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光伏发电在乡村振兴中作用

光伏发电在乡村振兴中作用

摘要:在当下城市发展基本成熟定型的背景下,大力发展农村并实施乡村振兴战略显得尤为迫切。文章深入剖析光伏发电的优点,并探讨将其融入农业生产、农村经济建设等工作当中对推动农村产业发展、农民增收、农村面貌改善、农村治理能力提升等乡村振兴工作的积极作用,以为加快我国农村经济社会全面发展提供新的思路。

关键词:光伏发电;乡村振兴;农村经济

近年来,国家尤为注重各种新能源的开发与利用,结合新能源与农业生产、农村的特点,可探索出多条实现乡村振兴的新路径。其中,将利用太阳光发电的光伏发电技术充分融合到乡村建设当中后,可有效促进农村产业发展和美丽乡村建设等一系列乡村振兴工作的开展,对于推动我国从农业大国向农业强国的转变和加快农村经济社会发展、生态建设都具有重要意义。

一、光伏发电概述

光伏发电通俗地讲就是太阳能发电,是利用半导体PN结的光生伏特效应而将光能直接转化为电能的一种技术。光生伏特效应的基本原理是当物体受光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流并做功发电的一种效应。光伏发电系统由光伏方阵(由光伏组件串、并联而成)、支架、逆变器和必要的接网、储能设备等部分组成,是通过逆变器将光伏组件产生的直流电转化为交流电并最终并入电网或直接提供给人们使用的发电系统。由于太阳能资源取之不尽用之不竭,加之光伏发电系统寿命长达25年以上,且无废水废气排放、无噪光污染,电磁污染、噪声污染也极低,故光伏发电属于绿色清洁能源。光伏发电系统采用的是模块化设计,与其他发电系统相比还具有布置灵活、规模大小可控、施工方便、行业融合性强等特点,可以结合农业生产开展“农光互补”“林光互补”“渔光互补”等多种“光伏+”应用。还可以利用屋顶、棚顶或荒山、荒坡建设光伏电站并采取“全额上网”或“自发自用余电上网”等多种模式就近并入电网从而直接获得发电收入,非常适合在广大农村进行推广应用。大力发展光伏发电对我国新能源的开发利用、生态环境保护和可持续发展战略的实施都有着重要的作用。

二、光伏发电在乡村振兴中的优势

光伏发电技术充分应用到乡村建设的各个领域当中,不仅有效促进了农业产业现代化,还加速了农村经济社会的发展,同时也改变了传统的思想观念和生产生活方式,有效丰富了“产业兴旺”“生态宜居”和“生活富裕”的乡村振兴内涵,为全面实现乡村振兴开辟了新的途径,其优势有以下几点。

(一)光伏发电技术成熟、先进

我国光伏产业链各环节的产业规模均占全球较高份额,企业规模和实力也位居全球前列,现已发展成为具有全产业链领先优势的科技产业,是我国领先世界且具有极大竞争优势的产业之一。同时,我国光伏产业不仅在主产业链环节上规模全球领先,而且已经形成了一套几乎包含所有光伏专用设备和配套辅材辅料的完整产业配套环境。我国光伏发电技术处于全球领先水平,各相关软件、设备的设计、生产核心技术均已牢牢掌握在自己手中,大力发展光伏发电不用担心“掐脖子”的问题。

(二)光伏是国家鼓励、支持发展的产业

2006年以来,为鼓励和扶持光伏产业的发展,国家发改委、财政部、工信部、国家能源局、住房和城乡建设部等机构密集出台支持和规范光伏产业发展的政策性文件,其范围包括了生产、销售、财税、补贴、土地政策等产业发展的各个相关方面。同时,还在不断拓宽其应用场景和开创新的商业模式,农村大力发展光伏发电符合国家政策导向,更容易争取到政策和资金的支持。

