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黄沙变金沙:探访中国最大光伏治沙基地
发布时间:2019-10-28 14:52:42 热度: 1495

这是中国第七大沙漠,曾被称为“死亡之海”。

这里是全国最大的沙漠生态光伏电站,打破了吉尼斯世界纪录。

它也是中国防治荒漠化的试验场和发展沙漠经济的试验区。

这也是市场主导的防砂和新能源巨头的主战场:国家电力投资公司、中广核太阳能、中国节能太阳能、三峡新能源等企业在这里发起了“大会战”。目前,世界上最先进的光伏发电技术和最先进的产品已经在这里大规模使用。

这是内蒙古库布齐沙漠达拉特光伏发电应用的领先基地。项目的第一阶段正在完成,第二阶段已经开始测绘。从过去的“进沙退沙”到今天的“进沙退沙”,曾经死去的库布齐沙海充满活力。

底座的一角

正如《人民日报》头版评论所说,库布齐治沙生动地说明了“绿水青山是金山银山”的概念。这是中国在生态文明领域计划的重大创新。库布齐的绿色传奇为中国的生态文明建设树立了一面旗帜,也为世界提供了中国防治荒漠化的经验。

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排成整齐的一排,密集而壮观,就像一片“蓝色的海洋”。

沙漠人行道将两个世界分开,形成鲜明对比:一边是广阔的戈壁沙漠,那里荒漠化严重。除了一些抗旱植物,如红柳树和沙棘,到处都是黄色沙丘,寂静无声。另一边是一块块蓝色光伏板,将阳光转化为电能。植物生长在光伏板下面的沙地上,充满活力。

这是红星记者9月19日在达拉特光伏发电应用领先基地看到的照片。

库布齐沙漠是中国第七大沙漠,总面积超过18600平方公里。它曾被称为“死亡之海”,因为没有一片草叶,其中60%以上是流动沙丘。

这片沙漠也是离北京最近的沙漠之一。在六级或七级强风的影响下,这里的黄沙可以在一夜之间到达北京。在过去的许多年里,这片沙漠一直是北京、天津和河北沙尘暴的罪魁祸首。

然而,库布齐沙漠拥有国内一流的太阳能资源。太阳辐射强度高,日照时间长,年平均日照时间超过3180小时。它在光资源方面优势明显,具备发展光伏发电的独特条件。

红星记者站在基地的制高点,环顾四周。前沙漠戈壁已经改变了它的外观。在无尽的蓝色光伏板下,有绿色的眼睛。与长长的黄沙相比,这是一个不同的世界。

官方数据显示,该基地位于库布齐沙漠中部,建设规模200万千瓦,占地10万亩,总投资150亿元。目前,该基地也是中国沙漠地区最大的集中连片光伏基地。项目建成后,年发电量将达到40亿度,20万亩沙得到有效控制,每年减少二氧化碳320万吨,节约标准煤135万吨。

更令人惊讶的是生态恢复,因为大规模光伏电站的建设已经把以前的沙漠变成了绿洲。事实上,在沙漠地区,光伏板的基础桩本身就是很好的固沙工程。大规模安装发电板后,白天地面植物免受太强的阳光照射,减少了地下水的蒸发,夜间少量的水被冷凝截留,为植物生长提供了更加温和的环境。

该基地还拥有“世界上最好的”之一。国家电力投资公司建造的“骏马”光伏电站于今年7月9日成功通过吉尼斯世界纪录认证,成为世界上最大的光伏面板图形电站。

今天,发电站已经成为一个著名的景点,吸引了许多游客。也许你从地面看不到它,但透过无人驾驶飞行器从空中往下看,你会发现电站光伏面板形成的图案是一匹奔腾的骏马,而“骏马”图画的设计灵感来自当地牧民的赛马传统。

根据中国储能网

英国《每日邮报》曾报道称,马光伏电站:“这座令人难以置信的光伏电站由196,320块太阳能电池板组成,占地面积高达195个足球场。根据吉尼斯世界纪录,这是世界上最大的太阳能电池板图像。这个宏伟的项目将为300多万中国家庭提供电力。”

光伏防砂将沙漠变成珍宝

在沙漠腹地,很难找到一个人,但甘肃省安装建设集团公司的成员林玉已经在这里工作了一年多。他的公司是节能达拉特光伏领先基地项目的总承包商,负责2000多亩光伏板的安装和施工。现在这个项目已经到了最后阶段,只剩下几个工作人员了。红星新闻在现场发现,二期工程的测绘工作已经开始。

项目的第二阶段即将开始,现在仍然是沙漠。

“去年我们刚到的时候,晚上刮风,早上沙子堵住了工地的大门。起床时要做的第一件事就是扫沙子。”徐玉林告诉红星新闻,安装光伏板后,第二年可以看到明显的防砂效果。沙尘暴变小了,沙丘不再移动了,黄沙变绿了,地上长出了各种各样的植物,一些也开花了。

