中国机场光伏应用调研报告一引言2020年12月12日，总书记在气候雄心峰会上宣布，“到2030年，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。
”在国家双碳目标的大背景下，有专家预计，到2060年，国家将在新能源行业投资60万亿元。
光伏行业主要分为集中式和分布式两种模式。
分布式光伏电站以商业用电的高电价作为赢利点，应用场景大到利用工厂、商场、产业园、办公楼屋顶，小到利用农村户用闲置屋顶。
随着光伏市场的发展、光伏产能的提高，新的应用场景也不断拓展，“光伏＋”成为发展的新热点。
民航业碳排放规模约占全国碳排放总量的1%，民航业要实现碳达峰、碳中和的双碳目标，仍然有很大距离要走。
本文围绕机场光伏这一概念，即利用和挖掘机场核心区和边缘区的可用区域安装分布式并网光伏，实现“光伏＋机场”的两业融合的新业态。
机场光伏的发展，是将光伏纳入机场的基础设施行列，不仅能帮助促进节能减排，而且会对未来机场运行产生深远影响。
本文根据光伏和民航业发展现状进行关于发展机场光伏的SWOT分析，根据我国现有机场体量进行粗略的市场规模预测。
从民航业角度解释发展机场光伏的困难，并提出相应建议。
二 SWOT分析（一）优势分析1.光伏业优势截止到2022年，全国新增光伏并网装机容量87.41GW，同比增加 59.3%，累计光伏并网装机容量达到 392.6GW，新增和累计装机容量均为全球第一。
其中，分布式光伏年均增长量装机约为50GW~60GW。
2022年全国新增光伏装机容量增长近60%，光伏行业又一次进入了大发展、大爆发的黄金时期。
2022年无疑是光伏业极不平凡的一年，究其原因在于国家政策和资本市场的双重加持。
目前，分布式光伏市场一方面由整县推广、工商业和户用光伏三个板块支撑，另一方面，也与建筑、交通等领域融合发展。
分布式光伏行业的发展一直以来和国家政策密切相关。
2021年6月，国家能源局发布了《关于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》，对项目申报试点县（市、区）的党政机关建筑屋顶，学校、医院、村委会等公共建筑屋顶，工商业厂房屋顶，农村居民屋顶的安装光伏比例均提出了具体指标要求。
由于整县推广的规模大、价值高。
区县政府愿意支持引进光伏开发项目，与项目公司签订战略合作框架协议，共同推进整县开发。
分布式光伏的市场目前已经形成了完善的商业模式。
例如，有国企与民企共同设立合资公司的合作模式，如各地实力较强的民营企业与国电投企业设立合资公司；有投资方、光伏企业和民企三方合作的生态模式。
其中光伏企业提供材料和系统集成等技术，民企承担项目分包施工等代理商职能。
2.民航业优势根据通用机场信息平台的数据显示，我国目前现有914座机场，包括254座民航机场。
根据民航局发布的《十四五民用航空发展规划》，到2025年，我国计划建设270座以上民用运输机场和500座通航机场。
民航业和光伏业都处于上升发展期，两业深度融合、发展新业态将成为必然趋势。
分布式光伏与机场的融合也将实现从陆侧到空侧、从通航到民航的规模化应用，实现构建以新型能源为主体的机场能源系统。
根据中国民用航空局向国际民航组织提交的《2022中国民航绿色发展政策与行动》（以下简称行动计划）显示，截至2021年末，太阳能、地热能等清洁能源在机场能源消费中占比超过1%。
这一指标将在2025年达到5%。
民航局发布的《“十四五”民航绿色发展专项规划》提出“新建机场同步规划设计航站楼屋顶光伏覆盖与配套储能设施建设，既有机场航站楼有序实施相关改造。
