柴河水库兴建光伏项目利弊分析

郭金龙，韩 飞

(1.辽宁省柴河水库管理局有限责任公司，辽宁 铁岭 112000;2.铁岭天信公用事业股份有限公司，辽宁 铁岭 112000)

1 项目概况

柴河水库位于辽宁省铁岭市境内，主体工程由土坝、溢洪道、泄洪洞、水电站、工业及城市供水建筑物等组成，是一座以防洪、工业和城市供水、灌溉为主，兼顾发电、养鱼综合利用的大(2)型水利枢纽工程。

柴河水库光伏项目2017年建设完成，工期2个月，总投资1.06亿元。项目采用渔光、农光互补的发电模式，占地540亩，其中水面区域300亩，旱地面积240亩。电站总装机规模为15.4MW，采用单块容量270Wp的多晶硅组件，共计57000块，组成9个光伏方阵；安装容量1MW的逆变器15台、容量1MW箱变3台、容量2MW的箱变6台；10KV及以下交直流电缆数十千米；建设66KV升压站一座，升压站内布置主控中心、开关柜室、监控室、SVG室、主变及66KV配电设备等；光伏场区采用绿网及刺网进行封闭；场区主干道路为原混凝土路面，场内道路为碎石路面，如图1所示。

图1 光伏电站平面布置图

2 背景情况

2.1 “事转企”改革形势

根据《中共中央国务院关于分类推进事业单位改革的指导意见》，辽宁省积极推进经营性事业单位转企改制，组建辽宁省水资源集团，柴河水库由事业单位转变成企业。柴河水库紧跟水资源集团“一主四辅”发展战略，抓住改革契机，转变发展理念，积极向集团、银行筹资，大力发展能源产业，为企业增效创收。

2.2 “630”政策优惠

根据《国家发展改革委关于调整光伏发电、陆上风电标杆上网电价的通知》(发改价格〔2016〕2729号)的文件规定，2017年1月1日以后纳入财政补贴年度规模管理的光伏发电项目，执行2017年光伏发电标杆上网电价；2017年以前备案并纳入以前年份财政补贴规模管理的光伏发电项目，但于2017年6月30日以前仍未投运的，执行2017年标杆上网电价。即柴河水库光伏项目需在2017年1月1日前完成发改委备案，且在2017年6月30日前成功并网发电，即可享受二类资源区优惠电价0.88元/千瓦时，否则电价执行0.75元/千瓦时。经过争分夺秒的奋斗，于2016年12月30日完成发改委备案，2017年6月29日并网发电，成功搭上“630”这一政策红利的末班车，每年增创收入200多万元。

3 光伏项目建设的有利条件

3.1 土地综合利用

柴河水库坝下小部分土地用于养殖业、农业，大部分处于闲置、荒废状态，为充分发挥土地利用价值，光伏项目采用渔光、农光互补发电模式。渔光互补是在鱼池上构建太阳能发电板，使光伏发电和鱼池养殖在空间上有机结合的模式。农光互补是在农业大棚的棚顶、养殖场的屋顶放置太阳能发电板，使光伏发电和大棚种植、牲畜养殖在空间上有机结合的模式[1- 4]。

渔业土地中，原鱼池可利用总面积约88亩，单个最大鱼池面积约9亩，池深度约1.8～2.5m，鱼池总体深度浅、面积较小，利用效率低、养殖品种及规模受限。光伏项目建设中，对荒废地、原有鱼池进行改造扩建，鱼池规模增加，可利用总面积扩展到300亩，单个最大鱼池面积达60亩，最大深度达4.5m，并可满足鱼类越冬要求。水上安装光伏组件后，由于对太阳光的遮挡，形成较大的投影面，减少光合作用，对于藻类的繁殖可起到一定程度的抑制作用，有利于水污染防治[5- 8]。

原家禽、家畜养殖场占地面积约3亩，扩建后养殖场面积增加1.5亩；新建农业大棚11栋，占地面积7.5亩；其他沙坑、垃圾场、建筑旧址等区域也变废为宝，得到充分利用。

3.2 原有设施的充分利用

光伏电站供电线路T接水库水电站并网线路，这种方式不仅节约了投资、加快施工进度，而且充分发挥了原供电线路的输送电能力，弥补了柴河水电站季节性、间断性供电的线路资源闲置缺陷。

水库地理位置靠近城市负荷中心，便于电力的消纳，可促进地区节能减排，发展清洁能源[9- 11]。光伏场区征地批复手续、补偿协议、界线权属协议齐全，且具有土地使用证，节约了征占地补偿费用，减少了土地手续的办理时间，缩短了建设周期。

柴河水库作为大(2)型水利枢纽工程，历经40余年的发展建设，已经形成了完善的基础设施。柴河水库坝下区域形成以南北向铁柴线、东西向小柴线构的成T型交通枢纽干线，可供柴油锤打桩机、吊车等大型车辆和设备进出场及安拆；原有鱼池、养殖场生产道路可作为场内施工道路，进行材料、设备运输、施工车辆通行等；柴河水库办公楼、养殖场管理房等可作为临时施工房屋，水、电、通信等齐全完善；施工场区靠近柴河河道，水质较好，施工用水方便；场区供电设施齐全，施工用电方便。余光模式能充分利用原有鱼池防渗层、增氧机、供水管线、排水管道等基础设施。

