當(dāng)前，沙漠占據(jù)整個(gè)地球陸地面積的三分之一，威脅著全球三分之二的國(guó)家和地區(qū)、五分之一的人口生存和發(fā)展?？梢哉f(shuō)，荒漠化是全人類(lèi)的共同挑戰(zhàn)，防治荒漠化是實(shí)現(xiàn)全球可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，是國(guó)際社會(huì)的共同期盼。
雖然荒漠治理過(guò)程中存在著重重困難，但通過(guò)荒漠生物多樣性保護(hù)與資源可持續(xù)利用，人類(lèi)可以改造荒漠、利用荒漠，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)荒漠化地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。
“防沙治沙與荒漠光伏產(chǎn)業(yè)融合前景廣闊，光伏本身可以實(shí)現(xiàn)治沙，同時(shí)光伏效益還可以反哺治沙。”中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所研究員高鑫說(shuō)。
一、“光伏治沙”，怎么治？
沙漠地區(qū)最豐富的資源之一就是陽(yáng)光，平均每年有超過(guò)3000小時(shí)的太陽(yáng)能照射時(shí)間，也就意味著這里超過(guò)一半的時(shí)間都能夠得到充足的日照。
既然如此，我們可以利用太陽(yáng)能光伏板將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能。但實(shí)現(xiàn)光伏治沙卻并不僅僅是鋪設(shè)光伏板這么容易，還面臨著許多比較棘手的問(wèn)題。
研究數(shù)據(jù)顯示，每平方米的沙漠每年可以吸收太陽(yáng)能2000千瓦時(shí)到3000千瓦時(shí)。以一般家庭的用電量來(lái)計(jì)算，僅需2平方米的沙漠就足以滿(mǎn)足一個(gè)家庭一整年的電力需求！
以騰格里沙漠為例，最初大家選擇的固沙方式是草方格固沙，工作人員將麥草埋進(jìn)沙子中形成網(wǎng)狀防護(hù)帶。這種方法在初始階段非常有效，但隨著時(shí)間的推移，沙子中的麥草容易腐爛，顯然沒(méi)有辦法長(zhǎng)期解決問(wèn)題。
后來(lái)他們選擇在光伏電站周邊種植沙生植物，比如梭梭木。這種植物根系生長(zhǎng)極快，具有強(qiáng)大的吸水和抗旱能力，可以抵御沙塵暴。
但很快他們又遇到了新的挑戰(zhàn)，如果風(fēng)沙太大難以抵御，吹進(jìn)光伏區(qū)后會(huì)將站內(nèi)的沙地吹散，光伏板基座也將裸露出來(lái)，造成財(cái)產(chǎn)損失甚至是人員傷亡。
于是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究實(shí)踐，他們找到了一種新的方法——一板三用，通俗點(diǎn)講就是利用光伏板發(fā)電、在板間種植植物、板下養(yǎng)牛羊，實(shí)現(xiàn)一塊土地的三重利用，這也是光伏治沙的核心所在。
在光伏板下種植的植物必須能夠適應(yīng)干旱缺水的氣候，而且不得長(zhǎng)得太高，以防遮擋住用于發(fā)電的陽(yáng)光。因此，高度僅有半米的黃芪等植物成為最佳選擇。
生長(zhǎng)時(shí)這些植物可以用來(lái)防風(fēng)固沙，等到成熟后，這些植物還可以制成中藥并出售，流入市場(chǎng)。光伏支架和組件就像一把大傘一樣，可以起到遮擋陽(yáng)光的作用，減少土地的直射光和水分蒸發(fā)，有利于植物的生長(zhǎng)。
二、光伏治沙綜合效益顯著
我國(guó)是荒漠化最嚴(yán)重的國(guó)家之一，沙化土地面積高達(dá)168.78萬(wàn)平方公里，約占國(guó)土面積的1/6。近年來(lái)，光伏治沙作為一種新業(yè)態(tài)，將治沙、發(fā)電兩個(gè)看起來(lái)毫無(wú)關(guān)聯(lián)的產(chǎn)業(yè)，巧妙地結(jié)合在一起，走出一條工業(yè)治沙的新路子。
