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光伏產(chǎn)業(yè)是全球能源科技和產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向，是具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ某?yáng)產(chǎn)業(yè)，也是我國(guó)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。部分機(jī)場(chǎng)有較大可用空間、暢通無(wú)阻的交通和大量能源需求，發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)對(duì)其調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)方式變革、促進(jìn)綠色機(jī)場(chǎng)建設(shè)與低碳運(yùn)行具有重要意義。目前，北京大興機(jī)場(chǎng)、上海浦東機(jī)場(chǎng)、深圳寶安機(jī)場(chǎng)等均建有太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，光伏系統(tǒng)已經(jīng)逐漸進(jìn)入民航業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施行列。

多點(diǎn)開花光伏系統(tǒng)紛紛落地機(jī)場(chǎng)

(資料圖片)

光伏產(chǎn)業(yè)鏈包括高純多晶硅原材料生產(chǎn)、太陽(yáng)能電池生產(chǎn)、太陽(yáng)能電池組件生產(chǎn)、相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備制造等，究其根本，還是對(duì)太陽(yáng)能的利用。顧名思義，光伏發(fā)電就是利用光伏效應(yīng)使太陽(yáng)光射到硅材料上，產(chǎn)生電流直接發(fā)電。除此之外，還有光伏熱水系統(tǒng)、光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)等。在機(jī)場(chǎng)，光伏產(chǎn)業(yè)應(yīng)用不僅能夠收到節(jié)能減排的效果，而且能提高機(jī)場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

航站樓、停車場(chǎng)、飛行區(qū)內(nèi)空地等都是建設(shè)光伏系統(tǒng)的可選地點(diǎn)，那么，機(jī)場(chǎng)究竟該如何發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)？

記者了解到，機(jī)場(chǎng)傳統(tǒng)的太陽(yáng)能應(yīng)用往往在遠(yuǎn)離飛行區(qū)或航道的位置，如貨運(yùn)樓、遠(yuǎn)離飛行區(qū)的空地等，以求最大限度減少對(duì)機(jī)場(chǎng)運(yùn)行的影響。在上海浦東機(jī)場(chǎng)，P1、P2停車庫(kù)的屋頂上建有太陽(yáng)能和建筑一體化設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其總?cè)萘繛?.7兆瓦，占用面積約1.5萬(wàn)平方米，主要為停車庫(kù)區(qū)域的照明、機(jī)電類設(shè)備供電，不僅滿足了機(jī)場(chǎng)新能源停車設(shè)施和裝卸設(shè)備的需求，還可為機(jī)場(chǎng)戶外的空調(diào)設(shè)備遮陽(yáng)。深圳寶安機(jī)場(chǎng)則利用其保稅物流園區(qū)、航空物流園區(qū)與新貨運(yùn)站的屋頂分兩期開發(fā)了太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量共計(jì)20兆瓦，每年發(fā)電約2000萬(wàn)千瓦時(shí)，不僅可以保障機(jī)場(chǎng)用電，還可以實(shí)現(xiàn)余電并入電網(wǎng)。

北京大興機(jī)場(chǎng)不僅在貨運(yùn)區(qū)、東跑道、公務(wù)機(jī)區(qū)3個(gè)區(qū)域建設(shè)了分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，還在飛行區(qū)北一跑道建設(shè)了中國(guó)首個(gè)民航系統(tǒng)跑道周邊的光伏系統(tǒng)。該光伏項(xiàng)目建立了“光伏+機(jī)場(chǎng)”創(chuàng)新應(yīng)用新模式，23832塊光伏薄膜組件實(shí)現(xiàn)了光伏與屋面景觀綠化的完美結(jié)合，引領(lǐng)了民航領(lǐng)域光伏應(yīng)用的創(chuàng)新發(fā)展。北京首都機(jī)場(chǎng)更是在傳統(tǒng)光伏發(fā)電技術(shù)基礎(chǔ)上不斷深挖，從空間、深度上拓展光伏發(fā)電技術(shù)思路，先后將“光伏發(fā)電+儲(chǔ)能”和“光儲(chǔ)充一體化功率型增容充電車棚”等技術(shù)引入光伏項(xiàng)目，創(chuàng)新性地將光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用在了機(jī)場(chǎng)地面交通中心綠化屋面、地面交通中心玻璃穹頂屋面以及首都機(jī)場(chǎng)附近的西湖水面等處。

