大漠光伏匯藍海 綠色長城萬里長
摘 ?要：蒙西基地庫布其200萬千瓦光伏治沙項目采用立體生態(tài)光伏治沙模式，將光伏發(fā)電和沙漠治理相結合，建設光伏電站減少土壤水分蒸發(fā)和增加清潔能源供給，并配套實施沙漠生態(tài)治理工程。項目建成后，將產(chǎn)生良好的節(jié)能減排、生態(tài)治理、社會發(fā)展效益，為實現(xiàn)“雙碳”目標、保護黃河生態(tài)貢獻“三峽力量”。
關鍵詞：光伏治沙、沙漠治理、生態(tài)保護
一、案例背景
荒漠化問題一直是制約人類生存和發(fā)展的重大生態(tài)問題，荒漠化治理任重而道遠。隨著現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展，以化石燃料為主的能源消費模式導致全球氣候變暖問題日益凸顯，給人類生存發(fā)展帶來現(xiàn)實挑戰(zhàn)，促使全人類積極探索清潔能源轉型發(fā)展。作為我國荒漠化、沙化土地最為集中且嚴重的省區(qū)之一，內(nèi)蒙古自治區(qū)生態(tài)環(huán)境十分脆弱，面臨艱巨的荒漠化防治任務。幸運的是，內(nèi)蒙古地區(qū)風光資源豐富，具有發(fā)展清潔新能源的天然稟賦。因此，積極探索并發(fā)展光伏治沙項目可實現(xiàn)荒漠治理和清潔能源發(fā)電的有機結合，在改善生態(tài)環(huán)境的同時還帶來了豐富的經(jīng)濟效益和社會效益。
三峽集團積極響應習近平總書記提出的“大力發(fā)展可再生能源，在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)加快規(guī)劃建設大型風電光伏基地項目”號召，于2021年9月通過“公開、公平、公正”的競優(yōu)，成功獲取蒙西基地庫布其200萬千瓦光伏治沙項目（以下簡稱庫布其項目）的開發(fā)權。庫布其項目是“十四五”時期國家首批開工建設的大型風電光伏基地之一，也是當期全國單體規(guī)模最大的光伏治沙項目，項目建設主要以光伏發(fā)電、沙漠治理、生態(tài)修復、種植養(yǎng)殖為主，利用建設光伏電站減少土壤水分蒸發(fā)以增加清潔能源供給，解決后續(xù)防沙治沙的用能需求，實現(xiàn)沙漠地區(qū)太陽能資源高效利用和沙漠變綠洲的雙重收益。
二、實施舉措
庫布其項目充分利用沙漠地區(qū)特有的豐富光照資源及土地，采用“板上雙面發(fā)電、板下雙層生態(tài)、板間雙層養(yǎng)殖”的立體生態(tài)光伏治沙模式，充分發(fā)揮光伏空間優(yōu)勢，以組件板減少蒸發(fā)、以組件基礎固沙、板下種植養(yǎng)殖、以作物治沙改土，光伏板建設、板下種植與畜牧養(yǎng)殖的生態(tài)良性互動，可有效遏制沙丘移動、治沙改土，創(chuàng)造綠色生態(tài)效益、經(jīng)濟效益。在項目實施過程中，通過因地制宜、因時制宜地采取光伏區(qū)治沙、林光固沙帶建設、沙漠生態(tài)養(yǎng)殖、柔性支架區(qū)域生態(tài)種植等具體措施，實現(xiàn)沙漠修復治理和生態(tài)環(huán)境保護；項目建設和運行期間，可以吸引當?shù)啬撩駞⑴c項目建設，實現(xiàn)穩(wěn)定就業(yè)。
（一）光伏區(qū)治沙
庫布其沙漠是我國第七大沙漠，光照資源豐富，日照時長較長，同時晝夜溫差巨大。長時間的日照和風吹，極其容易造成水分流失，土壤沙化。庫布其項目利用光伏陣列固沙和光伏組件遮陰，合理布設間距，可大幅度地削弱風速，有效固定沙地，降低揚沙起沙。同時，光伏發(fā)電電池組件吸收太陽能后可以有效降低太陽光對地面直射，對地面起到遮陰效果，降低地面溫度，降低地面水分的蒸發(fā)，促進植被自然恢復能力。光伏建設后期，在固定式光伏發(fā)電區(qū)對光伏區(qū)板間、板下沙漠土地全覆蓋撒施蘆葦沙障，有效減少地表蒸發(fā)，最大限度保持土壤的保水量。在雨季來臨前，采用噴播機、人工結合的方式，對沙障撒施區(qū)域進行全覆蓋混播草籽的復綠工程，輔以水沖沙柳種植，有效截留地表水份，促進板下植被生態(tài)恢復。
圖1 蘆葦沙障覆蓋
（二）沙漠生態(tài)養(yǎng)殖
庫布其項目計劃推動板下生態(tài)養(yǎng)殖，形成豐富多樣的治沙方式。在治沙工程取得有效進展的區(qū)域有序開展生態(tài)養(yǎng)殖。
生態(tài)養(yǎng)殖第一種方式是沙漠牧雞，通過合理利用沙化土地，開展沙漠牧雞生產(chǎn)活動，利用雞的施肥、松土、滅蝗、播種等特性，實現(xiàn)土壤改良和牧草增收。通過圍欄將場地進行分區(qū)，劃區(qū)輪牧，低密度籠式散養(yǎng)，每年可向沙地生物施肥約300-360千克/畝，三年后實現(xiàn)植被覆蓋度達到80%以上，產(chǎn)草量達到400千克/畝以上。