徐玉林描述了沙漠建设条件的艰难:

晚上风很大,临时营房经常被吹倒。

当你去建筑工地时,沙子和你的腿一样深。

说话时你也应该小心。你张开嘴的时候可能会有沙子。

夏天,地表温度极高,这使得施工很困难。

家用水很难使用。只有在地下120米处挖井时,水才能释放出来。

但是现在这一切都变了。红星新闻深入光伏基地,发现光伏板下生长着植物。很难想象一年前它还是一片沙漠。由于光伏板的遮阳效果,植物的生活环境得到了显著改善。一些光伏板种植有中草药,如黄芩和黄芪,而一些地区种植有经济林,如红枣。目前,虽然幼苗仍然很小,但它们充满活力,生长良好。我觉得几年后我可以吃沙漠红枣。

许多光伏板正在它们之间种植经济林。

该基地不仅发电,还负责防砂、生态恢复和种植多种经济作物。这是中国探索“光伏防砂”的典型范例,改变了过去政府只支付防砂费用的方式,走出了“市场化防砂”的新模式。

官方数据显示,基地总体规划采用“光伏防砂、农林观光”模式,促进了一、二次产业的整合发展,实现了区域经济转型升级和生态文明建设的双赢。目前,该综合开发已取得初步成效:基地实施了“林光互补”生态修复工程,一期工程完成生态绿化工程23000亩。其中,周边防护林3000亩,沙障17500亩,黄芩等中草药2500亩,红枣等经济林100万棵。沙漠治理预计年经济收入将达到2000多万元和5万亩。

离基地几公里外,还有一个由伊利资源集团和郑泰集团共同投资的光伏电站项目,占地5万亩,总装机容量310兆瓦。这是我国较早的“沙光互补”示范工程之一,防砂效果更加显著。

由于几年前安装的光伏板下面的草长得太多太高,光伏电站只是养羊吃草。羊穿梭在光伏板之间已经成为当地景观的一大特色,所以这些羊有了一个新的名字——“光伏羊”。为此,许多光伏板被特别加高,以方便牧羊。

根据伊利集团官方网站

除了养羊,光伏电站还饲养鸡和鹅,“光伏”也在不断地玩新把戏。光伏板覆盖风和阴影,不仅促进植物生长,还为自由放养的羊、鸡和鹅提供庇护所。畜禽粪便作为有机肥改良土壤,土壤逐步恢复。

贫瘠的沙漠曾经是生命的禁区。当生态迅速恢复时,一些小动物开始出现。许玉林说,他已经在光伏板下面的草地上多次发现了小型啮齿动物的脚印和粪便。

领先的基础在许多方面是“领先的”。

Darat是光伏发电应用的领先基地,在许多方面处于“领先地位”。目前,世界上最先进的发电技术和最先进的光伏产品已经在这里得到了广泛的应用。

红星新闻记者注意到,传统光伏板大多使用单面光伏板,但基地的发电站使用双面光伏板,即两面都能发电。据了解,双面光伏板作为2017年才开始出现的新技术,吸收正面太阳的直射阳光和背面地面的反射光,比单面光伏板增加了10%以上的发电量。

据中央电视台报道

同样在库布齐沙漠,龙脊乐叶光伏于2017年首次开始双面光伏板的商业应用。经过测试,2017年7月和8月,与固定式相比,斜单轴可增加发电增益20.8%和17.7%。倾斜单轴双面光伏板可以增加41.2%和36.4%的发电增益。即使考虑到7月和8月的较高发电增益和冬季较小的增益,双面光伏板的平均年增益仍在10%~15%的范围内。

除了双面光伏板之外,红星新闻还在底座上看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的方向,每15分钟调整2度倾角,比固定支架年发电量增加10%-20%。

目前,在光伏组件和电池片技术非常成熟的情况下,很难将光伏发电效率提高1%。然而,光伏板的自动跟踪支持已经轻松增加了10%以上,这对于光伏产业来说可以称为“人工产物”,以大大提高其效率。

公共数据显示,美国超过60%的新地面光伏电站目前使用自动跟踪支架,但中国仍处于推广阶段。国内一些光伏巨头已经扩大了跟踪支架的使用规模,并取得了良好的效果。随着光伏电站逐渐向复杂的山岗、起伏的地形推进,自动跟踪技术的优势将进一步体现出来。

红星新闻(Red Star News)还指出,大型基地发电区的员工很少,几公里外只有一个小型运营基地。如何快速检查数百万块光伏板?如何定期清洁脏光伏板?如何维护光伏基地的地表植被?

