關(guān)于太陽能光伏發(fā)電與農(nóng)村扶貧幫困相結(jié)合的探討

盧建勤

（廣西機(jī)電工程學(xué)校 南寧 530008）

1 太陽能光伏發(fā)電的前景

環(huán)境污染的日趨嚴(yán)重和能源的衰竭已經(jīng)成為了全球性的危機(jī)，因此清潔型能源和可再生能源成為了首選。為解決能源短缺和環(huán)境污研染問題，世界各國普遍將光伏產(chǎn)業(yè)列為重點(diǎn)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。中國承諾到2030年，單位GDP的二氧化碳排放比2005下降60%～65%，到2030年非化石能源占總能源比例提升到20%左右，這為光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間。此外，光伏產(chǎn)業(yè)具有布局靈活、能源利用率高、生產(chǎn)成本低、對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，是廣大農(nóng)村特別是偏遠(yuǎn)地區(qū)的理想清潔能源。

2018年，我國光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量超過170GW，同比增長34%，占全部電源裝機(jī)比重超9%。我國能源政策已經(jīng)提出了明確要求：到2020年和2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重要分別達(dá)到15%和20%。從國家長遠(yuǎn)規(guī)劃看，到2030年，我國非化石能源的占比要爭取達(dá)到50%以上；2050年要達(dá)到75%，乃至80%以上。目前，全國光伏發(fā)電裝機(jī)只有1.7億kW，離規(guī)劃目標(biāo)還有很大的距離。

中國已將新能源產(chǎn)業(yè)上升為國家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，未來將加大對(duì)包括太陽能在內(nèi)的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展力度，以減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴和降低碳排放，光伏產(chǎn)業(yè)開發(fā)利用有望迎來發(fā)展高峰。

2 太陽能光伏發(fā)電的主要優(yōu)點(diǎn)

太陽能光伏發(fā)電是利用太陽光線的光生伏特效應(yīng)，通過具有光電轉(zhuǎn)換功能的半導(dǎo)體材料，在太陽光照射時(shí)直接把太陽的輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N發(fā)電方式。

2.1 光伏發(fā)電的主要優(yōu)點(diǎn)

一是資源充足。陽光普照，各地可利用的太陽能資源豐富，發(fā)展條件容易滿足。二是工業(yè)原料充足，技術(shù)成熟。光伏產(chǎn)業(yè)鏈所需要的主要工業(yè)原料是硅，是地球上廣泛分布的礦物質(zhì)，儲(chǔ)量充足，沒有制約因素。

2.2 光伏發(fā)電的主要缺點(diǎn)

光伏發(fā)電的主要缺點(diǎn)有四個(gè)方面：一是占地面積較大。太陽能光伏發(fā)電是低密度能量的收集和利用，太陽能光伏發(fā)電占地面相對(duì)較大，就我國當(dāng)前的技術(shù)水平來說，1MW光伏電站占地約需1萬m2。二是現(xiàn)有技術(shù)水平下能量轉(zhuǎn)換率偏低。據(jù)專家研究指出，晶體硅光伏電池轉(zhuǎn)換效率為13%～17%，非晶硅光伏電池轉(zhuǎn)換效率只有6%～8%左右。三是光伏發(fā)電系統(tǒng)成本高。目前，光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)成本是其它常規(guī)發(fā)電方式的幾倍，這也是制約其廣泛應(yīng)用的最主要因素。四是受氣候環(huán)境因素影響大。各種影響光照的氣象環(huán)境因素的變化，都會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的發(fā)電狀態(tài)。在太陽能資源豐富的地區(qū)應(yīng)用效果好，但在光照少的區(qū)域發(fā)電效果很不理想。

3 結(jié)合本地實(shí)際、探討光伏扶貧項(xiàng)目落實(shí)

從表1中可以看出，廣西地處太陽輻射總量較豐富帶，可以根據(jù)全區(qū)的實(shí)際情況，在有條件的地區(qū)發(fā)展集中式光伏發(fā)電站或分布式光伏發(fā)電站?，F(xiàn)在處在扶貧脫困的攻堅(jiān)階段，需要改變思路，對(duì)那些老少邊窮，又不能整體搬遷的農(nóng)戶，通過給他們建分布式家用光伏發(fā)電站，采用“自發(fā)自用余電上網(wǎng)”的方式來幫助他們擺脫貧困，并有長久收入，不容易返貧。自發(fā)自用余電上網(wǎng)，即光伏發(fā)的電自己用一部分，用不完的賣給電網(wǎng)，同時(shí)每發(fā)一度電都能獲得補(bǔ)貼。雖然國家的補(bǔ)貼政策有時(shí)會(huì)調(diào)整，但我們要結(jié)合廣西的實(shí)際，積極向國家相關(guān)部門爭取。

表1 全國太陽輻射總量等級(jí)和區(qū)域分布表

圖1 家用光伏電站結(jié)構(gòu)圖

家用光伏電站由光伏組件、光伏逆變器、光伏支架以及光伏線纜等構(gòu)成，如圖1所示。光能通過半導(dǎo)體的特性直接轉(zhuǎn)化為直流電能，又通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成民用交流電。在這個(gè)過程中，只有能量的轉(zhuǎn)化，沒有化學(xué)反應(yīng)或者核反應(yīng)。因此，在光伏發(fā)電的過程中，沒有產(chǎn)生對(duì)環(huán)境和人類有害的因素。光伏能源是一種清潔能源。考慮到電網(wǎng)設(shè)施的建設(shè)成本，在很多偏遠(yuǎn)的貧困地區(qū)，散落的村屯或散居的農(nóng)戶，采用光伏發(fā)電來實(shí)現(xiàn)電氣化要比國家電網(wǎng)直接向下延伸更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)村生活水平的提高，農(nóng)村居民家中用電設(shè)備會(huì)越來越多，用電需求會(huì)越來越大。然而，就目前的情況看，已經(jīng)通了電的農(nóng)村，大部分的供電線路容量偏小。一方面，因?yàn)楝F(xiàn)在的農(nóng)村用電量的確很小，所以線路容量也??；另一方面，擴(kuò)容所需要的電纜造價(jià)和敷設(shè)成本較高，農(nóng)村的送電距離長，電力部門也沒有投入的積極性。所以家用光伏電站的建設(shè)，可以極大地緩解農(nóng)村線路擴(kuò)容的壓力和成本，把這部分成本做為用戶的補(bǔ)貼，是一舉兩得的好事。

在光照條件適宜的貧困地區(qū)，村民可以利用自己的荒山或水塘空地，與投資單位進(jìn)行合作，以土地入股的方式建立大型的分布式光伏發(fā)電站，不僅企業(yè)受益，也能造福一方，達(dá)到雙贏的目的。

總之，根據(jù)廣西的實(shí)際情況，考慮到農(nóng)村地區(qū)的廣袤性和偏遠(yuǎn)性，以及人口密度遠(yuǎn)低于城市，采用“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”方式使用新能源，既提高了農(nóng)民的收入，又可以大大節(jié)約輸電線路的成本，減少輸電損失。同時(shí)還減少了碳排放，保護(hù)了我們賴以生存的環(huán)境，對(duì)國家實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。