3.3 增效创收

光伏项目改变了柴河水库传统、单一的供水收益的格局，摆脱了单纯依靠城市发展、增加供水户发展模式的桎梏，激发了企业活力，创造了稳定的增收渠道，谱写了光电收入的新篇章。其次，水库每年能收固定土地的租金及自有产权的66KV线路过网费共几十万元；通过组建运维队伍，解决部分人工成本，增加劳务输出收入超过一百万元；充分发挥渔光、农光互补，可创造更多的附加收益；柴河水库风景区正在积极建设，坝下光伏组件鳞次栉比，藏青色光伏组件与周围景色相互映衬，可作为景区的一大特色；农光大棚可作为采摘园，提供绿色有机农产品，丰富游玩项目，吸引游客，创造收益。

4 光伏项目建设的不利条件及对策措施

光伏项目建设涉及多方面符合性规划分析，如用地规划、电力系统规划、环境影响、水土保持、社会环境、压覆矿产、地质灾害及电磁环境等。而水库光伏项目与一般地区相比，需要进行特殊的符合性分析，如水库泄洪、水源保护、生态保护红线及草原占用问题等，对建设光伏项目极为不利。

4.1 水库泄洪

柴河水库泄洪洞由进口引渠、进水口、洞身、出口、消力池、尾渠等部分组成，是柴河水库宣泄洪水、水电站发电用水、灌区农业供水、生态补水的重要通道。光伏项目规划区域位于泄洪洞尾渠段两侧，范围为柴河水库桥及以下700m处。为保障水库行洪安全，确保水库泄洪不损害光伏项目建设及运行，需进行分析论证。

水电站发电用水、灌区农业供水、生态补水的最大流量约30m3/s，柴河水库发生频率P=1%(百年一遇)的设计洪水时，泄洪洞泄量为286m3/s。这里以泄洪洞设计泄量计算推演泄洪洞尾渠相应的水面线及两侧河岸高程，其结果见表1及图2。

表1 泄洪洞水面线及两岸高程特征表

图2 泄洪洞水面线及两岸高程曲线

从上述论证资料分析可知，发生设计洪水时，泄洪洞尾渠的水面线比左侧河岸高程低0.74～2.93m，比右侧河岸高程低0.95～3.61m，即不会漫过河道两侧以外的区域，不会对光伏建设和运行产生淹没影响。

4.2 水源保护

柴河水库是铁岭市城市生活、工业用水、农业灌溉的主要水源地，最大库容6.14亿m3，年供水量达2亿m3，其中生活、农业供水约0.6亿m3。柴河水库水量充足，按需供给，根据历年供水情况，供水保证率均达到100%。柴河水库水质由市水文分局水环境监测分中心进行监测，市环保局对水库水质进行监督，柴河水库水质良好，鉴定为Ⅱ类水质。

为加强城乡饮用水水源保护，防治水源污染，确保光伏项目建设符合相关要求，特邀请省水利厅，省、市、县环保局及环科院专家7人，进行水源地现场查看，召开专题会议，查阅市环保局出具的《关于铁岭柴河水库15MW渔光、农光互补光伏发电项目与水源地保护区范围界定的情况说明》及相关资料，提出《关于铁岭柴河水库15MW渔光、农光互补光伏发电项目与水源地保护区范围界定的专家意见》，认为光伏项目不在柴河水库饮用水源保护区范围内。

4.3 生态保护红线

生态保护红线是指在生态空间范围内具有特殊重要生态功能、必须强制性严格保护的区域，是保障和维护国家生态安全的底线和生命线，通常包括具有重要水源涵养、生物多样性维护、水土保持、防风固沙、海岸生态稳定等功能的生态功能重要区域，以及水土流失、土地沙化、石漠化、盐渍化等生态环境敏感脆弱区域。生态保护红线内严禁开发和建设。

目前，铁岭市正在准备生态保护红线划定工作，方案正在编制过程中。“绿水青山就是金山银山”，为加强生态系统保护和修复，确保不影响柴河光伏项目的建设进程，特邀请相关方面的专家进行生态保护红线相符性分析，结果表明：项目选址区域不属于国家及省级规定的禁止开发区域，本项目的建设符合《关于划定并严守生态保护红线的若干意见》要求。

4.4 占用基本草原

辽宁省部分地区光伏项目因占用基本草原问题，被迫陷入停工整顿、拆除违建的困境，每天承受数十万的损失，而且严重影响光伏项目施工进度，对于抢到“630”这一政策目标困难重重。根据省发改委对项目备案的要求，光伏项目需取得林业部门和国土部门的土地意见函即可。部分光伏项目所占用的地块，在林业部门的资料库中，属于林地，而在国土部门的资料库中，则属于草地，出现了一地多属性的问题。地方政府借鉴其他省份经验，具体做法是以国土部门公布的二调数据为准，二调数据是林地则办理林业手续，是草地则办理草地手续。

根据柴河水库国有土地使用证，光伏场区范围内的土地性质为生产、生活、管理用地，现为荒地、农用地(鱼塘、一般耕地)和未利用地。经专家进行符合性分析，表明柴河光伏项目占地不属于草原。

5 结语

本文对水库、河湖地区光伏项目的理论研究、建设实践具有一定借鉴意义，对解决光伏生态环境问题等可提供一些参考；同时也存在局限和不足，没有提及库面深水域光伏建设、光电系统方面的相关问题，愿与广大学者、专家共同努力，为光伏发电的广阔前景贡献一份薄力。