德州市太陽能資源利用與鄉(xiāng)村建設一體化調查研究

尋祎夢 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德州太陽城部分村鎮(zhèn)太陽能資源利用與建設一體化的情況進行調研，對太陽能利用形式、現(xiàn)狀、政策實施進行了歸納總結，針對存在問題提出了建議。

關鍵詞：可再生能源；太陽能利用；鄉(xiāng)村建設；德州市

1 課題背景

1.1 問題的提出

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

1.2 調研地區(qū)情況

我們將調研地點選在了山東德州。近年來，尤其是2014年以來，德州市大力推動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)電設施。由于德州地理位置的優(yōu)勢，年平均日照時數(shù)2592小時，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)的研究運行下，德州市的太陽能建設逐漸向著更高層次進軍，據(jù)統(tǒng)計，目前其已建大型光伏發(fā)電項目54個，總裝機容量達632兆瓦，位居全省前列。對于德州市部分村鎮(zhèn)的太陽能資源利用與建設一體化的研究，有利于對新農(nóng)村建設的指導，對國家、社會、鄉(xiāng)村的發(fā)展有著重大意義。

2 實地調研階段

本次實地調研時間從2018年7月16日到7月28日，主要通過實地走訪、問卷調查的形式開展。我們將主要調研地區(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、中國華東地區(qū)，有“中國功能糖城”之美譽。

2.1 平原縣光伏發(fā)電與立體養(yǎng)殖

近年來，為了創(chuàng)建全國循環(huán)經(jīng)濟示范縣，平原一直致力于培植可復制可推廣的綠色發(fā)展新模式，光伏產(chǎn)業(yè)被列入重點發(fā)展領域。

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，實現(xiàn)光伏與農(nóng)業(yè)的融合。項目利用高支架、平單軸結構，支架整體抬高12米左右，充分保證地面空間和農(nóng)作物日照時間，光伏板間隙在1米左右，提高了發(fā)電效率，有效實現(xiàn)土地增值利用。同理，農(nóng)民在光伏板下養(yǎng)殖魚、蝦，也促進了建設現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)綜合經(jīng)濟體。該運營模式不僅為當?shù)匦滦彤a(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來經(jīng)濟效益，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)村響應國家精準扶貧的號召，利用地理位置優(yōu)勢，實施了光伏扶貧的政策，已成功幫助前倉村等部分村莊內85%以上的貧困戶脫貧。

我們對平原縣蘆莊村和德城區(qū)前倉村的光伏扶貧項目做了詳細調查，它的運行模式是：光伏板發(fā)電經(jīng)變壓器變?yōu)闃藴孰妷汉筮M入電網(wǎng)輸送到用戶，目前只在小部分村民家屋頂建設，每塊太陽能板造價1000元左右，每戶總造價8到9萬元，建設由村委會出資，每年給村民一定的補助，每塊太陽能板每天能產(chǎn)生1度電，每度電以0.8元的價格由村委會出售給電廠，同時也有部分村民自費建造了屋頂太陽能板以獲取相關利潤。這說明太陽能發(fā)電是可靠的、可持續(xù)的生態(tài)經(jīng)濟。

2.3 皇明太陽能與太陽谷先進太陽能科技

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

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集站等。當?shù)氐湫偷奶柟任⑴艊H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，白晝時蓄熱聚能，夜晚時點亮該酒店外墻的霓虹，也達到了既可隨時提供熱水，又能夠滿足冬季空調的制熱需求的目的，滿足隔絕外界噪音的同時保溫隔熱。該模式將能源與建筑設計巧妙結合，節(jié)能減排的同時增強建筑自身的功能性和獨特性，在地理位置允許的條件下，適于城市酒店的推廣應用。

3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與結果分析

3.1 德州市光伏扶貧項目分析

首先，場地選擇的限制。如要建地面光伏電站，雖然項目審批權限已經(jīng)下放到縣市區(qū)，但國家每年有限定的指標，而且屋頂分布式光伏項目，對屋頂承重力要求嚴格，不易選擇合適廠房。

其次，成本高的限制。光伏企業(yè)在享受國家補貼的基礎上，尚需五六年才能收回成本，若缺少補貼，原本只有25年運營期限的光伏電站基本無利可圖。隨著技術進步，光伏發(fā)電與煤電之間的成本價格差距正在逐步縮小。從2010年成本價每瓦20元左右，降到今年每瓦5元左右，設備也更為先進。由此可見，若要進一步推進光伏建設，政府的補貼和政策支持，相關產(chǎn)業(yè)的技術發(fā)展起著重要的作用。

3.2 農(nóng)村用戶關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)村應用較為普遍。本次調研就農(nóng)戶對太陽能熱水器利用情況、存在問題進行了問卷調查，共發(fā)出調查問卷180份，其中有效問卷150份。調查數(shù)據(jù)顯示，德州市部分村莊村民普遍認為太陽能熱水器使用起來效果不好，少部分認為產(chǎn)品質量差。其中主要問題有四點，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，等待使用的時間較長，而且產(chǎn)生水資源的浪費。

4 問題及建議

從調研結果來看，太陽能在調研地區(qū)應用廣泛、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)濟性、穩(wěn)定性較差，產(chǎn)品質量不能滿足農(nóng)村用戶需求，另外技術支持、維護管理也存在問題，用戶總體滿意度不高。針對于此建議：從政府角度，加大扶持和宣傳力度，有效推動太陽能的應用發(fā)展；從市場角度，投資研發(fā)適合鄉(xiāng)村用戶的太陽能產(chǎn)品，提高實用性和安全性；從技術角度，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：

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

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