近年來,我國新能源發(fā)電裝機容量和發(fā)電量持續(xù)保持快速增長,對新能源的利用形式也有多種方式,新能源發(fā)展前景良好。中央一號文件也明確指出,十二五期間要健全節(jié)能減排激勵約束機制,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),合理控制能源消費總量。針對這項政策要求,大力發(fā)展風(fēng)能、太陽能等新能源形式,實現(xiàn)可再生能源代替石油、天然氣等不可再生資源利用。
電力系統(tǒng)國家重點實驗室深圳研究室副主任、清華大學(xué)教授、天源新能源總工程師徐政
在新能源中,光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電發(fā)展最快,世界各國都把太陽能光伏發(fā)電開發(fā)利用作為未來重要發(fā)展方向。根據(jù)歐洲JRC 的預(yù)測,到2030年太陽能發(fā)電將在世界電力供應(yīng)中顯現(xiàn)其重要作用,達(dá)到10%以上。在我國光伏電力具有明顯發(fā)展優(yōu)勢,76%的國土光照充沛,光能資源分布較為均勻;與其它能源類型相比,光伏電力無任何排放,應(yīng)用技術(shù)成熟,系統(tǒng)安全可靠。
近年來,我國先后實施了“光明工程”、“送電到鄉(xiāng)工程”、“太陽能光電建筑應(yīng)用”以及“金太陽示范工程”等國家計劃,光伏市場在政府的推動下有了較快發(fā)展。前不久,國務(wù)院出臺《關(guān)于促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》,提出2013到2015年,年均新增光伏發(fā)電裝機容量10GW左右,到2015年光伏總裝機容量達(dá)到35GW,其中分布式光伏發(fā)電裝機容量達(dá)到20GW。
“新能源電力發(fā)展包含眾多類型,太陽能和風(fēng)能分布廣泛,儲量大,相關(guān)技術(shù)也最成熟,行業(yè)也最具規(guī)模化,所以它是新能源發(fā)展的主戰(zhàn)場。”天源新能源公司總工程師、電力系統(tǒng)國家重點實驗室深圳研究室副主任、清華大學(xué)副教授徐政在第六屆中國(無錫)國際新能源大會上,作“新能源電力應(yīng)用與能源結(jié)構(gòu)調(diào)整”專題報告時如是說。無獨有偶,早期行業(yè)專家也曾發(fā)表“光伏發(fā)電是中國新能源發(fā)展的光明前景”這一觀點。
然而,太陽能、風(fēng)能等新能源發(fā)電雖為今后發(fā)展趨勢,但目前這一行業(yè)也面臨諸多困難。根據(jù)與會業(yè)內(nèi)人士分析,盡管我國光伏電力發(fā)展?jié)摿薮?,但也存在很多基本挑?zhàn),共識之一便是成本高成為最大瓶頸,在場專家紛紛表示,應(yīng)大力推動新能源產(chǎn)業(yè)的科技發(fā)展,盡快降低新能源成本。
天源新能源努力踐行發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)的科技進步。在新能源發(fā)展趨勢下,天源新能源于2001年在清華大學(xué)深圳研究生院設(shè)立了研究基地和光伏揚水技術(shù)重點實驗室。公司總工程師徐政博士帶領(lǐng)天源清華大學(xué)研發(fā)團隊率先研制了0.4~55kW全系列光伏揚水系統(tǒng)和光伏水泵等一系列光伏水利配套產(chǎn)品。將太陽電池陣列發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,驅(qū)動系統(tǒng)水泵運行,系統(tǒng)可根據(jù)日照強度的變化實時調(diào)節(jié)輸出頻率,實現(xiàn)最大功率點跟蹤,最大限度地利用太陽能資源。為滿足不同環(huán)境需求,研制出光伏揚水系列單機、多機多款系統(tǒng),這些優(yōu)化設(shè)計是在滿足揚程和流量要求的前提下,盡可能減少太陽電池組件的使用量。在大力推動新能源產(chǎn)業(yè)及其科技應(yīng)用的同時,切實從源頭上降低新能源成本,正好契合并有效解決了徐博士在報告中所指出新能源發(fā)展成本高是最大發(fā)展瓶頸這一難題。