第二種是綿羊養(yǎng)殖。根據(jù)項目區(qū)場地條件，選擇合適的場地建設標準化羊舍，通過舍飼圈養(yǎng)模式養(yǎng)殖綿羊，并隨著固定支架光伏場區(qū)牧草產(chǎn)量的逐年提高，逐步擴大養(yǎng)殖規(guī)模。實現(xiàn)板間養(yǎng)殖、光伏發(fā)電、沙漠生態(tài)改善可持續(xù)循環(huán)產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)項目經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益相統(tǒng)一的現(xiàn)代化“牧光互補”畜牧養(yǎng)殖區(qū)。
圖2 沙漠牧雞養(yǎng)殖
?。ㄈ┤嵝灾Ъ軈^(qū)域生態(tài)種植
為更好的滿足治沙種植需求，項目創(chuàng)新性采用大跨度光伏空間智慧系統(tǒng)柔性支架方案，規(guī)劃了大跨度柔性支架區(qū)域，進一步提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、加強土壤治理能力。柔性支架每跨可單排26塊組件，在平坦地區(qū)最低點離地不小于4m。大跨度柔性支架的應用保證了大型農(nóng)機在板下全程使用，科學排布組件板減少土壤水分蒸發(fā)并保證植物光照需求、以組件基礎進行防沙固沙、以紅泥覆土、土壤改良劑和微生物有機肥科學添加進行治沙改土、板下開展四翅濱藜種植、接種肉蓯蓉并建立藥食同源產(chǎn)業(yè)，同時發(fā)展智慧農(nóng)牧業(yè)，從中選擇優(yōu)質(zhì)有機肥科學還田，形成生態(tài)保護和經(jīng)濟發(fā)展兼顧的良性循環(huán)體系。
圖3 柔支區(qū)域種植
三、取得成效
目前，庫布其項目已順利實現(xiàn)全容量并網(wǎng)，項目正式投產(chǎn)后，將產(chǎn)生良好的節(jié)能減排、生態(tài)治理、社會發(fā)展效益。
（一）節(jié)能減排效益
項目建成后，可向蒙西電網(wǎng)年均供應約41億度綠色電力，滿足超160萬戶家庭一年的用電，與同容量火電相比，項目每年可節(jié)約標煤123萬噸，減少煙塵排放量約1.23萬噸，減少二氧化硫排放量2.95萬噸，減少二氧化碳排放量319.8萬噸，減少氮氧化物排放量0.86萬噸，減輕大氣污染。
?。ǘ┥鷳B(tài)治理效益
項目所在區(qū)域植被覆蓋率有望由不足3%提升至60%以上，可修復近10萬畝沙漠，年均減少向黃河輸沙200萬噸，可促進黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展目標，修復和改善黃河流域生態(tài)環(huán)境，有效構筑北方生態(tài)安全屏障，保障黃河上游和京津冀地區(qū)生態(tài)安全，提高碳中和貢獻水平。
圖4 庫布其項目綠化景觀
?。ㄈ┥鐣l(fā)展效益
項目的建設將有力帶動地方經(jīng)濟發(fā)展，項目建設期、至少吸納1000人次原住農(nóng)牧民進行就業(yè)，每個家庭可實現(xiàn)年均增收10萬元左右；項目運營期，通過“公司+農(nóng)戶+合作社”的鄉(xiāng)村振興互助模式，每年可穩(wěn)定吸納500人次到項目進行組件清洗、板下種植作物除草澆水管護、開展牧業(yè)養(yǎng)殖等工作，可為每戶農(nóng)牧民年均增收5萬元左右。光伏治沙項目有效地帶動當?shù)剞r(nóng)牧民增收致富，為鄉(xiāng)村振興注入“能源動力”。與此同時，隨著綠化治沙工程的不斷深入與當?shù)丨h(huán)境的不斷改善，將陸續(xù)吸引各類引資開發(fā)項目，在為當?shù)貛泶罅抗ぷ骶蜆I(yè)機會的同時，也帶動了相關行業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展，更在此基礎上提升了人們的生態(tài)保護意識。
圖5 項目光伏區(qū)
四、工作展望
習近平總書記強調(diào)，“綠化祖國要擴綠、興綠、護綠并舉?！薄芭d綠，就是要注重質(zhì)量效益，拓展綠水青山轉化為金山銀山的路徑，推動森林‘水庫、錢庫、糧庫、碳庫’更好聯(lián)動，實現(xiàn)生態(tài)效益、經(jīng)濟效益、社會效益相統(tǒng)一?！蹦壳?，庫布其項目正處于興綠，護綠的關鍵時期，各項投產(chǎn)前工作安全有序開展。三峽人，正在用大漠中的一片片藍色“光伏?！睍鴮懢哂刑厣木G色趕考答卷。大漠光伏浩瀚藍，綠色長城萬里長，保護綠色生態(tài)，建設美麗中國，我們一直在路上！