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光伏發(fā)電如何鑄就綠色可持續(xù)生態(tài)

2015-12-17

  中國云南石屏縣牛達(dá)林場成立于1960年,管理著面積約為28.7萬公頃的森林資源。每年12月至次年6月是防火期,,但由于農(nóng)民燒地,、亂扔煙頭、節(jié)日祭祀等人為原因,,森林每年至少發(fā)生多次不同程度的火災(zāi),,最多一年發(fā)生約二十次火災(zāi)。自上世紀(jì)90年代后期,,該林場管理者先后建立了六個(gè)監(jiān)護(hù)站,,其中包括一個(gè)雷達(dá)監(jiān)控中心,通過使用安全且清潔的太陽能電力為28.7萬公頃的森林資源提供可持續(xù)的保障,。中國光伏組件先驅(qū)制造商采用杜邦先進(jìn)光伏材料保護(hù)光伏組件,,使組件在長達(dá)近二十年的時(shí)間里為牛達(dá)林場提供可持續(xù)的電力保障。

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  挑戰(zhàn):

  此前,,該林場先后使用有線電話網(wǎng)絡(luò),、移動(dòng)電話等作為通信系統(tǒng),保障森林的安全,。然而,,由于林場占地面積巨大,高海拔地區(qū)的有線通信系統(tǒng)和移動(dòng)通訊經(jīng)常遭遇自然因素破壞,,特別是面對經(jīng)常發(fā)生的火災(zāi)險(xiǎn)情,,有線電話不能與現(xiàn)場消防人員聯(lián)系,移動(dòng)電話經(jīng)常出現(xiàn)信號(hào)不穩(wěn),、長時(shí)間通話費(fèi)用過高等諸多運(yùn)維難題,。

  在完全沒有電力接入能力的高海拔森林地區(qū),如何提供安全,、高效,、可持續(xù)且具有成本效益的電力,,為28.7萬公頃森林的雷達(dá)監(jiān)控中心站和多個(gè)監(jiān)控子站提供可持續(xù)的照明與電力保障成為挑戰(zhàn)。

  解決方案:

  中國云南石屏縣牛達(dá)林場成立于1960年,,占地面積28.7萬公頃,,海拔1550至1650米,屬于自收自支的事業(yè)單位?,F(xiàn)有在職職工125人,。自1960年以來至1990年初期,該林場的主要職責(zé)為培育和保護(hù)森林資源,,依法有序經(jīng)營林木資源,。1990年后,隨著中國政府推行退耕還林政策,,牛達(dá)林場的主要責(zé)任變更為保護(hù)森林資源,,并于2013年開始停止林業(yè)伐木工作。面對經(jīng)營方式的轉(zhuǎn)變,,進(jìn)一步挖掘森林附屬資源,,保護(hù)森林的生態(tài)環(huán)境對于牛達(dá)林場的管理者來說顯得尤為重要。

  在牛達(dá)林場工作近30年的現(xiàn)任黨支部書記孫萬福說:“每年12月至次年6月是防火期,。但即使在防火期內(nèi),,由于農(nóng)民燒地、亂扔煙頭,、節(jié)日祭祀等人為原因,,森林每年至少發(fā)生多次不同程度的火災(zāi),最多一年發(fā)生約二十次火災(zāi),。由于深山交通不便,,沒有電力設(shè)施、通信設(shè)施等接入,,給森林管理,、森林防護(hù)造成極大的挑戰(zhàn)?!?/p>

  上世紀(jì)90年代后期,,中國光伏組件制造商先驅(qū)云南天達(dá)光伏科技股份有限公司(云南半導(dǎo)體器件廠)、日地太陽能電力股份有限公司(寧波硅材料廠),,為云南石屏縣牛達(dá)林場提供太陽能發(fā)電離網(wǎng)系統(tǒng),。該系統(tǒng)由光伏組件、蓄電池,、雷達(dá)對講系統(tǒng),、照明系統(tǒng)等組成。至今,,這些系統(tǒng)仍在正常工作,,為28.7萬公頃森林提供通信保障和基本電力需求,,其中維持該系統(tǒng)經(jīng)過20年還能正常運(yùn)行,、提供電力的關(guān)鍵因素就是基于杜邦杜邦? 特能?(Tedlar?)PVF薄膜的背板,,為組件提供長期可靠的保護(hù)。

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  圖:中國云南石屏縣牛達(dá)林場雷達(dá)監(jiān)控站

  2015年6月,,中國可再生能源學(xué)會(huì)光伏專委會(huì),、中國科學(xué)院電工研究所、太陽光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)質(zhì)量檢測中心發(fā)起并組織了公益科研活動(dòng)“尋找中國最美光伏老組件”,,工作人員跋山涉水來到云南石屏縣牛達(dá)林場,,對林場防火瞭望站使用了近20年的光伏組件進(jìn)行了現(xiàn)場檢測。云南屬于亞濕熱氣候帶,,根據(jù)年太陽總輻射量區(qū)劃分布,,為很豐富(B)等級太陽輻射類地區(qū)。

  通過攜帶的傅立葉紅外光譜設(shè)備檢測發(fā)現(xiàn),,這些組件均使用基于杜邦? 特能?(Tedlar?)PVF薄膜的背板,,歷經(jīng)近20年風(fēng)雨洗禮,背板外觀依然完好,,無任何發(fā)黃,、開裂或脫層現(xiàn)象。經(jīng)便攜式分光密度計(jì)和光澤度儀檢測,,這些背板空氣面的PVF薄膜與新的杜邦? 特能?(Tedlar?)PVF薄膜相比,,顏色黃度b*值變化僅為1.6-1.8,光澤度變化小于1.6,,證明其優(yōu)異的耐候性,。隨行技術(shù)人員還通過戶外功率測試儀分析了老組件功率輸出情況,20年功率衰減共計(jì)約為14.5%,,年均功率衰減約為0.7%,。

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  圖:工作人員通過傅立葉紅外光譜設(shè)備檢測發(fā)現(xiàn),這些組件均使用基于杜邦? 特能?(Tedlar?)PVF薄膜的背板,。

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  圖:工作人員對單晶老組件進(jìn)行系統(tǒng)外觀檢查,,其中背板內(nèi)層外觀完好如新。

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  圖:在戶外近20年后,,支架已見銹跡斑斑,,但基于杜邦? 特能?(Tedlar?)PVF薄膜的背板外觀無明顯變化。經(jīng)檢測,,黃度b*值變化僅為1.6-1.8,,證明其優(yōu)異的耐候性。

  結(jié)果

  云南石屏縣牛達(dá)林場光伏系統(tǒng)的組件通過長期時(shí)間和氣候的考驗(yàn)仍在發(fā)電運(yùn)行,。杜邦? 特能?(Tedlar?)PVF薄膜是唯一經(jīng)過30年來在各種氣候條件下(如沙漠,、熱帶,、沿海和高山)等戶外實(shí)際驗(yàn)證,并仍能為組件提供至關(guān)重要的長期保護(hù),,保障系統(tǒng)安全,,并實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)的長期效益。

  近10年來中國光伏產(chǎn)業(yè)快速成長,,不僅成為世界第一大組件生產(chǎn)國,,更成為全球第一的光伏電站安裝國。根據(jù)中國政府規(guī)劃:到2020年中國光伏裝機(jī)不低于100GW,,并有望突破150GW,,意味著中國每年裝機(jī)總量不低于20GW。隨著光伏發(fā)電作為中國政府和眾多國家選擇的戰(zhàn)略性清潔能源,,其可驗(yàn)證的長期可靠性越來越被投資者看重,。


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