太陽(yáng)是地球最巨大的能量來(lái)源。利用太陽(yáng)的輻射能,直接或間接地轉(zhuǎn)換成電能,就是太陽(yáng)能發(fā)電。目前把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能有二種途徑:太陽(yáng)熱發(fā)電(把太陽(yáng)輻射熱能轉(zhuǎn)換為電能)和太陽(yáng)光發(fā)電(通過(guò)光電器件將太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)換為電能)。光伏發(fā)電是太陽(yáng)光發(fā)電的一種形式。
一、光伏發(fā)電及其應(yīng)用
所謂光伏發(fā)電是利用光生伏特效應(yīng)(即光照能使半導(dǎo)體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象,簡(jiǎn)稱光伏效應(yīng)),將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。
光伏發(fā)電具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)普遍。太陽(yáng)能是由太陽(yáng)直接輻照到地球的能量,不需開(kāi)采、運(yùn)輸,有陽(yáng)光的地方就能利用;(2)清潔能源。無(wú)毒、無(wú)污染、無(wú)噪聲;(3)長(zhǎng)久。晴天就有,取之不盡,用之不竭;(4)巨大。地球每秒鐘照射到地球上的能量相當(dāng)于500萬(wàn)噸煤燃燒的能量。利用太陽(yáng)能每發(fā)1度(千瓦時(shí))電,就相應(yīng)節(jié)約了0.36千克標(biāo)準(zhǔn)煤,同時(shí)減少污染排放0.272千克碳粉塵、0.60千克二氧化碳、0.03千克二氧化硫、0.015千克氮氧化物。
不過(guò),光伏光電也有強(qiáng)度較弱、不穩(wěn)定、需要儲(chǔ)能、一次性投資較大等缺點(diǎn)。
二、分布式光伏發(fā)電
分布式光伏發(fā)電是指在用戶現(xiàn)場(chǎng)或附近配置的小型的光伏發(fā)電系統(tǒng),其運(yùn)行模式是在有太陽(yáng)輻射的條件下,光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽(yáng)能電池組件陣列將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成輸出的電能,經(jīng)過(guò)直流匯流箱集中送入直流配電柜,并由并網(wǎng)逆變器逆變成交流電供給用戶,一般自發(fā)自用,多余時(shí)可通過(guò)并網(wǎng)賣給供電公司,不足時(shí)由電網(wǎng)供電。
分布式光伏發(fā)電不需要大面積土地,不必遠(yuǎn)距離送電,具有經(jīng)費(fèi)環(huán)保、降低損耗、系統(tǒng)獨(dú)立、安全性高、土建和安裝成本低等優(yōu)點(diǎn)。
福建省地處我國(guó)的東南沿海,光伏資源屬中等水平,適合于利用屋頂、幕墻和零碎光照面積發(fā)電、就近使用的分布式光伏光電。特別是廣大農(nóng)村,屋頂、房前、屋后有寬闊的位置可以放置太陽(yáng)能板。目前,廈門(mén)市已有35戶(其中居民22家)申請(qǐng)光伏發(fā)電項(xiàng)目,合計(jì)申請(qǐng)容量4987.79千瓦;已實(shí)現(xiàn)居民并網(wǎng)13件,企業(yè)并網(wǎng)7件,并網(wǎng)總?cè)萘?245.92千瓦。
三、在廈門(mén)推廣分布式光伏發(fā)電正當(dāng)時(shí)
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展,廈門(mén)市能源消耗量的增長(zhǎng)速度也持續(xù)加快,能源供給與環(huán)境保護(hù)的壓力也越來(lái)越大。以往在廈門(mén)罕見(jiàn)的霧霾,這兩年頻頻籠罩鷺島。不開(kāi)發(fā)利用可再生能源,就無(wú)法擺脫石化燃料對(duì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的制約,也無(wú)法滿足廈門(mén)發(fā)展資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的需求。“美麗廈門(mén)”不能沒(méi)有藍(lán)天白云。推廣和使用太陽(yáng)光伏發(fā)電,可以減少石化燃料發(fā)電帶來(lái)的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳粉塵的排放,有效防止碳排放所造成氣溫的上升和氣候的劇變。