除此之外，在新疆，哈密、吐魯番、庫(kù)爾勒、和田、庫(kù)車、阿克蘇、喀什7個(gè)機(jī)場(chǎng)閑置屋頂和地面的光伏發(fā)電項(xiàng)目通過(guò)智能網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控運(yùn)營(yíng)，充分利用新疆地區(qū)豐富的太陽(yáng)能資源，收到了聚沙成塔的效果。青島膠東機(jī)場(chǎng)、合肥新橋機(jī)場(chǎng)、杭州蕭山機(jī)場(chǎng)、?？诿捞m機(jī)場(chǎng)等也紛紛因地制宜開展光伏系統(tǒng)建設(shè)。

“無(wú)論是多跑道的大型機(jī)場(chǎng)還是中小機(jī)場(chǎng)，都有發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的潛力?！痹谥袊?guó)民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)集團(tuán)有限公司工程技術(shù)中心正高級(jí)工程師、博士徐軍庫(kù)看來(lái)，“在大型機(jī)場(chǎng)，飛行區(qū)、機(jī)場(chǎng)區(qū)域有大面積空地可建設(shè)光伏系統(tǒng)；中小機(jī)場(chǎng)因航班量少、繁忙程度低，只要有太陽(yáng)能資源可供利用，就可建設(shè)光伏系統(tǒng)?！?/p>

因地制宜光伏助力民航“雙碳”行動(dòng)

為什么要在機(jī)場(chǎng)建設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)？“雙碳”目標(biāo)就是答案。民航業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，其在運(yùn)行過(guò)程中排放二氧化碳等，對(duì)周邊環(huán)境將產(chǎn)生一定影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，民航業(yè)碳排放規(guī)模約占全國(guó)碳排放總量的1%，隨著行業(yè)的快速發(fā)展，行業(yè)減碳的緊迫性日益突出。在此背景下，民航局印發(fā)了《綠色機(jī)場(chǎng)規(guī)劃導(dǎo)則》《民用機(jī)場(chǎng)智慧能源管理系統(tǒng)建設(shè)指南》《推進(jìn)四型機(jī)場(chǎng)建設(shè)行動(dòng)綱要（2020-2035年）》等一系列文件，提出“在條件適宜的機(jī)場(chǎng)建筑屋面宜設(shè)置光伏發(fā)電系統(tǒng)”“在太陽(yáng)能資源充足的地區(qū)，機(jī)場(chǎng)建筑屋面等位置宜設(shè)置光伏發(fā)電系統(tǒng)”。

未來(lái)，光伏系統(tǒng)將在機(jī)場(chǎng)節(jié)能減排中扮演越來(lái)越重要的角色。目前，電能的產(chǎn)生多為火力發(fā)電以及水力發(fā)電，其中火電發(fā)電所需能源為不可再生能源，而水力發(fā)電受季節(jié)性氣候影響較大。光伏發(fā)電系統(tǒng)利用的太陽(yáng)能是最清潔、安全和可靠的能源。徐軍庫(kù)對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的“綠色”屬性十分看好：“目前，太陽(yáng)能是一種十分重要的可再生綠色能源。我國(guó)太陽(yáng)能資源非常豐富，以太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換以及光化學(xué)轉(zhuǎn)換等多種形式充分利用太陽(yáng)能資源，是化解能源供需矛盾、解決未來(lái)能源短缺問題的重要途徑甚至是必經(jīng)之路?！?/p>