“这一切都是远程智能管理的。我们这里不需要太多的人。”据行动基地工作人员称,该基地使用大数据、互联网、人工智能、无人驾驶飞行器检查等操作和维护方法,导致所需工作人员人数大幅减少。

沙漠光伏电站经常面临项目空间距离长、位置偏远、运行维护管理成本高等问题。然而,当前的远程智能操作和维护控制已经使光伏电站具有“透视”和“愉快的耳朵”,并且也使得过去的困难不再存在。

除无人驾驶飞行器检查外,Darat光伏发电应用领先基地还将实施智能机器人清洁。

在库布齐沙漠,伊利集团光伏发电项目实施了智能无人机检测和智能清洁机器人清洁。以100兆瓦光伏电站为例。此前,对六名全职员工的人工检查耗时三个月。现在无人驾驶飞行器的检查只需要一周的时间。然而,当无人飞行器检测到光伏板上的灰尘时,它可以通过向智能清洁机器人发送清洁指令来自动清洁光伏板。

地表植被的管理和维护也不需要太多的人力。洪亮记者发现,基地外围的固沙工程借鉴了“麦秸格栅”技术,这是一种世界闻名的源于中国的固沙方法,成本低,实用性强。每一个网格都是相互连接的,就像一张铺在沙丘表面的网,从而成功地“捆绑”了流沙。基地种植的各类地表植被不仅采用适应性强的乡土树种,而且采用先进的滴灌技术,为植物根系输送宝贵的水资源,不浪费一滴水。

据中央电视台报道

大量先进前沿技术的应用,使该基地真正“领先”,并为中国荒漠化防治提供了许多宝贵经验。随着光伏安装规模的不断扩大和光伏组件功率的不断提高,库布齐沙漠的光伏治沙模式也将带来更高的经济效益和生态改善效果。

“死亡之海”变成了“希望之海”

最贫瘠、最恶劣的地方通常会开出最迷人的花朵,这也是沙漠光伏发电带给世界的美丽景象。然而,沙漠光伏发电仍然存在一些问题。

9月27日,出席2019年第二届中国光伏产业高峰论坛的阳光动力集团副总裁程成(Cheng Cheng)告诉红星新闻,沙漠光伏确实可以在沙漠管理中发挥非常好的作用,但最大的问题是防沙。沙漠中的沙子很细,由于风蚀很难处理。与此同时,沙丘会移动,这也会影响电站,甚至掩埋发电板。当然,固沙后情况有所改善。

据程成介绍,太阳能发电厂所在地库布齐沙漠的光伏电站遇到了发电量突然下降的问题。在检查了各种数据后,没有找到原因。后来,人们被派往现场检查,却发现光伏板充满沙子,导致模块表面接收的光辐射减少,从而导致发电量减少。

此外,出席峰会论坛的另一位光伏专家也表示,沙尘暴在沙漠中是不可避免的,其对光伏板的破坏性影响是不言而喻的。同时,沙漠光伏发电中经常出现“热点”现象,不仅不能正常工作,还会影响部件的使用寿命,甚至烧毁部件。这位专家透露,去年光伏电站中的一架无人机使用热像仪探测到了8000多个热点。

然而,与沙漠光伏的成就相比,这些困难和问题是可以克服的。荒漠化被称为“地球之癌”,是全球生态领域的一大难题。然而,随着中国防治荒漠化的力度不断加大,许多沙漠和沙漠得到了治理和绿化,中国率先实现了世界上从“沙成退”到“人成沙成退”的历史性转变。

由于人类的智慧和不懈努力,曾经贫瘠的库布齐沙漠植被覆盖率从2002年的16.2%增加到2017年的53%,很快将成为绿洲。库布齐沙漠(Kubuqi Desert)作为世界上唯一被作为一个整体对待的沙漠,也成为了联合国的“全球荒漠化控制样本”,向世界提供了中国在荒漠化控制方面的经验。

库布齐沙漠卫星遥感监测的比较

事实上,在“一带一路”战略的推动下,中国的生态光伏防砂也开始走向海外,迎来了新一轮海外发展机遇。毕竟,许多“一带一路”国家和地区也面临着严重的荒漠化问题。

“沙滩、蓝海、绿洲”是站在达拉特光伏基地的大人物。库布齐的光伏治沙展示了光伏项目对生态改善的巨大推动,实现了光伏发电、生态恢复、扶贫和人民利益的双赢,成功实施了“绿水青山是金山银山”的理念。

目前,Dalat光伏基地仍在快速扩张。占地25000亩的基础工程一期工程已经完成,实现了全容量并网发电。该项目的第二阶段将于今年10月开始。

在即将到来的项目第二阶段,红星新闻看到了真正的沙漠,荒凉,死亡,环境恶劣,没有生命迹象。沙丘是无穷无尽的,天空和大地都被黄沙覆盖着。尽管那天没有风,我们仍然可以想象沙尘暴的结束。

然而,这片沙漠一年后将不复存在。它将在人类面前完全失去它原来的“尊严”,成为基地的一部分。

达拉特光伏发电应用的领先基地将有效控制20万亩沙地,库布齐沙漠有许多这样的大型光伏发电项目。随着越来越多的光伏发电厂进入沙漠,库布齐沙漠总有一天会消失。有一天,牛羊的繁荣会重现。

红星新闻记者李伟明和陈丽

编辑张超

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