黄沙变金沙:探访中国最大光伏治沙基地

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▲ 基地一角

正如《人民日报》头版评论所说的那样,库布齐治沙,生动诠释了“绿水青山就是金山银山”的理念,是中国方案在生态文明领域的重大创新。库布齐书写的绿色传奇,为中国生态文明建设树起一面旗,也向世界提供了防治荒漠化的中国经验。

从黄色沙丘到“蓝色海洋”

在内蒙古库布齐沙漠腹地,178万块太阳能光伏板整齐排列,密密麻麻,蔚为壮观,仿佛一片“蓝色海洋”。

一条沙漠便道,隔出了两方天地,对比鲜明:一边是茫茫戈壁,荒漠化严重,除了极少的红柳、沙棘等耐旱植物外,满眼黄色沙丘,一片死寂。另一边则是成片的蓝色光伏板,正将阳光转化为电能。光伏板下方的沙地长出了植物,生机盎然。

这是红星新闻记者9月19日在达拉特光伏发电应用领跑基地见到的画面。

作为中国第七大沙漠的库布齐沙漠,总面积1.86余万平方公里,曾经这里寸草不生,被称为“死亡之海”,60%以上都是流动沙丘。

这片沙漠也是距离北京最近的沙漠之一。在六七级大风的作用下,这里的黄沙一夜之间就能抵达北京。过去很多年,这片沙漠都是京津冀沙尘暴的罪魁祸首。

▲ 据中国储能网

英国《每日邮报》曾报道过骏马光伏电站:“这个难以置信的光伏电站由196320块太阳能电池板组成,占地面积有195个足球场那么大。根据吉尼斯世界纪录,这是世界上最大的、由太阳能电池板组成的图像。这个恢宏壮观的项目将为300多万中国家庭提供电力。”

光伏治沙,让沙漠变宝地

▲ 二期项目即将开工,目前仍是一片沙漠

“去年我们刚来的时候,晚上刮风早上工地门都被沙子堵死,起床第一件事就是扫沙子。”訾玉林告诉红星新闻,安装光伏板之后,第二年就能看到明显的治沙效果。风沙变小了,沙丘不再移动,黄色沙地已经变绿,地面长出了各种植物,有的还开出了花。

訾玉林讲述了沙漠施工条件的艰苦:

晚上风大,临时工棚经常被吹翻;

出门去工地,沙子深及小腿;

说话也要小心,可能一张口满嘴就是沙;

夏天地表温度极高,施工难度大增;

生活用水困难,打井到地下120米才能勉强出水……

但现在这一切已经发生改变。红星新闻深入光伏基地内部参观发现,光伏板下已经长出成片植物,很难想象一年前这里还是沙漠。得益于光伏板的遮阴效果,植物的生存环境得到明显改善。一些光伏板间隙种植了黄芩、黄芪等中草药,一些区域则种植了红枣等经济林木。眼下虽然苗木还不大,但生机盎然、长势喜人,感觉再过几年就能吃上沙漠红枣。

▲ 很多光伏板间隙在种植经济林木

基地不光发电,还负责治沙、做生态修复,并种植了不少经济作物。它是中国探索“光伏治沙”的典型样本,改变了过去单纯政府出钱治沙的方式,走出了“市场化治沙”新模式。

官方资料显示,基地总体规划采用“光伏+治沙+农林+旅游”的模式,推进一二三产业融合发展,实现地区经济转型升级与生态文明建设共赢。目前这种融合发展已经取得初步成效:基地实施“林光互补”生态修复项目,一期项目已经完成生态绿化工程2.3万亩。其中建成外围防护林3000亩,栽植沙障17500亩,种植黄芩等中草药2500亩,种植红枣等经济林木100万株。预计每年可实现经济收益2000万元以上,治理沙漠5万亩。

在距离基地几公里外,还有另一个由亿利资源集团和正泰集团联合投资的光伏电站项目,占地面积5万亩,总装机容量310兆瓦,是国内较早的“沙光互补”示范项目之一,其治沙成果更加显著。

由于几年前装的光伏板下草长得太多、太高,这个光伏电站干脆养起了羊群,让羊来吃草。羊群穿梭在光伏板之间,已成为当地一大特色风景,这些羊也因此有了新称呼——“光伏羊”。很多光伏板为此还特意加高,以方便羊吃草。

▲ 据亿利集团官网

▲ 据央视网

也是在库布齐沙漠,隆基乐叶光伏曾于2017年率先开始双面光伏板的商业应用。经过测试,在2017年7、8月的测试时间内,与固定式相比,斜单轴能提高20.8%和17.7%的发电量增益;斜单轴+双面光伏板能提高41.2%和36.4%的发电量增益。即使考虑到7、8月夏季的发电量增益较高,冬季增益会较少,但双面光伏板年均增益仍在10%~15%区间。

除了双面光伏板,红星新闻还在基地见到了最新型的光伏板自动跟踪支架,可以自动跟踪太阳位置调整方向,每15分钟调节2度的倾斜角,年发电量也较固定支架提高10%-20%。

在目前光伏组件、电池片等技术已经非常成熟的条件下,光伏发电效率要提升1%都很困难。然而,光伏板自动跟踪支架却轻松提高了10%以上,堪称光伏行业大幅提升效率的“神器”。

公开资料显示,目前美国60%以上的新建地面光伏电站都使用自动跟踪支架,但中国还处在推广阶段,国内一些光伏巨头已经扩大跟踪支架的使用规模,并取得了较好效果。随着光伏电站逐步向复杂的山地、丘陵挺进,坡度起伏变化的地形,也将让自动跟踪技术的优势进一步体现。

沙漠光伏电站往往面临项目空间距离远、地处偏僻、运维管理成本高的难题。但现在的远程智能运维管控,让光伏电站拥有了“千里眼”和“顺风耳”,也让曾经的困难不复存在。

除了无人机巡检外,达拉特光伏发电应用领跑基地还将实施机器人智能清洁。

在库布齐沙漠,亿利集团的光伏发电项目已经实施智能无人机巡检、智能清洁机器人清洁。以100兆瓦光伏电站为例,此前人工巡检一次,6名全职员工需要3个月时间,现在采用无人机巡检,仅需要一周时间即可完成。而当无人机检测到光伏板存在污垢后,通过向智能清洁机器人发出清洗指令,即可实现光伏板的自动清洁。

地表植被的管理和养护,也不需要多少人力了。红量新闻记者发现,基地外围的固沙工程借鉴了“麦草方格”技术,这种源于中国、蜚声世界的固沙方法,成本低廉且实用,每个方格彼此相连,像网状铺在沙丘表面,从而成功“缚住”流沙。而基地内种植的各类地表植被,除了采用有极强适应性的本土种类之外,还采用了先进的滴灌技术,将珍贵的水资源送到植物根部,做到一滴也不浪费。

▲ 据央视网

大量先进前沿技术的运用,让基地真正实现了“领跑”,也为中国荒漠化治理提供了许多宝贵经验。随着光伏装机规模的不断扩大,光伏组件功率不断提升,库布齐沙漠的光伏治沙模式还将带来更高的经济收益和生态改善效果。

▲ 库布齐沙漠卫星遥感监测对比/据中国林科院


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