王彥奎列出一組數(shù)據(jù)：光伏陣列建成后,能夠降低50%的南北向平均風(fēng)速，減少30%的土壤水分蒸發(fā)量。光伏產(chǎn)業(yè)園區(qū)板下植被蓋度達(dá)到80%以上，較園區(qū)外高出40%，典型荒漠植物種數(shù)達(dá)到8種，較園區(qū)外增加了1倍，園區(qū)內(nèi)鮮草產(chǎn)量是園區(qū)外的4倍以上，光伏治沙帶來(lái)的生態(tài)修復(fù)成效十分明顯。“光伏項(xiàng)目建設(shè)、綠化、安保，以及后期光伏板清洗、檢修、運(yùn)維，都需要大量的工作人員?？梢哉f(shuō)，光伏治沙給區(qū)域生態(tài)環(huán)境以及當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民生產(chǎn)生活，都帶來(lái)了直觀(guān)可見(jiàn)的改變。”
2021年10月，國(guó)家層面正式提出，在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)加快規(guī)劃建設(shè)大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目。自此，拉開(kāi)了在“沙戈荒”地區(qū)大規(guī)模建設(shè)風(fēng)電光伏基地的序幕。多地政府明確能建盡建、能并盡并、能發(fā)盡發(fā)。各發(fā)電企業(yè)和新能源企業(yè)也積極競(jìng)爭(zhēng)相關(guān)項(xiàng)目。
截至目前，第一批9705萬(wàn)千瓦大基地項(xiàng)目已全面開(kāi)工，其中“沙戈荒”地區(qū)項(xiàng)目9285萬(wàn)千瓦，將于今年年底前全部建成并網(wǎng)投產(chǎn)，第二批大基地項(xiàng)目已陸續(xù)開(kāi)工建設(shè)，第三批大基地項(xiàng)目清單已正式印發(fā)實(shí)施。根據(jù)規(guī)劃，到2030年，以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)光基地總裝機(jī)容量將達(dá)到4．55億千瓦。
“竭澤而漁不可取，要兼顧生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，才能辦好光伏治沙這件大事。近年來(lái)，相關(guān)企業(yè)在光伏治沙領(lǐng)域進(jìn)行了大膽探索，比如，通過(guò)沙漠大棚種植，讓曾經(jīng)寸草不生的塔拉灘種出了西瓜；在光伏產(chǎn)業(yè)園區(qū)開(kāi)展綿羊養(yǎng)殖試點(diǎn)、有序輪牧等。這些為光伏治沙產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。”王彥奎說(shuō)。
三、面臨系統(tǒng)性考驗(yàn)
如此規(guī)模的“沙戈荒”風(fēng)光大基地，除了常規(guī)的外送通道和消納問(wèn)題外，電站本身也面臨著系列難題。
“沙漠、戈壁、荒漠土地廣袤，但并不是所有地區(qū)都適合建設(shè)風(fēng)光大基地。”王彥奎指出，近年來(lái)，隨著各地風(fēng)電、光伏等清潔能源基地建設(shè)的不斷深入，光伏用地需求日益增加，一個(gè)1萬(wàn)千瓦的光伏項(xiàng)目需要建設(shè)用地250-400畝，“十四五”期間，‘沙戈荒’項(xiàng)目土地需求高達(dá)2200萬(wàn)畝。同時(shí)，這些地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱、風(fēng)沙危害和人口外流嚴(yán)重，是國(guó)家重要的生態(tài)功能區(qū)，適宜光伏基地建設(shè)用地十分有限，用地矛盾突出。
“沙漠、戈壁、荒漠類(lèi)毗鄰流動(dòng)沙丘和半固定沙丘，風(fēng)沙活動(dòng)必然導(dǎo)致沙塵落在光伏板上，對(duì)發(fā)電效率的影響最大可達(dá)30%，需要經(jīng)常用水沖洗，這也大幅增加了電站的運(yùn)維成本。”王彥奎進(jìn)一步指出，風(fēng)沙流還會(huì)對(duì)光伏組件造成磨蝕，沙丘移動(dòng)甚至還會(huì)掩埋電站防護(hù)圍欄和部分光伏子陣，給電站長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)。圍繞組件在極端干旱環(huán)境中穩(wěn)定性、防火防災(zāi)及可靠性方面，也要做一些針對(duì)性設(shè)計(jì)。