(三)光伏发电资源充沛

太阳能是可再生的自然资源,利用其发电不受资源分布地域的限制,更不用考虑资源枯竭问题。光伏发电利用的是纯天然的资源,通过科学合理的设计后不会产生任何污染,不会破坏农村环境,高度符合当下社会的绿色环保发展理念,可为实现“生态宜居”的乡村振兴战略目标奠定基础。

(四)光伏发电对农村产业发展有促进作用

光伏发电科学融入各个产业当中不仅不会对其产品的生产和品质产生影响,反而还能够促进农业生产,并使之形成更新型的农业产业链,以拉动农村经济的高速发展,有效拉近城市与农村的发展差距。

(五)光伏发电能直接增加农民收入

农户只需在自身农业生产场地或者房屋顶上安装相应的光伏发电设备,通过并网后就能将全部电量或剩余电量销售给电网公司,从而持续稳定地获得经济收入,对促进农民增收和保障国家能源安全有一定作用。

三、光伏发电在农业生产中的作用

通过不断发展进步,光伏发电技术与农业生产相结合的“光伏+农业”应运而生,并已被逐渐应用到种植业、养殖业、林业、畜牧业、渔业当中,为我国农村经济建设和产业发展指明了新的方向。光伏发电技术的有效运用对农村农业产业发展起到了积极的促进作用,可有效缓解人地矛盾,促进社会经济的可持续发展,具体作用有以下几点。

(一)光伏发电可以促进农民稳定增收

由于光伏发电系统及温室大棚设计、建造能力的提升,已能实现根据需要实时控制太阳能组件角度,达到精准调节室(棚)内的光照强度、时间的目的,最大化满足了农作物生长和光伏发电的需要。遇冰雹、雪灾等恶劣天气时,光伏发电设备还可保护所种作物免受伤害。通过光伏发电技术与智能控制系统的结合,能够稳定保障温室大棚内部的照明、浇灌设备等自动化电气设备的正常运行,保障了“光伏+农业”能够形成一个自给自足的闭环系统,确保了农业生产不受太多外在因素影响,并在实现农民稳定增收目的的同时使之成为区域农业增效和农民增收的支柱型产业。

(二)光伏发电可以提高土地的综合利用率

在进行农业生产的场地上采取“农光互补”模式进行光伏发电时通过组件合理选型、科学排布、优化倾角等技术措施后,相互间不但不会存在冲突还有一定促进的作用,土地的综合利用率得到了提高,项目的土地使用成本也随之下降,农民增收致富的目标也将更容易实现。光伏+农业的发电组件利用的是农业设施的顶部,不占用地面,也不会改变土地使用性质,因此能够节约土地资源。另一方面,光伏项目在原有农业耕地上建设,土地质量好,有利于开展现代农业项目建设,也有利于第二、三产业与第一产业的结合,从而直接提高当地农民的经济收入。

(三)光伏发电可以提升农业生产水平

与传统农业相比,“光伏+农业”更加重视科技要素的投入,同时也更加注重经营管理和劳动者素质的提升。作为一种新型的农业生产经营模式,由于需要更加专业的运营管理人员,其在投资总额、占地以及生产规模上都要比传统的农业生产项目大,且对生产中涉及的制度、技术、管理、销售等方面均提出了更高的要求。通过光伏发电与农业项目的有效结合,在带动区域农业科学技术推广和应用的同时还能够有效地规范农业生产,创新传统农业项目发展,对农业生产水平的提高有较大的促进作用,最终可实现农业的科技化、产业化。

(四)光伏发电可以促进先进技术的融合发展

基于光伏发电系统信息化程度高、建设形式灵活多样等特点,使之与现代农业工程技术、生物技术、生产技术、信息技术的融合都变得更加容易。通过与各种现代科学技术的有效融合,能够建立起一套技术先进、运行高效的农业生产系统,进而大量生产出优质的无公害绿色农产品,有效推动了农业经济的发展,可为加速我国农业产业现代化奠定基础。

