同景新能源练就“光伏农业奇迹”之路

发布时间:2019-09-11 12:45    浏览次数:

图为同景新能源集团浙江江山农业光伏项目

中国能源报讯:不久前,由同景新能源集团承建的国家电投江西乐平70MWp光伏电站项目竣工,成为全球单体最大的双轴跟踪地面光伏电站。这也是“同景模式”的一次创新与实践。农历春节年前,同景迎来了一个飞速发展元年,集团与宁夏宝丰集团签署的“700MWp的斜单轴跟踪农业光伏电站”将全部采用同景新能源集团最新一代的斜单轴跟踪系统。项目建成后,将在光伏板下发展立体产业,如种植枸杞、苜蓿等农林类经济作物并发展牧业等。该项目建成后为全球单体最大的跟踪式光伏农业地面电站,将创造又一个行业奇迹。 

2011年起,同景新能源集团致力于太阳能光伏发电行业,依托专利技术探索出“板上光伏发电、板下农业种植”、“追踪技术+农光互补”的“同景模式”。两年来,“同景模式”迅速推广,建成光伏田超过1万亩。据透露,今年同景新能源集团开建的光伏电站项目有10多个,预计总装机规模将达到3GW,发展光伏农业10万亩以上。“同景模式”将步入大发展时期。

 图为浙江山上面光伏发电,下面种植农业荞麦的农光项目

图为浙江常山上面光伏发电,下面种植农业荞麦的农光30MW项目

破解40年行业难题 

提升光转化率和降低度电成本是全球光伏行业发展关键,光转化率与太阳能电池材料性能有关。太阳能行业40年来致力于追踪技术研究,提高发电效率,但一直没能找出经济、可靠的计策。 

不少研发机构在追踪技术上折戟。是因为他们期望太阳能电池板360度旋转捕光,想一口吃成胖子,就像雷达追踪系统的构造。然而,无死角旋转听着美,成本却不低。首先,电池组件需连接支撑其旋转的装置,加之光伏板为离地运行,应对极端天气能力差,设备稳定性不强;其次,复杂的装置需耗费更多零部件,成本难以控制,这与其发电效率提高幅度不匹配;第三,驱动光伏板360度旋转需要能源维持,光伏板成了耗能产品,不符合长远打算;最后,设备损耗及使用寿命期限存疑。 

同景新能源集团相关负责人介绍说,传统太阳能电站跟踪系统普遍存在不可靠、抗风能力差、占地广等缺陷,制约发电量增加及行业推广,“我们一开始就以解决这些弊病为导向,实现成本控制。”

图为同景新能源集团上面光伏发电,下面种植农业生姜及光伏跟踪系统

同景太阳能追踪技术的成功研制,是对古老智慧的创造性延续。“我们用的是笨方法,”同景新能源集团相关负责人说,太阳在天空的活动轨迹永远从东到西,并非360度满天空跑。“太阳运行有规律可循,古人参照太阳轨迹制定历法,我们借鉴了这一智慧。” 

先由发电板传感器测定自身角度数据,反馈到电脑中枢,再参照太阳角度下达调整发电板角度的指令,作东西向扇形运动,发电板看着像追着太阳跑。而南北向角度,则按季节需要通过人工以简易换挡形式调整光伏板南北向角度,应对季节更替。扇形运动比圆周运动稳定,成本大幅降低,规模化成为可能。 

据介绍,与传统固定光伏系统相比,同景新能源集团的“太阳能追踪技术”系统成本基本持平,但投影面积只有25%-30%,确保农作物受光更均匀。同时,提高了光电转换效率,年平均利用小时可达1200小时以上,寿命期平均发电量可提高20-35%。加之发电板下经济形态多元,市场前景广阔。 

目前,同景通过不断创新开发了一系列独特的斜单轴跟踪系统、平单轴跟踪系统技术,并先后获得“新型太阳能倾角单轴跟踪系统”、“改进型单轴光伏跟踪系统”、“光伏双轴联动跟踪系统”等专利40余项,同时通过全球查新并提交PCT国际专利申请,与浙江大学岑可法院士建立“院士工作站”。 

引领光伏农业智能化 

除了跟踪式光伏方阵技术外,“同景模式”的另一技术亮点是自主研发的高宽支架。压定式支架系统架空距地面2米以上,每排立柱间距达8米,确保农作物生长所需光照,并为大型农机作业提供充裕的空间。与传统光伏地面电站相比,能够种植水稻等粮食作物,实现了不需要水泥浇筑、不破坏土地耕作层,不改变农用地性质、不影响机械化规模化耕种。

 

上图为同景新能源农光相结合项目及机械收割水稻场景

正是依托这些专利技术,“同景模式”切实解决了电站所在地农民就业,提高了土地立体产出,走出了一条“精准扶贫”新路子。 

浙江省发改委副主任、省能源局局长吴胜丰说,同景农光互补智能光伏电站开发模式,实现了土地资源、太阳能资源、农业资源及资本、人才等生产要素优化组合,更真正实现了“土地增肥、农民增收、企业增效、政府增税、环境增美”的综合社会效益。实际上,同景致力发展光伏农业,将生态脱贫与新能源开发相结合的“同景模式”将在农村地区全面建成小康社会征程中,具备明显优势。 

随着同景光伏发电迅速发展,同景智能光伏电站“追踪技术+农光互补”的“同景模式”,其内涵或将进一步丰富为“光伏+”。 

同景新能源集团相关负责人说:“我们根据客户对板下经济发展需求,调整光伏设备性能,包括高度、遮挡密度、转动角度等要素。如宁夏客户想在光伏板下发展枸杞产业,我们就要研究枸杞对光照的需求;有客户想在牦牛养殖场架设光伏板,我们就要了解牦牛的习性;有客户想在内蒙古治沙,我们就得搜集喷灌、滴灌技术资料,研究在板下的分布形式。” 

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