德州“日月坛·微排大厦”采用全球首创太阳能热水供应、采暖、制冷、光伏发电等与建筑结合技术,节能效率高达 88% ,每年可节约标准煤2640 吨、节电660 万度,减少污染物排放8672.4吨。摄影/记者卢鹏
9月10 日,在经历了连续半个多月的阴雨之后,济南迎来了一个阳光明媚的秋日。就在这一天,力诺科技园 1.6 兆瓦屋顶太阳能光伏电站正式并网发电。这是山东省目前 12 个光伏电站中,装机容量最大的光伏电站,也是长江以北首个屋顶光伏电站。
省住房和建设厅、山东省电监办、济南市发改委等各部门的负责人来了,看到力诺永宁制药 2800 平方米的厂房屋顶上一字排开的光伏发电板,大家既新奇、又感叹:原来屋顶还可以这样用?!
化石能源紧张—国内外争相发展光伏发电
人类从来没有像今天感受到能源如此紧张,历经国际金融危机、经济开始持续复苏的今天,大家的感觉尤为强烈。据世界能源会议 2010年4 月统计,全球化石能源日趋枯竭:煤炭,全球可采储量15980亿吨,预计开采 200年;石油,可采储量1211 亿吨,预计开采 30-40年;天然气,储量119万亿立方米,预计开采60年。
从消耗来看,自工业革命以来,人类已消耗掉地球母亲储存了近 50 万年的煤炭、石油、天然气等化石能源,全球化石能源日益紧张。
而从国内看,中国的能源危机也日趋严重。来自国土资源部的数据显示,中国煤炭储量还有约 2040 亿吨,预计开采 120 年;石油储量212亿吨,预计开采 20 年;天然气储量22万亿立方米,预计开采30年。
再看看山东的能源资源状况:煤炭,剩余可采储量不到 40 亿吨,按现在的生产和消费水平,还可供不到 30 年的开采;石油,探明储量47 亿吨,可采储量只有 11 亿吨;天然气,剩余可采储量不到200亿立方米。
从节能减排的角度来讲,煤炭、石油和天然气的燃烧应用污染严重。 在 2009 年哥本哈根气候大会上,中国政府承诺:到 2020 年,单位 GDP 排放 CO2 比 2005 年下降 40%-45% 。从山东来看,尽管经过了前四年的不懈努力,到年底前完成国家下达的“十一五”节能指标形势还很严峻。
正是认识到了日益严重的能源和环境问题,人们开始把目光转向可循环再生的新能源。其中,让太阳更高效地发光、发热的光伏发电是国内外着力发展的目标。
截至2009 年底,全球累计光伏安装量达22901兆瓦,其中德国最多,达9194兆瓦,西班牙次之,为4099 兆瓦,而到2009年底,中国的光伏安装量仅有 160 兆瓦,还不到日本(2977兆瓦)的1/18。同期,经济总量居国内三甲的山东,光伏安装量只有3.165兆瓦,不到全国的2% 。
土地紧张—山东不适宜建地面光伏电站
知不足而直追。
正是意识到能源紧张和光伏发电的滞后,今年7月1 日,山东省在《关于扶持光伏发电加快发展的意见》中提出,3 年内力争使光伏发电有一个较快发展:今年年底,建成光伏并网发电装机容量50 兆瓦,明年80 兆瓦,后年要达到150兆瓦。
而从光伏发电的主要设计建造方式看,与西部省份有大量土地不同,我省目前全省土地总面积约15705241 公顷,占全国土地总面积的1.6%。但土地承载却十分严重:全省人口密度为558 人/千方公里,为全国的4 倍多;人均土地2.53亩,居全国第27位,不及全国的 20% 。人均耕地只有 1.21 亩,其中淄博市人均耕地低于 0.8亩的警戒线。山东以占全国1.6%的土地,养育着占全国7.3%的人口。在这种情况下,要以土地为基础,建设光伏电站,显然不可行。
从另一方面看,西部的新疆、内蒙古、宁夏、甘肃、西藏光伏电站发展迅速,但这些电站多建在荒漠和荒山上,这一点,又是山东的弱项:我省没有成片的荒漠资源可以摆放电池片,仅有有限的沿海滩涂和煤炭开采区的塌陷地,而这些年快速发展的近海渔业养殖和内陆观光旅游业,又在与地面光伏电站争滩夺地。
因此,不与民抢地,发展屋顶电站和建筑一体化光伏电站,才是山东光伏发电的最佳选择。
屋顶光伏前景可期
据山东省住房和建设厅统计,目前,我省共有可建设光伏电站的屋顶面积约 3.2亿平方米,假如 50% 得到利用就可安装光伏电站8000兆瓦,年可发电100亿千瓦时。
“屋顶光伏电站有多种形式,可以在工业厂房(彩钢板)的屋顶建设电站,进行光电建筑一体化探索;可以建筑南立面光电玻璃幕墙;可以进行光电建筑顶棚,发展光伏电站;至少,所有城乡建筑的南斜面,都可以建设屋顶电站。”力诺太阳能电力工程有限公司总经理张锋向记者介绍说。
按9月 10 日并网发电的 1.6 兆瓦力诺科技园屋顶光伏电站为例,将 2800 米的厂房房顶全覆盖,相当于又加了一层防护层,厂房室内温度降低,冬暖夏凉。但每年却可发电 180万千瓦时,相当于每年可节省煤炭630多吨,减排灰渣约 200 吨,减排二氧化碳 1245多吨,减排二氧化硫约 30 多吨,减排可吸入颗粒物约 5.6吨,是真正的无污染绿色能源。
而从并网角度看,屋顶建电站的原则是低压并网、就地消纳、自发自用,可以最大限度地减少调压和传输中的电能损耗。张锋打了一个比方:“一般来说,荒漠式太阳能电站在并网时要把电压升至上万伏,经过长距离传输到用户端时,又需把电压往下降。这么一折腾,电能损耗就比较大。而屋顶电站通过直流串并联升压和逆变产生 400 千伏交流并网,电站发出的电能直接用于力诺科技园,真正做到了就地利用,减少了传输损耗。”
从投资角度看,发展屋顶光伏电站还有账可算。为支持太阳能光电建筑的推广、实施,去年3月,国家财政部和住房和城乡建设部联合出台了《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》等一系列办法,支持开展光电建筑应用示范,实施“太阳能屋顶计划”,由财政出钱,对光伏发电进行定额补助。 今年4月,财政部、住建部又发布《关于组织申报2010年太阳能光电建筑应用示范项目》通知,明确太阳能屋顶补贴政策给予13-15元/瓦的补贴。
以 9月 10 日并网的力诺 1.6 兆瓦屋顶光伏电站为例,在固定投资的基础上,还可获得国家财政补贴。就永宁制药目前的生产规模而言,屋顶上的这座太阳能电站就可支撑永宁制药用电25年。
据省住建厅介绍,今后三年,我省将积极推广实施太阳能光伏屋顶计划,三年内要建成30个太阳能屋顶电站,使山东的光伏发电走在全国的前列。