光伏是現(xiàn)在很多地區(qū)都在使用的能源，下面光伏基礎(chǔ)施工的小編跟大家介紹一下光伏的常見應用。
除了傳統(tǒng)思維中的太陽能電廠和分布式屋頂光伏，光伏還可以應用于多種多樣的場景，比如建筑、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、公共設(shè)施、景觀建設(shè)等。這些復合和跨界模式一方面使得光伏建設(shè)項目在清潔發(fā)電的同時能夠兼顧經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)保護；另一方面，這種對空間高效集約利用的模式有助于新能源開發(fā)項目獲得建設(shè)所需的土地資源。 
在中國仲巴縣，這個縣城里所有的供熱都是由太陽能來提供的。圖中左側(cè)黑色的那部分就是太陽能集熱器（Solar collector），面積有3.5萬平方米，就像我們平常用到的熱水器那樣，能夠把太陽能變成熱能。它收集了熱以后，儲存在圖中那個彩色的罐子里。這個罐子可以24小時發(fā)熱，供給縣城的采暖。這是百分之百的太陽能，完全零碳。 
“光伏＋土地生態(tài)修復”
據(jù)《聯(lián)合國防治荒漠化公約》統(tǒng)計，全球處于超干旱以及干旱的土地面積約為25500平方千米，占全球陸地表面的17.2%。而且，每年沙漠的面積還在不斷擴大。土地退化中和（Land Degradation Neutrality, LDN）和退化土地生態(tài)修復一直以來都是地球面臨的重要課題?；哪恋仉m然有待修復，但也提供了大量的土地資源，因此，將荒漠化土地生態(tài)修復與光伏建設(shè)相結(jié)合將帶來多方面的收益?；哪系奶柲苊姘宀粌H可以供電，還可以減少地面受到的日照輻射和水分蒸發(fā)量。清洗電池板時噴灑的水分，提高了土壤表層的含水量，促進了植被的生長和恢復。在荒漠上的太陽能電站能促進土壤的碳固定、植物的定植，提高生物多樣性并恢復土壤活性，進而利于蓄水保土、阻風固沙、調(diào)節(jié)氣候、改善生態(tài)環(huán)境等。對于土地所有者來說，在25年的光伏電站運營周期后，將獲得植被覆蓋率更高、土壤更健康、土地生產(chǎn)力更高的優(yōu)質(zhì)土地以及使用期間的土地租賃收益。
目前，巴基斯坦、埃及等國，中國內(nèi)蒙古、山西、青海、寧夏等地都有這樣的“光伏＋土地生態(tài)修復”的項目。以青海共和盆地的生態(tài)修復項目為例，這個850兆瓦的項目占地54平方千米，建設(shè)光伏電站后，光伏板下和板間土地植被覆蓋率顯著提升，植被覆蓋度增加15%；光伏水泵灌溉地區(qū)的植被覆蓋率也顯著提升。光伏板下10厘米、20厘米、40厘米處，土壤含水量分別增加78%、43%、40%。夏季土壤有機質(zhì)含量比上年增加11.6倍，氮含量比上年增加11.3倍，土壤微生物增加，進而提高了土地生產(chǎn)力。光伏發(fā)電降低了約120萬噸碳排放，植被和土壤有機碳也形成了一定程度的碳沉積。電站場區(qū)對局地氣候有明顯調(diào)節(jié)作用：光伏園區(qū)內(nèi)風速比園區(qū)外降低了40.3%；空氣相對濕度比園區(qū)外高2.8%。對土壤溫度也有調(diào)節(jié)作用。  
“光伏＋建筑”
歐洲最大的能源消費來自建筑行業(yè)，消耗了約40%的能源，并排放了約36%的溫室氣體。目前，歐盟幾乎75%的建筑物是低能效建筑，如對現(xiàn)有建筑物進行能源改造可以節(jié)省大量能源，有望使歐盟的總能耗降低5%～6%，并將二氧化碳排放降低5%。歐洲目前大范圍推廣光伏建筑一體化項目。結(jié)合建筑進行光伏建設(shè)可以減少對土地資源的消耗。歐洲各國在進行“光伏＋建筑”項目建設(shè)時會首先對可用建筑面積進行估算，以便最大限度地利用建筑面積。從巴黎都會區(qū)大規(guī)模實際部署光伏的結(jié)果來看，由于遮蓋了屋頂，太陽能電池板會使家庭冬季取暖的需求增加3%，但是在夏季，這種遮蓋可減少12%的空調(diào)用能。  
