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损失惨重!沙暴来了、电站飞了,“光伏治沙”再度被热议

作者:南丰县传媒中心

随着天气转暖,沙尘天气又开始活跃起来。春季是大陆沙尘天气高发季,而其中4月份最为频繁,作为受沙尘影响最频繁地区之一的新疆,就在2个月前以“新疆沙尘暴”词条冲上热搜。

损失惨重!沙暴来了、电站飞了,“光伏治沙”再度被热议

来源:新疆气象局

近日,新疆气象台又连续发布大风蓝色和沙尘暴黄色预警信号。截至4月11日16时50分,新疆正在预警中的大风及沙尘暴天气预警有30个。

损失惨重!沙暴来了、电站飞了,“光伏治沙”再度被热议

全国沙尘天气预报图。来源:中央气象台

沙尘暴天气对于光伏电站影响巨大

据悉,近日受沙尘暴影响,新疆某地在建光伏项目疑似被大面积破坏。根据网友发布的视频显示,大面积光伏组件及支架被大风掀翻破坏,损失惨重。

现场视频中可见,大量光伏组件破损、弯折,七零八落。而这样的天气,在新疆地区已经不是第一次出现;这样的考验,是新疆建设光伏的必要关卡。

此前,2022年11月27日,位于新疆库车的中石化一期300MW光伏制氢项目遭遇罕见13级沙尘暴。据悉,灾害造成光伏电站损失约200MW。此前预计该项目10月底建成并网发电,此次灾害造成的损失或较为惨重。

由此可见,沙尘暴天气对于光伏电站的影响巨大。新疆等西北地区,光照资源丰富,具备发展光伏的优越条件,然而,一个不容忽视的问题是,这些地区的沙尘问题严重制约了太阳能发电的效率。沙尘暴不仅频繁发生,而且对光伏电池板的影响尤为显著,研究表明,沙尘覆盖能导致发电效率下降20%至60%,严重影响了光伏电站的能源产出。

如何做好维护除尘,将沙尘天气对光伏电站的伤害降到最低,成为了建设光伏电站需要考虑的问题。

光伏治沙作为因地制宜的发展思路,正在被广泛应用

曾经古人眼中的沙漠,是“大漠孤烟直,长河落日圆”,是“大漠沙如雪,燕山月似钩”,而现在的沙漠,已经成为光伏发电的重要基地。作为世界上荒漠化面积最大、受影响人口最多、风沙危害最重的国家之一,长期以来,大陆将防治荒漠化作为重要战略任务,采取了一系列行之有效的举措。近年来,光伏治沙作为一种新业态,将荒漠化治理和发电两个看起来并不相关的产业结合在一起,成为大陆防沙治沙的一个重要选择。

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什么是光伏治沙?

指在沙漠地区建设光伏电站,将光伏电站和沙漠治理、节水农业结合,在光伏电站的外围种植建设防护林体系,光伏板下安装节水滴灌设施。

这种荒漠光伏产业在拥有巨大发电潜力的同时还具有多种生态功能,实践证明,在安装光伏板后,大量荒漠逐步变成了草地,生态环境修复的效果非常好。与此同时,可在光伏电站的区间空地上穿插种植耐旱经济作物和沙生植物,光伏阵列间种植的植被,起到了防风固沙、防治水土流失的作用,有效遏制了沙漠扩展,同时光伏板发电产生可观的经济效益,除此之外,荒漠光伏几乎不涉及拆迁等成本,还具备土地价格优势。

不过,光伏治沙模式依然存在很多问题。一是沙漠、荒漠区生态环境较为脆弱,环境容量有限,对人类的活动敏感性强,极易引发土地沙化和水土流失, 且遭到破坏后, 自我调节恢复能力极差,必须充分进行前瞻性科学评估,谨慎选址,项目开发前需制定全面的防治预案,将可能造成负面影响的可能性降至最低。

此外,正如上文所说,沙尘暴天气对于光伏电站的影响巨大,后期维护运营时需注意采取措施减少风沙侵蚀对光伏电站的损害。可以充分利用现有防风治沙、防护林建设、植树种草技术,如实施草方格沙障等治沙措施,并在光伏电站外围建设阻风带,减少风沙直接冲击光伏电站的可能。

光伏治沙变沙海为“蓝海”

目前,大陆已经建设了多个大型光伏治沙项目。

蒙西基地库布其200万千瓦光伏治沙项目

2023年11月29日,“十四五”时期第一批开工建设的大型风电光伏基地项目之一——蒙西基地库布其200万千瓦光伏治沙项目成功并网。这是目前中国单体规模最大的光伏治沙项目,年均生产绿电约41亿千瓦时,每年可节约标准煤约123万吨,减少排放二氧化碳约319万吨。该项目还同步采用了微创气流植树法、风向数据法、无人机飞播等先进技术,修复治理沙漠面积10万亩。随着项目的建成,当地的生态环境得到了改善,夏天的时候,多彩的波斯菊在库布其沙漠的公路边竞相绽放。