(五)光伏发电可以促进降本增效目标的实现

农村大部分农业生产项目都分布在各个田间地头,且较为分散,大部分区域已有电网尚未全面覆盖,若新建输电线路不但投资大,而且还将面对运行维护、安全管理、土(林)地征占用协调等一系列问题,而采用光伏发电系统供电不但可以有效解决偏远地区农业生产的用电问题,还能减少外部输电线路的投资、维护和日常的使用成本。通过“光伏+农业”的建设模式,土地的综合利用率得到了提高,加之自动化灌溉、光源控制、温度控制等一系列先进技术的应用,促进了农业生产水平的提高,降低了管理、生产的各项成本。大量案例证明,“光伏+农业”项目在建设、运营各个阶段均通过系统科学的设计和新技术的充分应用,能够有效提升农产品的质量、数量并大幅降低生产成本,项目降本增效的目标基本得以实现。

(六)光伏发电可以局部改善生产条件

当下,利用温室、大棚规模化进行种植、养殖已成为主流,而光伏组件一般都是安装在棚顶之上,通过架设不同透光率的光伏组件,能满足不同动植物的采光需求。由于局部环境的改变,生产者可以采取菌菇光伏模式、蔬菜(瓜果)光伏模式、林光互补模式、药光互补模式、渔光互补模式等方式种养多种有机农产品、名贵苗木等各类高附加值的农作物和动物产品,还能实现反季种植、精品种植。此外,温室大棚与光伏发电相结合不仅可以保证棚内设施的正常运转,还可以提高植物的生长速率,是集低碳、节能、环保、旅游于一身的新型高科技农业生态建设项目,在棚顶建设光伏发电系统可以一举多得达到农民增收的目的。

四、光伏发电在农村经济社会发展中的作用

在农村地区实施光伏发电项目,能够有效解决常规能源供给不足的问题,尤其对保障一些偏远地区村民生产、生活用电有着重要作用。同时,光伏发电项目的建设对活跃农村社会经济、推进美丽乡村建设和开展农村地区节能减排工作均有重大意义。光伏发电在农村经济社会发展中有以下作用。

(一)光伏发电可以改善乡村面貌

政府通过系统规划,合理安排村庄内农民种植、养殖、生产、居住的功能区域划分,让整个村庄建设工作更加规范有序,村庄外观风貌得到大大改善。同时,将乡村优势资源与成熟的光伏发电技术相融合,可发展一些特色种植、养殖以及传统农耕文化旅游项目,吸引更多城里人走进乡村生活,以促进乡村旅游产业的发展。通过发展乡村旅游,不但能让外来人员充分感受到大自然的美好,还可以让他们暂时摆脱生活和工作的压力,提高其精神积淀和修养,同时也给当地人民群众与外来人员创造了更多的沟通交流机会。通过交流,农民眼界将得到拓宽,广大人民群众的精神面貌也将随之改变。通过城市、乡村人员的相互交流,广大人民群众精神文化更加丰富,人们的生活幸福指数将得到有效提升,我国的社会将更加和谐、健康,整个乡村乃至整个社会将呈现出一种崭新的面貌。

(二)光伏发电可以促进农民就业

光伏发电技术的应用还能够有效促进农村农业生产由原来的个体、分散经营向集体、规模经营转变,使农村农业产业现代化进程提速。同时,光伏发电应用在乡村振兴工作中,能够有效促进“三产融合”,使农村产业系统化,并衍生出更多的就业机会,从而促进农民就近就业,改善其经济收入状况。

(三)光伏发电可以保障农村能源安全

光伏发电系统的特点是分布式、网络化、智能化,由于靠近负荷侧,能源传输损耗低、利用效率高、基础设施投资少,有利于构建成本稳定、可靠性好、恢复力强、清洁低碳的能源供应新格局,在应对自然灾害时有较强重建恢复韧性。由于光伏发电系统越来越数字化,与其他清洁能源建立互联互通的关系并共同构成能源基础设施后,不仅能起到灵活调节作用,也有助于起到电力安全保障的作用。同时,光伏发电顺应国际大趋势,属于零碳经济,配合其他新能源设施的建设可以长久解决中国的能源安全问题,也可为人类应对气候危机作出重大贡献。

