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新農村建設太陽能的應用

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新農村建設太陽能的應用

首先,隨著太陽能發電的技術提高和太陽能組件市場供需的變化以及一些國際因素,太陽能組件價格越來越平民化大眾化。以2014年2月的價格數據來看,單晶硅組件的價格已經不到0.75美元/W,多晶硅組件價格已經不到0.70美元/W。按照目前組件價錢進行計算,國家補貼是1元/度的光伏上網標準,屋頂系統自家維護不計人工費維護價格大概相當于大規模太陽能電站系統的50%,財務費按自費和銀行同期貸款各占50%來計算,投資回收期為7—8年。而目前公認的太陽能發電組件的壽命為20-30年,以此計算有著可觀的投資收益。其次,河北省擁有優良的太陽輻射條件。太陽輻射質量的影響直接影響太陽能發電系統的發電量。依據中國國家氣象中心的有完整資料的62個觀測站1961-1980年和1982-2000年的觀測數據整理得出,中國華北地區的年天陽輻射量均值在4.601GJ/㎡;依據NASA的太陽輻射量資料華北地區1961—2000年的年太陽輻射量是4.201GJ/㎡。河北省擁有良好的太陽能資源。再次,河北省有比較廣闊的電力網覆蓋的平原,擁有很好的電力輸送條件。華北電網作為一個傳統電網,擁有良好的穩定性和抗擾動能力。加之河北地區平原面積大不易受氣象災害和地質災害的影響,且對京津唐輸電方便,故河北農村的太陽能發電有良好的地理條件。最后,典型的太陽能發電系統一般由太陽能組件、控制器、逆變器、電池組和負載五部分組成。系統組成比較簡單,各部分技術比較成熟,運行較可靠,在一定程度上可以看作是“免維護”系統,適合教育程度不高的農村發展。在農村發展太陽能發電,可以做如下三個方面的展望。

1、發展眾多小容量光伏屋頂太陽能并網發電系統。

河北大部分地區的農村仍以平頂或者尖頂住房為主,農村住房的修造成本低,故隨著農村收入水平的提高,農村人均住房面積達到城市人均面積的1.6倍,并且個別存在人均住宅用地面積大于200㎡的現象,所以農村總的屋頂面積十分巨大,這無疑為發展太陽能發電提供了巨大的安裝面積。屋頂太陽能發電系統可以很方便的通過逆變器接入家用電路,從而通過雙向電度表接入電網。屋頂系統有著布線短、損耗低施工難度小等優點。并且,屋頂太陽能發電系統由于裝機功率小,可以通過簡單培訓采取以家庭為單位的維護方式,這種方式與大型地面太陽能發電系統相比,節約運行維護成本。另外,農村屋頂太陽能發電系統的安裝還會對新農村的整體村容整潔有利,提高了農村住房規劃的一致性;

2、因地制宜,發展適應農村需要的太陽能發電供給的農業設施。

農村農業設施用電普遍存在困難,表現在用電面積大、供電線路過長、設備多樣化、維護欠缺和設備老化嚴重等方面。所以可以根據不同情況采用不同的方式:在用電便利線路優良的地區可以發展可以隨時發電上網太陽能大棚、飼養場棚舍太陽能發電系統、環保太陽能殺蟲燈、魚塘太陽能發電光能誘蟲設施等等,在用電不便利的地方則可以發展適量的獨立系統。比如作為較新農業技術的太陽能大棚,采用半透膜式的太陽能薄膜發電系統取代傳統的塑料薄膜進行溫室大棚搭設,由于發電薄膜吸收特定波長范圍的太陽光線,其余的最適合植物的波長范圍則可以穿過薄膜被植物吸收,從而實現光能的梯級利用,提高利用效率。這是一種極具經濟價值和推廣價值的新模式。太陽能棚舍則是充分利用養殖場屋頂安裝太陽能發電系統,發出的電不但可以通過空調來改變棚舍的溫度濕度,還可以實現余電上網,提高效益。此外,有資金和技術條件的地區可以進行由太陽能發出的電通過微電腦精確控制進行溫室大棚調光、通風、控溫、灌溉、殺蟲等操作的太陽能智能管理種植、養殖業方面的探索;

3、因地制宜,發展適應新農村的各種太陽能發電公共設施和特色設施。

由于農村基礎設施薄弱,污水一般不加處理即排放,帶來嚴重的衛生健康問題。加之農村普遍人口較少且較分散,建設大型的傳統污水廢水處理廠不現實,所以需要建設適宜農村使用的小型污水處理系統。小型太陽能污水處理系統由太陽能電池板發電驅動污水處理處理設備,不但可以節約能源,減少維護,還有一次投資使用時間長的優點,適合農村使用。再者就是建設以太陽能發電系統打造特色產業,比如通過太陽能草坪燈布設組織燈光夜景、通過太陽能分布式發電系統、太陽能智能系統等來開發集觀光休閑科教于一體的新農村的旅游資源,甚至有關農業太陽能利用相關的科研基地。在新農村建設中廣泛采用太陽能發電等新興能源技術,不但可以塑造一個嶄新的新農村還可以創造巨大的經濟效益,重要的是這“經濟效益”不是以犧牲環境為代價換來的,這樣就避免了城市發展過程中的“以環境換發展”的悲劇的重演。

作者:石志剛單位:六九硅業有限公司,河北保定071051

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