不毛之地將成“綠電”熱土

文／頡滿斌

近日，國家能源局把以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地的建設作為“十四五”新能源發(fā)展的重中之重，全力推動以上述地區(qū)為重點的大型風光電基地建設。

在西安隆基清潔能源有限公司（以下簡稱隆基清潔能源）副總經(jīng)理李壯東看來，加快推進以沙漠、戈壁、荒漠為重點，建設大型風電、光伏發(fā)電基地項目，不僅能夠推動風電光伏大規(guī)模、高水平發(fā)展，還能為經(jīng)濟社會發(fā)展提供穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的綠色電力支撐，推動我國能源綠色低碳轉型。

獨特自然條件帶來新能源發(fā)展?jié)摿?/h2>

“十四五”期間，我國將新建9個大型清潔能源基地。其中，新疆、黃河上游、河西走廊和黃河幾字灣的4個清潔能源基地，均建立在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)。

該類地區(qū)風能、太陽能資源豐富、建設條件好、受土地因素影響小，可充分結合電網(wǎng)建設情況和特高壓輸電工程，全面推進風電、光伏資源的大規(guī)模開發(fā)和高質(zhì)量發(fā)展。

除西藏以外，我國光照資源最好的地區(qū)大部分都位于“三北”地區(qū)。其中，西北地區(qū)更是我國沙漠、戈壁、荒漠分布的主要區(qū)域。如果將我國最大的沙漠——塔克拉瑪干沙漠全部建設成光伏電站，全年發(fā)電量可以達到13.86萬億度。按照2020年我國全社會總用電量約7.5萬億度計算，該電站一年的發(fā)電量可以承包1.8個中國全社會的用電量。這樣做，可減少二氧化碳排放79.97萬億噸。

甘肅河西走廊沿線古浪、涼州、民勤、金川等縣（區(qū)）均處于騰格里沙漠和巴丹吉林沙漠的邊緣，是甘肅省太陽能、風能資源最為豐富的區(qū)域之一。國網(wǎng)甘肅電科院新能源所新能源消納技術分析室主管王定美說：“該地區(qū)年均日照時間長，風能資源豐富，面積廣闊，電網(wǎng)及外送通道基礎良好，是建設風電光伏基地的優(yōu)選區(qū)域。”王定美表示，河西走廊區(qū)域內(nèi)已建成自西向東的三回750千伏線路。祁韶直流、哈鄭直流、吉泉直流三條特高壓直流輸電工程，是河西新能源“西電東送”的重要保障通道。當前依托河西走廊沿線古浪、涼州、民勤等地，謀劃實施的隴電入浙直流工程已納入國家電力規(guī)劃；依托敦煌等區(qū)域規(guī)劃建設的隴電入滬特高壓直流工程也正在積極開展前期研究。

此外，在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)建設風電光伏基地還有利于改善當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、帶動地區(qū)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

王定美說，在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)，要探索開展風電光伏治沙、防風、固草、生態(tài)系統(tǒng)保護和修復，構建新能源發(fā)電、生態(tài)修復、幫扶利民、生態(tài)旅游、荒漠治理等多位一體的循環(huán)發(fā)展模式，提高新能源發(fā)電項目適應性和社會收益率。通過土地綜合利用，助力土地沙漠化的治理，讓荒漠化土地變身新能源“藍海”，改善當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和人居環(huán)境，帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，創(chuàng)造更多就業(yè)機會。

在內(nèi)蒙古庫布齊沙漠，隆基清潔能源實施的“光伏治沙”項目就是在荒漠化地區(qū)進行“板上發(fā)電、板下種植、板間養(yǎng)殖”等綠色生態(tài)發(fā)展模式的積極探索。該項目是國內(nèi)首個規(guī)模化應用雙面組件的光伏電站，通過光伏電站建設將陽光轉化為電能，在滿足荒沙治理灌溉等設備用電需求的同時，余電接入國家電網(wǎng)。該項目不僅是庫布齊光伏治沙模式的典范，更為全球荒漠化治理的多樣化發(fā)展提供了重要借鑒。

復雜地理環(huán)境導致挑戰(zhàn)機遇并存

李壯東告訴記者，沙漠、戈壁、荒漠光伏電站項目的推進中，需要面對施工條件差，施工場地實現(xiàn)“三通一平”（即水通、電通、道路通和場地平整）難度較大；部分場地地形復雜，設備基礎施工難度較大；一些場地氣象條件復雜，需要考慮季節(jié)性防洪需求、季節(jié)性凍脹等問題。

但最大的技術挑戰(zhàn)，還是電網(wǎng)接入距離較遠和電網(wǎng)運行穩(wěn)定性的問題。當?shù)仉娋W(wǎng)條件薄弱，大規(guī)模新能源電站并網(wǎng)后又要承擔較高的系統(tǒng)穩(wěn)定風險。

作為全球領先的太陽能科技公司，早在2013年，隆基清潔能源便開始嘗試探索在沙漠、戈壁和荒漠地區(qū)建設光伏電站。在寧夏銀川市興慶區(qū)黃河東岸的濱河新區(qū)，一片片太陽能光伏板整齊排列，如守衛(wèi)疆土的鎧甲，坐落在廣袤無垠的河套平原上。這是隆基清潔能源在寧夏開發(fā)建設的兵溝200兆瓦光伏發(fā)電項目，占地面積6355畝，于2021年11月全容量并網(wǎng)，是典型的荒漠型電站。

隆基清潔能源在充分考察、合理規(guī)劃的基礎上，設計了一條從電站出發(fā)、取徑內(nèi)蒙古，最終接入銀川甘露330千伏變電站的輸電線路。線路全長21公里，有效解決了電站的送出消納問題。在組件選擇上，項目采用了隆基單晶雙面半片Hi-MO5系列組件，轉換效率達21.1%。該組件基于最優(yōu)尺寸理念而設計，具有很高的機械與電氣可靠性。運營和維護方面，隆基清潔能源的運維人員定期采用無人機對全廠組件、電纜節(jié)點進行熱斑檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。截至2022年7月31日，兵溝電站本年度已完成上網(wǎng)電量24124.32萬千瓦時，預計本年度發(fā)電小時數(shù)將高出寧東地區(qū)同等規(guī)模電站近150小時。

智能化或成后期運維發(fā)展方向

在王定美看來，為促進沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)大型風光基地項目建設，還需要在規(guī)劃建設配套儲能裝置、制定投資激勵性政策、統(tǒng)籌就地消納與外送比例、完善市場交易機制等多方面持續(xù)發(fā)力。

沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)作為新能源建設的“主戰(zhàn)場”，自然環(huán)境相對復雜，常常面臨著高海拔、低氣溫、強風沙等特殊惡劣環(huán)境，建設大型風光基地設備運維成本相對較高。“對風電、光伏以及儲能等設備在環(huán)境適應性、可靠性、智能化等方面，需要提出更高要求。”王定美說。

“荒漠電站的后期運維，建議向智能化運維發(fā)展。”李壯東說，通過后臺大數(shù)據(jù)的計算和評估，優(yōu)化運維工作安排，變傳統(tǒng)的被動巡檢、消缺，為針對性、計劃性的主動檢修。

同時，還應該借助智能化巡檢和智能診斷系統(tǒng)等技術手段，提高運維工作效率，有效降低光伏電站故障，降低后期的運維成本。運維公司也應突破場站限制，主動支持電網(wǎng)，在電力市場化交易、碳交易、綠電交易等方面積極探索，主動參與，進一步挖掘綠色電力的附加值，為電網(wǎng)提供支持，同時為光伏電站自身帶來更高的市場化收益。