柴河水庫興建光伏項目利弊分析

郭金龍，韓 飛

(1.遼寧省柴河水庫管理局有限責(zé)任公司，遼寧 鐵嶺 112000;2.鐵嶺天信公用事業(yè)股份有限公司，遼寧 鐵嶺 112000)

1 項目概況

柴河水庫位于遼寧省鐵嶺市境內(nèi)，主體工程由土壩、溢洪道、泄洪洞、水電站、工業(yè)及城市供水建筑物等組成，是一座以防洪、工業(yè)和城市供水、灌溉為主，兼顧發(fā)電、養(yǎng)魚綜合利用的大(2)型水利樞紐工程。

柴河水庫光伏項目2017年建設(shè)完成，工期2個月，總投資1.06億元。項目采用漁光、農(nóng)光互補的發(fā)電模式，占地540畝，其中水面區(qū)域300畝，旱地面積240畝。電站總裝機(jī)規(guī)模為15.4MW，采用單塊容量270Wp的多晶硅組件，共計57000塊，組成9個光伏方陣；安裝容量1MW的逆變器15臺、容量1MW箱變3臺、容量2MW的箱變6臺；10KV及以下交直流電纜數(shù)十千米；建設(shè)66KV升壓站一座，升壓站內(nèi)布置主控中心、開關(guān)柜室、監(jiān)控室、SVG室、主變及66KV配電設(shè)備等；光伏場區(qū)采用綠網(wǎng)及刺網(wǎng)進(jìn)行封閉；場區(qū)主干道路為原混凝土路面，場內(nèi)道路為碎石路面，如圖1所示。

圖1 光伏電站平面布置圖

2 背景情況

2.1 “事轉(zhuǎn)企”改革形勢

根據(jù)《中共中央國務(wù)院關(guān)于分類推進(jìn)事業(yè)單位改革的指導(dǎo)意見》，遼寧省積極推進(jìn)經(jīng)營性事業(yè)單位轉(zhuǎn)企改制，組建遼寧省水資源集團(tuán)，柴河水庫由事業(yè)單位轉(zhuǎn)變成企業(yè)。柴河水庫緊跟水資源集團(tuán)“一主四輔”發(fā)展戰(zhàn)略，抓住改革契機(jī)，轉(zhuǎn)變發(fā)展理念，積極向集團(tuán)、銀行籌資，大力發(fā)展能源產(chǎn)業(yè)，為企業(yè)增效創(chuàng)收。

2.2 “630”政策優(yōu)惠

根據(jù)《國家發(fā)展改革委關(guān)于調(diào)整光伏發(fā)電、陸上風(fēng)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價的通知》(發(fā)改價格〔2016〕2729號)的文件規(guī)定，2017年1月1日以后納入財政補貼年度規(guī)模管理的光伏發(fā)電項目，執(zhí)行2017年光伏發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價；2017年以前備案并納入以前年份財政補貼規(guī)模管理的光伏發(fā)電項目，但于2017年6月30日以前仍未投運的，執(zhí)行2017年標(biāo)桿上網(wǎng)電價。即柴河水庫光伏項目需在2017年1月1日前完成發(fā)改委備案，且在2017年6月30日前成功并網(wǎng)發(fā)電，即可享受二類資源區(qū)優(yōu)惠電價0.88元/千瓦時，否則電價執(zhí)行0.75元/千瓦時。經(jīng)過爭分奪秒的奮斗，于2016年12月30日完成發(fā)改委備案，2017年6月29日并網(wǎng)發(fā)電，成功搭上“630”這一政策紅利的末班車，每年增創(chuàng)收入200多萬元。

3 光伏項目建設(shè)的有利條件

3.1 土地綜合利用

柴河水庫壩下小部分土地用于養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)業(yè)，大部分處于閑置、荒廢狀態(tài)，為充分發(fā)揮土地利用價值，光伏項目采用漁光、農(nóng)光互補發(fā)電模式。漁光互補是在魚池上構(gòu)建太陽能發(fā)電板，使光伏發(fā)電和魚池養(yǎng)殖在空間上有機(jī)結(jié)合的模式。農(nóng)光互補是在農(nóng)業(yè)大棚的棚頂、養(yǎng)殖場的屋頂放置太陽能發(fā)電板，使光伏發(fā)電和大棚種植、牲畜養(yǎng)殖在空間上有機(jī)結(jié)合的模式[1- 4]。

漁業(yè)土地中，原魚池可利用總面積約88畝，單個最大魚池面積約9畝，池深度約1.8～2.5m，魚池總體深度淺、面積較小，利用效率低、養(yǎng)殖品種及規(guī)模受限。光伏項目建設(shè)中，對荒廢地、原有魚池進(jìn)行改造擴(kuò)建，魚池規(guī)模增加，可利用總面積擴(kuò)展到300畝，單個最大魚池面積達(dá)60畝，最大深度達(dá)4.5m，并可滿足魚類越冬要求。水上安裝光伏組件后，由于對太陽光的遮擋，形成較大的投影面，減少光合作用，對于藻類的繁殖可起到一定程度的抑制作用，有利于水污染防治[5- 8]。

