当代县域经济
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近年来,光伏产业在中国农村地区得到了快速发展,成为推动乡村振兴的重要力量。随着国家对新能源产业的扶持力度加大,光伏发电作为一种清洁能源,正在逐步成为农村能源革命的重要组成部分。户用分布式光伏在广大农村地区得到快速推广,不仅带动了有效投资,还成为农村地区可再生能源发展的重要动力源,促进了乡村经济的多元化发展。各地政府也积极响应国家号召,出台了一系列支持政策,推动光伏产业在乡村地区的快速发展。
山东省德州市乡村地区有着大片闲置的屋顶,已成为德州市户用光伏发展的“主战场”。当前,德州市农村地区户用分布式光伏累计安装户数虽近10万户,但总体分布式光伏市场渗透率仍旧处于低位。在绿色低碳背景下,要探索一条适合德州分布式光伏发展的有效路径,从而为其乡村全面振兴提供新的动力。
德州乡村 资料图
发展现状
德州市风光资源丰富,素有“中国太阳城”之称,年平均日照时数约2600小时,日照率为60%,太阳总辐射量为5200兆焦/㎡,处于全国、全省的较高值区,风电、光伏综合利用小时数位居全省前列。近年来,在政策的推动下,德州光伏产业保持了高速增长的态势,分布式光伏的崛起是一个显著的特点。分布式光伏具有布局分散、安装灵活、就近消纳等优点,因此得到了广泛应用。
优越的自然条件。一是有丰富的太阳能资源。首先,德州地处北纬36°24'至38°0'之间,属于暖温带半湿润季风气候区。根据气象数据,德州的年平均日照时数在2200—2600小时,属于太阳能资源较为丰富的地区。这样的日照条件为光伏电池板提供了充足的能量来源,使得德州成为分布式光伏发电的理想之地。其次,适宜的地形地貌。德州地形以平原为主,地势平坦开阔,海拔较低。这种地形条件有利于光伏电站的建设和运营。德州地区没有山脉和丘陵,避免了地形对光照的遮挡,使得光伏电池板能够充分接收阳光辐射。
二是快速发展的光伏发电产业。德州市的光伏企业数量不断增加,且规模逐渐扩大。这些企业涵盖了光伏产业链的各个环节,包括光伏原材料生产、光伏电池及组件制造、光伏系统集成以及光伏安装和运维等。其中,一些领军企业已经形成了较大的生产规模和较强的市场竞争力,德州市的光伏企业在产能和产量方面也取得了显著的提升。随着技术的不断进步和市场的不断扩大,德州市的光伏企业已经具备了较高的生产能力和生产效率。一些大型光伏企业的年产能已经达到数百兆瓦甚至更高,为国内外市场提供了大量的光伏产品和服务。光伏企业在规模化发展的同时,也注重技术创新和品质提升。他们不断投入研发资金,引进先进技术和设备,提高产品的质量和性能。这使德州市的光伏企业在国内外市场上具有较高的知名度和美誉度。
存在的问题及原因
乡村地区安装分布式光伏发电面临的是一个复杂而多维的问题,涉及经济、技术、社会、政策等多个层面。为了解德州市乡村分布式光伏发电的发展情况,对这一问题进行深入探讨,通过调查问卷的形式,对德州11个县市区分布式光伏的销售厂家、农村住户等进行了为期20天的调研。通过对调查问卷的分析总结,力求全面解析德州市乡村分布式光伏发电发展存在的问题及原因。
经济层面的困难。一是初始投资成本高。分布式光伏发电系统的安装需要一定的初始投资,包括购买太阳能电池板、逆变器、支架等设备,以及安装费用。对于农村家庭来说,这是一笔相当大的开支,可能难以负担。一般家用分布式光伏发电系统的投资在5万—10万元,相当于一个农村家庭5—10年的纯收入,大部分农民安装积极性不高。
二是融资难度大。一方面,由于农村经济发展相对落后,金融机构对农村地区的贷款支持不足。农民想要通过贷款来安装分布式光伏发电系统,往往面临融资难、融资贵的问题。另一方面,分布式光伏发电系统的投资回报周期相对较长,通常需要数年时间才能通过节省的电费来收回投资,这使得一些农民对安装分布式光伏发电系统持观望态度。
社会层面的困难。一是传统观念束缚。在德州市的一部分乡村地区,传统观念依旧保持着主导地位。农民对新能源的认知往往受到传统观念的影响,在以往长期的生产生活中对传统资源的依赖,使一些农民对新技术持怀疑态度,不愿意尝试分布式光伏发电这种新型能源方式。
二是社会接受度低。分布式光伏发电是新能源发展的主体,占比近四成,但是与工商业光伏市场相比,农村户用光伏市场开发难度一直相对较高,主要是安装需求和接受度不够高,尤其是在广大农村地区,愿意接受新思维,或认可光伏的环保清洁理念的人并不占多数。