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随着蒙西基地库布其200万千瓦光伏治沙项目的建设推进,库布其沙漠中立起一片片光伏板,出现了一片片绿化景观。

达拉特旗润达光伏电站

达拉特旗润达光伏电站装机容量为11.04万千瓦,位于达拉特旗库布齐沙漠腹地,项目投产后,将与达拉特光伏一期项目连成一体,成为全球最大的沙漠集中式光伏发电基地。电站率先选用双面双玻光伏组件作为发电组件,较普通光伏电站相比,可以至少把发电效率提高15%。

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科左后旗100MW光伏治沙储能

中国大唐科左后旗100MW光伏治沙储能项目位于内蒙古自治区通辽市科左后旗甘旗卡镇,地势起伏。项目建设规模100MW,以光伏电站总装机容量30%的比例配备储能系统,共配备储能装置30MW/60MWh。项目年均发电量约1.9亿千瓦时,每年可节约标准煤5.9万吨。随着项目实现全容量并网,其配套储能系统同步完成联调工作,标志着蒙东电网首个储能试点项目顺利投产发电。

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华电昌吉木垒百万千瓦“风光电储”

华电昌吉木垒百万千瓦“风光电储”基地项目位于昌吉州木垒县,项目总装机105万千瓦,其中25万千瓦为光伏发电项目。项目投产后每年可新增“绿电”26亿千瓦时,年节约标煤超过85万吨。新疆华电火洲能源有限公司9万光伏“光伏治沙”项目,占地2366.27亩,年发电量1.03亿千瓦时,年节约标准煤3.99万吨。光伏电站建设初期,戈壁滩常常被风沙席卷,项目建成后,沙尘明显改善。

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内蒙古磴口50MW光伏

国家电投不断探索“光伏+”新模式,建设了全国首个光伏治沙项目——内蒙古磴口50MW光伏项目,发展光伏与沙漠治理、节水农业相结合,使当地沙漠植被覆盖率由原来的5%提高到77%,让沙漠变宝地,实现经济、生态双赢。在磴口50MW光伏治沙项目现场,一排排组件在万里晴空下排列整齐,一尘不染;而每排组件的空隙土地上,开着紫色花朵的苜蓿、生长繁茂的牧草,如今的这里几乎看不到“沙漠”的影子。

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宁夏腾格里沙漠新能源基地

宁夏腾格里沙漠新能源基地项目是国家千万千瓦级“沙戈荒”基地中首个备案、开工、投产的基地项目,其中,一期项目由国家能源集团龙源电力负责实施。项目每年可提供清洁电能18亿千瓦时,可满足150万个家庭一年的用电量。通过2.6万亩草方格铺设及草籽播种的方式防风固沙,开展多元治沙模式和治沙经济,筑牢生态屏障,为提高国家能源安全保障能力、推动能源清洁低碳转型、如期实现“碳达峰碳中和”目标任务贡献力量。

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新疆且末10万千瓦光伏电站

项目位于新疆塔克拉玛干沙漠腹地,这是大陆在号称“死亡之海”的中国第一大沙漠、世界第二大流动沙漠中心建成的首个大型集中式光伏电站项目,属光伏治沙生态项目。项目占地3916亩,装机容量10万千瓦,共有32个光伏方阵,配有储能装置。年发电量约2.1亿千瓦时,每年节约标煤约6.03万吨,年减排二氧化碳约13.21万吨,具有良好的经济效益、社会效益和生态效益,也为大陆在流动沙漠中心建设光伏清洁能源提供有益参考,积累了宝贵经验。

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定边100兆瓦农光互补光伏

陕西定边100兆瓦农光互补光伏发电项目位于毛乌素沙漠的东南部,曾经人迹罕至的“不毛之地”,如今已变身“风光电储”能源基地。该项目采用板上发电,板下种植甘草、花棒、沙米等耐寒耐旱植物的“农光互补”模式,不仅能有效固沙,还可以创造经济价值,形成了从治沙到生态发展、节能光伏变成产业链的可持续发展的治沙模式,不仅实现沙漠土地治理改良,也带动周边农牧民脱贫致富。

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……

治沙的故事,总是以“戈壁黄沙一片”开始,以不断加深、扩展的绿色结束,而这个故事的结尾,多了一抹光伏板的蓝色。

从沙进人退到人进沙退,从人沙相争到人沙共生,“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金。”中国的沙漠光伏项目,在带来清洁能源的同时,正悄然改变着沙漠的面貌,为这片荒凉的土地注入了新的生机。