德州市太阳能资源利用与乡村建设一体化调查研究

寻祎梦 冯立秋 王春艳 谢瑞雪 王宝雪 冯豆

摘要：本文通过走访形式对德州太阳城部分村镇太阳能资源利用与建设一体化的情况进行调研，对太阳能利用形式、现状、政策实施进行了归纳总结，针对存在问题提出了建议。

关键词：可再生能源；太阳能利用；乡村建设；德州市

1 课题背景

1.1 问题的提出

伴随着全球经济的发展和人口数量的增加，能源危机成为了世界各国面临的重大挑战。据统计，世界已探明可采煤炭储存量共计15980亿吨，预计还可开采200年，而每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130亿吨煤，[1]在化石能源消耗殆尽的时代，太阳能源成为了现今世界可开发的最大能源。

1.2 调研地区情况

我们将调研地点选在了山东德州。近年来，尤其是2014年以来，德州市大力推动新能源和可再生能源利用，从厂房到居民楼，从鱼塘、农田到蔬菜大棚，几乎到处都可以看到光伏发电设施。由于德州地理位置的优势，年平均日照时数2592小时，太阳总辐射量为124.8千卡/平方厘米。[2]在中节能等企业光伏产业的研究运行下，德州市的太阳能建设逐渐向着更高层次进军，据统计，目前其已建大型光伏发电项目54个，总装机容量达632兆瓦，位居全省前列。对于德州市部分村镇的太阳能资源利用与建设一体化的研究，有利于对新农村建设的指导，对国家、社会、乡村的发展有着重大意义。

2 实地调研阶段

本次实地调研时间从2018年7月16日到7月28日，主要通过实地走访、问卷调查的形式开展。我们将主要调研地区选在了隶属于山东省德州市的平原县、德城区、开发区，德州位于山东省西北部、中国华东地区，有“中国功能糖城”之美誉。

2.1 平原县光伏发电与立体养殖

近年来，为了创建全国循环经济示范县，平原一直致力于培植可复制可推广的绿色发展新模式，光伏产业被列入重点发展领域。

以于家圈的大型光伏发电厂为例，它采用在整齐排列的光伏板下种植向日葵、大豆等农作物的形式，实现光伏与农业的融合。项目利用高支架、平单轴结构，支架整体抬高12米左右，充分保证地面空间和农作物日照时间，光伏板间隙在1米左右，提高了发电效率，有效实现土地增值利用。同理，农民在光伏板下养殖鱼、虾，也促进了建设现代高效农业综合经济体。该运营模式不仅为当地新型产业发展带来经济效益，也大幅度减少了能耗。

2.2 德城区前仓村屋顶式光伏发电

据了解，德州市部分乡村响应国家精准扶贫的号召，利用地理位置优势，实施了光伏扶贫的政策，已成功帮助前仓村等部分村庄内85%以上的贫困户脱贫。

我们对平原县芦庄村和德城区前仓村的光伏扶贫项目做了详细调查，它的运行模式是：光伏板发电经变压器变为标准电压后进入电网输送到用户，目前只在小部分村民家屋顶建设，每块太阳能板造价1000元左右，每户总造价8到9万元，建设由村委会出资，每年给村民一定的补助，每块太阳能板每天能产生1度电，每度电以0.8元的价格由村委会出售给电厂，同时也有部分村民自费建造了屋顶太阳能板以获取相关利润。这说明太阳能发电是可靠的、可持续的生态经济。

2.3 皇明太阳能与太阳谷先进太阳能科技

鉴于德州市部分乡村对太阳能热水器的普遍使用情况，我们对皇明太阳谷进行了走访调研，旨在探索当今先进的太阳能资源利用技术。

太阳谷占地面积3000多亩，大规模以太阳能光伏板和普通建筑融合而成，例如，以小型光伏板镶嵌而成的桥梁、大型光伏板覆盖的高楼建筑以及智慧型一体化检测集站等。当地典型的太阳谷微排国际酒店，集热管铺满顶层，楼体外层安装太阳能板，节能保温玻璃和外墙都安装了保温板，白昼时蓄热聚能，夜晚时点亮该酒店外墙的霓虹，也达到了既可随时提供热水，又能够满足冬季空调的制热需求的目的，满足隔绝外界噪音的同时保温隔热。该模式将能源与建筑设计巧妙结合，节能减排的同时增强建筑自身的功能性和独特性，在地理位置允许的条件下，适于城市酒店的推广应用。

3 数据统计与结果分析

3.1 德州市光伏扶贫项目分析

首先，场地选择的限制。如要建地面光伏电站，虽然项目审批权限已经下放到县市区，但国家每年有限定的指标，而且屋顶分布式光伏项目，对屋顶承重力要求严格，不易选择合适厂房。

其次，成本高的限制。光伏企業在享受国家补贴的基础上，尚需五六年才能收回成本，若缺少补贴，原本只有25年运营期限的光伏电站基本无利可图。随着技术进步，光伏发电与煤电之间的成本价格差距正在逐步缩小。从2010年成本价每瓦20元左右，降到今年每瓦5元左右，设备也更为先进。由此可见，若要进一步推进光伏建设，政府的补贴和政策支持，相关产业的技术发展起着重要的作用。

3.2 农村用户关于太阳能热水器的反馈分析

太阳能热水器是太阳能热利用的有效形式，在农村应用较为普遍。本次调研就农户对太阳能热水器利用情况、存在问题进行了问卷调查，共发出调查问卷180份，其中有效问卷150份。调查数据显示，德州市部分村庄村民普遍认为太阳能热水器使用起来效果不好，少部分认为产品质量差。其中主要问题有四点，第一，在电路老化的农村区域，难以维持高功率热水器的持续使用；第二，该电器存在着漏电等安全性问题，技术维修方面较麻烦；第三，夏季，太阳能热水器中热水易产生异味；第四，大部分热水器为即热式，等待使用的时间较长，而且产生水资源的浪费。

4 问题及建议

从调研结果来看，太阳能在调研地区应用广泛、形式多样。但是太阳能总体利用效率较低，与常规能源相比较经济性、稳定性较差，产品质量不能满足农村用户需求，另外技术支持、维护管理也存在问题，用户总体满意度不高。针对于此建议：从政府角度，加大扶持和宣传力度，有效推动太阳能的应用发展；从市场角度，投资研发适合乡村用户的太阳能产品，提高实用性和安全性；从技术角度，采取蓄能装置等措施提高太阳能源性能，使之得以高效利用。

参考文献：

[1]李鹏.德州实施建设“中国太阳城”战略[J].太阳能，2006（02）：1215.

[2]雷建国.德州：倾力打造新能源之都[J].走向世界，2009（31）：48.