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有專家提出，充分發(fā)掘沙漠、戈壁廣袤的土地資源和充沛的光能資源，建設(shè)以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏發(fā)電基地，創(chuàng)新發(fā)展沙漠光伏。

本報(bào)圍繞沙漠光伏的利好、問題和未來發(fā)展采訪了中國治沙學(xué)會(huì)副會(huì)長兼秘書長楊文斌與國家林業(yè)和草原局林草調(diào)查規(guī)劃院荒漠化監(jiān)測評估處教授級高工孫濤。

發(fā)展沙漠光伏將實(shí)現(xiàn)哪些功能價(jià)值？

沙漠光伏發(fā)電主要是應(yīng)用太陽能技術(shù)，通過利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。

光伏發(fā)電系統(tǒng)壽命長且具有清潔、無污染、效率高、維護(hù)成本低等優(yōu)勢，是典型的色清潔能源。

太陽能資源作為必備條件，取之不盡用之不竭。

“根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)表示，我國沙漠、戈壁面積119萬平方公里，國土資源、太陽能、風(fēng)能資源豐富，擁有大片生態(tài)紅線區(qū)以外的未利用土地。”孫濤介紹道。

“從太陽輻射年總量來看，我國西北荒漠地區(qū)基本分布在太陽輻射最豐富帶(Ⅰ類區(qū))以及很豐富帶(Ⅱ類區(qū))的區(qū)域范圍內(nèi)，太陽輻射總量高于1400kWh/m2，部分區(qū)域大于1750kWh/m2。”楊文斌在采訪中告訴記者。

那么，發(fā)展沙漠光伏又能實(shí)現(xiàn)哪些功能價(jià)值呢？

“在確保沙漠戈壁地區(qū)生態(tài)穩(wěn)定的前提下，利用沙漠、戈壁等荒漠區(qū)優(yōu)勢資源的情況下，建立有利于促進(jìn)沙漠地區(qū)生態(tài)環(huán)境的改善的規(guī)模性光伏電站，是踐行‘雙碳’目標(biāo)、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要途徑。”楊文斌說。

同時(shí)，楊文斌表示，對于那些水分條件非常差的沙漠、戈壁，建立規(guī)模性光伏電站是目前最好的資源利用途徑，是踐行錢學(xué)森“多采光、少用水、新技術(shù)、高效益”沙產(chǎn)業(yè)的重要途徑，可以拉動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，帶動(dòng)就業(yè)，從而為當(dāng)?shù)貛盹@著的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。

光伏與治沙耦合效果明顯

目前，在我國典型分布的沙漠地區(qū)均建設(shè)有光伏電站。

據(jù)了解，截止到2021年，西北地區(qū)風(fēng)電和光伏發(fā)電裝機(jī)合計(jì)占全國風(fēng)光發(fā)電裝機(jī)容量的40.2%，高于全國的26.8%；西北地區(qū)光伏發(fā)電量約占全國光伏發(fā)電量的26.9%。

“2022年，以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)進(jìn)展順利。第一批97.05GW基地項(xiàng)目已全面開工、部分已建成投產(chǎn)，第二批基地部分項(xiàng)目陸續(xù)開工，第三批基地已形成項(xiàng)目清單。”楊文斌說。

由于沙漠、戈壁等荒漠地區(qū)光伏園區(qū)建設(shè)易受風(fēng)沙流活動(dòng)影響，產(chǎn)生沙埋沙積現(xiàn)象，出現(xiàn)安全隱患。同時(shí)，光伏面板上發(fā)電效率受沙塵影響會(huì)降低，需要經(jīng)常用水沖洗光伏板，運(yùn)維成本較高。因此，大部分光伏園區(qū)在建設(shè)過程中同步開展了生態(tài)修復(fù)措施，包括鋪設(shè)沙障、建立防護(hù)林體系、種樹種草等措施，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)防沙治沙。

孫濤介紹了青海省海南州治沙和內(nèi)蒙古自治區(qū)磴口縣治沙案例。

青海省海南州充分利用荒漠化土地發(fā)展光伏，規(guī)劃了609平方公里的光伏園區(qū)，累計(jì)完成投資940億元，建成216平方公里、總裝機(jī)1316萬千瓦的新能源基地。已建和在建清潔能源裝機(jī)容量2794萬千瓦，裝機(jī)容量已突破“兩個(gè)千萬千瓦”，占青海省裝機(jī)容量的69%，累計(jì)發(fā)電量突破500億千瓦時(shí)。

2022年6月26日，海南州光伏園區(qū)獲得吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)證，成為世界最大裝機(jī)容量的光伏發(fā)電園區(qū)。

同時(shí)治沙效果明顯，五年間全州沙化土地減少1.49萬公頃；據(jù)草地生態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，園區(qū)內(nèi)植被蓋度達(dá)80%以上（指光伏板下），較園區(qū)外增加40%以上；植物種數(shù)由園區(qū)外的4種增加到園區(qū)內(nèi)8種；園區(qū)內(nèi)鮮草產(chǎn)量是園區(qū)外的4倍以上，生態(tài)修復(fù)成效十分明顯，大大減緩了土地沙化、草場退化的速度。

