光伏產業是全球能源科技和產業的重要發展方向，是具有巨大發展潛力的朝陽產業，也是我國具有國際競爭優勢的戰略性新興產業。部分機場有較大可用空間、暢通無阻的交通和大量能源需求，發展光伏產業對其調整能源結構、推進能源生產和消費方式變革、促進綠色機場建設與低碳運行具有重要意義。目前，北京大興機場、上海浦東機場、深圳寶安機場等均建有太陽能光伏發電系統，光伏系統已經逐漸進入民航業的基礎設施行列。

多點開花　光伏系統紛紛落地機場

光伏產業鏈包括高純多晶硅原材料生產、太陽能電池生產、太陽能電池組件生產、相關生產設備制造等，究其根本，還是對太陽能的利用。顧名思義，光伏發電就是利用光伏效應使太陽光射到硅材料上，產生電流直接發電。除此之外，還有光伏熱水系統、光伏儲能系統等。在機場，光伏產業應用不僅能夠收到節能減排的效果，而且能提高機場的經濟效益。

航站樓、停車場、飛行區內空地等都是建設光伏系統的可選地點，那么，機場究竟該如何發展光伏產業？

記者了解到，機場傳統的太陽能應用往往在遠離飛行區或航道的位置，如貨運樓、遠離飛行區的空地等，以求最大限度減少對機場運行的影響。在上海浦東機場，P1、P2停車庫的屋頂上建有太陽能和建筑一體化設計的太陽能發電系統，其總容量為1.7兆瓦，占用面積約1.5萬平方米，主要為停車庫區域的照明、機電類設備供電，不僅滿足了機場新能源停車設施和裝卸設備的需求，還可為機場戶外的空調設備遮陽。深圳寶安機場則利用其保稅物流園區、航空物流園區與新貨運站的屋頂分兩期開發了太陽能發電系統，其太陽能發電裝機容量共計20兆瓦，每年發電約2000萬千瓦時，不僅可以保障機場用電，還可以實現余電并入電網。

北京大興機場不僅在貨運區、東跑道、公務機區3個區域建設了分布式光伏發電系統，還在飛行區北一跑道建設了中國首個民航系統跑道周邊的光伏系統。該光伏項目建立了“光伏+機場”創新應用新模式，23832塊光伏薄膜組件實現了光伏與屋面景觀綠化的完美結合，引領了民航領域光伏應用的創新發展。北京首都機場更是在傳統光伏發電技術基礎上不斷深挖，從空間、深度上拓展光伏發電技術思路，先后將“光伏發電+儲能”和“光儲充一體化功率型增容充電車棚”等技術引入光伏項目，創新性地將光伏發電技術應用在了機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個機場閑置屋頂和地面的光伏發電項目通過智能網絡監控運營，充分利用新疆地區豐富的太陽能資源，收到了聚沙成塔的效果。青島膠東機場、合肥新橋機場、杭州蕭山機場、海口美蘭機場等也紛紛因地制宜開展光伏系統建設。

“無論是多跑道的大型機場還是中小機場，都有發展光伏產業的潛力。”在中國民航機場建設集團有限公司工程技術中心正高級工程師、博士徐軍庫看來，“在大型機場，飛行區、機場區域有大面積空地可建設光伏系統；中小機場因航班量少、繁忙程度低，只要有太陽能資源可供利用，就可建設光伏系統。”

因地制宜　光伏助力民航“雙碳”行動

為什么要在機場建設光伏發電系統？“雙碳”目標就是答案。民航業作為國民經濟的重要組成部分，其在運行過程中排放二氧化碳等，對周邊環境將產生一定影響。據統計，民航業碳排放規模約占全國碳排放總量的1%，隨著行業的快速發展，行業減碳的緊迫性日益突出。在此背景下，民航局印發了《綠色機場規劃導則》《民用機場智慧能源管理系統建設指南》《推進四型機場建設行動綱要（2020-2035年）》等一系列文件，提出“在條件適宜的機場建筑屋面宜設置光伏發電系統”“在太陽能資源充足的地區，機場建筑屋面等位置宜設置光伏發電系統”。

未來，光伏系統將在機場節能減排中扮演越來越重要的角色。目前，電能的產生多為火力發電以及水力發電，其中火電發電所需能源為不可再生能源，而水力發電受季節性氣候影響較大。光伏發電系統利用的太陽能是最清潔、安全和可靠的能源。徐軍庫對光伏發電系統的“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，以太陽能光熱轉換、光電轉換以及光化學轉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之路。”

