德州市太陽能資源利用與鄉(xiāng)村建設(shè)一體化調(diào)查研究

尋祎夢(mèng) 馮立秋 王春艷 謝瑞雪 王寶雪 馮豆

摘要：本文通過走訪形式對(duì)德州太陽城部分村鎮(zhèn)太陽能資源利用與建設(shè)一體化的情況進(jìn)行調(diào)研，對(duì)太陽能利用形式、現(xiàn)狀、政策實(shí)施進(jìn)行了歸納總結(jié)，針對(duì)存在問題提出了建議。

關(guān)鍵詞：可再生能源；太陽能利用；鄉(xiāng)村建設(shè)；德州市

1 課題背景

1.1 問題的提出

伴隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口數(shù)量的增加，能源危機(jī)成為了世界各國(guó)面臨的重大挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界已探明可采煤炭?jī)?chǔ)存量共計(jì)15980億噸，預(yù)計(jì)還可開采200年，而每年到達(dá)地球表面上的太陽輻射能約相當(dāng)于130億噸煤，[1]在化石能源消耗殆盡的時(shí)代，太陽能源成為了現(xiàn)今世界可開發(fā)的最大能源。

1.2 調(diào)研地區(qū)情況

我們將調(diào)研地點(diǎn)選在了山東德州。近年來，尤其是2014年以來，德州市大力推動(dòng)新能源和可再生能源利用，從廠房到居民樓，從魚塘、農(nóng)田到蔬菜大棚，幾乎到處都可以看到光伏發(fā)電設(shè)施。由于德州地理位置的優(yōu)勢(shì)，年平均日照時(shí)數(shù)2592小時(shí)，太陽總輻射量為124.8千卡/平方厘米。[2]在中節(jié)能等企業(yè)光伏產(chǎn)業(yè)的研究運(yùn)行下，德州市的太陽能建設(shè)逐漸向著更高層次進(jìn)軍，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前其已建大型光伏發(fā)電項(xiàng)目54個(gè)，總裝機(jī)容量達(dá)632兆瓦，位居全省前列。對(duì)于德州市部分村鎮(zhèn)的太陽能資源利用與建設(shè)一體化的研究，有利于對(duì)新農(nóng)村建設(shè)的指導(dǎo)，對(duì)國(guó)家、社會(huì)、鄉(xiāng)村的發(fā)展有著重大意義。

2 實(shí)地調(diào)研階段

本次實(shí)地調(diào)研時(shí)間從2018年7月16日到7月28日，主要通過實(shí)地走訪、問卷調(diào)查的形式開展。我們將主要調(diào)研地區(qū)選在了隸屬于山東省德州市的平原縣、德城區(qū)、開發(fā)區(qū)，德州位于山東省西北部、中國(guó)華東地區(qū)，有“中國(guó)功能糖城”之美譽(yù)。

2.1 平原縣光伏發(fā)電與立體養(yǎng)殖

近年來，為了創(chuàng)建全國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范縣，平原一直致力于培植可復(fù)制可推廣的綠色發(fā)展新模式，光伏產(chǎn)業(yè)被列入重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。

以于家圈的大型光伏發(fā)電廠為例，它采用在整齊排列的光伏板下種植向日葵、大豆等農(nóng)作物的形式，實(shí)現(xiàn)光伏與農(nóng)業(yè)的融合。項(xiàng)目利用高支架、平單軸結(jié)構(gòu)，支架整體抬高12米左右，充分保證地面空間和農(nóng)作物日照時(shí)間，光伏板間隙在1米左右，提高了發(fā)電效率，有效實(shí)現(xiàn)土地增值利用。同理，農(nóng)民在光伏板下養(yǎng)殖魚、蝦，也促進(jìn)了建設(shè)現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)體。該運(yùn)營(yíng)模式不僅為當(dāng)?shù)匦滦彤a(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來經(jīng)濟(jì)效益，也大幅度減少了能耗。

2.2 德城區(qū)前倉村屋頂式光伏發(fā)電

據(jù)了解，德州市部分鄉(xiāng)村響應(yīng)國(guó)家精準(zhǔn)扶貧的號(hào)召，利用地理位置優(yōu)勢(shì)，實(shí)施了光伏扶貧的政策，已成功幫助前倉村等部分村莊內(nèi)85%以上的貧困戶脫貧。

我們對(duì)平原縣蘆莊村和德城區(qū)前倉村的光伏扶貧項(xiàng)目做了詳細(xì)調(diào)查，它的運(yùn)行模式是：光伏板發(fā)電經(jīng)變壓器變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電壓后進(jìn)入電網(wǎng)輸送到用戶，目前只在小部分村民家屋頂建設(shè)，每塊太陽能板造價(jià)1000元左右，每戶總造價(jià)8到9萬元，建設(shè)由村委會(huì)出資，每年給村民一定的補(bǔ)助，每塊太陽能板每天能產(chǎn)生1度電，每度電以0.8元的價(jià)格由村委會(huì)出售給電廠，同時(shí)也有部分村民自費(fèi)建造了屋頂太陽能板以獲取相關(guān)利潤(rùn)。這說明太陽能發(fā)電是可靠的、可持續(xù)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)。