在廈門(mén)推廣應(yīng)用分布式光伏發(fā)電有許多有利條件。(1)廈門(mén)具有豐富的太陽(yáng)能資源,是福建省內(nèi)最高的地區(qū)之一。而且廈門(mén)屬南亞熱帶季風(fēng)型海洋性氣候,很少出現(xiàn)連續(xù)多天見(jiàn)不到太陽(yáng)的天氣,空氣中灰塵少,有利于陽(yáng)光輻照,區(qū)位優(yōu)勢(shì)為有效利用太陽(yáng)能提供了可靠的保證。(2)我國(guó)已成為全球最大光伏產(chǎn)品的生產(chǎn)國(guó),近幾年來(lái)光伏產(chǎn)品的價(jià)格大大下降。目前國(guó)內(nèi)安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)(含太陽(yáng)電池板、逆變器和并網(wǎng)設(shè)備等)的價(jià)格每瓦在10元人民幣以內(nèi)。廈門(mén)有近20家太陽(yáng)能光伏及配套企業(yè),具備發(fā)展光伏發(fā)電的產(chǎn)業(yè)鏈,光伏發(fā)電技術(shù)成熟,能提供光伏發(fā)電的各種設(shè)施。(3)國(guó)務(wù)院先后出臺(tái)了光伏建筑一體化、金太陽(yáng)工程、屋頂工程和分布式光伏發(fā)電示范工程等一系列政策和措施,去年又推出“關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)”,以及配套的鼓勵(lì)發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的政策。財(cái)政部、國(guó)家發(fā)改委制定了光伏電站標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)、分布式光伏發(fā)電實(shí)行按照全電量補(bǔ)貼等政策;分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)自用有余上網(wǎng)的電量,由電網(wǎng)企業(yè)按照當(dāng)?shù)厝济簷C(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)收購(gòu)。
我們粗略地估算目前廈門(mén)市分布式光伏發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益。以3-4口之家為例,如有30平方米屋頂面積,光伏并網(wǎng)發(fā)電的成本每瓦約10元,3千瓦總投入約3萬(wàn)元;廈門(mén)平均年日輻照約2000小時(shí),輻射強(qiáng)度為5250兆焦/平方米,年發(fā)電量約6000度;目前國(guó)家對(duì)分布式光伏電價(jià)補(bǔ)貼為每度0.42元,上網(wǎng)電價(jià)為每度0.4488元,成本回收期:30000元/(0.42+0.4488)元﹡6000 = 5.76,大約6年可以收回成本。目前光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作壽命約20-25年,若按國(guó)家補(bǔ)貼的20年計(jì),該家庭光伏發(fā)電系統(tǒng)收回成本后還可以工作14年。
當(dāng)然,在商場(chǎng)、醫(yī)院、學(xué)校、工廠等公共建筑的屋頂建分布式光伏發(fā)電,其效益更大。廈門(mén)市SM廣場(chǎng)投產(chǎn)的光伏發(fā)電,年發(fā)電110萬(wàn)千瓦時(shí),可減少二氧化碳排放1000噸。同時(shí)由于安裝了太陽(yáng)能電池板,夏季在頂層能降溫6攝氏度,大大減少空調(diào)的電耗。如果結(jié)合農(nóng)村扶貧,以援建分布式光伏發(fā)電為新載體,啟動(dòng)“美麗鄉(xiāng)村˙光伏發(fā)電”公益活動(dòng),向社會(huì)各界募集愛(ài)心資金,用于幫助農(nóng)村貧困家庭安裝光伏發(fā)電設(shè)備。只要投入3萬(wàn)元資助貧困戶建個(gè)3千瓦的太陽(yáng)能光伏發(fā)電站,該家庭不僅20-25年用電不需要花錢(qián),而且每年還有2000元的純收入補(bǔ)貼家用。這可是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠又環(huán)保長(zhǎng)效的農(nóng)村扶貧項(xiàng)目!
目前,光伏發(fā)電對(duì)普通百姓而言,還是新生事物,必須廣而推之。一是宣傳光伏發(fā)電對(duì)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、推進(jìn)節(jié)能減排的重要意義。二是由政府主導(dǎo),社會(huì)各界支持,市新農(nóng)村建設(shè)辦公室牽頭,在廈門(mén)市各村選擇3-5個(gè)低保戶,建一小批光伏發(fā)電示范工程,引導(dǎo)更多農(nóng)戶主動(dòng)參與到分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)中去。三是在每所農(nóng)村學(xué)校建一個(gè)五千瓦分布式光伏發(fā)電(僅需投入伍萬(wàn)元),既可滿足學(xué)校20年以上用電,又可讓學(xué)生直接體驗(yàn)到太陽(yáng)能發(fā)電的節(jié)能環(huán)保,是科普教育的最佳教材。中央提出:“中國(guó)要強(qiáng),農(nóng)業(yè)必須強(qiáng);中國(guó)要美,農(nóng)村必須美;中國(guó)要富,農(nóng)民必須富。”廣為推廣光伏發(fā)電,是實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)、美、富”新農(nóng)村的有效舉措。
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