近日,水利部发文中的短短一句“光伏电站、风力发电等项目不得在河道、湖泊、水库内建设”,让很多从业者措手不及。向左走or向右走?水上光伏的未来扑朔迷离。
水光互补稳步发展
一直以来,“互补”这种形式备受青睐。随着光伏在生活当中的应用场景越来越多,人们对光伏产业的了解也逐渐加深,在农田、沙漠、荒地、水塘、小型湖泊、水库等建设光伏电站的现象越来越普遍。仅2021年,我国光伏新增装机量约5488万千瓦。其中,水面光伏电站因为不占用土地资源、可减少水量蒸发并兼顾渔业养殖,一直颇受欢迎。
水光互补是充分利用水电站已有送出线路通道和水电机组快速调节能力,将光伏发电和水电机组电力联合打捆送出。水光互补发电控制主要包括AGC和AVC控制。其中,AGC控制是在保证水电机组和光伏发电设备安全可靠运行的前提下,综合考虑光伏发电出力预测、水库调度、水电机组运行工况和耗量特性等因素,实现有功和频率自动调节。控制原理是将光伏电站视为水电站一台不可调节的机组,通过水电机组的快速调节平滑光伏出力波动,满足光伏发电需求,同时保证总出力符合调度控制要求。此外,AGC控制设置了水电机组联合振动区和动作阈值,确保水电机组出力在合理范围,减少因光伏频繁波动而增加的调节次数。AVC控制则是通过协调光伏电站动态无功补偿装置和水电机组无功调节能力,联合实现无功和电压自动控制。根据电压或无功控制指令,系统优先调用光伏电站无功补偿设备,在难以满足要求的工况下再采用水电机组参与无功调节,提高水电机组运行可靠性和稳定性。
总结来看,水光互补既有利于充分发挥土地效益,又通过利用大型水电外送通道及水库调节性能,将光伏不稳定出力调节为稳定可靠电力,节省光伏输电成本,增加水电输电通道利用率,同时利用光伏低成本优势,可平抑水电上网电价。以往数据显示,由于水面的光反射率大于(山)地面,且水有冷却作用,在同等条件下,相比屋顶或地面光伏发电系统,水面光伏系统的整体发电量高出10%~15%。
正是有着诸多良好的特点,水光互补出现在了许多“光伏+”项目之中。其中,比较受业内认可的模式是“渔光互补”项目。顾名思义,“渔光互补”可以简单理解为在水下养殖鱼类、水面铺设光伏板发电。以此前媒体报道中的世界上跨度最长的水面漂浮式光伏项目为例,湖南北港长河光伏电站地处环洞庭湖区,区域日照较充足,全长12千米,与南洞庭湖相通,两端设有闸口。
需要说明的是,洞庭湖水系位于长江中下游,在蓄水泄洪、调节长江径流方面发挥着重要的作用。而据报道,位于北港长河水域上的渔光互补光伏发电项目,铺设了共计27万多块光伏板,连起来有8000米长,每天发电量在50万千瓦时以上。
换句话说,这意味着全长12千米的北港长河上约有三分之二都铺设了光伏板,当地一句话形容:“在北港长河,只见水面上漂浮着一片片连接在一起的光伏板,放眼望去看不到尽头。诸如此类的项目,在全国还有很多。
新规激起波澜
一石激起千层浪。日前,水利部官网发布了《水利部关于加强河湖水域岸线空间管控的指导意见》(以下简称《指导意见》)。《指导意见》指出,光伏电站、风力发电等项目不得在河道、湖泊、水库内建设。在湖泊周边、水库库汊建设光伏、风电项目的,要科学论证,严格管控。同时,《指导意见》还提出了三个“不得”:不得妨碍行洪通畅,不得危害水库大坝和堤防等水利工程设施安全,不得影响河势稳定和航运安全。
当前,水面光伏电站以打桩式和漂浮式为主。从打桩式来看,如果桩基在水下过密,会对水流产生一定的阻碍,这可能会妨碍行洪。另外,水利部相关工作人员解释,除了打桩式外,漂浮式也有隐患,要考虑到被冲至下游的可能性,同样会对行洪造成阻碍。
政策出台其实早有先兆。在文件发布之前,先后有两个水面光伏电站项目被要求拆除、整治。
在2021年水利部发布侵占破坏河湖十大典型案例中,山东聊城某2万千瓦光伏项目由于违规在河滩建设遭到拆除。根据资料,该电站位于徒骇河莘县段,2015年年底竣工投入使用,工程投资1.9亿元。该项目将光伏阵列布设在河道滩地内,非法占用水域岸线长度3.4千米、面积1021亩。
今年5月,水利部发文称,相关核查组观看了天岗湖江苏省泗洪县境内水域航拍视频,要求对占用湖泊行洪通道的光伏设施等突出问题,在5月底前完成清理整治。
通报文件显示,根据《中华人民共和国水法》《中华人民共和国防洪法》《中华人民共和国河道管理条例》,在河道管理范围内建设穿河、穿堤、临河的桥梁、码头、道路、渡口、管道、缆线等涉河项目,需经有关水行政主管部门审查同意。光伏电站不属于法律法规规定的涉河建设项目范畴,不是确有必要、无法避让河湖管理范围的建设项目。光伏电站建设需要占用大量土地,近年来,有的地方和企业片面追求太阳能发电发展速度,忽视河湖保护,违法违规将光伏发电项目建在河道、湖泊滩地和水库库区,对河道行洪、防洪安全和生态安全造成很大影响。本案中,拆除侵占河道的光伏板等设施,维护了河道的行洪排涝功能,对规范光伏发电项目建设、避免侵占河湖具有指导意义。
据上述水利部工作人员透露,近年来,经过各种各样的开发和利用,河湖被人为束窄,对行洪的影响比较大。
未来何去何从
面对最新政策,相关投资者和光伏从业者难免疑虑:水面光伏项目是否还有投资建设的价值?要知道,当下在A股市场上,不少上市公司都有水面光伏电站的相关项目。
其实早在今年2月,水利部就公布了《指导意见》的征求意见稿,部分地区在听闻消息后也因此收紧或者暂停了涉水光伏项目的相关审批。从《指导意见》来看,水面光伏电站的铺设地可选择的范围或将缩小为湖泊周边、水库库汊、池塘、蓄水池、采矿塌陷区形成的水域等。
那么,如何界定“湖泊周边”?
上述水利部工作人员表示,这没有办法统一固定下来,理应根据实际情况来。《指导意见》不是要一刀切,像湖泊周边、水库库汊这些对防洪影响较小的水域范围,交由地方来论证、决定。《指导意见》中也写明:“各省(自治区、直辖市)可结合实际依法依规对各类水域岸线利用行为作出具体规定。”据该名工作人员介绍,水面光伏电站在建立前期应按照程序去进行防洪评估,没有的应去补办。符合条件的可以继续保留,不符合条件的应逐步拆除退出。
原标题:水上光伏未来几何