原家禽、家畜養(yǎng)殖場占地面積約3畝，擴(kuò)建后養(yǎng)殖場面積增加1.5畝；新建農(nóng)業(yè)大棚11棟，占地面積7.5畝；其他沙坑、垃圾場、建筑舊址等區(qū)域也變廢為寶，得到充分利用。

3.2 原有設(shè)施的充分利用

光伏電站供電線路T接水庫水電站并網(wǎng)線路，這種方式不僅節(jié)約了投資、加快施工進(jìn)度，而且充分發(fā)揮了原供電線路的輸送電能力，彌補了柴河水電站季節(jié)性、間斷性供電的線路資源閑置缺陷。

水庫地理位置靠近城市負(fù)荷中心，便于電力的消納，可促進(jìn)地區(qū)節(jié)能減排，發(fā)展清潔能源[9- 11]。光伏場區(qū)征地批復(fù)手續(xù)、補償協(xié)議、界線權(quán)屬協(xié)議齊全，且具有土地使用證，節(jié)約了征占地補償費用，減少了土地手續(xù)的辦理時間，縮短了建設(shè)周期。

柴河水庫作為大(2)型水利樞紐工程，歷經(jīng)40余年的發(fā)展建設(shè)，已經(jīng)形成了完善的基礎(chǔ)設(shè)施。柴河水庫壩下區(qū)域形成以南北向鐵柴線、東西向小柴線構(gòu)的成T型交通樞紐干線，可供柴油錘打樁機(jī)、吊車等大型車輛和設(shè)備進(jìn)出場及安拆；原有魚池、養(yǎng)殖場生產(chǎn)道路可作為場內(nèi)施工道路，進(jìn)行材料、設(shè)備運輸、施工車輛通行等；柴河水庫辦公樓、養(yǎng)殖場管理房等可作為臨時施工房屋，水、電、通信等齊全完善；施工場區(qū)靠近柴河河道，水質(zhì)較好，施工用水方便；場區(qū)供電設(shè)施齊全，施工用電方便。余光模式能充分利用原有魚池防滲層、增氧機(jī)、供水管線、排水管道等基礎(chǔ)設(shè)施。

3.3 增效創(chuàng)收

光伏項目改變了柴河水庫傳統(tǒng)、單一的供水收益的格局，擺脫了單純依靠城市發(fā)展、增加供水戶發(fā)展模式的桎梏，激發(fā)了企業(yè)活力，創(chuàng)造了穩(wěn)定的增收渠道，譜寫了光電收入的新篇章。其次，水庫每年能收固定土地的租金及自有產(chǎn)權(quán)的66KV線路過網(wǎng)費共幾十萬元；通過組建運維隊伍，解決部分人工成本，增加勞務(wù)輸出收入超過一百萬元；充分發(fā)揮漁光、農(nóng)光互補，可創(chuàng)造更多的附加收益；柴河水庫風(fēng)景區(qū)正在積極建設(shè)，壩下光伏組件鱗次櫛比，藏青色光伏組件與周圍景色相互映襯，可作為景區(qū)的一大特色；農(nóng)光大棚可作為采摘園，提供綠色有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品，豐富游玩項目，吸引游客，創(chuàng)造收益。

4 光伏項目建設(shè)的不利條件及對策措施

光伏項目建設(shè)涉及多方面符合性規(guī)劃分析，如用地規(guī)劃、電力系統(tǒng)規(guī)劃、環(huán)境影響、水土保持、社會環(huán)境、壓覆礦產(chǎn)、地質(zhì)災(zāi)害及電磁環(huán)境等。而水庫光伏項目與一般地區(qū)相比，需要進(jìn)行特殊的符合性分析，如水庫泄洪、水源保護(hù)、生態(tài)保護(hù)紅線及草原占用問題等，對建設(shè)光伏項目極為不利。

4.1 水庫泄洪

柴河水庫泄洪洞由進(jìn)口引渠、進(jìn)水口、洞身、出口、消力池、尾渠等部分組成，是柴河水庫宣泄洪水、水電站發(fā)電用水、灌區(qū)農(nóng)業(yè)供水、生態(tài)補水的重要通道。光伏項目規(guī)劃區(qū)域位于泄洪洞尾渠段兩側(cè)，范圍為柴河水庫橋及以下700m處。為保障水庫行洪安全，確保水庫泄洪不損害光伏項目建設(shè)及運行，需進(jìn)行分析論證。

水電站發(fā)電用水、灌區(qū)農(nóng)業(yè)供水、生態(tài)補水的最大流量約30m3/s，柴河水庫發(fā)生頻率P=1%(百年一遇)的設(shè)計洪水時，泄洪洞泄量為286m3/s。這里以泄洪洞設(shè)計泄量計算推演泄洪洞尾渠相應(yīng)的水面線及兩側(cè)河岸高程，其結(jié)果見表1及圖2。

