解困光伏占地瓶颈 光伏农业助力碳达峰碳中和

“经过多年的技术发展，在光伏成本方面，光伏装机成本已经大幅度下降，但是光伏用地成本仍在不断上升。”12月26日，在中国战略与管理研究会主办的“生态文明下的光伏产业发展战略”研讨会上，中国政策科学研究会研究员、国务院研究室原司长唐元表示，中国实现“双碳”目标，减少二氧化碳排放，需增加绿色能源供给，减少化石能源消耗。

据介绍，2020年我国光伏发电量2600亿度左右，占总发电量的3.4%，这一占比低于发达国家的光伏发电占比，例如，德国2020年光伏发电量571亿度，占总发电量的10%。如何解决光伏发展的土地占用瓶颈问题，助力碳达峰碳中和？

更新发展模式，光伏农业解困占地瓶颈

“光伏农业是设施农业的一种新模式。”江苏省农业科学院光伏设施研究院院长徐刚表示，光伏设施农业在优化设施、绿色能源、相关技术等方面已经有了深入快速的研发和探索。

徐刚表示，光伏设施农业，首先要实现设施农业下的光伏功能最大化，离不开光伏建设工程技术方面的新技术支撑。同时，光伏设施农业中的温、光、水、肥、剂的精准调控装备，涉及到的硬件和软件，是一个系统工程，可以实现光伏发电、农作物丰产的“双丰收”。

据介绍，在江苏常熟等地光伏农业的相关实践已经在开展。江苏省农业科技部门对光伏下的稻田进行测产的结果显示，其与常规大面积种植产出水平相同。

中利万农农业光伏项目负责人周建新表示，目前全国2300个贫困村建立了贫困村光伏农场，装机容量1.3吉瓦，用地2.4万亩，在发电的同时已连续7年在光伏电站下实现了水稻、麦子、玉米等粮食作物的丰收，实现了农业增产、工业增产、国家增税，减少碳排放，促进乡村振兴和可再生能源的可持续发展。国务院扶贫办将该项目认定为贫困村光伏农场创新项目。

据介绍，该项目的“智能光伏”云中心自动监控系统可对农业生产环境进行自动分析，利用光伏支架设置喷淋系统，实现自动喷淋、喷灌、施肥；采用光伏电源的太阳能杀虫灯等绿色防控设施，已申报几十项国内、国际发明专利，并已开展水稻、小麦、蔬菜、中草药等作物种植、无土栽培及水产养殖示范。

除了光伏种植，光伏养殖也可实现增产。以养鱼为例，七八月份时，光伏设施将阳光挡住，大大减少鱼类因暑热的死亡，增加产量至少20%。

充分利用土地资源，推动经济模式更均衡

光伏发电依赖大面积土地的瓶颈问题，制约了光伏在我国中东部地区的发展。以现有技术水平估算，每10兆瓦光伏发电占地大约300亩左右，在经济发达、寸土寸金的东部地区难以发展。

为此，相关部门将优先推进光伏发电的分布式开发、多场景融合作为发展重点。例如，通过光伏建筑一体化发展，“十四五”期间新建工业园区大型公共建筑分布式光伏安装率达到50%以上。在农村，统筹农村具备条件的屋顶，开展分布式光伏的建设。此外，充分利用土地资源，积极推进能光互补、鱼光互补、林光互补等开发。

光伏农业由于符合多场景融合的开展模式，获得业内认可。国家发改委国际合作中心国际能源研究所所长王进表示，光伏农业符合长三角、珠三角、京津冀等地区的发展需求，在现有的土地上不会破坏农田的基本耕作方式，而且还能让农民生产、渔业养殖有增收。

复旦大学中国经济研究中心副主任殷醒民从经济发展的联动角度考虑，认为农村通过光伏发电实现能源供应的本地化，推动产品加工的就地化。既为本地创造了就业，又减少了高压电的输送，同时将推动我国中西部地区的工业化和城镇化。

“光伏农业不仅解决了光伏用地问题，而且是整合农村、农业、乡镇振兴的系统工程。通过分布式光伏发电可推动中国经济结构更加均衡发展。”殷醒民说。

数字化管理运维，分布式光伏供应更智能

据介绍，2021年我国光伏发展累计装机超过了3亿千瓦，其中集中式光伏电站累计装机用量同比增长了23.3%，分布式光伏累计装机同比增长了24.8%。

分布式光伏的增加，带来了运维管理的智能化需求。国网信通产业集团负责人赖征田表示，光伏站的建设比较容易，关键是怎么管，怎么运维，是提高能源利用率，增加中小光伏厂站运维经济性的关键。

新型电力能源系统可对发电端、用户端等实现更精准的预测。“目前我们有北斗短报文的小数据来进行远程的管控。还有智能终端，以及零基础设施上分布式的光伏云平台，用数字技术建立了一套整机管控体系。”赖征田表示，通过多站的终端融合、气象数据、人工智能算法等，结合配电网调度经验、风光预测、清洁冷源的消纳和智能使用，青海试点项目已实现了米级的精准预测，包括什么时候太阳到上方、影响发电量的多少，多长时间，有哪些备用电源要启动等，进而让能源更“听话”，消化的更智能，科学提高光伏厂站的经济收入。

分布式的运维方式，改变了新能源并网消纳的难题，促进分布式光伏的消纳，目前分布式光伏有自发自用、一电上网、统购的方式均可加以利用，同时正在搭建的多元化分布式新能源电力交易市场平台，通过引导分布式新能源参与现货交易等创新模式，提升新能源助力碳达峰碳中和的供给能力。

文章来源：科技日报