將太陽能發(fā)電與風(fēng)能發(fā)電、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及扶貧項目等相結(jié)合就構(gòu)成了光伏+模式。說到光伏產(chǎn)業(yè)的具體應(yīng)用，多數(shù)人的腦海里都會出現(xiàn)西部戈壁灘或者沙漠建設(shè)的光伏電站，或者工業(yè)廠房屋頂建設(shè)的分布式電站。由于太陽輻射能量密度低，建設(shè)光伏電站一般需要大面積的廉價土地，比如戈壁灘、半固定的沙漠和鹽堿地等。長期以來，我國主要在新疆、青海、甘肅、內(nèi)蒙古等地發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)。但由于這些地區(qū)適合建設(shè)的地方十分有限，且把這些電從沙漠地區(qū)運(yùn)輸?shù)焦I(yè)比較發(fā)達(dá)的沿海和南部地區(qū)成本比較高，所以中國目前的光伏電站已經(jīng)遭遇了發(fā)展的瓶頸，西部地區(qū)的電站建設(shè)速度也逐漸放緩。光伏+模式為太陽能產(chǎn)業(yè)指明了一條新的發(fā)展道路，不僅可以解決太能能自身的局限性，又有效利用了土地資源，更有可能為貧困農(nóng)民帶來造血能力。
光伏+風(fēng)能提高可再生能源的綜合利用率
太陽能和風(fēng)能是最普遍的自然資源，也是取之不盡的可再生能源，而且兩者在時間變化分布上有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。白天太陽光最強(qiáng)時，風(fēng)很小，到了晚上，光照很弱，但由于地表溫差變化大而風(fēng)能有所加強(qiáng)；在夏季，太陽光強(qiáng)度大而風(fēng)小，冬季，太陽光強(qiáng)度弱而風(fēng)大。太陽能和風(fēng)能在時間上的互補(bǔ)性使得風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在資源分布上具有很好的匹配性，因此而建立起來的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)就資源條件而言是很好的獨(dú)立供電系統(tǒng)。
光電系統(tǒng)是利用光伏組件將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，然后通過控制器對蓄電池充電，最后通過逆變器對用電負(fù)荷(交流負(fù)載)供電的一套系統(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點是系統(tǒng)供電可靠性高，運(yùn)行維護(hù)成本低，缺點是系統(tǒng)造價高。風(fēng)電系統(tǒng)則是利用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能，然后通過控制器對蓄電池充電，最后通過逆變器對用電負(fù)荷供電的一套系統(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點是系統(tǒng)發(fā)電量較高，系統(tǒng)造價較低，運(yùn)行維護(hù)成本低，缺點就是小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)可靠性低。
雖然風(fēng)電和光電系統(tǒng)通過引入蓄電池儲能設(shè)備后能夠穩(wěn)定供電，但系統(tǒng)每天的發(fā)電量受天氣的影響很大，會引起系統(tǒng)的供電與用電負(fù)荷的不平衡，從而導(dǎo)致蓄電池組處于虧電狀態(tài)或過充電狀態(tài)，長期運(yùn)行會降低蓄電池組的使用壽命，增加系統(tǒng)的維護(hù)投資。考慮到風(fēng)電和光電系統(tǒng)在蓄電池組和逆變環(huán)節(jié)可以通用，所以建立風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在技術(shù)應(yīng)用上成為可能，同時可以減少儲能設(shè)備—蓄電池的設(shè)計容量，一定程度上消除了系統(tǒng)電量的供需不平衡，從而即降低了系統(tǒng)投資也減輕了系統(tǒng)維護(hù)工作量。因此從技術(shù)評價來看，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是一種合理的獨(dú)立供電系統(tǒng)。
風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在資源上彌補(bǔ)了風(fēng)電和光電獨(dú)立系統(tǒng)在資源上的各自缺陷，在技術(shù)應(yīng)用中可以通過儲能環(huán)節(jié)使獨(dú)立的風(fēng)電、光電系統(tǒng)得到合理化整合。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的用電負(fù)荷情況和資源條件進(jìn)行系統(tǒng)容量的合理配置，既可保證發(fā)電系統(tǒng)的供電可靠性，又可降低發(fā)電系統(tǒng)的造價。無論是怎樣的環(huán)境和怎樣的用電要求，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)都可作出最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)計方案來滿足用戶的要求。
光伏+農(nóng)業(yè)提高單位土地產(chǎn)出率
光伏+農(nóng)業(yè)作為一種新興的農(nóng)業(yè)形式，光伏農(nóng)業(yè)為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)指明了一條“類工業(yè)”的綠色發(fā)展道路。由于光伏發(fā)電不僅解決了取水灌溉、機(jī)械動力所需要的供電問題，還可以產(chǎn)出多余的電力上網(wǎng)輸出，因此光伏農(nóng)業(yè)是符合生物鏈關(guān)系和生產(chǎn)原料能量系統(tǒng)要求的重要農(nóng)業(yè)工程形式。從長遠(yuǎn)來看，發(fā)展光伏農(nóng)業(yè)不僅可以解決光伏產(chǎn)業(yè)與農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)幍氐默F(xiàn)狀，對于我國的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型也具有重要意義。