“紙上得來(lái)終覺淺，絕知此事要躬行”。以“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)民航綠色發(fā)展需要民航各單位因地制宜，不斷探索與實(shí)踐。不少機(jī)場(chǎng)光伏系統(tǒng)的建設(shè)正是積極探索和實(shí)踐的案例。

光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)電池板（組件）、控制器和逆變器等組成，主要部件由電子元器件構(gòu)成。太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽(yáng)能電池組件，將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換成直流電能，而后通過(guò)并網(wǎng)逆變器，將直流電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)電壓同頻同相的交流電能，除供內(nèi)部使用外，余量也可接入公用電網(wǎng)。

因此，光伏系統(tǒng)的選址不僅需要著重考慮大面積的太陽(yáng)能電池組件的安裝位置，還需要綜合太陽(yáng)能資源、地形地貌、土地性質(zhì)、水文地質(zhì)、接入系統(tǒng)、交通運(yùn)輸和社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境等因素考量。由于機(jī)場(chǎng)擁有較大可用空間、暢通無(wú)阻的交通和大量能源需求，近年來(lái)逐漸成為光伏發(fā)電的重要應(yīng)用場(chǎng)景。

一開始，機(jī)場(chǎng)光伏設(shè)備通常安裝在大型、孤立的低層建筑與機(jī)場(chǎng)范圍內(nèi)的大片空地上。低層建筑基本不會(huì)遮擋陽(yáng)光，有較大空間，可在屋頂、外立面上安裝光伏組件；機(jī)場(chǎng)內(nèi)的大片空地由于機(jī)場(chǎng)在凈空方面的嚴(yán)格限制，通常沒有其他用途，也是安裝光伏組件的合適地點(diǎn)。如今，單晶硅、多晶硅、非晶硅（薄膜）等太陽(yáng)能光伏技術(shù)的進(jìn)步讓跑道周邊的光伏系統(tǒng)建設(shè)也成為可能。首都機(jī)場(chǎng)地面交通中心采光帶光伏發(fā)電系統(tǒng)（二期）就選用了雙面雙玻的光伏組件，光伏板背面也能吸收光能發(fā)電。

“隨著時(shí)代的發(fā)展，光伏技術(shù)日新月異。近兩年，光伏組件發(fā)電效率大幅提升，太陽(yáng)能光伏組件的成本不斷降低，光伏薄膜等新技術(shù)層出不窮，在弱光條件下的發(fā)電效率也不容小覷，且其壽命可達(dá)25年?！比A設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)民航設(shè)計(jì)研究院規(guī)劃設(shè)計(jì)所的苗家瑞表示，“目前，機(jī)場(chǎng)建設(shè)總體規(guī)劃為15年~30年，應(yīng)結(jié)合規(guī)劃用地與投入產(chǎn)出分析開展光伏電站建設(shè)。光伏電站在機(jī)場(chǎng)應(yīng)用有投入產(chǎn)出比高、投資回收期短等優(yōu)點(diǎn)?！?/p>

潛力巨大“光伏+機(jī)場(chǎng)”開啟綠色新模式

在科技和效率方面做“加法”，是民航綠色發(fā)展的必然選擇，光伏發(fā)電也成了不少機(jī)場(chǎng)的最優(yōu)選。專業(yè)研究指出，每1千瓦時(shí)太陽(yáng)能光伏發(fā)電節(jié)約0.4千克標(biāo)準(zhǔn)煤、4升凈水，同時(shí)減少了0.272千克碳粉塵、0.997千克二氧化碳、0.03千克二氧化硫、0.015千克氮氧化物。

記者了解到，江蘇常州奔牛機(jī)場(chǎng)位于行政區(qū)、貨運(yùn)區(qū)、出租車蓄車區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)車棚屋面的分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目年發(fā)電量120萬(wàn)千瓦時(shí)，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤410噸，減少二氧化碳1020噸，節(jié)約電費(fèi)70萬(wàn)元。北京大興機(jī)場(chǎng)在停車樓投建的太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1080噸，減少二氧化碳3040噸，年均發(fā)電量可達(dá)300余萬(wàn)千瓦時(shí)，約占停車樓全年用電量的17%，每年節(jié)省成本約200萬(wàn)元。

