至今为止光伏行业可以称为光伏1.0。在光伏1.0时代后期,我国用十年不到的时间走完发达国家20年历程、为光伏利用争取到广泛的社会认同、将光伏发电的成本降至1元/瓦以下、并奠定了中国作为光伏大国的地位。
光伏2.0的标志是可移动光伏发电。可移动光伏发电是指在农地里铺设田轨系统,包括基础桩、混凝土轨道和旁站电力线,还包括旁站通讯宽带和输水管。让光伏电池板来回在轨道上移动以使其对农作物的遮光效应降到最低。实现既不影响农作物产量和品质,又能亩产1万度电/年。以全国20亿亩耕地中的中东部地区的3亿亩,每亩布置50平方米光伏电池板计10KW,装机总量3000GW;年发电量可达4万亿度。可移动光伏发电紧邻用户和低压电网,没有长途输变电和落地难的问题,维修方便,并且有利于农民致富;民间融资也极具操作性:一位农民投资3万元安装5千瓦(可以贷款24000元,自己出6000元)全国6亿农民就是18万亿3000GW,倒是光电池会跟不上。
光伏2.0
可移动光伏发电的问题是要求轨基农业机器人跟上,否则,在轨基农业机器人使用之前,现有的农业机械怕伤着轨道,只能作业到离田轨1米的地方,而余下部分只能靠农民用手工作业。这对于光伏扶贫倒合适,因为可以不用费心找荒地。并能使轨基农业机器人的试验和科普渗透到田间。
可移动光伏发电适合跟踪太阳光,发电量多37%,由于省略现场测量设计施工安装调试并且是大规模采购生产,系统成本从9元/瓦降低到6元/瓦,即性价比提高到205.5%(1.37*9/6);使用寿命也更长。
6元/瓦包括组件3.9元/瓦,逆变0.40元/瓦;网架、跟踪、小车、自动驾驶、防雷、通讯、可移动电气连接界面、输水管连接界面和自动控制1.7元/瓦。三块2.5见方的网架板面积18.75平方米,发电量3.75千瓦。1.7*3750=6375元。具体分配:网架和跟踪1875元;小车、自动驾驶、防雷、通讯和自动控制3750元;可移动电气连接界面750元。前提是10MW为起点进行采购。
进一步通过降温20℃可多发电7%,采用聚光发电再多发电2%并且成本降至3.5元/瓦,主要是组件降至0.9元/瓦而聚光板增加0.5元/瓦;性价比进一步提高到384.5%(1.37*1.07*1.02*9/3.5)。
可以这么说,光伏2.0与光伏1.0的最大差别是:光伏2.0是印钞机。可以在没有电价补贴或者说电价0.75元/瓦并免税情况下,使我国农民人均增收5000元/年。这样,没什么动静,农民养老全覆盖成了,能源结构调整产业结构调整拉动消费三农问题全部解决,GDP增加3万亿/年。而轨基农业机器人同样具有这样的印钞机特性并且效果倍增,不妨暂将其视作中国梦的战略预备资源,有关内容另行披露。
这里,暂不计算田轨系统的投资约3000元/亩。理由包括:1.田轨系统可以增加实际耕地面积2至3%,这些新增土地直接可以变现;在长三角增值至少与田轨系统投资持平;2.田轨系统可用于轨基农业机器人作业,可使每亩农地增收节支1000至3000元/年,这其中田轨系统贡献达80%;3.田轨系统属于设施农业、还可直接将盐碱地荒漠半荒漠改造为良田、可直接将最原始的漫灌转变为无管滴灌,在北方每年节水100多吨/亩,应该另有补贴奖励。还有,可移动光伏发电的收益农户肯定有份,不计算并不至于影响售电农户利益。
现实情况是:可以利用光伏扶贫项目完成光伏2.0的普及。光伏企业、工程机械公司或者其他企业应该把握这个机会,尽早向贫困农民提供寿命更长、6元/瓦、年平均发电1.4千瓦时/瓦的可移动光伏发电系统。不用找荒地,直接进农地并着手引进轨基农业机器人,进入农业2.0时代——使用无人驾驶、电力驱动、可以自动持续升级的轨基农业机器人耕作的时代。
可移动光伏发电和轨基农业机器人涉及3大块:1、田轨系统及其铺设设备;2、可移动光伏发电设施及其制造和测试;3、轨基农业机器人及其制造和测试。生产方面没有实质性困难,可以直接建中试线。合肥、嘉兴、南通或者其他地方的孵化器或者光伏园区4000平方米标准厂房就可以使这三条中试线投入试生产,以后逐步扩展到年产值40亿元。前提是组件和逆变器制造商、工程机械或者农业机械制造商、农机设计院或者农学院也积极响应,政府成功安排落实第一批客户。
作者简介:施国樑,1983年毕业于上海交通大学机电分校,1988年起专门从事应用技术开发,电气工程师;首次提出、阐述并实践了光伏2.0;在太阳能热利用技术领域有多项发明;现为上海长语信息科技有限公司执行董事。