宋云华

摘要： 广东省发展光伏发电具有巨大优势和潜力，尤其是光伏产业上升为国家战略新兴产业后，广东迎来了光伏产业发展的重要战略机遇。本文以广东某渔业光伏项目为例并分析了该项目的经济与环保效益，为渔业光伏发电的发展提供了一定参考。

Abstract： The development of photovoltaic power generation in Guangdong province has great potential and advantages， and especially while the photovoltaic industry has risen to a national strategic emerging industry， Guangdong ushered in an important strategic opportunity for the development of photovoltaic industry. This paper takes the Guangdong fishery photovoltaic project as an example and analyzes the economic and environmental benefits of the project， providing a reference for the development of photovoltaic fishery power.

关键词： 光伏发电；战略新兴产业；渔光互补

Key words： photovoltaic power generation；strategic emerging industries；fishing light complementary

中图分类号：F426；TM615 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）07-0103-02

0 引言

渔光互补是在鱼塘上建立光伏发电站，水体养鱼和水面发电同时进行，既可保证养殖用电需求，提高养殖管理水平，有效利用土地资源，又可破解光伏发电用地困局，达到增加收入，节能减排的目的，从而使水产养殖业与光伏发电互相促进，互相发展。目前广东地区已有多地开展渔光一体化的模式探索。大规模下部养殖、上部发电的项目，可以集养殖、发电、旅游、休闲、垂钓、餐饮等各种优势集于一身，为各大项目提供良好的生产模式。

1 渔光互补光伏发电系统的基本原理

农业光伏是光伏电站开发投资与农业开发投资运营的跨界合作项目，它包括光伏农业大棚与“渔光互补”两项重要内容。其中，光伏农业大棚利用的是农业大棚的棚顶放置太阳能板发电，而“渔光互补”则是利用鱼塘水面或滩涂湿地，支上光伏组件进行发电。在丰富的养殖水面上架设光伏组件进行发电，形成“上可发电、下可养鱼”的创新发展模式，既能充分利用空间、节约土地资源，又能利用光伏电站调节养殖环境，还能优化地区能源结构、改善环境，并可提高单位鱼塘产量、增产增收，在水产养殖和光伏产业上实现领域共享。这种模式，即被称为“渔光互补”模式。

2 渔业光伏项目发电系统的设计

2.1 项目所在地资源条件

项目选址广东省台山市，台山市位于广东省南部偏西地区，紧邻南海，年日照时数平均约为2006h，年均太阳总辐射量为4923.34MJ/m2，属于资源丰富区，适宜建设光伏电站。场址地形环境较好，周围无高山遮挡，光线充足，项目场址为光伏建设合法用地。

2.2 工程建设项目规模分析

从能源资源利用、电力系统需求情况、项目开发条件等方面综合分析，均有利于工程的建设，因此本項目规划容量为100MWp，进行分期开发，一期开发规模为50MWp。本项目新建一座110kV升压站，升压站内生产楼、综合楼及110kV母线、出线间隔本期一次建成，预留二期主变、二期主变进线间隔、SVG及35kV开关柜位置。

2.3 渔业光伏发电系统设备的选型设计

2.3.1 光伏发电系统的构成

光伏发电系统是利用太阳能电池组件和其他辅助设备将太阳能转换成电能的系统。光伏组件先经直流汇流，汇流后接入直流配电柜，直流配电柜输出接入光伏逆变器的输入端，逆变器的输出端接入升压变压器的低压侧。各升压变压器输出经集电线路汇流后，送至 110 kV 升压站升压。升压站 110 kV 侧采用线单母线接线形式。光伏发电系统见图1。

2.3.2 光伏组件的选择

考虑到本项目位于水面，且晶硅组件在该地区已广泛地应用，故本项目选用60片多晶硅270Wp光伏组件，市场价格大约是3-4元。

光伏阵列的安装倾角对光伏发电系统的效率影响较大，对于固定式并网光伏发电系统，一般选择最佳倾角按GB50797-2012《光伏发电站设计规范》的要求，倾角应为

Q倾=20°-2° （1）

光伏组件串联数量计算，利用GB50797-2012《光伏发电站设计规范》中组串计算公式：

式中：N——光伏组件串联数（N 取整）；

t——光伏组件工作条件下的极限最低温度（℃）；

t′——光伏组件工作条件下的极限最高温度（℃）；

K′v——光伏组件工作电压温度系数；

Kv——光伏组件开路电压温度系数；

Vpm——光伏组件工作电压（V）；

Voc——光伏组件开路电压（V）；

Vmppt max——逆变器MPPT 电压最大值（V）；

Vmppt min——逆变器MPPT 电压最小值（V）；

Vdcmax——逆变器允许最大直流输入电压（V）。

计算中各系数取值参数，Vmppt min =450V，Vmpptmax =850V，Vpm =31.95V，K′v=-0.41%/℃，t′=38.3℃，t=-0.1℃，经初步计算，串联光伏组件数量N为：13≤N≤24。

结合逆变器最佳输入电压和光伏组件工作环境等因素综合分析，最终确定本项目选用晶硅光伏组件的串联数为24块/串。按上述最佳光伏组件串联数，270Wp 多晶硅光伏每一路组件串联的额定功率容量对应于所选630kW 逆变器的额定功率计算，多晶硅光伏组件计算并联的路数为111路。

