荒漠光伏电站项目生态经营模式研究

荒漠光伏电站项目生态经营模式研究

梁婕王海潮

梁婕王海潮

（华北电力大学经济管理系，保定，071000）

摘要：我国荒漠地区面积广阔,光照充足,太阳能资源丰富,但是利用效率尚低,开发空间广阔。本文在实地调研和文献资料查阅的基础上,推出荒漠光伏电站项目生态经营模式，并对该项目模式的总效益进行了简要分析，同时提出推广该模式时需要注意的问题。

关键字：荒漠光伏电站生态经营模式效益推广

1研究背景及其意义

中国共产党第十八次代表大会报告指出：“坚持节约资源和保护环境的基本国策,坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针,着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展,形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式”，党和国家高度重视节能低碳产业和新能源、可再生能源发展。太阳能作为最有潜力的清洁能源,在我国储量丰富,并且我国拥有较大面积的荒漠化土地,可以利用其丰富的太阳能在这些荒漠戈壁上建设光伏电站。

荒漠光伏电站项目生态经营模式建设将会有效减少化石燃料的使用,减少二氧化碳、二氧化硫等气体排放以及降低雾霾污染,改善我国荒漠化,充分并合理利用闲置土地资源,提高太阳能光伏利用效率,推动我国光伏产业发展,开拓我国内地光伏市场,为项目建设地区提供更多就业机会,实现生态效益、社会效益与经济效益的共赢,推出一种新的生态经营模式。

经过大量文献资料查阅,发现国内外关于荒漠光伏发电的研究数量较少,且目前还无关于荒漠光伏电站项目生态经营模式的研究,本项目正是对该研究领域的丰富。

基于以上研究背景和意义,本项目立足于条件适宜的荒漠地区,通过实地考察相关地区构建出较为完善的荒漠光伏电站生态经营模式。

2模式构建内容

2.1模式概论

荒漠光伏电站生态经营模式以光伏电站为中心,并将其与荒漠绿化、绿色农业、循环经济、观光旅游、雾霾防治有机结合。光伏电池板可降低辐射和地表温度,减少地表水分蒸发,使植被恢复率增加,起到防风固沙、荒漠绿化的作用;清洗电池板产生的废水可以回收再利用,既可以再次对电池板进行清洗,还可以对绿化植被进行灌溉;绿化植被还可以为模式中的生态养殖基地提供草料,又可以与光伏电站、生态养殖基地共同作为观光旅游景点来发展生态旅游业。如图1所示：

图1荒漠光伏电站生态经营模式

2.2模式具体内容

(1)生态发电

所谓生态发电是指在环保理念指导下,并借助现代科学技术充分利用绿色能源（包括太阳能、风能、生物质能等）进行发电。本项目模式的生态发电则是依托荒漠地区光照资源优势,大力发展光伏发电产业,以太阳能发电为主，并结合沼气发电等其他新能源发电。

(2)电池板清洗

由于荒漠光伏电站建在荒漠地区,这里日照充足,但是风沙大,水资源匮乏,所以太阳能电池板上很容易积累沙尘。如果不及时除去电池板上的沙尘,将会严重影响发电效率。经过实验证明，春季秋季若不清洗太阳能电池板，将会产生导致发电量减少30%，同时对于太阳能电池板清洗之后产生的废水的处理显得极为重要。西北地区空气质量良好,故清洗电池板产生的废水只包含沙尘等脏物,所以只需对其进行简单处理,之后便可以将这些处理之后的水资源通过滴灌方式对电池板下方的植被进行灌溉,与此同时水将渗回地下。

(3)生态种植

对于不同高度的电池板,应选择种植不同的植物。落地式光伏发电板下面将会种植紫花苜蓿等低矮植物,紫花苜蓿具有产量高、利用年限长、再生性强、适口性强、营养丰富、肥田增产、保持水土等优点,非常适合在荒漠种植,达到荒漠治理的效果;除紫花苜蓿外,还可以借鉴亿利集团经验,种植既能防风固沙,又有很高药用和经济价值的甘草、藻类、肉苁蓉等沙旱生中药材。棚顶光伏发电项目中我们将选择种植葡萄、番茄等经济类植物,此类植物还可供游人采摘,发展观光旅游产业,形成光伏农业生态园,使生态农业、生态旅游、生态工业有机结合。

(4)生态养殖

我们初步构想出了一条完整的经济产业链：将牛产生的粪便全部用于发酵产生沼气,沼气用于发电和养殖场热水锅炉,沼渣和沼液经地下管渠将粪污集中输送到粪污处理区进行固液分离,固体堆肥后做成有机肥或牛床垫料,废水经二级处理后灌溉苜蓿种植基地,苜蓿又用于牛的饲料,牛产生的牛粪又用于发酵产生沼气,形成完整的循环经济产业链。生态养殖基地还可以发展成为观光旅游产业的一个环节,供游客在此参与挤牛奶等娱乐性活动。

(5)生态旅游

所谓的生态旅游,在《全国生态旅游发展纲要（2008－2015年）》中有这样的定义：“生态旅游是以可持续发展为理念,以保护生态环境为前提,以统筹人与自然和谐为准则,并依托良好的自然生态环境和独特的人文生态系统,采取生态友好方式,开展的生态体验、生态教育、生态认知并获得心身愉悦的旅游方式。”[1]本项目生态旅游建设要以生态养殖、生态种植的成果为基础,发展工业旅游,建立新能源体验中心,建设酒店、别墅、温泉基地、沙漠花园、人工湖,借鉴吐鲁番沙漠植物园等经验,发展具有荒漠特色的生态旅游产业。这里既可以看到沙漠自然景观,又可以驻足现代工业产业园,感受现代化工业的发展。

