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損失慘重!沙暴來了、電站飛了,“光伏治沙”再度被熱議

作者:南豐縣傳媒中心

随着天氣轉暖,沙塵天氣又開始活躍起來。春季是大陸沙塵天氣高發季,而其中4月份最為頻繁,作為受沙塵影響最頻繁地區之一的新疆,就在2個月前以“新疆沙塵暴”詞條沖上熱搜。

損失慘重!沙暴來了、電站飛了,“光伏治沙”再度被熱議

來源:新疆氣象局

近日,新疆氣象台又連續釋出大風藍色和沙塵暴黃色預警信号。截至4月11日16時50分,新疆正在預警中的大風及沙塵暴天氣預警有30個。

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全國沙塵天氣預報圖。來源:中央氣象台

沙塵暴天氣對于光伏電站影響巨大

據悉,近日受沙塵暴影響,新疆某地在建光伏項目疑似被大面積破壞。根據網友釋出的視訊顯示,大面積光伏元件及支架被大風掀翻破壞,損失慘重。

現場視訊中可見,大量光伏元件破損、彎折,七零八落。而這樣的天氣,在新疆地區已經不是第一次出現;這樣的考驗,是新疆建設光伏的必要關卡。

此前,2022年11月27日,位于新疆庫車的中石化一期300MW光伏制氫項目遭遇罕見13級沙塵暴。據悉,災害造成光伏電站損失約200MW。此前預計該項目10月底建成并網發電,此次災害造成的損失或較為慘重。

由此可見,沙塵暴天氣對于光伏電站的影響巨大。新疆等西北地區,光照資源豐富,具備發展光伏的優越條件,然而,一個不容忽視的問題是,這些地區的沙塵問題嚴重制約了太陽能發電的效率。沙塵暴不僅頻繁發生,而且對光伏電池闆的影響尤為顯著,研究表明,沙塵覆寫能導緻發電效率下降20%至60%,嚴重影響了光伏電站的能源産出。

如何做好維護除塵,将沙塵天氣對光伏電站的傷害降到最低,成為了建設光伏電站需要考慮的問題。

光伏治沙作為因地制宜的發展思路,正在被廣泛應用

曾經古人眼中的沙漠,是“大漠孤煙直,長河落日圓”,是“大漠沙如雪,燕山月似鈎”,而現在的沙漠,已經成為光伏發電的重要基地。作為世界上荒漠化面積最大、受影響人口最多、風沙危害最重的國家之一,長期以來,大陸将防治荒漠化作為重要戰略任務,采取了一系列行之有效的舉措。近年來,光伏治沙作為一種新業态,将荒漠化治理和發電兩個看起來并不相關的産業結合在一起,成為大陸防沙治沙的一個重要選擇。

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什麼是光伏治沙?

指在沙漠地區建設光伏電站,将光伏電站和沙漠治理、節水農業結合,在光伏電站的外圍種植建設防護林體系,光伏闆下安裝節水滴灌設施。

這種荒漠光伏産業在擁有巨大發電潛力的同時還具有多種生态功能,實踐證明,在安裝光伏闆後,大量荒漠逐漸變成了草地,生态環境修複的效果非常好。與此同時,可在光伏電站的區間空地上穿插種植耐旱經濟作物和沙生植物,光伏陣列間種植的植被,起到了防風固沙、防治水土流失的作用,有效遏制了沙漠擴充,同時光伏闆發電産生可觀的經濟效益,除此之外,荒漠光伏幾乎不涉及拆遷等成本,還具備土地價格優勢。

不過,光伏治沙模式依然存在很多問題。一是沙漠、荒漠區生态環境較為脆弱,環境容量有限,對人類的活動敏感性強,極易引發土地沙化和水土流失, 且遭到破壞後, 自我調節恢複能力極差,必須充分進行前瞻性科學評估,謹慎選址,項目開發前需制定全面的防治預案,将可能造成負面影響的可能性降至最低。

此外,正如上文所說,沙塵暴天氣對于光伏電站的影響巨大,後期維護營運時需注意采取措施減少風沙侵蝕對光伏電站的損害。可以充分利用現有防風治沙、防護林建設、植樹種草技術,如實施草方格沙障等治沙措施,并在光伏電站外圍建設阻風帶,減少風沙直接沖擊光伏電站的可能。

光伏治沙變沙海為“藍海”

目前,大陸已經建設了多個大型光伏治沙項目。

蒙西基地庫布其200萬千瓦光伏治沙項目

2023年11月29日,“十四五”時期第一批開工建設的大型風電光伏基地項目之一——蒙西基地庫布其200萬千瓦光伏治沙項目成功并網。這是目前中國單體規模最大的光伏治沙項目,年均生産綠電約41億千瓦時,每年可節約标準煤約123萬噸,減少排放二氧化碳約319萬噸。該項目還同步采用了微創氣流植樹法、風向資料法、無人機飛播等先進技術,修複治理沙漠面積10萬畝。随着項目的建成,當地的生态環境得到了改善,夏天的時候,多彩的波斯菊在庫布其沙漠的公路邊競相綻放。

