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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)會副會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，可以拉動相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，帶動就業(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?？梢猿浞掷矛F(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物遷徙活動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？