“光伏發(fā)電使用的是太陽(yáng)能這種清潔可再生能源，傳統(tǒng)發(fā)電還是以火力發(fā)電為主，其中燃燒煤炭會(huì)產(chǎn)生大量大氣污染物。尤其是我國(guó)‘雙碳’戰(zhàn)略的提出，使光伏產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)凸顯”。苗家瑞表示，光伏系統(tǒng)的開發(fā)和利用不僅為機(jī)場(chǎng)節(jié)省了大量電力和燃料費(fèi)，而且這種可再生能源系統(tǒng)由機(jī)場(chǎng)自主控制，為機(jī)場(chǎng)運(yùn)行提供了便利。

不僅如此，機(jī)場(chǎng)作為旅客接觸一座城市的第一張名片，無(wú)論是年輕、活力、現(xiàn)代化，還是美觀、大方、充滿人文氣息，多少都會(huì)源于其對(duì)機(jī)場(chǎng)的第一印象。在機(jī)場(chǎng)建設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)也會(huì)打造一道獨(dú)特的風(fēng)景線。在北京首都機(jī)場(chǎng)，光伏發(fā)電系統(tǒng)單晶硅的“高顏值”與綠植“北京歡迎您”5個(gè)大字相映生輝，完美融合在環(huán)境中，具有靈動(dòng)的美感；西寧曹家堡機(jī)場(chǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目的430塊太陽(yáng)能電池板與水庫(kù)光伏、高速公路光伏交相輝映，打造了獨(dú)特的城市風(fēng)景。每當(dāng)飛機(jī)起飛或降落的時(shí)候，旅客都能透過(guò)舷窗看到一排排深藍(lán)色的太陽(yáng)能組件，民航綠色發(fā)展由此在旅客心中留下了深刻印象，光伏電站的社會(huì)效益也因此大大提升。

不過(guò)，在機(jī)場(chǎng)建設(shè)光伏系統(tǒng)，必須要首先考慮其安全性，須開展光伏系統(tǒng)對(duì)航空安全影響的評(píng)估工作，保證機(jī)場(chǎng)安全運(yùn)行?！霸诠夥a(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面，機(jī)場(chǎng)需要打消疑慮。只要充分分析、研究并使用得當(dāng)，機(jī)場(chǎng)所采用的光伏系統(tǒng)既可以避免反光、眩光對(duì)飛行員的影響，還能夠避免對(duì)通信導(dǎo)航設(shè)施的電磁影響，最終達(dá)到運(yùn)行安全的要求。”徐軍庫(kù)表示，“光伏系統(tǒng)所產(chǎn)生的電能在機(jī)場(chǎng)完全可以就近消納使用，但需要在建設(shè)策劃時(shí)各方商量，達(dá)成共識(shí)，并按照‘建設(shè)運(yùn)營(yíng)一體化’的思路和要求進(jìn)行建設(shè)?！?/p>

加快智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級(jí)和特色應(yīng)用，創(chuàng)新“光伏+”模式，推進(jìn)光伏發(fā)電多元布局，正確引導(dǎo)是關(guān)鍵。苗家瑞建議：“目前，我國(guó)對(duì)于光伏電站在機(jī)場(chǎng)的建設(shè)程序及評(píng)估要求沒有明確規(guī)定，相關(guān)研究機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)光伏產(chǎn)業(yè)在機(jī)場(chǎng)應(yīng)用的研究探索，促進(jìn)機(jī)場(chǎng)光伏電站建設(shè)指南及評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定，指導(dǎo)機(jī)場(chǎng)光伏項(xiàng)目有序規(guī)劃落地，通過(guò)產(chǎn)業(yè)政策促進(jìn)光伏發(fā)電系統(tǒng)合理布局。”