列支敦士登是一個非常典型的受益于建筑光伏的國家。這個國家位于瑞士與奧地利兩國之間，面積僅為160.5平方千米，只有38244人。列支敦士登土地狹小并且人口稀少，人均能耗高、人均用電量高、能源自給率低，但是它卻是世界上第一個被允許稱為“能源大國”的國家。從人均光伏的角度來看，2015年列支敦士登超過了原排名第一（人均裝機容量為473瓦）的德國，以532瓦的人均裝機容量被Solar Super State協(xié)會授予“人均光伏冠軍”的稱號。值得注意的是，這個國家所有光伏項目都在建筑上。在列支敦士登光照資源條件下，面積為40～50平方米的現(xiàn)代光伏系統(tǒng)可大致滿足四口之家的用電量，可以持續(xù)發(fā)電約25年，幫助列支敦士登居民用電實現(xiàn)自給自足，并能夠向工業(yè)提供一部分電力。2020年5月10日，列支敦士登的本國發(fā)電功率超過了該國用電負荷，這是該國歷史上首次不需要任何外部能源，完全自給自足地完成了整個國家的電力運行。雖然這是一個特殊時期的偶發(fā)事件，但是也表現(xiàn)出國家依靠建筑光伏實現(xiàn)能源獨立的可能。目前該國公開的能源規(guī)劃是在2030年達成人均光伏2.2千瓦，2050年至少到4.5千瓦。這些光伏依然全部規(guī)劃在建筑上，建筑光伏在該國的地位進一步得到鞏固。
“光伏＋農(nóng)業(yè)”
“光伏＋農(nóng)業(yè)”即在同一片土地同時開展支架型光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動。全球農(nóng)業(yè)用地面積約為5億平方千米，占全球陸地面積的38%。其中約1/3為耕地，其余2/3為草地和牧場。農(nóng)業(yè)用地占有大量的土地資源，這些土地是否可以作為光伏建設(shè)的可用面積，一直以來飽受爭議。為此，歐洲最大的太陽能研究機構(gòu)——德國弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所（Fraunhofer ISE）于2015年啟動農(nóng)光一體研究項目APV—RESOLA，測試光伏板對冬小麥、芹菜、土豆等不同作物產(chǎn)量的影響。對照實驗表明，將光伏與土豆種植相結(jié)合，每公頃土豆增產(chǎn)3%，農(nóng)用土地通過光伏額外產(chǎn)出83%的綠色電力，土地綜合利用率提升86%。該成果已于2020年10月在由德國弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所主辦的國際農(nóng)業(yè)光伏大會AgriVoltaics上發(fā)布。“光伏＋農(nóng)業(yè)”這一模式，將光伏板清潔與農(nóng)田灌溉相結(jié)合，能夠提高水資源利用效率，光伏板也能起到減弱正午過強光照對農(nóng)作物的不利影響和減少水分蒸發(fā)的作用?；谵r(nóng)光一體設(shè)施，可以選育適宜作物，進行合理灌溉。光伏供電的智能系統(tǒng)還可以保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工藝流程，實現(xiàn)“光伏大棚＋智慧種植”，提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟和質(zhì)量。“光伏＋農(nóng)業(yè)”模式解決了光伏建設(shè)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)爭地的問題，并通過光伏建設(shè)中的一些干預措施在盡量確保光伏發(fā)電量的同時增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，實現(xiàn)土地復合利用。 
以位于寧夏黃河東岸的農(nóng)光互補光伏電站為例，寧夏黃河東岸曾是荒漠化最為嚴重的土地之一，平均海拔為1200米，年最大降水量為273毫米，年蒸發(fā)量為2722毫米，漫天黃沙，塵土飛揚。開發(fā)公司對16萬畝（約10666公頃）荒漠化的土地進行生態(tài)治理，建設(shè)農(nóng)光互補電站，規(guī)劃建設(shè)3GWp光伏發(fā)電，已建成并網(wǎng)1GWp光伏。同時開展優(yōu)質(zhì)有機枸杞的“種植—研發(fā)—加工—銷售”綠色產(chǎn)業(yè)鏈，為當?shù)?萬貧困人口提供了就業(yè)機會。光伏組件減少了輻射強度，“光伏＋農(nóng)業(yè)”使得枸杞的開花季比當?shù)赝愯坭介L了5個星期，產(chǎn)量增加了29%。 
