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能源央企“下乡记”:当“光伏+”遇见乡土中国

作者:冯睿哲 王晓茜 来源:《能源》 发布时间:2025-04-09 浏览:

中国储能网讯:中央企业在推进乡村全面振兴中承担着重要使命。2024年5月,国务院国资委召开中央企业助力乡村振兴经验交流会,发布《中央企业助力乡村振兴蓝皮书(2023)》,推动中央企业更加高质高效开展助力乡村振兴工作。

中央企业具备独特的资源整合与技术创新优势,在政策引导下,深度参与乡村振兴,不仅能拓展自身业务领域,培育新的经济增长点,为企业的可持续发展注入活力,更能为乡村振兴贡献力量,实现社会效益和经济效益的双赢。

当前,能源革命成为推动乡村经济、社会和生态发展的关键力量。相对于城市,农村能源具有资源丰富但结构落后、分布分散且需求多元、清洁化潜力大但体系待完善等特点,实现“光伏+”模式的良性协同,考验着央企的智慧。一些能源央企不断探索新场景、新业态,从西北高原到东南沿海,从光伏板下的现代农牧业到碧波上的清洁能源矩阵,推动土地高效利用和农民持续增收,为乡村全面振兴注入了绿色动能。

化解自然条件制约,助力高效农业

一直以来,农业的属性就是对自然依赖性强,自然条件不足是农业发展的主要制约因素。

阿合奇县位于新疆维吾尔自治区西部的天山南脉腹地,克孜勒苏柯尔克孜自治州北部,地处高寒山区,最低海拔1766米,北部最高峰海拔5969米。这里属中温带大陆性干旱气候,四季不甚分明,长冬无夏,多年平均气温为6.2℃,年均降水量约为180毫米,蒸发量则为2311毫米。

地形与气候交织成的自然屏障,同样给能源基建带来了物资运输受限、有效施工窗口期短等工程性难题,建设成本远超平原地区。为了推进当地农业发展和能源转型,中国华能集团的建设者们通过精益设计、精心施工,投资2487万元开展农光互补示范项目,在阿合奇县农贸市场东侧建造23座钢结构日光大棚,总占地面积18670万平方米。棚顶2兆瓦光伏板每年可发电240万千瓦时,不仅可满足大棚用电需求,余电还能并入电网。大棚内,黄瓜、豆角、西红柿、西瓜、甜瓜、甘蓝、白菜等蔬果在精准补光系统下茁壮成长。

截至今年2月,该项目已完成总工程量的92%,23座日光大棚及水电路附属实施部分已完工验收,10座大棚的土地平整及农家肥播撒已完成,5000棵番茄苗已定植完毕。棚顶发电、棚内种植的立体农业模式改变了当地农民收入不稳定的情况,在绿色能源的供给下,项目保障并丰富了当地“菜篮子”供应,带来了可观的经济效益。同时,项目运行还提供了10个稳定就业岗位,农民不仅能每月拿到工资,还能学到先进的技术。

在黑龙江省大庆市杜尔伯特蒙古族自治县,曾经有大片的盐碱地,荒草丛生,几乎没有农业产出。由于草料供应不稳定,当地农户养殖牛羊的收入也不稳定。

2024年11月,国家电力投资集团投资的杜尔伯特对山100兆瓦光伏复合项目主体工程施工完毕,4000余亩盐碱地被改造为人工草场,种植苜蓿等耐碱植物,土壤有机质含量提升20%,形成“变碱地为绿洲”的生态经济双赢模式。

如今,光伏板在阳光下熠熠生辉,板下种植的耐盐碱牧草绿意盎然。牧光互补的优势在于巧妙地利用同一块土地实现了发电与牧草种植的双重收益。当地农业不断向科技含量高、资源消耗低、环境污染少的目标前进。目前,杜尔伯特对山光伏二期项目已获得建设指标批复。

在农业场景中进行科技攻关

《中共中央 国务院关于进一步深化农村改革 扎实推进乡村全面振兴的意见》提出,推进农业科技力量协同攻关,瞄准加快突破关键核心技术,强化农业科研资源力量统筹。中央企业要在光伏产业发展中实现突破,必须借力于科技创新,把论文写在田野大地上。

在推进农光互补的过程中,相关部门曾一度收紧在耕地上发展此类项目的审批。这是由于固定支架式光伏阵列等技术工艺,使光伏板下产生了固定的阴影区,导致农作物减产,降低了粮食产量。农民种粮成本不变,收益却减少,导致有些地方出现了“重光轻农”甚至“重光弃农”现象。

国家能源投资集团在陕西省礼泉县开展了创新实践。礼泉县所在的渭北塬区,常年干旱少雨,被称为“渭北旱腰带”。2023年10月~2024年5月这一小麦种植季,国家能源投资集团的科研团队以105亩老旧果园土地为试验田,分为4个地块,依靠光伏安装模式和补光技术的创新,开发出新型“平单轴光伏支架+透散射板间隔组合补光”技术。

