排排蓝色的太阳能光伏板熠熠闪光。由江苏省电力设计院(简称“江苏院”)设计的旭强新能源响水100兆瓦光伏电站已并网1月有余,是江苏省已建成投运的最大单体光伏电站,各项指标正常,运行良好。同行的运维人员自豪地指着水面漾起的一圈圈涟漪说:“看,下面还养着鱼养虾呢!”近年来,江苏院探索创新“上可发电、下可养鱼”的光伏电站模式,奏响了东部沿海大型光伏电站设计的“渔光曲”。
借一方渔光再造光明
光伏发电作为一种清洁、绿色能源,是经济发达的东部地区未来能源的重要选择之一。但是东部地区人口稠密、土地资源稀缺的现实,使大规模建设大型光伏电站成为难题。而“渔光互补”光伏电站模式的创新则使以江南水乡为代表的东部发达地区大规模发展光伏电站成为可能。那么,究竟何为“渔光互补”光伏电站呢?据了解,“渔光互补”光伏电站,就是利用江南地区丰富的鱼塘资源及芦苇荡滩来开发建设光伏发电项目,将光伏组件立体布置于水面上方,采用水上发电、水下养殖的模式,并具有发展休闲旅游业的潜力。
在旭强响水光伏电站的设计中,江苏院采用固定式发电系统分块发电,集中并网的方式,设计出全国光伏电站为数不多的220千伏接入系统,经主变二次升压至220千伏,顺利并网。同时,以无人值守为原则,采用以计算机监控系统为基础的监控方式,可满足全站安全运行监视和控制的所有要求,真正实现了“自动化”运行。由于旭强响水电站建在鱼塘水上,水面的环境温度较地面的环境温度要低,对此,设计人员加大了组件之间的间距,形成了良好的日照、通风、降温环境,延长了光伏发电组件寿命,也提高了发电效率和经济效益。旭强响水光伏电站每年可提供11368.71万千瓦时的电量,相当于每年节约标煤3.75万吨,还可减少二氧化碳排放量约9.35万吨,二氧化硫约40.58吨,氮氧化物约40.58吨。“这座电站的环保效益相当于建了一个超过180公顷的阔叶林!”江苏院新能源部项目经理、该工程总负责人张云鹏说。
水上发电取得了良好的效果,那么,水下生物的生长繁殖是否会受到太阳能电池板的遮光影响呢?针对这一问题,张云鹏解释说:“考虑到这点,我们在电站设计时光伏组件前后间距比正常值加大了0.4米,前一块电板的末端到后一块电板的前端,距离为3.6米,从而形成了良好的日照、通风、降温环境,以确保生物能接受到足够光照。”
把“渔光曲”唱遍水乡
“江苏水资源丰富,水网密集、鱼塘众多,如果将江苏省水域面积的1%用于光伏电站建设,可以建设上百个旭强项目,‘渔光互补’光伏电站在江苏有着广阔的发展前景。”江苏院新能源部副主任沈建平兴奋地说。
近几年,在江苏省的鱼塘、盐田、滩涂、芦苇荡等区域,留下了江苏院人建设“渔光互补”光伏电站的忙碌身影。从振兴高邮100兆瓦、振合金湖100兆瓦、振发泗洪天岗湖100兆瓦、舜大新能源宝应柳堡镇108兆瓦,到京能建湖30兆瓦、京能贺兰县一期30兆瓦等“渔光互补”光伏发电项目,江苏院一次次用优质产品与服务,赢得了业主、客户及施建单位的一致好评,在2013年江苏省政府核准的8个100兆瓦以上的光伏电站项目中,江苏院“独中七元”,“渔光互补”已成为江苏院在可再生能源市场的一块金字招牌。
全国第一个“渔光互补”项目——中电投建湖建阳一期20兆瓦光伏工程是由江苏院设计,2011年12月建成投运。其发电量与相似规模光伏电站相比,发电效率提高5%-15%。按照年平均发电量2494 千瓦时计算,同燃煤火电站相比,相当于每年可节约标煤8130.44吨。同时,“渔光互补”鱼塘改变了传统的养殖品种和养殖技术,以沙塘鳢为主的“名、特、优”产品使养殖附加值成倍增加。
江苏院设计的另一项“渔光互补”示范工程——2011年12月实现并网的中节能东台一期30兆瓦、二期30兆瓦光伏电站,除了利用滩涂建设水上光伏以外,还把“风电”纳入到系统中,开创了“风”、“光”、“渔”立体式综合利用资源的新模式,独占全球单体规模最大的滩涂地面光伏电站鳌头。
“江苏作为经济发达省份,电力需求量大,资源却相对短缺,破解单一的电源结构困局需要我们更加积极地开发利用本地区的太阳能、风能等清洁资源,合理规划新能源发展方向。”江苏院副院长王斌说。未来,江苏院将牢牢把握光伏产业的发展契机,不断推进技术创新,全力打造精品工程,为实现电力供应的多元化,电源结构的更优化,为社会与经济的可持续发展贡献力量。