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�陽產(chǎn)業(yè)，也是我國具有國際競爭優(yōu)勢的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。部分機(jī)場有較大可用空間、暢通無阻的交通和大量能源需求，發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)對其調(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)場建設(shè)與低碳運(yùn)行具有重要意義。目前，北京大興機(jī)場、上海浦東機(jī)場、深圳寶安機(jī)場等均建有太陽能光伏發(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。
  多點開花　光伏系統(tǒng)紛紛落地機(jī)場
  光伏產(chǎn)業(yè)鏈包括高純多晶硅原材料生產(chǎn)、太陽能電池生產(chǎn)、太陽能電池組件生產(chǎn)、相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備制造等，究其根本，還是對太陽能的利用。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)、光伏儲能系統(tǒng)等。在機(jī)場，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)場的經(jīng)濟(jì)效益。
  航站樓、停車場、飛行區(qū)內(nèi)空地等都是建設(shè)光伏系統(tǒng)的可選地點，那么，機(jī)場究竟該如何發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)？
  記者了解到，機(jī)場傳統(tǒng)的太陽能應(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機(jī)場運(yùn)行的影響。在上海浦東機(jī)場，P1、P2停車庫的屋頂上建有太陽能和建筑一體化設(shè)計的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其總?cè)萘繛?.7兆瓦，占用面積約1.5萬平方米，主要為停車庫區(qū)域的照明、機(jī)電類設(shè)備供電，不僅滿足了機(jī)場新能源停車設(shè)施和裝卸設(shè)備的需求，還可為機(jī)場戶外的空調(diào)設(shè)備遮陽。深圳寶安機(jī)場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)了太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其太陽能發(fā)電裝機(jī)容量共計20兆瓦，每年發(fā)電約2000萬千瓦時，不僅可以保障機(jī)場用電，還可以實現(xiàn)余電并入電網(wǎng)。

  北京大興機(jī)場不僅在貨運(yùn)區(qū)、東跑道、公務(wù)機(jī)區(qū)3個區(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)了中國首個民航系統(tǒng)跑道周邊的光伏系統(tǒng)。該光伏項目建立了“光伏+機(jī)場”創(chuàng)新應(yīng)用新模式，23832塊光伏薄膜組件實現(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+儲能”和“光儲充一體化功率型增容充電車棚”等技術(shù)引入光伏項目，創(chuàng)新性地將光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用在了機(jī)場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)場附近的西湖水面等處。
  除此之外，在新疆，哈密、吐魯番、庫爾勒、和田、庫車、阿克蘇、喀什7個機(jī)場閑置屋頂和地面的光伏發(fā)電項目通過智能網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控運(yùn)營，充分利用新疆地區(qū)豐富的太陽能資源，收到了聚沙成塔的效果。青島膠東機(jī)場、合肥新橋機(jī)場、杭州蕭山機(jī)場、海口美蘭機(jī)場等也紛紛因地制宜開展光伏系統(tǒng)建設(shè)。

光伏產(chǎn)業(yè)與機(jī)場（王世鑫/制圖）

  “無論是多跑道的大型機(jī)場還是中小機(jī)場，都有發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的潛力。”在中國民航機(jī)場建設(shè)集團(tuán)有限公司工程技術(shù)中心正高級工程師、博士徐軍庫看來，“在大型機(jī)場，飛行區(qū)、機(jī)場區(qū)域有大面積空地可建設(shè)光伏系統(tǒng)；中小機(jī)場因航班量少、繁忙程度低，只要有太陽能資源可供利用，就可建設(shè)光伏系統(tǒng)。”
  因地制宜　光伏助力民航“雙碳”行動
  為什么要在機(jī)場建設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)？“雙碳”目標(biāo)就是答案。民航業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，其在運(yùn)行過程中排放二氧化碳等，對周邊環(huán)境將產(chǎn)生一定影響。據(jù)統(tǒng)計，民航業(yè)碳排放規(guī)模約占全國碳排放總量的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)場規(guī)劃導(dǎo)則》《民用機(jī)場智慧能源管理系統(tǒng)建設(shè)指南》《推進(jìn)四型機(jī)場建設(shè)行動綱要（2020-2035年）》等一系列文件，提出“在條件適宜的機(jī)場建筑屋面宜設(shè)置光伏發(fā)電系統(tǒng)”“在太陽能資源充足的地區(qū)，機(jī)場建筑屋面等位置宜設(shè)置光伏發(fā)電系統(tǒng)”。
  未來，光伏系統(tǒng)將在機(jī)場節(jié)能減排中扮演越來越重要的角色。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)利用的太陽能是最清潔、安全和可靠的能源。徐軍庫對光伏發(fā)電系統(tǒng)的“綠色”屬性十分看好：“目前，太陽能是一種十分重要的可再生綠色能源。我國太陽能資源非常豐富，以太陽能光熱轉(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能資源，是化解能源供需矛盾、解決未來能源短缺問題的重要途徑甚至是必經(jīng)之路。”
  “紙上得來終覺淺，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，不斷探索與實踐。不少機(jī)場光伏系統(tǒng)的建設(shè)正是積極探索和實踐的案例。
  光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽電池板（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。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽能電池組件，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成直流電能，而后通過并網(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能電池組件的安裝位置，還需要綜合太陽能資源、地形地貌、土地性質(zhì)、水文地質(zhì)、接入系統(tǒng)、交通運(yùn)輸和社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境等因素考量。由于機(jī)場擁有較大可用空間、暢通無阻的交通和大量能源需求，近年來逐漸成為光伏發(fā)電的重要應(yīng)用場景。

首都機(jī)場GTC頂部光伏發(fā)電設(shè)備（陳穎/攝 王世鑫/制圖）

  一開始，機(jī)場光伏設(shè)備通常安裝在大型、孤立的低層建筑與機(jī)場范圍內(nèi)的大片空地上。低層建筑基本不會遮擋陽光，有較大空間，可在屋頂、外立面上安裝光伏組件；機(jī)場內(nèi)的大片空地由于機(jī)場在凈空方面的嚴(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。如今，單晶硅、多晶硅、非晶硅（薄膜）等太陽能光伏技術(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。”華設(shè)設(shè)計集團(tuán)民航設(shè)計研究院規(guī)劃設(shè)計所的苗家瑞表示，“目前，機(jī)場建設(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)場應(yīng)用有投入產(chǎn)出比高、投資回收期短等優(yōu)點。”