新能源在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中,尤以太陽能技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利方面應(yīng)用優(yōu)勢突出。以天源Solartech光伏提水系統(tǒng)在云南省玉溪市新平縣新化村項目為例,新化村在2012年下半年,全市降雨量異常偏少,總降水量與往年同期相比偏少77%。因無有效降水,到2013年1月土壤已呈現(xiàn)中度干旱,庫塘蓄水嚴(yán)重不足,農(nóng)作物受旱范圍持續(xù)擴大,干旱對春耕生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響,因干旱造成超過5萬人和近3萬頭牲畜飲水困難。針對出現(xiàn)的旱情,當(dāng)?shù)胤姥纯购抵笓]部、水利局高度關(guān)注,督促各縣區(qū)主動應(yīng)對。結(jié)合園區(qū)實際情況,新化村相關(guān)負(fù)責(zé)人選用天源Solartech PSA7500光伏提水抗旱系統(tǒng),揚程45米,日出水量150-200m3 ,項目建設(shè)完成后,為全村水稻、玉米等農(nóng)作物灌溉和人畜飲水提供了保障。系統(tǒng)無需建設(shè)電網(wǎng)和人工費用,大大減少了投資者的投入。此外,系統(tǒng)對環(huán)境無污染,形成了既節(jié)能又環(huán)保的雙贏局面。系統(tǒng)年均可節(jié)省電25229千瓦時,在其25年的使用期限內(nèi),可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤237.2噸、減排二氧化碳104.3噸、二氧化硫4.7噸、煙塵3.6噸、灰渣61.7噸。在實現(xiàn)資源循環(huán)利用的同時也取得了良好的經(jīng)濟、社會效益。
農(nóng)田水利建設(shè)作為發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的著力點,作為農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點任務(wù),作為保障糧食和農(nóng)產(chǎn)品供給安全的基礎(chǔ)工程,得到了全國各地政府的高度重視。在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)利好情況下,光伏水利產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。光伏水利事業(yè)是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)進程中的攻艱力量和最有力組成部分,各地加大力度推進高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè),發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè),提升農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力,造福廣大農(nóng)民群眾。
“也許很多人對光伏提水這個應(yīng)用領(lǐng)域認(rèn)識程度并不高,我們把它提升到光伏水利層面上來說,若對我國1%的旱地面積采用光伏水利系統(tǒng),實現(xiàn)每年每畝250噸的灌溉,國內(nèi)市場總量將達(dá)到400GW。”徐政博士在會上表示。
光伏水利在我國荒漠治理方面也發(fā)揮著巨大作用。我國荒漠總面積約為130萬km2,在這些無電地區(qū),通過建立光伏電站發(fā)電,實現(xiàn)荒漠作物的提水灌溉。充足的水資源供給還改善了荒漠作物結(jié)構(gòu),治沙女英雄牛玉琴治理的毛烏素沙漠就是很好的例子,治沙基地使用Solartech光伏揚水系統(tǒng),在防沙治沙同時還種植了玉米、大豆等各類經(jīng)濟作物。
太陽能光伏提水系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)抗旱、海水淡化等領(lǐng)域也能發(fā)揮重要作用。采用反滲透膜的光伏海水淡化給邊防小島淡水供應(yīng)提供了有效解決途徑。太陽能光伏技術(shù)還有一些其它特殊用途,諸如太陽樹、光伏噴泉、城市水景等等,造型新穎美觀,與城市、小區(qū)環(huán)境保持協(xié)調(diào)。
天源在清華大學(xué)深圳研究院內(nèi)太陽能光伏樹景觀