”等一系列有利于“光伏＋机场”发展的建议。
除此之外，民航局印发了《民用机场智慧能源管理系统建设指南》提出,在太阳能资源充足的地区,机场建筑屋面等位置宜设置光伏发电系统。
《机场数据规范与交互技术指南》列出机场太阳能资源数据规范，以便“满足机场结算、监管、经营及统计分析需求。
”3.技术优势单晶硅、多晶硅、薄膜发电等太阳能光伏技术的进步让跑道周边的光伏系统建设成为可能。
目前，国内组件生产线设备已经全部实现国产化。
随着光伏组件的性能、功率的不断提升，成本不断降低，使得机场光伏项目盈利空间进一步提高。
2022 年，我国光伏系统的投资成本为 4.13 元/W 左右，其中组件约占投资成本的近一半。
预计2023年可下降至3.79 元/W。
除此之外，光伏玻璃作为光伏组件的主要材料，其透光率直接影响光伏组件的发电效率。
目前，光伏组件厂商对钢化镀膜玻璃透光率的要求在 93.5%到94%之间。
随着双层镀膜技术的应用，透光率进一步提升，光反射率也会随之减少。
很多机场光伏项目的事实证明，光伏面板的光反射和机场跑道的光反射相当，不会对机场运行安全产生威胁。
2022年，广西梧州西江机场建设了目前国内最大的集中式机场光伏电站。
装机总量为50兆瓦，项目距离机场跑道最近处仅一百多米。
项目选用了隆基生产的组件，经过安全评估发现，该组件面板对光的反射率仅为14.7%，远低于机场跑道的反射率。
(三)劣势分析1.市场体量小分布式光伏目前只在部分机场应用，仍处于起步摸索尝试阶段。
根据[6]华东理工大学的蒋明坤等学者《利用现有机场基础设施进行光伏部署的国家级评估》，经过地理信息系统GIS测算，中国机场可安装光伏的总面积达1465万平方米，约250座个民用机场的潜在光伏装机总容量达到2.5GW。
平均每个机场10MW的装机容量，相当于价值100亿元的新兴市场（每瓦按4元计算）。
但笔者认为，因为未考虑到通航机场，这依然是保守的数据。
2.5GW对于光伏行业并不多，相当于2022年安徽一省的户用光伏新增装机容量，更比不上中国户用光伏的装机容量年增长值。
1.发电量较少国内至少有15座民航机场布局建设了可再生能源设施。
虽然目前并没有官方进行的机场光伏装机容量的统计，但根据“行动计划”公布，中国机场光伏项目年发电量超2000万千瓦时。
而一座1MW的光伏电站理论年发电量为120万千瓦时，每年可节约标准煤量约393.6吨、实现二氧化碳减排量1196.4吨，节约电费约70万元。
倒推可知，中国机场光伏装机总容量虽然较多，但实际发电量占比仍然较低。
1.资本引入不足2022年，相比于分布式光伏的热门发展，机场光伏的发展成果有限。
并没有强大的资本进入，使得如今机场光伏的安装处于零星散点化发展。
(四)机遇分析分布式光伏在我国机场未来发展潜力巨大。
随着我国新机场的规划、建设，未来机场光伏的市场规模将持扩大。
一方面新建机场同步规划设计光伏电站的安装，另一方面既有机场实施太阳能改造。
我国单个机场公司运营人安装光伏的能动性较小。
主要原因在于缺乏相关政策引导。
未设置人员专职管理关于新能源项目开发。
参照分布式光伏整县推广的政策和商业模式，可以与地方政府及机场运营集团寻求合作机会，机场运营企业一般管理运营多家民航或通航机场，决策集中。
例如，首都机场集团有限公司，管理全国53个干支民用机场，并且设有子公司首都机场动力能源有限公司。
珠海中航通用航空产业发展有限公司，通航机场托管规模位列全国第一。
除此之外，部分机场由地方集团运营管理，部分机场由地方政府建设和管理，少部分通航机场为民营企业运营。