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随着蒙西基地庫布其200萬千瓦光伏治沙項目的建設推進,庫布其沙漠中立起一片片光伏闆,出現了一片片綠化景觀。

達拉特旗潤達光伏電站

達拉特旗潤達光伏電站裝機容量為11.04萬千瓦,位于達拉特旗庫布齊沙漠腹地,項目投産後,将與達拉特光伏一期項目連成一體,成為全球最大的沙漠集中式光伏發電基地。電站率先選用雙面雙玻光伏元件作為發電元件,較普通光伏電站相比,可以至少把發電效率提高15%。

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科左後旗100MW光伏治沙儲能

中國大唐科左後旗100MW光伏治沙儲能項目位于内蒙古自治區通遼市科左後旗甘旗卡鎮,地勢起伏。項目建設規模100MW,以光伏電站總裝機容量30%的比例配備儲能系統,共配備儲能裝置30MW/60MWh。項目年均發電量約1.9億千瓦時,每年可節約标準煤5.9萬噸。随着項目實作全容量并網,其配套儲能系統同步完成聯調工作,标志着蒙東電網首個儲能試點項目順利投産發電。

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華電昌吉木壘百萬千瓦“風光電儲”

華電昌吉木壘百萬千瓦“風光電儲”基地項目位于昌吉州木壘縣,項目總裝機105萬千瓦,其中25萬千瓦為光伏發電項目。項目投産後每年可新增“綠電”26億千瓦時,年節約标煤超過85萬噸。新疆華電火洲能源有限公司9萬光伏“光伏治沙”項目,占地2366.27畝,年發電量1.03億千瓦時,年節約标準煤3.99萬噸。光伏電站建設初期,戈壁灘常常被風沙席卷,項目建成後,沙塵明顯改善。

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内蒙古磴口50MW光伏

國家電投不斷探索“光伏+”新模式,建設了全國首個光伏治沙項目——内蒙古磴口50MW光伏項目,發展光伏與沙漠治理、節水農業相結合,使當地沙漠植被覆寫率由原來的5%提高到77%,讓沙漠變寶地,實作經濟、生态雙赢。在磴口50MW光伏治沙項目現場,一排排元件在萬裡晴空下排列整齊,一塵不染;而每排元件的空隙土地上,開着紫色花朵的苜蓿、生長繁茂的牧草,如今的這裡幾乎看不到“沙漠”的影子。

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甯夏騰格裡沙漠新能源基地

甯夏騰格裡沙漠新能源基地項目是國家千萬千瓦級“沙戈荒”基地中首個備案、開工、投産的基地項目,其中,一期項目由國家能源集團龍源電力負責實施。項目每年可提供清潔電能18億千瓦時,可滿足150萬個家庭一年的用電量。通過2.6萬畝草方格鋪設及草籽播種的方式防風固沙,開展多元治沙模式和治沙經濟,築牢生态屏障,為提高國家能源安全保障能力、推動能源清潔低碳轉型、如期實作“碳達峰碳中和”目标任務貢獻力量。

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新疆且末10萬千瓦光伏電站

項目位于新疆塔克拉瑪幹沙漠腹地,這是大陸在号稱“死亡之海”的中國第一大沙漠、世界第二大流動沙漠中心建成的首個大型集中式光伏電站項目,屬光伏治沙生态項目。項目占地3916畝,裝機容量10萬千瓦,共有32個光伏方陣,配有儲能裝置。年發電量約2.1億千瓦時,每年節約标煤約6.03萬噸,年減排二氧化碳約13.21萬噸,具有良好的經濟效益、社會效益和生态效益,也為大陸在流動沙漠中心建設光伏清潔能源提供有益參考,積累了寶貴經驗。

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定邊100兆瓦農光互補光伏

陝西定邊100兆瓦農光互補光伏發電項目位于毛烏素沙漠的東南部,曾經人迹罕至的“不毛之地”,如今已變身“風光電儲”能源基地。該項目采用闆上發電,闆下種植甘草、花棒、沙米等耐寒耐旱植物的“農光互補”模式,不僅能有效固沙,還可以創造經濟價值,形成了從治沙到生态發展、節能光伏變成産業鍊的可持續發展的治沙模式,不僅實作沙漠土地治理改良,也帶動周邊農牧民脫貧緻富。

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……

治沙的故事,總是以“戈壁黃沙一片”開始,以不斷加深、擴充的綠色結束,而這個故事的結尾,多了一抹光伏闆的藍色。

從沙進人退到人進沙退,從人沙相争到人沙共生,“千淘萬漉雖辛苦,吹盡狂沙始到金。”中國的沙漠光伏項目,在帶來清潔能源的同時,正悄然改變着沙漠的面貌,為這片荒涼的土地注入了新的生機。