光伏+農(nóng)業(yè)的模式主要通過在農(nóng)業(yè)大棚上架設(shè)不同透光率的太陽能電池板或者光伏薄膜來實現(xiàn)。其優(yōu)勢在于：首先，由于其具備一定的透光性，不僅能滿足不同作物的采光需求，可種植有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品、名貴苗木等各類高附加值作物，還能夠養(yǎng)殖牲畜、發(fā)展?jié)O業(yè)，或者實現(xiàn)作物的反季種植。其次，光伏農(nóng)業(yè)大棚利用的是農(nóng)業(yè)大棚的棚頂，因此能夠節(jié)約土地資源。最后，作為一種新型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營模式，在帶動區(qū)域農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)推廣和應(yīng)用的同時，通過實現(xiàn)農(nóng)業(yè)科技化、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化，將成為區(qū)域農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收的支柱型產(chǎn)業(yè)。比如光伏農(nóng)業(yè)大棚把農(nóng)業(yè)、生態(tài)和旅游業(yè)結(jié)合起來，利用田園景觀、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和生態(tài)農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式，以貼近自然的特色旅游項目吸引周邊城市游客在周末及節(jié)假日作短期停留，以最大限度利用資源，增加旅游收益。
在國家相關(guān)政策抑制大型集中式地面電站建設(shè)、分布式發(fā)展又遭遇“好屋頂難求”的背景下，光伏蔬菜大棚、“漁光互補(bǔ)”水產(chǎn)養(yǎng)殖、太陽能殺蟲等一系列農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，為國內(nèi)光伏+農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶來了新的機(jī)會。光伏技術(shù)和產(chǎn)品在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中有著廣泛的運(yùn)用前景和重大的現(xiàn)實意義。有專家計算，如果在全國大面積、大范圍地推廣光伏農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，其市場可達(dá)千億元規(guī)模，在5年內(nèi)可達(dá)到萬億元規(guī)模。
光伏+扶貧項目惠農(nóng)新路
光伏發(fā)電與扶貧相結(jié)合，實現(xiàn)了扶貧開發(fā)由“輸血式扶貧”向“造血式扶貧”的轉(zhuǎn)變，開創(chuàng)了一條扶貧、環(huán)保、光伏產(chǎn)業(yè)共贏的惠農(nóng)新路。在政府和電網(wǎng)企業(yè)的大力支持下，分布式光伏發(fā)電或?qū)⒏淖冐毨У貐^(qū)的面貌。
光伏扶貧始于安徽省合肥市。2013年，合肥市政府在全市選擇了105戶農(nóng)村貧困家庭開展分布式光伏發(fā)電站建設(shè)試點工作，探索了一條農(nóng)村“無勞力、無資金、無穩(wěn)定收入來源”貧困農(nóng)戶脫貧解困的新路子。試點工程讓不少貧困人口的基本生活得到了保障，合肥市首批試點電站發(fā)電90MWh，上網(wǎng)電量73MWh，戶均季度增收632元，最多1戶增收1093元。
光伏扶貧工程能為貧困戶帶來穩(wěn)定的家庭收入，并在資源與環(huán)境矛盾日益突出的今天，能為環(huán)境減負(fù)，也是能源利用方式的改變。然而，利用光伏發(fā)電達(dá)到扶貧目的，最重要的還是讓電力能夠上“網(wǎng)”。這就需要電網(wǎng)的“最后一公里”，將分散的光伏電站與電網(wǎng)連結(jié)起來。因此，電網(wǎng)建設(shè)和維護(hù)在光伏扶貧工作中起著至關(guān)重要的作用。此前，國家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司均已開展個人分布式光伏電站的并網(wǎng)工作，制定了一系列優(yōu)惠的服務(wù)舉措，包括為業(yè)主提供免費(fèi)的接入系統(tǒng)方案制定、并網(wǎng)檢測、調(diào)試等全過程服務(wù)，免收系統(tǒng)備用費(fèi)，按照國家政策全額收購富余電力等等。
光伏+模式 分布式光伏發(fā)展新趨勢
在國家大力發(fā)展低碳綠色經(jīng)濟(jì)的背景下，政策利好+技術(shù)利好+環(huán)境利好，天時地利人和有利于光伏+產(chǎn)業(yè)大發(fā)展。預(yù)計到2020年，風(fēng)光互補(bǔ)分布式能源的消費(fèi)比化石能源還要便宜。在“十三五”期間，通過推動新能源的發(fā)展實現(xiàn)精準(zhǔn)扶貧，使中西部地區(qū)的風(fēng)電、太陽能資源豐富的地區(qū)，通過分布式能源、綠網(wǎng)型、智能微網(wǎng)和新型城鎮(zhèn)化，利用這些載體，可以迅速帶動他們脫貧致富、走向小康。由于建設(shè)農(nóng)業(yè)與光伏一體化電站，將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植與光伏發(fā)電相結(jié)合，提高光伏發(fā)電項目土地的綜合利用率，實現(xiàn)陽光、土地資源的立體高效利用，得到了眾多地區(qū)的青睞。