3模式总效益分析

3.1经济效益

以投资总额为200亿元项目为例，其中光伏发电装机成本约占82.5%，为165亿元，项目全部完成后，预计每年可新增上网电量27.93亿度，实现产值71亿元。暂不考虑其他项目为企业带来的经济效益益，仅考虑光伏发电的收益。成本电价一般由装机成本、运维成本和财务费用构成，并扣除财政补贴，根据所查资料，将运营费率定为装机成本的2%，则运营费用为3.3亿元，财务费用和财政补贴暂不考虑，那么按照20年的投资回收期计算得到成本电价为0.4元/度，按照上网电价1元/度进行计算，则光伏发电单个项目一年便可为企业带来0.6×2793000000=16.758亿元的利润，年投资收益率为16.758/165≈10.16%。因此，根据保守估计测算得出结论：本项目模式可为企业带来较高经济效益，投资可行性较强。

3.2环境效益

(1)根据资料查阅,发电量为100千瓦时,光伏发电与煤炭发电相比,“年节约标准煤59.1吨,可减少排放二氧化碳136.8吨”[2],即每兆瓦发电年节约标准煤591吨,可减少排放二氧化碳1368吨。

(2)光伏发电板不仅可以增加地表粗糙度,降低风速,达到防风固沙效果;还可以降低辐射和地表温度,使地表水分蒸发率降低,增加植被恢复率,再加上人工种植,对于荒漠绿化极为有利。

(3)生态养殖产业链可以减少废水废气等污染物排放,减排量计算如下：根据农业部公布的一头奶牛每日粪便27千克,尿液12千克,污水60升/日计算,一个10000头规模化奶牛场年减排牛粪为98550吨、年减排牛尿43800吨,年减排COD1950吨,BOD11120吨。减排污水219000立方米,年减少氨气排放量可达510吨。[3]

3.3社会效益

(1)生态养殖基地会为社会提供较多的就业岗位。牛场将由专业化的公司进行规划、设计、建设,采用先进的技术支持和设备,根据国内当前的奶牛养殖水平,理想的状况是平均每人饲养40头左右的牛只。[4]那么,如果养殖一万头奶牛的生态养殖基地将会至少提供250个就业岗位。

(2)生态旅游的最大特点便是重视对旅游资源、环境的保护;生态旅游会发挥环境教育作用,实现对旅游区各参与主体（包括旅游者、社区居民、旅游经营管理者等）的环境教育功能,从而极大提升当地人民的思想水平,提升人口素质，提升当地人民的生活水平。随着该项目生态旅游产业的发展,将会为社会提供更多的就业岗位,解决就业问题;生态旅游业的发展,将会极大促进当地基础设施的建设,改善当地交通、通讯条件等;生态旅游还会产生示范效应,主要表现为对周边非旅游区、非同类旅游区或同类非示范旅游区等的示范作用,从而促进当地整体旅游业水平的提升。

4模式推广应注意的问题

我国荒漠面积大,分布区域广,应充分考虑地区差异性，做到因地制宜，所以在进行模式推广时应注意以下问题：

(1)要充分考虑不同荒漠地区的地理位置和地质地貌。不同地理位置的荒漠各方面条件都会有所差异，地质构造在地表形态、物质来源、矿物构成、运移方向和综合整治途径上，都起着构建、整合、控制的作用，尤其是其中的矿物资源对当地产业形成具有重要影响，蕴藏矿产资源的地区往往都有一定的工业基础;地貌形态揭示的是沙漠、戈壁区的物质来源、物质构成及基本形态[5]，因此一定要注意根据其地理位置和地质地貌的特征进行项目建设。

(2)要充分考虑不同荒漠地区的气候条件和植被资源。气候是影响生产的重要自然条件,其中的光照是光伏发电的重要条件,植被是气候、土壤等自然环境的综合指示体,而且植被在荒漠光伏电站项目生态经营模式中的生态种植和生态养殖中发挥着重要作用，所以要根据当地气候和植被分布状况来选择种植、养殖对象。

(3)要充分考虑不同荒漠地区的市场方向和产业基础。由于不同荒漠地区自然条件以及人类长期活动的差异而形成了不同的市场和产业基础,因此应针对不同的市场和产业基础来对项目模式做出局部调整以进入当地市场和充分利用当地产业基础。

参考文献：

[1]青海省环境保护厅网站：关于印发《全国生态旅游发展纲要》的通知http://www.qhepb.gov.cn/hjgl/zrst/stbh/201003/t20100331_11815.html

[2]新浪网站：淄博市10个工商业/家庭已用上"光伏自发电"

http://sd.sina.com.cn/zibo/news/z/2014-04-04/0945-1056.html

[3]中财网：西部牧业：2000头奶牛养殖场建设项目可行性研究报告http://www.cfi.net.cn/p20140218001481.html

[4]孙丽萍,宋亚攀,杨利国,万头牧场模式思考：SWOT分析【J】,《中国奶牛》,2011年第21期

[5]申元村,王秀红,丛日春,卢琦.中国沙漠、戈壁生态地理区划研究【J】,《干旱区资源与环境》,2013年第1期