全年日照小時(shí)數(shù)在3100-3300小時(shí)以上的內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市磴口縣，把發(fā)展光伏和沙漠治理、節(jié)水農(nóng)業(yè)相結(jié)合，在光伏基地外圍構(gòu)筑防護(hù)林體系，場區(qū)內(nèi)種植綠色經(jīng)濟(jì)作物，實(shí)現(xiàn)林光或草光互補(bǔ)模式，首開國內(nèi)光伏治理沙漠、發(fā)展農(nóng)牧業(yè)的先河，集“沙漠+光伏+設(shè)施牧草”為一體，實(shí)現(xiàn)治沙、固沙1309畝。

未來應(yīng)如何可持續(xù)發(fā)展？

雖然發(fā)展沙漠光伏，已有成功案例，但楊文斌表示，依然存在很多問題，為更好實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展，需要多方面綜合考慮，必須加強(qiáng)沙漠、戈壁等地區(qū)的光伏建設(shè)和生態(tài)保護(hù)與修復(fù)的研究。

沙漠、荒漠區(qū)生態(tài)環(huán)境較為脆弱，環(huán)境容量有限，對人類的活動(dòng)敏感性強(qiáng)，極易引發(fā)土地沙化和水土流失, 且遭到破壞后, 自我調(diào)節(jié)恢復(fù)能力極差，必須充分進(jìn)行前瞻性科學(xué)評估。

例如，在光伏電站的選址上，應(yīng)考慮荒漠地區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)需求、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求、土地資源配置能力、電力系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)步等多種因素，對能夠產(chǎn)生顯著生態(tài)效益，對國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展有重要意義，對鄉(xiāng)村振興有戰(zhàn)略性價(jià)值的地區(qū)，可納入優(yōu)先發(fā)展區(qū)域。且對于適宜開發(fā)區(qū)域，須制定全面的防治預(yù)案，加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)技術(shù)將可能的負(fù)面影響降至最低。

“為響應(yīng)國家戰(zhàn)略，我們已經(jīng)對荒漠區(qū)光伏電建設(shè)的立地類型進(jìn)行了區(qū)劃，區(qū)劃出最優(yōu)的、適宜的、以及不宜的光伏電站建設(shè)的立地類型，并初步提出了相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)性修復(fù)技術(shù)，對國家荒漠區(qū)光伏電建設(shè)具有重要的指導(dǎo)意義。”楊文斌說。

同時(shí)，楊文斌認(rèn)為要將光伏發(fā)展與傳統(tǒng)治沙措施相結(jié)合。可以充分利用現(xiàn)有防風(fēng)治沙、防護(hù)林建設(shè)、植樹種草技術(shù)，如實(shí)施草方格沙障等治沙措施，并在光伏電站外圍建設(shè)阻風(fēng)帶，減少風(fēng)沙對電站的危害。

在生態(tài)方面，光伏電站的建設(shè)過程，會(huì)產(chǎn)生如地表大面積推平對植被的破壞、清潔光伏板水洗造成的水資源過度使用、空隙較小板面的圍欄阻礙植物種子飄散及動(dòng)物遷徙活動(dòng)不利于生物多樣性保護(hù)等問題。

楊文斌表示，沙漠地區(qū)光伏電站建設(shè)須基于生態(tài)保護(hù)的約束，因地制宜、科學(xué)合理地實(shí)施生態(tài)修復(fù)措施，盡量減少場平、減少對原有土壤、植被的破壞。特別是在大型風(fēng)光基地建設(shè)中，需嚴(yán)格按照“國家相關(guān)生態(tài)要求”原則，并盡可能降低用水量。

在經(jīng)濟(jì)方面，沙漠、荒漠地區(qū)發(fā)展光伏需要投入大量的人力、物力和財(cái)力。

根據(jù)第六次全國荒漠化和沙化調(diào)查，我國八大沙漠面積合計(jì)53.83萬平方公里，我國西北還有65.42萬平方公里的戈壁。

與2014年相比，2019年全國沙化土地總面積減少了1.94%， 2000年以來，全國沙化土地面積已實(shí)現(xiàn)4個(gè)調(diào)查期持續(xù)減少，且近5年呈加速縮減趨勢；重度和極重度的沙化土地比例下降7.79%。

部分區(qū)域可利用的土地資源的減少、加上沙塵容易對光伏板支架產(chǎn)生風(fēng)蝕，高溫易導(dǎo)致“熱斑效應(yīng)”影響組件壽命等造成建設(shè)運(yùn)維成本高、極端惡劣天氣對建設(shè)人員體力、耐力及技術(shù)能力也會(huì)產(chǎn)生挑戰(zhàn)。

楊文斌認(rèn)為，在加強(qiáng)沙漠、戈壁等荒漠區(qū)的生態(tài)保護(hù)的前提下，大力發(fā)展光伏等清潔能源；利用這些清潔能源，引進(jìn)新技術(shù)，大力發(fā)展節(jié)水型、電氣化、高技術(shù)、集約化的沙產(chǎn)業(yè)，提高農(nóng)業(yè)和林草業(yè)智慧化水平，培育新型農(nóng)村合作社，促進(jìn)西北荒漠區(qū)鄉(xiāng)村振興。為沙漠、戈壁等荒漠區(qū)域走出一條綠色、高效的生態(tài)與產(chǎn)業(yè)耦合的新途徑，是干旱沙漠、戈壁等荒漠區(qū)振興的重要途徑。 

原標(biāo)題：“上”面光伏發(fā)電 “下”面沙漠治理，沙漠光伏良性發(fā)展之路怎么走？