中国在沙漠的伟大创举:光伏治沙与多元发展

08-05 07:09

中国正在沙漠中开展一项意义非凡的工程,那就是大规模建设光伏发电站,同时还在这些电站周边进行种植和养殖活动,让沙漠逐渐变成绿洲,向世界输出“绿色能量”。

前两年,美国路透社网站报道,中国计划在戈壁沙漠建设4.5亿千瓦的风电和太阳能发电基地。如今,中国确实在沙漠中大规模建设光伏发电站,与其他国家不同的是,这些建在沙漠戈壁的光伏电站,不仅能发电,还顺带种起了水果蔬菜、中药牧草,养起了牛羊鸡鸭。

01 中国在沙漠建最大的“发电站”

2022年12月28日,三峡集团官微发布消息,全国首个开工建设的千万千瓦级新能源大基地在内蒙古的库布齐沙漠开建。

这是全球最大的、在沙漠、戈壁、荒漠地区建设的风电光伏基地,规划总投资超过800亿元,引发了彭博社的关注。

2022年,国家发改委宣布要在西北的沙漠戈壁上建设总装机容量4.5亿千瓦的风电和光伏发电基地,用发改委负责人的话说,“这在我们国家历史上是最大规模的”,相当于20个三峡大坝发电量的总和。

曾经被视为无用之地的沙漠戈壁,如今成了光伏电站的重要选址之一。库布齐沙漠是国内第7大沙漠,曾是寸草不生的“死亡之海”,也是离北京最近的沙漠,现在众多光伏发电企业纷纷在此扎堆。仅中广核集团一家,就已在这里投运了5座光伏电站,装机容量达到62万千瓦,相当于一年少烧44万吨标准煤,少排放二氧化碳110万吨。

02 一座电站相当于新加坡国土面积

库布齐沙漠上运行的光伏电站,已将2.7万亩沙漠变成了绿洲。不过,它并非全国唯一、规模最大的沙漠光伏电站。

青海塔拉滩的光伏电站,占地609平方公里,差不多和新加坡整个国土面积一样大。曾经沙化面积占98.5%的茫茫戈壁,年平均日照超2700小时,自从建成全球最大装机容量的光伏发电园区后,不仅将电送到江苏、河南,还使当地平均风速降低50%,植被盖度恢复到80%,荒漠沙丘变成了草原绿洲。

除了塔拉滩光伏电站,西北的戈壁大漠中还有许多沙漠光伏电站。甘肃武威市黄花滩的330千伏治沙光伏电站已投产;宁夏中卫的腾格里沙漠,光伏电站将6.5万亩沙丘变成了草原,太阳能板下种着枸杞,跑着牛羊;新疆和田塔克拉玛干沙漠边缘,为防止野草遮住太阳板,每年鼓励牧民来放牧。

566公里长的塔克拉玛干沙漠公路,2022年开始建设沙漠公路零碳示范工程,正在建设的86个光伏发电站,将让全线109口水源井都换成电力抽水灌溉,这样一年能少用1082吨柴油,减少3400吨二氧化碳排放。

03 中国为什么热衷在沙漠搞光伏?

2017年,比亚迪的王传福在央视《开讲了》节目里说,如果中国1%的沙漠地区覆盖太阳能光伏板,可解决全国13亿人的用电问题。

这并非天马行空的想法,有其现实意义。一方面,中国幅员辽阔,沙漠面积不小,荒漠化土地占国土面积近四分之一;另一方面,中西部的戈壁、沙漠风能和太阳能资源富集,技术可开发量占全国比重的60%以上。

大规模开发建设沙漠光伏,既能利用价值较低的土地获得清洁能源,又能让光伏发电成为现代化治沙防沙的手段。

人多地少或许是中国在沙漠建光伏发电站的重要考虑因素,同时,将沙漠治理成百姓致富的良田也是必然选择。但如何实现两者同步呢?以库布齐沙漠的光伏电站为例,从上世纪80年代开始,当地就进行植树造林防沙治沙,但单纯治沙投入大、无产出,企业参与意愿不强,主要靠国家投入。

在沙漠建光伏发电站并非简单架起光伏板,首先要防止沙尘暴和流沙对电站的损害。第一步,用麦草按方格形状埋进沙子,形成网状防护带固定沙土;第二步,在光伏电站周围种梭梭树、花棒、红柳等抗旱植物抵挡沙尘;第三步,在光伏板阵列间种植耐阴性灌草类植物,固定沙土且不遮挡阳光。

光伏板能遮挡阳光,降低地表温度和水分蒸发,定期冲洗光伏板的水也为植物提供了水分,一系列操作让绿色回归,能源投资者也能获得经济效益和社会效益。

04 “不务正业”,为荒漠治理提供中国经验

除了获得清洁能源和实现沙漠绿化,中国人还在沙漠光伏电站搞起了“光伏+”的经济新模式,即板上发电、板下种植、板间养殖。

一开始,光伏阵列间固沙的植物和杂草未作特别选择,时间久了会遮挡光伏板采光,需请当地人人工除草。

中国人“不浪费每一分土地”的基因在沙漠被激活。在库布齐的达拉特旗光伏基地,一期项目有效治沙2.3万亩,其中有1.2万亩红枣等经济林和5000亩黄芩、黄芪等中草药;二期项目生态修复工程有效治理面积将达2.1万亩,还将开建600亩智慧农业、日光科技等多业态融合的沙漠生态治理、产业发展示范区。

此外,光伏电站因光伏板下草高难清理,便养起了羊群,这些“光伏羊”膘肥体壮,还能卖个好价钱。

除了养羊,光伏电站还养鸡、养鹅,甚至开发旅游。国家电投集团建设的“骏马”光伏电站,前几年通过吉尼斯世界纪录认证,成为世界上最大的光伏板图形电站,也成了网红景点。截至2022年,库布齐光能环沙漠乐园旅游项目总投资已达7.6亿元,建成后年可接待游客150万人,实现产值4亿元。

这一经验被推广,宁夏的光伏电站种枸杞、黄芪,内蒙古的光伏电站种牧草、黄岑和红枣,还加高光伏面板方便羊群吃草。对于热爱土地又勤劳的中国人来说,把沙漠变良田顺理成章,同时也为地球贡献了经验。

05 中国“光伏+”把不可能变成可能

根据联合国资料,全球荒漠化影响着地球20%的人口和三分之一的陆地面积,亚非拉美的发展中国家36亿公顷的牧场和耕地受影响,每年直接经济损失423亿美元。中国的“光伏+”治理方案为扭转这一局面带来了新可能。

在产业层面,中国的光伏新增装机已达54.88GW,连续9年全球第一,累计装机容量相当于13个三峡水电站,连续7年全球第一。2021年,中国光伏产业中多晶硅、硅片、电池的产量全球占比超70%;光伏专利申请数量占全球的80.14%;光伏发电成本比10来年前降低了80%。

中国不仅探索出“光伏+治沙”经验,还有“光伏+农业”“光伏+渔业”“光伏+煤矿沉陷区治理”等产业融合体系。当美国的沙漠光伏电站因“环保组织”抗议影响沙漠龟生存而缩减面积时,中国在卡塔尔承建的800兆瓦光伏项目已投产,该项目还为当地原生动植物找到了合适的新居所。

能源领域有个著名的“不可能三角”理论,即人类在追求清洁能源时,难以找到一个系统同时满足供给安全、环境友好、价格低廉三个目标。如今,中国的“沙漠光伏”或许能打破这个能源“不可能三角”。

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