2.3.3 逆变器功率的选择

结合《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》的及其它相关规范的要求，选型主要考虑单台容量大，转化效率高，具有低电压耐受能力直流输入电压范围宽，最大功率点，跟踪输出电流谐波含量低、功率因数高等指标。根据前述选型原则，考虑到本项目为渔光互补项目，光伏支架一致性好，且场址区为盐雾和高湿环境，选用630kW/台的集中式逆变器。

3 经济环保效益分析

本工程总装机容量 50 MW，一次建成。建设期为 8 个月，生产运行期为 17 年，工程静态投资 41393.27 万元，工程动态总投资 42097.98 万元。从表1可以看出，在光伏发电系统中，机电设备及安装工程费用占初投资的比例较大，因此在系统设计阶段，要合理选择电池组件、机电设备的类型与数量，在保证系统安全稳定运行的前提下，尽可能地节约初期成本。

3.1 项目经济性分析

根据所选工程代表年倾斜面上各月平均太陽总辐射量，计算出光伏阵列峰值日照小时数及发电量，电站建成后第一年上网发电量为 5468.46 万kWh。在运行期 17 年内的年平均发电量为 5172.69 万度，年利用小时数为 1030.0h。根据发改价[2015]3044号《国家发改委关于完善陆上风电光伏发电上网标杆电价政策的通知》的规定，本项目运行期前17年标杆上网电价 0.98 元/kWh在计算期内发电收入总额为 86177.0 万元，项目投资回收期为11.7 年，全部投资财务内部收益率（税后）5.71%，资本金财务内部收益率为7.49%，发电总利润为14706.9万元。考虑到后期业主协调落实土地可以续租为25 年，如果能电站运行期能达到25 年，资本金财务内部收益率可以高于基准收益率8%，电站是具有较好收益能力。

3.2 项目环保效益分析

由于世界范围内能源的稀缺，国家支持和鼓励各类非化石能源进行并网发电，包括海洋能、风能、水能、太阳能和生物质能等。在该政策支持下，再加上日益兴起的环保概念和政策，太阳能作为一种清洁的可再生能源开始受到人们的广泛关注，越来越多的单位开始建设开发光伏电站，其不仅能够有效地减少常规能源特别是煤炭资源的消耗，还能够有效地保护生态环境。本项目运行期多年平均发电量为 5172.69 万 kWh，按照火电煤耗（标准煤）318g/kWh，建设投运每年可节约标煤 1.64万t，相应每年可减少多种大气污染物的排放，其中减少二氧化硫排放量约 183.37t，二氧化碳约 4.93万 t，一氧化碳约 4.32t，二氧化氮约 189.26t，烟尘约 221.51t，对减轻环境污染有一定的促进作用。

3.3 其它社会效益分析

光伏电站除了能够作为电网给地区提供电力支持，具有经济效益和环保效益外，还具有很强的社会效益，这是因为光电场本身也可成为旅游景点，促进当地旅游业的发展。本渔光互补并网光伏发电项目的开发，可提高当地渔民收入，提高其生活水平，同时可促进地区相关产业，如建材、交通、设备制造业的大力发展，在很多方面都能够产生积极的作用，比如促进第三产业发展、扩大就业等，从而带动和促进地区国民经济的发展和社会进步。

4 结束语

①鱼塘互补光伏技术在增加我国缺能地区的能源供应量，降低生产、生活用能造成的环境污染，在提高生产力的同时促进经济增收、增加就业机会等方面将会发挥更大的作用。太阳能是可再生的、清洁的能源，开发太阳能符合国家节能、环保政策，光伏电站的建设开发能够有效减少常规能源尤其是煤炭资源的消耗，保护生态环境，努力创建一个适宜人类居住的生活环境。

②渔业光伏发电项目目前具有较高的上网电价，项目投资回收期为11-13 年（尚未考虑渔业收入），后期的十几年为纯收益期。因此，渔业光伏发电有较好可行性。但根据《国家发改委关于调整光伏发电陆上风电标杆上网电价的通知》（发改价格[2016]2729）规定，2017年6月30日以后投产的光伏项目，Ⅲ类资源区上网标杆电价下调至0.85元/kWh，因此建议本项目抓紧建设，并努力控制投资成本，争取 2017 年 5 月建成投产确保获得现有电价，避免2017年后执行下调后的电价，有效控制项目投资风险。

③通过节能环保效益分析发现，年可节约标煤 1.64万t，二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮、烟尘排放量分别减少约 183.37 t、4.93万t、 189.26 t、 221.51 t，而光伏发电系统一般的使用寿命长达25年 因此其节能减排的效果还是非常明显的。本项目工程建成投产后对解决地区电网缺电问题，促进地区经济发展、提高人民生活水平、提高能源利用效率、改善环境都将具有深远意义。

参考文献：

[1]广发集团台山市50MWp 渔光互补并网光伏发电项目可行性研究报告[R].

[2]中国南方电网有限责任公司发布的《35kV-110kV 配电网项目可行性研究内容深度规定》[R].

[3]广东电网公司颁布的《广东电网规划设计技术原则（修订）》[R].2010.