【干货】光伏在农业大棚技术方面的深度解析

2015年5月22日河北省发改委下发《关于下达2015年光伏发电 建设计划的通知》，通知中明确了2015年，全省共安排光伏 发电建设计划项目67个，备案装机规模147.7万千瓦。从市县看，张家口、承德、保定、邢台、石家庄、邯郸等重点区域，安排项目54个、124.2万千瓦，规模约占85%。

从河北省提交的项目特点来看，除了在传统的未利用地开展的光伏电站，在农光、牧光、渔光等分布式电站项目均有所体现，主要与农光为主。河北省发改委针对项目建设规模，制定标准：对光伏电站项目，原则上备案规模不低于3万千瓦，其中项目申请规模过大的，实行整体规划、分期安排；对农光、牧光、渔光等分布式电站项目，原则上备案规模不超过2万千瓦。本文主要对光伏农业大棚的技术报告进行分析，主要分为以下几个方面：

一、项目总论

项目总论，作为技术报告的开篇，一般主要对项目名称、项目建设地点、项目单位、单位法人代表、项目单位简介等基本信息进行统计。

此外对本项目的基体地理位置、占地面积、总建筑面积（光伏大棚面积，综合楼面积，SVG室面积，逆变室面积）进行描述。例如：本项目总装机容量10MW，供选用40000块峰值功率为250Wp的多晶硅光伏组件。电站建成后预计每年可为电网提供电量1200万KWH。光伏大棚初步方案采用钢结构，光伏组件支架为轻钢结构，钢构件采用热镀锌防腐处理。

二、项目概况

项目概况包括以下六个方面：地理位置、资源状况、装机容量、总投资、预计发电量、电网接入方案。

1.地理位置

主要描述项目所在地的交通条件，便利的交通给光伏发电的施工带来方便；项目所在地的附近的农贸市场为光伏大棚的农副产品销售提供保障。

2.太阳能资源情况

河北省目前只有乐亭气象站有太阳辐射观测数据，项目所在地附近没有地面观测点，工程一般拟采用NASA数据网辐射资料作为本阶段的计算依据。

河北地区太阳能资源分布图

光伏电站所在河北地区的太阳总辐射以春季（3～5月）、夏季（6～8月）最多，秋季（9～11月）次之，冬季（12～2月）最少，就月份分布来看6月最多，12月最少。

河北站区太阳总辐射的多年平均值为4818.6MJ/m2，其数值在3780-5040MJ/m2之间。根据QX/T89-2008《太阳能资源评估方法》中太阳能资源区划标准，见表，河北地区属于资源丰富地区，比较适合开展光伏并网发电项目的建设。

我国太阳能区域分布表

3.项目装机容量

项目总装机容量以10MWp为例，在农业大棚顶部进行平铺太阳电池组件，依托光伏大棚斜屋顶（38°倾角）进行铺设，与建筑有机结合的同时做到提高系统整体发电量。总装机容量为10MW，拟采用250W常规太阳电池组件40000块。

4.项目总投资

项目总装机容量以10MWp为例，单瓦投资按8元计算，总投资共计8000万元。

5.预计发电量

项目总装机容量以10MWp为例，日发电量=组件功率*日辐照小时*转化效率，理论年总发电量1200万KWh。

6.电力接入方案

太阳能光伏发电系统通过光伏组件转化为直流电力，再通过并网逆变器将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流，并入电网。

一般系统使用固定支架系统，组阵布置，集中并网的方式进行设计，10MWp的光伏组件可分成个光伏阵列，组成20个并网发电单元，每个并网发电单元的光伏组件都通过直流汇流装置分别接至无变压器型并网逆变器。经0.27/10KV（1000KVA）双分裂升压变压器及10KV开关柜，采用一次升压设计方案并入10KV接入站，实现10MW并网发电单元的上网发电功能。

为减少光伏组件到逆变器之间的连接线，方便操作和维护，系统采用分段连接，逐级汇流的方式接线。即先在室外采用汇流箱进行汇流，再经电缆接至直流防雷配电柜二次汇流，然后再与并网逆变器相连。

整个系统除了光伏组件和汇流箱安装在室外，直流防雷配电柜、并网逆变器及0.27/10KV双分裂升压变压器和10KV开关柜需安装在室内，可设计10个1MW太阳能并网设备房。