“光伏＋漁業(yè)”
“光伏＋漁業(yè)”是指建設(shè)基臺在水面的光伏電站，發(fā)電的同時在光伏板下發(fā)展?jié)O業(yè)，是一種空間資源復合利用的多重發(fā)展模式。對水產(chǎn)品來說：第一，光伏組件的冷卻作用和遮光作用可以降低水產(chǎn)品睡眠溫度，減少水分蒸發(fā)，提高魚蝦蟹存活率，減少藻類侵入；第二，光伏供能的智能系統(tǒng)能有效控制養(yǎng)殖水體條件，例如水溫和pH；也能實現(xiàn)節(jié)水循環(huán)，池底排污、殺菌增氧和遠程檢測，創(chuàng)造了更好的生態(tài)環(huán)境，持續(xù)提升水產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。對于發(fā)電運營和節(jié)能減排來說：光伏驅(qū)動漁業(yè)零污染，減少粉塵、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物排放；水面光伏電站還能避免火災、動物啃咬電纜等情況對電站造成的破壞。漁業(yè)增產(chǎn)和節(jié)能減排同時實現(xiàn)，能極大提高單位面積土地的經(jīng)濟價值。 
以江蘇漁光一體項目的數(shù)據(jù)來看，漁光一體草魚池塘畝產(chǎn)量達到35550～39705千克/公頃，遠高于當?shù)爻Ｒ?guī)池塘平均水平（18750千克/公頃）。339畝養(yǎng)殖水面安裝50%～75%光伏組件，建立10兆瓦漁光一體池塘，一年共發(fā)電1300萬千瓦時，年畝發(fā)電3.83萬千瓦時，平均月畝發(fā)電3196千瓦時。魚菜（稻）共生，采用水稻、空心菜進行生物處理，累計產(chǎn)出水稻總量為194.48千克，空心菜總量為3529千克，共計吸收氮元素161.99千克、磷元素27.63千克、鉀元素202.44千克，并實現(xiàn)產(chǎn)值附加近4000元，利潤3000余元。利用物理、生物凈化和養(yǎng)殖技術(shù)的有機結(jié)合，做到“以魚養(yǎng)水、以草凈水”，有效控制了水產(chǎn)養(yǎng)殖內(nèi)外源性污染問題，對SS降解率達80%以上，對COD、TN、TP降解率90%以上，凈化后水質(zhì)符合《淡水池塘養(yǎng)殖水排放要求》（SC/T9101—2007）一級標準。  
“光伏＋公路”
路側(cè)光伏是利用高速公路及鐵路兩側(cè)土地建設(shè)光伏電站的一種光伏建設(shè)形式。鐵路和高速公路沿線的土地常年受到噪聲和尾氣的污染，這類地帶農(nóng)業(yè)經(jīng)濟性較差，如果建造地面光伏系統(tǒng)反而可以減少其他地方的土地消耗和對景觀的干預。 
德國公路兩側(cè)有非常多的窄條狀光伏電站。德國地面光伏電站中12%是位于公路和鐵路兩側(cè)110米內(nèi)的地帶。圖林根州500千米高速公路110米沿線上的太陽能安裝潛力總計可達1.8吉瓦。以德國巴伐利亞州代根多夫市B8聯(lián)邦公路以南Photovoltaik Kainzenstadelfeld項目為例，它的總面積約為2萬平方米，光伏設(shè)施占地面積為13992平方米，光伏板數(shù)量為2829塊，預計年度發(fā)電量為1121.4千瓦時，景觀補償系數(shù)為0.2（景觀補償：聯(lián)邦自然保護法和建筑法規(guī)指出“對自然和景觀的干預活動，即對自然平衡或景觀的性能和功能造成影響的行為”），景觀補償面積為2298平方米。 
另外，美國的研究顯示太陽能組件周圍是適合授粉類植物種植的理想場所，種植效果更好，還可以為授粉媒介（如蜜蜂）提供食物和庇護所。授粉類昆蟲新棲息地的建立會對光伏電站附近的收成產(chǎn)生積極影響，因為定居在光伏電站中的蜜蜂（昆蟲）會飛向周圍耕地，促進農(nóng)田授粉，使農(nóng)民從中受益。將授粉友好型植物與靠近農(nóng)業(yè)地點的路側(cè)光伏項目結(jié)合起來，可以形成清潔能源，農(nóng)業(yè)以及生物多樣性的“三贏”局面。
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