王彥奎表示，光伏治沙是交叉融合的新生事物，國(guó)家尚未出臺(tái)光伏治沙融合發(fā)展的支持政策，也無(wú)專(zhuān)門(mén)的機(jī)構(gòu)對(duì)光伏治沙工作進(jìn)行統(tǒng)一管理，使得光伏治沙更多停留在概念層面和入門(mén)階段。“不乏企業(yè)打著光伏治沙的旗號(hào)，只搞光伏電站開(kāi)發(fā)，不搞防沙治沙。而部分好的經(jīng)驗(yàn)做法沒(méi)能得到有效推廣，沒(méi)有將效益最大化。”
四、亟待“一攬子”政策支撐
在保護(hù)中發(fā)展、在發(fā)展中保護(hù)，是“沙戈荒”項(xiàng)目高質(zhì)量發(fā)展的應(yīng)有之義。
“光伏治沙雖已取得一定的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，但還只是局部的，許多政策及技術(shù)措施，還需要在實(shí)踐中繼續(xù)完善。”王彥奎指出，大基地建設(shè)才剛剛開(kāi)局，社會(huì)重視程度有余，但認(rèn)識(shí)深度需進(jìn)一步加強(qiáng)。大基地建設(shè)涉及財(cái)政、能源、林草、電網(wǎng)、金融等多個(gè)領(lǐng)域，面臨的是系統(tǒng)問(wèn)題，需要強(qiáng)有力的財(cái)政資金支持、土地資源匹配、新能源建設(shè)和消納指標(biāo)保障等系統(tǒng)性和全局性“一攬子”政策支撐。
王彥奎建議，相關(guān)部門(mén)應(yīng)立即著手進(jìn)行全國(guó)光伏治沙工作的摸底調(diào)研，在全國(guó)41個(gè)防沙治沙綜合示范區(qū)的框架下，梳理新建一批光伏治沙試驗(yàn)示范項(xiàng)目，對(duì)光伏治沙面臨的全局性和地域性問(wèn)題開(kāi)展全面、深入、系統(tǒng)的研究，引導(dǎo)大型光伏基地有序建設(shè)，將其打造成為與“三峽工程”和“三北工程”同等影響力的超大型國(guó)家戰(zhàn)略工程項(xiàng)目。
行業(yè)發(fā)展離不開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)支撐。王彥奎指出，隨著“沙戈荒”項(xiàng)目陸續(xù)上馬、建設(shè)、施工、運(yùn)營(yíng)，也勢(shì)必會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)造成一定影響，建議科技部門(mén)盡快組織專(zhuān)家研究出臺(tái)光伏治沙的技術(shù)模式和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先，對(duì)風(fēng)電光伏電站與生態(tài)環(huán)境的互饋關(guān)系進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和評(píng)估，盡早積累監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為新能源開(kāi)發(fā)和荒漠化防治的可持續(xù)和高質(zhì)量發(fā)展形成支撐，并推動(dòng)建立以中國(guó)光伏治沙為藍(lán)本的國(guó)際光伏治沙融合發(fā)展模式與標(biāo)準(zhǔn)。
最后
“光伏+生態(tài)治理”的融合發(fā)展模式正在迅猛發(fā)展并且迸發(fā)出巨大的能量，沙漠和植被不再是兩個(gè)沖突的詞語(yǔ)，黃沙和綠色也可以共存。
隨著國(guó)家大力推動(dòng)新能源基地建設(shè)和大家環(huán)保理念的鞏固加深，未來(lái)這里還將激發(fā)出無(wú)限的可能，成為集生態(tài)環(huán)保、科技創(chuàng)新、旅游文化、科普教育為一體的生態(tài)勝地。
茫茫沙海不再是一片寸草難生的死寂，而能夠展現(xiàn)出嶄新的生機(jī)。綠色的植被與藍(lán)色的光伏板交相輝映，大規(guī)模的綠色電力從這里源源不斷地輸送到千家萬(wàn)戶(hù)，讓沙漠煥發(fā)新的生命和活力。
原標(biāo)題：光伏與治沙，如何相輔相成共建“沙漠綠洲”？
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