(四)光伏发电可以加快农建水利项目的实施

在广大农村,水利基础设施薄弱一直是一个突出问题,电力基础设施覆盖面有限是其原因之一,特别是在农村偏远地区,这一问题显得更为突出。“光伏提水”技术装置轻巧方便、机动灵活、适用范围广、经济性好,这一技术的出现,立即成为边远无电地区普遍推广的供水手段,相关项目也纷纷大量上马。由于“光伏提水”不仅可用于村庄、农场、家庭的人畜供水,还可以同节水灌溉技术相结合进行大面积的农田灌溉,故它对解决人畜供水和农业灌溉问题起到了较大的作用,现已成为农建水利项目的重要技术手段。

(五)光伏发电可以促进农村地区节能减排和拓宽农民增收渠道

按国家碳排放权交易相关政策,光伏和风电等减排项目可以将其产生的二氧化碳减排量在全国碳市场出售,以获取经济收益。根据中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会和国际环保组织绿色和平的《中国光伏产业清洁生产研究报告》,光伏发电的能量回收周期仅为1.3年,而其使用寿命为25年,在约24年里光伏发电都是零碳排放。据测算,光伏发电的二氧化碳排放为33~50克/度,而煤电为796.7克/度,光伏发电的二氧化碳排放量只是化石能源的1/10到1/20,所以光伏发电在降低碳排放方面拥有压倒性优势。根据现有政策和数据进行计算,光伏项目可以带来每度电1.3~7.4分的额外收益,其经济效益和环境效益显著。

五、光伏扶贫项目在乡村振兴中的作用

“十三五”期间,为了打赢脱贫攻坚战,在国家电价、补贴、土地等政策的支持下,各贫困地区利用光照资源优势,建设了大量的集中式、村级(联村)和户用光伏扶贫电站。各种类型的光伏扶贫电站其产权归属和发电收益分配方式也不尽相同,户用光伏扶贫电站其产权归所建农户所有,收益也完全由农户自行支配;村级(联村)光伏扶贫电站的产权归电站关联村集体所有,收益全部注入到村集体经济,然后再由村级按“有劳才有得”的原则进行二次分配;集中式光伏扶贫电站是由政府和企业合资建设,故其产权和收益均按双方约定比例进行分配。在具体的电站收益分配工作中,对于户用光伏扶贫电站产生的收益,农户可以将其用于日常的生产生活开支,也可用于发展产业;村级(联村)光伏扶贫电站产生的收益由村级按照各级出台的分配管理办法、指导意见通过民主决策的程序用于村内水、电、路、养老、文化、环境卫生等小型公益事业的建设,以及村内保洁员、护路员、管水员等公益岗位的设置和先进典型的奖励、困难群众的补助,不简单发钱发物;集中式光伏扶贫电站分配到村的收益则是参照村级(联村)光伏扶贫电站的收益分配政策执行。通过各类型光伏扶贫电站的建设,使政府、村、农户都有了收益长期稳定的绿色产业项目,各村通过电站资产管理、收益资金民主分配、公岗人员评聘管理、公益事业建设、公益岗位设置等一系列相关工作的开展,有效促进了乡村治理能力的提升,为全面实现乡村振兴一系列目标奠定了坚实的基础。六、结语光伏发电对加快农村农业产业现代化进程和改善农村面貌、增加农民收入以及提升基层治理能力均有较大的促进作用,我们应当更加深入地探索和分析光伏发电的优势,并将其充分融合到乡村建设工作当中,为最终实现“产业兴旺”“生态宜居”“乡风文明”“治理有效”“生活富裕”的乡村振兴战略目标提供助力。

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作者:王红 单位:昆明市东川区乡村振兴局