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。以“雙碳”目標引領民航綠色發展需要民航各單位因地制宜，不斷探索與實踐。不少機場光伏系統的建設正是積極探索和實踐的案例。

光伏發電系統主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變器等組成，主要部件由電子元器件構成。太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽能電池組件，將太陽輻射能直接轉換成直流電能，而后通過并網逆變器，將直流電能轉化為與電網電壓同頻同相的交流電能，除供內部使用外，余量也可接入公用電網。

因此，光伏系統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、水文地質、接入系統、交通運輸和社會經濟環境等因素考量。由于機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電的重要應用場景。

一開始，機場光伏設備通常安裝在大型、孤立的低層建筑與機場范圍內的大片空地上。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；機場內的大片空地由于機場在凈空方面的嚴格限制，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）等太陽能光伏技術的進步讓跑道周邊的光伏系統建設也成為可能。首都機場地面交通中心采光帶光伏發電系統（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電。

“隨著時代的發展，光伏技術日新月異。近兩年，光伏組件發電效率大幅提升，太陽能光伏組件的成本不斷降低，光伏薄膜等新技術層出不窮，在弱光條件下的發電效率也不容小覷，且其壽命可達25年。”華設設計集團民航設計研究院規劃設計所的苗家瑞表示，“目前，機場建設總體規劃為15年~30年，應結合規劃用地與投入產出分析開展光伏電站建設。光伏電站在機場應用有投入產出比高、投資回收期短等優點。”

潛力巨大 “光伏+機場”開啟綠色新模式

在科技和效率方面做“加法”，是民航綠色發展的必然選擇，光伏發電也成了不少機場的最優選。專業研究指出，每1千瓦時太陽能光伏發電節約0.4千克標準煤、4升凈水，同時減少了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，江蘇常州奔牛機場位于行政區、貨運區、出租車蓄車區的鋼結構車棚屋面的分布式光伏發電項目年發電量120萬千瓦時，每年可節約標準煤410噸，減少二氧化碳1020噸，節約電費70萬元。北京大興機場在停車樓投建的太陽能光伏發電項目每年節約標準煤1080噸，減少二氧化碳3040噸，年均發電量可達300余萬千瓦時，約占停車樓全年用電量的17%，每年節省成本約200萬元。

“光伏發電使用的是太陽能這種清潔可再生能源，傳統發電還是以火力發電為主，其中燃燒煤炭會產生大量大氣污染物。尤其是我國‘雙碳’戰略的提出，使光伏產業優勢凸顯”。苗家瑞表示，光伏系統的開發和利用不僅為機場節省了大量電力和燃料費，而且這種可再生能源系統由機場自主控制，為機場運行提供了便利。

不僅如此，機場作為旅客接觸一座城市的第一張名片，無論是年輕、活力、現代化，還是美觀、大方、充滿人文氣息，多少都會源于其對機場的第一印象。在機場建設光伏發電系統也會打造一道獨特的風景線。在北京首都機場，光伏發電系統單晶硅的“高顏值”與綠植“北京歡迎您”5個大字相映生輝，完美融合在環境中，具有靈動的美感；西寧曹家堡機場光伏發電項目的430塊太陽能電池板與水庫光伏、高速公路光伏交相輝映，打造了獨特的城市風景。每當飛機起飛或降落的時候，旅客都能透過舷窗看到一排排深藍色的太陽能組件，民航綠色發展由此在旅客心中留下了深刻印象，光伏電站的社會效益也因此大大提升。

不過，在機場建設光伏系統，必須要首先考慮其安全性，須開展光伏系統對航空安全影響的評估工作，保證機場安全運行。“在光伏產業應用方面，機場需要打消疑慮。只要充分分析、研究并使用得當，機場所采用的光伏系統既可以避免反光、眩光對飛行員的影響，還能夠避免對通信導航設施的電磁影響，最終達到運行安全的要求。”徐軍庫表示，“光伏系統所產生的電能在機場完全可以就近消納使用，但需要在建設策劃時各方商量，達成共識，并按照‘建設運營一體化’的思路和要求進行建設。”

加快智能光伏產業創新升級和特色應用，創新“光伏+”模式，推進光伏發電多元布局，正確引導是關鍵。苗家瑞建議：“目前，我國對于光伏電站在機場的建設程序及評估要求沒有明確規定，相關研究機構應加強光伏產業在機場應用的研究探索，促進機場光伏電站建設指南及評估標準規范制定，指導機場光伏項目有序規劃落地，通過產業政策促進光伏發電系統合理布局。”

作者： 張人尹 來源：中國民航網 責任編輯：jianping