技术层面的困难。一是技术普及宣传不力。在农村地区,分布式光伏发电技术的普及程度相对较低。德州很多乡村地区常住人口大部分是中老年人居多。许多农民对这项技术缺乏了解,只知道有光伏发电这么一个系统,不知道其优点和如何应用。
二是专业人才匮乏。农民通过安装分布式光伏发电系统,可以得到稳定的电力供应,降低用电成本,同时还能够为自己带来一定的收益。然而,这种模式要求农民具备一定的技术和管理能力,需要对光伏发电设备进行维护和管理,同时还要进行电力销售和结算等相关工作,增加了一定的管理成本和风险。
系统匹配问题。农村地区电力需求和供应有显著的地域性和差异性,分布式光伏发电系统需与当地电力网络进行协调与匹配。也就是所谓的分布式光伏发电的并网问题,由于农村电网基础设施相对薄弱,光伏发电接入电网时可能面临技术难题和容量限制。同时,农村地区经济相对落后,电力消费需求有限,导致光伏发电产生的电能无法被充分消纳。
优化路径
创新“光伏+乡村振兴”发展模式,实现多重效益。一是市场运作创新。德州市针对农民顾虑初始投资过大的问题,多采用合作开发的模式。农民不需出资,只提供闲置土地、屋顶等方式,为光伏电站的建设提供场地资源,就能够从中获得很稳定的租金收入,每年享有固定收益。在运营过程中,企业还负责电站的日常维护和故障处理,确保电力的持续、稳定供应。这种模式更适应开拓乡村户用市场。
二是多种模式齐发展。分布式光伏发电与乡村振兴的结合,可以创造出“光伏+农业”“光伏+水利”等多种模式。例如,可以在乡村地区的农田、鱼塘等空地上建设光伏电站,实现“农光互补”“渔光互补”,既不影响农业生产,又能为乡村地区带来稳定的收益。位于德州市陵城区的华能德州丁庄水库光伏电站,是世界上单体最大的水上漂浮式光伏电站。总装机容量320兆瓦,年可提供清洁能源5.5亿千瓦时,节煤20万吨,具有显著的环保和经济效益,为德州的蓝天白云作出了贡献。
此外,创新融资模式鼓励金融机构加大对分布式光伏项目的支持力度,比如,通过政策性贷款、专项建设基金、PPP模式等方式,为分布式光伏项目提供充足的资金支持。
推进分布式光伏建设,实现资源集约利用。一是推动整县推进。国家能源局推出“整县推进”规划后,德州市先后将平原县、齐河县、临邑县、禹城市、宁津县5个县(市)纳入整县(市、区)屋顶分布式光伏国家开发试点名单。名单确定后,德州市政府在5个县(市)的全县(市)范围内深入调查,让农民了解分布式光伏的安装政策,提高他们的积极性。
二是树立标杆乡镇。标杆乡镇一半以上村庄应实现分布式光伏集约开发,居民生活及党政机关、学校用电使用绿电电量占全部用电量比重达到50%以上,标杆村居民屋顶安装光伏发电比例20%以上。立标杆乡镇树立示范作用,让其他村民看到屋顶安装分布式光伏发电的实际利益,带动他们的积极性。
加强科技创新,推动市场发展。一是加大研发投入。为了进一步增强光伏发电在乡村振兴中的影响力,加大研发投入显得尤为重要。通过增加对光伏发电技术的研发投入,可以探索更高效、更适应乡村环境的光伏材料和系统。这不仅有助于提高光伏电池的转换效率,降低发电成本,还能让分布式光伏发电更加适用于乡村的实际需求,振兴乡村经济。
二是集中汇流。集中汇流整村光伏项目,作为乡村振兴战略下的一项创新举措,正逐步成为推动农村能源结构转型和经济发展的绿色引擎。集中汇流,是根据屋顶光伏体量和集中程度选择合适功率的逆变器,将全村所有光伏项目集中汇流至一台或几台专用的升压变压器,通过10kV线路并入电网,升压变压器由光伏发电开发企业根据当地可开发容量配备。
三是台区储能。台区储能,是指在配电网中,通过安装储能设备(如电池、超级电容器等)来实现对电能的储存和释放,达到平衡电网负荷和提高供电可靠性的技术。2023年11月,光萤新能源(杭州)有限公司投建的德州示范性储能项目正式运行。项目位于德州临邑县,这也是全国首个户用分布式光伏配储项目,共规划了20套100千瓦/215千瓦时磷酸铁锂电池台区储能方舱。在不易消纳的台区配备上储能设备,提升了电力系统调节能力,推动分布式光伏发电就近就地消纳。
德州市在推进农村分布式光伏发电的发展过程中,侧重保障农民切身利益,深入调查了解农民对分布式光伏发电的顾虑,借助系统的市场机制创新和技术提升,消除农民的后顾之忧,使广大农民真正体验到了分布式光伏发电带来的实际利益,从而提高他们的参与积极性和满意度,为快速推进能源绿色转型、助力乡村振兴起到了重要作用。(山东华宇工学院经济管理学院 刘俊彦)
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