三、项目建设的必要性

1.符合可再生能源发展规划和能源产业发展方向

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国之一，也是少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，在能源生产和消费中，煤炭约占商品能源消费构成的75%，已成为我国大气污染的主要来源。因此，大力开发太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等新能源和可再生能源利用技术将成为减少环境污染的重要措施之一。根据我国《可再生能源中长期发展规划》，提出了未来15年可再生能源发展的目标：“从2010年-2020年，我国可再生能源将有更大地发展。到2020年可再生能源在能源结构中的比例争取达到16%，太阳能发电装机180万千瓦。”

近期，国家发展和改革委员会编制的《“十二五”可再生能源发展规划》中指出：“十二五”光伏发电装机总量目标为30吉瓦”，远超出《可再生能源中长期发展规划》中预定目标，“十二五”期间将是我国光伏发电装机容量快速增长的时期。

河北省太阳能资源理论储量在全国列第9位，太阳能资源理论总储量2.886GWh/年，是我国东部地区中太阳能资源较丰富区。从资源量以及太阳能产品的发展趋势来看，在河北开发光伏发电项目，有利于增加可再生能源的比例，优化系统电源结构，且没有任何污染，减轻环保压力。

2.地区国民经济可持续发展的需要

光伏农业大棚可以充分发挥本地优势，大力发展农业，积极兴办工商业，形成了以农业、工矿业、林业、畜牧业、乡镇企业、旅游业等为支柱产业的经济结构，经济和社会事业虽然有较大的发展，但由于交通、资源等客观条件的制约，发展速度相对缓慢，同发达地区相比还存在着很大差距。要实现地区经济的可持续发展，必须改变以往领带农业资源开发利用的单一经济结构，需对资源进行重新配置。要充分利用风力、水力、太阳能、矿产、旅游、野生植物、农副产品等潜在的优势，加快产业结构调整，逐步提高科技含量，增进经济效益。

3.促进能源电力结构调整的需要

国家要求每个省常规能源和再生能源必须保持一定的比例。河北整体来说是电力缺乏地区，地区电力电量不能自平衡，运行主要靠主网调节和平衡。本项目10MWp光伏分布式电站经核准后，并网发电后，即时每年可向河北南网输送电量供应1200万kWh，将一定程度上促进能源结构的改善。

4.改善生态、保护环境的需要

保护与改善人类赖以生存的环境，实现可持续发展，是世界各国人民的共同愿望。我国政府已把可持续发展作为经济社会发展的基本战略，并采取了地系列重大举措。合理开发和节约使用自然资源，改进资源利用方式，调整资源结构配置，提高资源利用率，都是改善生态、保护环境的有效途径。

太阳能是清洁的、可再生的能源，开发太阳能符合国家环保、节能政策，光伏分布式电站的开发建设可有效减少常规能源尤其是煤炭资源的消耗，保护生态环境，营造出山川秀美的旅游胜地。

10MW的光伏农业大棚建成后预计每年可为电网提供电量1200万kWh，与相同发电量的火电相比，按照平均标煤煤耗为400g/kWh计算，可节约标煤4800吨，相应可减少多种大气污染物的排放，其中减少二氧化硫排放量约105.60吨，减少氮化物48吨，减少二氧化碳1.24万吨，减少粉尘81.6吨。

5.开发光电促进当地旅游业发展

科技旅游是新兴的一种旅游形式，在促进旅游业发展的同时，提高了公众的科学文化素质。光伏分布式电站是新的绿色能源项目，本光伏分布式电站建成后，将会成为科普旅游的一个新亮点，有力促进当地旅游产业的发展。

6.发挥减排效益、申请CDM

清洁发展机制（Clean Development Mechanism，简称CDM）是“京都议定书”规定的三种灵活机制之一，即“联合国气候变化框架公约（UNFCCC）”中发达国家与发展中国家合作应对气候变化的、以项目为合作载体的机制。

我国是温室气体减排潜力较大的发展中国家之一，具有良好的投资环境，开展CDM合作的市场前景广阔。电力行业特别是光伏发电行业是CDM项目的一个重点区域，光伏发电领域实施开展CDM项目开发具有极大的潜力和优势。

光伏农业大棚项目若能作为CDM项目成功注册，可以大大克服项目所面临的投资和技术障碍，给本项目带来很大益处。因此，建议本项目建设方及时委托咨询单位开展CDM项目申请，以最大限度的获得CDM收益。