在通航业，机场光伏同样有巨大的发展空间。
根据湖南发改委透露，十四五期间，湖南将规划建设54个A2类及以上的通用机场。
2026-2035年，将继续推动建设57个A2类及以上通用机场。
这意味着，湖南将在15年的时间里建设111个对外开放的通航机场。
湖南首个A1类株洲芦淞机场已经在直升机坪一侧安装光伏设施，这无疑起到了模范标杆作用。
相信未来湖南省机场配套新能源设施将一同和规划落地。
与吞吐量较大的民用运输机场相比，规模较小的通航机场土地租金较低，自主性较高。
（四）威胁分析机场光伏的发展最关键是安全。
从文献研究中可得知，有五种可能的威胁:眩光、电磁干扰、动物和鸟类、光伏部件脱落和碰撞威胁。
下面将就这些问题进行简单的分析。
FFA为计划安装光伏电站的机场制作了“太阳眩光危害分析工具”（SGHAT），以帮助确定此类安装是否会威胁航空安全。
除此之外，机场必须向FFA提交一份《拟建或更改通知》，其中包括机场光伏项目不会造成任何视觉影响的声明。
FFA通过对机场提交的表格进行审查和批准，以确认机场已经充分分析了眩光的可能性。
三机场光伏发展建议（一）加强能源精细化管理根据2020年发布的《民用机场智慧能源管理系统建设指南》建议，航站楼年旅客吞吐量超过4000万人次属于A类机场，应规划设置智慧能源管控系统。
通过电话调研发现，目前部分民航和大部分通航机场对自身的用电量并没有系统细致的统计。
对机场开展从能源体检、流量监测到节能减排的全生命周期能源健康服务，有助于构建以新型能源为主体的机场能源系统。
对建筑物用能监测与统计的云平台系统在各个耗能行业都有应用。
以村镇户用光伏应用为例，户用电站的屋顶所有人和运营人可以通过云平台APP实时了解到光伏电站的日月年发电量和收益等数据。
应用“光伏＋云平台”，不仅可以帮助开展机场能源精细化管理，帮助机场运营商了解其能源使用情况，对新能源建设的投资方面具有战略意义。
也可以方便电站运营商远程了解电站发电情况，开展定期和应急维护工作。
（二）加强安全管理，完善评估标准（三）促进资本引入，提升规模效应四机场光伏电站区位选址机场一般分为陆侧和空侧两个部分。
基于机场的光伏电站安装在机场陆侧。
陆侧又划分为飞行区、航站区和地面交通系统。
(一)跑道和滑行道两侧除跑道两侧升降带范围用于飞机紧急状况之用外，飞行区的跑道和滑行道旁（如日本关西机场、日本富士山、马来西亚吉隆坡机场）跑道远端（美国丹佛、印第安纳波利斯）（二）航站楼及交通中心光伏建筑一体化 (BIPV) 是目前打造绿色建筑最有效解决方案之一。
航站楼或货运仓库屋顶（上海虹桥、浦东、深圳、无锡、首都机场）均适于安装太阳能光伏组件。
（三）机场灯光系统目前中国机场目视助航灯光建造成本高，以青岛胶东国际机场为例，根据机场助航灯光根据耗电量高低分类计算，传统供电造价1.8 亿元，太阳能供电 1 300 万元，价格相差 14 倍。
太阳能助航灯光系统多应用于通航或军用机场，在技术上解决了灯具的发电和储电问题，可以在民用机场进行规模化应用。
五国内外光伏机场截止到2021年底，全球有100多个机场安装了光伏发电系统，总装机容量超过400MW。
根据[7]测算，美国1.9万座机场，可用于安装光伏电站的土地超过570英亩。
7英亩土地可以容纳大约1兆瓦的固定轴太阳能光伏，因此，美国机场有116.7GW潜在的装机容量。
虽然美国机场众多、机场光伏开发时间早，但装机容量总体较小。
其中，印第安纳波利斯国际机场规划总装机容量22.2MW，可能成为全美最大的光伏机场。
丹佛国际机场利用四个部分的闲置用地安装了光伏，总装机容量达到10MW。