该技术通过在光伏板之间安装透散射玻璃板,大幅提高土地的阳光透射率达30%以上,缓解普通光伏板遮光对小麦光合作用的影响。此外,光伏板还能东西旋转,从而抑制强光、降低风速、减少地表水分蒸发,促进小麦生长。该试验项目为期3年,目前来看,在同等地力条件下,使用新型光伏板的小麦生长发育及群体结构基本正常,透散射玻璃板匀光效果显著,有望实现小麦增产、光伏增效的“农光兼得”成效。据第三方测产结果,在同等地力条件下,创新型农光互补模式的小麦可实现增产0.4%~4.5%。

目前,科研团队正在研发农光互补集水袋装置,利用活动轴光伏板收集雨水,实现定时定向滴灌。对于传统粮食种植来说,滴灌设施成本过高,但是有了光伏收入,集水滴灌投入就可行了。实验数据显示,集水袋装置应用后,相当于增加100毫米降雨量,为干旱地区的农业发展提供了一个很好的思路。

光伏板下,金灿灿的小麦长势喜人。陕西省内,以“渭北旱腰带”为代表的干旱半干旱地区,目前有最低等和次低等老旧果园土地逾456万亩。若该创新型农光互补模式得以扩大试点并推广示范,将对因地制宜培育农业新质生产力具有重要意义。

渔光互补也曾面临相似的难题。由于光伏板下的空间有限,给渔民生产作业带来了极大不便,鱼塘受光照不足也不利于水产生长,造成产量降低。

2024年12月底,中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司设计采购施工(EPC)总承包的三峡青口盐场450兆瓦渔光互补“光伏复合”项目首批并网。项目位于连云港经济技术开发区青口盐场,占地面积约7600亩,建设交流侧450兆瓦,直流侧540兆瓦,新建一座220千伏升压站,配储容量为45兆瓦/90兆瓦时。

为了保持鱼塘生态的原貌,减少对渔民生产作业的影响,该项目创新采用了三索结构柔性光伏支架,以高净空、大跨距的优势,解决了此前渔光互补项目中“鱼和电不可兼得”的难题。项目建成后,年均发电量可达6.78亿千瓦时,可满足23万户家庭全年用电需求,每年可节约标准煤20.5万吨,为当地居民提供了清洁的电力,也为渔民的生计提供了保障。

综合施策降低运维成本

一般来说,光伏设备的寿命一般为25~30年,但实际发电效率会逐年衰减,后期运维成本将占总投入的30%~40%。在乡村发展“光伏+”产业,由于本地化团队缺失,运维人力与交通成本高,往往面临后期运维成本倍增的困境。

塔拉滩,蒙古语意为“荒滩”,地处青海省海南藏族自治州共和县南部的荒漠地带,曾是青海风沙危害最严重的地带之一。20世纪八九十年代,这里数百平方千米的草场,因干旱少雨、超载放牧,退化成了荒漠。

从2020年起,中国华能集团在塔拉滩利用荒漠化土地开发建设共和牧光互补项目。光伏电站建起来后,运维人员会定期用水对光伏板进行冲洗,这些水滋润了板下的土地,加上光伏板的遮挡,降低了蒸发量、减低了风速,光伏板下长出了青草。丰茂的植被遮挡住了地面的反射光,又进一步提升光伏发电效率。短短几年,建设人员亲眼见证了“不毛之地”焕发生机。

但中国华能集团的管理人员在项目的后期维护中发现,“野蛮”生长的草又成为新问题——不仅遮住了光伏板,降低了其发电转化率,冬天还有火灾隐患。地广人稀的塔拉滩上,项目的维护和管理成本大幅提高。于是,管理人员将目光锁定在羊身上。

他们将附近定点帮扶的下合寺村牧民引来这里,养起了“光伏羊”。羊吃生长茂盛的牧草,节省了牧民的饲料,减少了光伏项目的除草成本;同时,羊粪又成为草的天然肥料,改善了戈壁滩贫瘠的土地,形成了绿色生态链,构建了发电、放牧、固沙“三不误”的牧光互补模式。

华能共和牧光互补项目,不仅充分发挥了光伏发电潜能,扩大了“能源民生”效应,也为中国华能集团后续推动“沙戈荒”大基地建设提供了珍贵的经验。在生态修复与产业融合方面,项目成功探索出了一个可复制的范例,为大基地建设中可能出现的远距离、大面积运维管理问题提供了解决思路。

通过农光、牧光、渔光互补等方式,能源央企帮助乡村打破了自然条件的约束,以科技赋能传统农业,探索一地多用的可持续发展路径。同时,通过技术培训、产业分红、就业扩容等方式,让村民共享绿色发展的红利,真正实现了生态修复、产业升级与民生改善的良性循环。

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关键字:乡村

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