表1 泄洪洞水面線及兩岸高程特征表

圖2 泄洪洞水面線及兩岸高程曲線

從上述論證資料分析可知，發(fā)生設(shè)計洪水時，泄洪洞尾渠的水面線比左側(cè)河岸高程低0.74～2.93m，比右側(cè)河岸高程低0.95～3.61m，即不會漫過河道兩側(cè)以外的區(qū)域，不會對光伏建設(shè)和運行產(chǎn)生淹沒影響。

4.2 水源保護(hù)

柴河水庫是鐵嶺市城市生活、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)灌溉的主要水源地，最大庫容6.14億m3，年供水量達(dá)2億m3，其中生活、農(nóng)業(yè)供水約0.6億m3。柴河水庫水量充足，按需供給，根據(jù)歷年供水情況，供水保證率均達(dá)到100%。柴河水庫水質(zhì)由市水文分局水環(huán)境監(jiān)測分中心進(jìn)行監(jiān)測，市環(huán)保局對水庫水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)督，柴河水庫水質(zhì)良好，鑒定為Ⅱ類水質(zhì)。

為加強城鄉(xiāng)飲用水水源保護(hù)，防治水源污染，確保光伏項目建設(shè)符合相關(guān)要求，特邀請省水利廳，省、市、縣環(huán)保局及環(huán)科院專家7人，進(jìn)行水源地現(xiàn)場查看，召開專題會議，查閱市環(huán)保局出具的《關(guān)于鐵嶺柴河水庫15MW漁光、農(nóng)光互補光伏發(fā)電項目與水源地保護(hù)區(qū)范圍界定的情況說明》及相關(guān)資料，提出《關(guān)于鐵嶺柴河水庫15MW漁光、農(nóng)光互補光伏發(fā)電項目與水源地保護(hù)區(qū)范圍界定的專家意見》，認(rèn)為光伏項目不在柴河水庫飲用水源保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)。

4.3 生態(tài)保護(hù)紅線

生態(tài)保護(hù)紅線是指在生態(tài)空間范圍內(nèi)具有特殊重要生態(tài)功能、必須強制性嚴(yán)格保護(hù)的區(qū)域，是保障和維護(hù)國家生態(tài)安全的底線和生命線，通常包括具有重要水源涵養(yǎng)、生物多樣性維護(hù)、水土保持、防風(fēng)固沙、海岸生態(tài)穩(wěn)定等功能的生態(tài)功能重要區(qū)域，以及水土流失、土地沙化、石漠化、鹽漬化等生態(tài)環(huán)境敏感脆弱區(qū)域。生態(tài)保護(hù)紅線內(nèi)嚴(yán)禁開發(fā)和建設(shè)。

目前，鐵嶺市正在準(zhǔn)備生態(tài)保護(hù)紅線劃定工作，方案正在編制過程中?！熬G水青山就是金山銀山”，為加強生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)，確保不影響柴河光伏項目的建設(shè)進(jìn)程，特邀請相關(guān)方面的專家進(jìn)行生態(tài)保護(hù)紅線相符性分析，結(jié)果表明：項目選址區(qū)域不屬于國家及省級規(guī)定的禁止開發(fā)區(qū)域，本項目的建設(shè)符合《關(guān)于劃定并嚴(yán)守生態(tài)保護(hù)紅線的若干意見》要求。

4.4 占用基本草原

遼寧省部分地區(qū)光伏項目因占用基本草原問題，被迫陷入停工整頓、拆除違建的困境，每天承受數(shù)十萬的損失，而且嚴(yán)重影響光伏項目施工進(jìn)度，對于搶到“630”這一政策目標(biāo)困難重重。根據(jù)省發(fā)改委對項目備案的要求，光伏項目需取得林業(yè)部門和國土部門的土地意見函即可。部分光伏項目所占用的地塊，在林業(yè)部門的資料庫中，屬于林地，而在國土部門的資料庫中，則屬于草地，出現(xiàn)了一地多屬性的問題。地方政府借鑒其他省份經(jīng)驗，具體做法是以國土部門公布的二調(diào)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，二調(diào)數(shù)據(jù)是林地則辦理林業(yè)手續(xù)，是草地則辦理草地手續(xù)。

根據(jù)柴河水庫國有土地使用證，光伏場區(qū)范圍內(nèi)的土地性質(zhì)為生產(chǎn)、生活、管理用地，現(xiàn)為荒地、農(nóng)用地(魚塘、一般耕地)和未利用地。經(jīng)專家進(jìn)行符合性分析，表明柴河光伏項目占地不屬于草原。

5 結(jié)語

本文對水庫、河湖地區(qū)光伏項目的理論研究、建設(shè)實踐具有一定借鑒意義，對解決光伏生態(tài)環(huán)境問題等可提供一些參考；同時也存在局限和不足，沒有提及庫面深水域光伏建設(shè)、光電系統(tǒng)方面的相關(guān)問題，愿與廣大學(xué)者、專家共同努力，為光伏發(fā)電的廣闊前景貢獻(xiàn)一份薄力。