2.3 皇明太陽能與太陽谷先進(jìn)太陽能科技

鑒于德州市部分鄉(xiāng)村對(duì)太陽能熱水器的普遍使用情況，我們對(duì)皇明太陽谷進(jìn)行了走訪調(diào)研，旨在探索當(dāng)今先進(jìn)的太陽能資源利用技術(shù)。

太陽谷占地面積3000多畝，大規(guī)模以太陽能光伏板和普通建筑融合而成，例如，以小型光伏板鑲嵌而成的橋梁、大型光伏板覆蓋的高樓建筑以及智慧型一體化檢測(cè)集站等。當(dāng)?shù)氐湫偷奶柟任⑴艊?guó)際酒店，集熱管鋪滿頂層，樓體外層安裝太陽能板，節(jié)能保溫玻璃和外墻都安裝了保溫板，白晝時(shí)蓄熱聚能，夜晚時(shí)點(diǎn)亮該酒店外墻的霓虹，也達(dá)到了既可隨時(shí)提供熱水，又能夠滿足冬季空調(diào)的制熱需求的目的，滿足隔絕外界噪音的同時(shí)保溫隔熱。該模式將能源與建筑設(shè)計(jì)巧妙結(jié)合，節(jié)能減排的同時(shí)增強(qiáng)建筑自身的功能性和獨(dú)特性，在地理位置允許的條件下，適于城市酒店的推廣應(yīng)用。

3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與結(jié)果分析

3.1 德州市光伏扶貧項(xiàng)目分析

首先，場(chǎng)地選擇的限制。如要建地面光伏電站，雖然項(xiàng)目審批權(quán)限已經(jīng)下放到縣市區(qū)，但國(guó)家每年有限定的指標(biāo)，而且屋頂分布式光伏項(xiàng)目，對(duì)屋頂承重力要求嚴(yán)格，不易選擇合適廠房。

其次，成本高的限制。光伏企業(yè)在享受國(guó)家補(bǔ)貼的基礎(chǔ)上，尚需五六年才能收回成本，若缺少補(bǔ)貼，原本只有25年運(yùn)營(yíng)期限的光伏電站基本無利可圖。隨著技術(shù)進(jìn)步，光伏發(fā)電與煤電之間的成本價(jià)格差距正在逐步縮小。從2010年成本價(jià)每瓦20元左右，降到今年每瓦5元左右，設(shè)備也更為先進(jìn)。由此可見，若要進(jìn)一步推進(jìn)光伏建設(shè)，政府的補(bǔ)貼和政策支持，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展起著重要的作用。

3.2 農(nóng)村用戶關(guān)于太陽能熱水器的反饋分析

太陽能熱水器是太陽能熱利用的有效形式，在農(nóng)村應(yīng)用較為普遍。本次調(diào)研就農(nóng)戶對(duì)太陽能熱水器利用情況、存在問題進(jìn)行了問卷調(diào)查，共發(fā)出調(diào)查問卷180份，其中有效問卷150份。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，德州市部分村莊村民普遍認(rèn)為太陽能熱水器使用起來效果不好，少部分認(rèn)為產(chǎn)品質(zhì)量差。其中主要問題有四點(diǎn)，第一，在電路老化的農(nóng)村區(qū)域，難以維持高功率熱水器的持續(xù)使用；第二，該電器存在著漏電等安全性問題，技術(shù)維修方面較麻煩；第三，夏季，太陽能熱水器中熱水易產(chǎn)生異味；第四，大部分熱水器為即熱式，等待使用的時(shí)間較長(zhǎng)，而且產(chǎn)生水資源的浪費(fèi)。

4 問題及建議

從調(diào)研結(jié)果來看，太陽能在調(diào)研地區(qū)應(yīng)用廣泛、形式多樣。但是太陽能總體利用效率較低，與常規(guī)能源相比較經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性較差，產(chǎn)品質(zhì)量不能滿足農(nóng)村用戶需求，另外技術(shù)支持、維護(hù)管理也存在問題，用戶總體滿意度不高。針對(duì)于此建議：從政府角度，加大扶持和宣傳力度，有效推動(dòng)太陽能的應(yīng)用發(fā)展；從市場(chǎng)角度，投資研發(fā)適合鄉(xiāng)村用戶的太陽能產(chǎn)品，提高實(shí)用性和安全性；從技術(shù)角度，采取蓄能裝置等措施提高太陽能源性能，使之得以高效利用。

參考文獻(xiàn)：

[1]李鵬.德州實(shí)施建設(shè)“中國(guó)太陽城”戰(zhàn)略[J].太陽能，2006（02）：1215.

[2]雷建國(guó).德州：傾力打造新能源之都[J].走向世界，2009（31）：48.