(吳兆旗 決策參考)大廣壩灌區渠道地處太陽能資源豐富地區,綜合利用大廣壩灌區渠道進行金太陽示范工程,實施光伏太陽能發電,能夠減少發電用地和降低投資成本,提高灌區經濟效益,充分利用已征用土地,一舉多得。
大廣壩灌區位于海南省西部,跨越東方、昌江和樂東三市縣,是一項以灌溉為主,兼有防洪、供水、發電等綜合效益的大型灌區,灌區總面積205.43萬畝,設計灌溉面積101.08萬畝,共有5個灌溉渠系。大廣壩灌區在設計上采用渠道引水方式進行自流灌溉,這種自流式的明渠渠道斷面寬度在10~20米之間,征地均寬在20~35米之間。整個灌區渠系占用土地資源達到12145畝,其中永久占地9922畝,大部分為林地、園地、耕地等農田地。
大廣壩灌區是以灌溉效益為主,兼有發電和工業、生活供水效益的綜合性水利工程。根據《關于大廣壩水利水電二期(灌區)工程項目供水價格有關問題的批復》(瓊府函[2005]60號),本工程工業、生活供水價格為0.60元/立方米,按照海南省農村目前的經濟發展水平,農業灌溉水價較低的現實(糧食作物的灌溉水價取總成本水價0.105元/立方米,熱帶經濟作物的水價取0.067元/立方米),大廣壩灌區一定時期內經濟效益很難保證,與大量的工程投資相比,灌區不能依靠自身實現收益。
為了維持灌區正常運行管理,真正發揮灌區應有的作用,如何綜合開發利用灌區是我們亟待研究的新課題。
海南特定的地域條件使其清潔能源的資源條件得天獨厚,其中太陽能資源每平方米年輻照量達5400兆焦,而大廣壩二期灌區太陽光熱資源更為豐富,全年長夏無冬,日照時間長,氣溫高,太陽年輻射總量達到5850~6680兆焦,居全島首位。
太陽能地面電站需要占用大量土地。以海南省地區一個20兆瓦光伏并網示范工程為例,工程永久征用地需28萬平方米,年平均上網電量為25991兆瓦時,以1.08元/千瓦時的上網電價計算,每年收益2800萬元,這樣每畝年發電產值只有6萬多元,不僅產值低,土地也得不到充分利用,隨著土地資源日漸稀缺,土地征用費用大,征地難的問題日益突出,因此,太陽能光伏發電綜合利用土地是一條可行的產業出路。
大廣壩二期灌區總渠線長520公里,五大渠系設計征地面積9922畝,其中中干渠、昌江干渠總長110公里。中干、昌干征地寬度在20~35米之間,渠道口寬也在10~20米之間。按照目前多晶硅光伏組件投入利用情況,大廣壩二期灌區的渠道可以安裝光伏組件500兆瓦以上,年發電量約62600萬千瓦時,年增收近7億元。
大廣壩二期灌區地處干旱少雨的西部地區,近30年來,年均降雨量961毫米,年平均蒸發量2409毫米。在渠道上架設光伏組件后能夠減少渠道水流蒸發量,模擬實驗結果表明,大廣壩二期灌區的渠道蒸發量可以降低約40%,相當于年節水600萬立方米。
同時,渠道上架設光伏組件,由于渠道水流的冷卻作用,還可以改善光伏電池的工作環境,降低工作溫度,提高發電效率。據測算,光伏電池工作溫度每降低1℃可以提高約0.3%的發電效率。
在大廣壩二期灌區的渠道上架設光伏組件,開發太陽能發電,使灌區充足的陽光資源得到利用,使灌區的渠道和土地得到二次利用,不僅可以使渠道已征地得到綜合利用,減少太陽能發電成本,而且可以給偏遠地區提供電力,有利于農村經濟的發展;在環保方面,太陽能是清潔能源,按每年發電量62600萬千瓦時計,相當于每年減排二氧化碳48.8億噸、減排二氧化硫3969噸,生態效益非常顯著。同時,壯觀的太陽能光伏陣列本身可以成為一道風景,具有良好的示范作用和一定的旅游開發前景,讓公眾認識和接受光伏發電技術,促進當地的旅游發展,給灌區的效益增加了新的附加值。
目前,大廣壩二期灌區工程已完成投資73.8%,其中高干渠系統已全部完工;中干渠系統已完成投資80%,將于2011年9月完工;昌江干渠系統也將于2011年底完工,低干渠和陀興干渠預計2012年底全部完工。隨著渠道的建成通水,灌區將迎來綜合開發的新高潮,為了更好的利用當地自然資源、發揮灌區的作用,為了支持海南清潔能源發展,支持國際旅游島建設,綜合利用大廣壩灌區太陽能不僅是一項創新之舉,還是一件促進寶島經濟建設,有利民生的大好事。
(作者單位:海南省水利電力集團有限公司)