從空中俯瞰位于內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市杭錦旗獨貴塔拉鎮(zhèn)的蒙西基地庫布其200萬千瓦光伏治沙項目。
圖為蒙西基地庫布其200萬千瓦光伏治沙項目的光伏板組成的“藍色海洋”。
隨著蒙西基地庫布其200萬千瓦光伏治沙項目的建設推進，庫布其沙漠中立起一片片光伏板，出現(xiàn)了一片片綠化景觀。
這是庫布其光伏治沙項目打造的1000畝沙漠牧雞養(yǎng)殖項目，首批養(yǎng)殖5000只，將新能源發(fā)電產業(yè)同沙漠生態(tài)治理以及現(xiàn)代農牧養(yǎng)殖業(yè)有機結合。
（以上圖片均由內蒙古庫布其光氫治沙新能源有限公司供圖）
深夜的庫布其沙漠抬頭可見點點星光，繁星之下，幾百萬塊緊密相連的光伏板猶如深藍色的海洋，遠處的升壓站樓和設備室里燈火通明，一場送電并網的操作正在進行。
2023年11月29日，“十四五”時期第一批開工建設的大型風電光伏基地項目之一——蒙西基地庫布其200萬千瓦光伏治沙項目成功并網。這是目前中國單體規(guī)模最大的光伏治沙項目，年均生產綠電約41億千瓦時，每年可節(jié)約標準煤約123萬噸，減少排放二氧化碳約319萬噸。該項目還同步采用了微創(chuàng)氣流植樹法、風向數據法、無人機飛播等先進技術，修復治理沙漠面積10萬畝。隨著項目的建成，當地的生態(tài)環(huán)境得到了改善，夏天的時候，多彩的波斯菊在庫布其沙漠的公路邊競相綻放。
從漫漫沙海到“藍色海洋”
奔騰的黃河，在華夏大地上“寫”下一個大大的“幾”字后，一路向東，流向大海。在“幾”字頂部內側，是中國第七大沙漠——庫布其沙漠。蒙西基地庫布其200萬千瓦光伏治沙項目就位于沙漠腹地的內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市杭錦旗獨貴塔拉鎮(zhèn)，在這十萬畝沙漠里并網發(fā)電。
“光伏與治沙有著先天的資源互補優(yōu)勢。”項目建設負責人趙金泉向本報介紹：“沙漠面積廣闊、日照充足，為光伏發(fā)電提供了所需的土地和光照資源。光伏板吸收太陽光線，遮擋日照，減少沙漠水分蒸發(fā)，還能夠有效降低風速，很好改善植物的生態(tài)環(huán)境。”
2022年6月，三峽集團的建設者來到這片茫茫沙漠，開始了“光伏+治沙”的生態(tài)治理之路。歷經一年多的時間，由200萬千瓦光伏電站和10萬畝沙漠治理生態(tài)建設工程組成的項目建成并開始運轉。
在荒蕪的沙漠中進行工程建設，并非易事。“這里只有漫天風塵和遍地黃沙，風大時刮得人都站不穩(wěn)。”這是趙金泉對庫布其沙漠的最初記憶。
防風固沙，是庫布其光伏治沙項目邁出的第一步。首先，要用上百輛的推土機將沙漠推平整，得到大片平整的沙漠后才能便于57萬根樁腿的固定，以及約440萬塊光伏板的安裝。在項目建設期間，施工人員還會在光伏場區(qū)同步鋪設蘆葦沙障防風固沙。
項目相關負責人張海濱記得，2023年10月底，庫布其光伏治沙項目光伏組件安裝工作順利完成后，光伏發(fā)電區(qū)固沙工程隨即全面鋪開。在地面，一輛輛滿載干蘆葦的卡車開進光伏場區(qū)，工人把蘆葦均勻地鋪撒在整個場區(qū)，形成防風固沙的蘆葦沙障；在空中，一架架無人機往來穿梭，把21萬斤羊柴、花棒、沙米、沙打旺等植物種子均勻播撒在光伏場區(qū)。
搭建好光伏板，只是電站建設的一環(huán)。為了保證所發(fā)電力平穩(wěn)送出，項目還需要搭配建設升壓站和儲能系統(tǒng)。項目共建設了3座光儲升壓站，陽光在光伏板上轉化為電能，順著千萬條集電線路匯集到升壓站。
2023年11月29日，蒙西基地庫布其200萬千瓦光伏治沙項目成功并網。如今，這片漫漫沙海，變身成為由約440萬塊光伏板組成的一眼望不到邊的“藍色海洋”。
并網成功的那天是最讓建設者李金冬難忘的日子。當天，她在朋友圈這樣寫道：“蒙西基地庫布其200萬千瓦光伏治沙項目是我入職以來參與的第一個項目，作為它的建設者，從開建到竣工，見證了它的成長。在合閘送電的那一刻，一想到這里送出的電會點亮千家萬戶，作為一名電力從業(yè)人員，我的自豪感油然而生。”
多項創(chuàng)新技術嶄露頭角
作為全國單體規(guī)模最大的光伏治沙項目，庫布其光伏治沙項目應用了多項創(chuàng)新技術，使建設得以更順利地開展。
“庫布其光伏治沙項目是中國首個在沙漠區(qū)域大面積應用柔性支架材料的光伏治沙項目。”項目工程負責人王繼業(yè)說：“柔性支架最低沿離地3米，支架跨度32米，為項目實施‘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)光伏治沙模式做好準備。”
通過雙玻組件實現(xiàn)板上雙面發(fā)電，可增加發(fā)電量5%—10%；板下種植優(yōu)質牧草和藥材等作物，實現(xiàn)立體生態(tài)種植；板間運用先養(yǎng)雞后養(yǎng)羊的“畜禽草耦合”治沙技術實施養(yǎng)殖，畜禽糞便還田治沙改土，實現(xiàn)“板上發(fā)電、板下種植、板間養(yǎng)殖、治沙改土、鄉(xiāng)村振興”的“光伏+”多重效益。
光伏板下，一大群雞正在悠閑地散步、覓食，時不時發(fā)出歡快的鳴叫聲，為寂靜的沙漠帶來勃勃生機。據王繼業(yè)介紹，這是庫布其光伏治沙項目打造的1000畝沙漠牧雞養(yǎng)殖項目，首批養(yǎng)殖5000只，將新能源發(fā)電產業(yè)同沙漠生態(tài)治理以及現(xiàn)代農牧養(yǎng)殖業(yè)有機結合，進行生態(tài)保護和經濟發(fā)展兼顧的良性循環(huán)體系的初步探索。
微創(chuàng)氣流植樹法、風向數據法、無人機飛播等創(chuàng)新技術被成功應用到治沙工程建設中。治沙過程中，工程師根據風向大數據模型精準規(guī)劃，指導工人定位種植，促使風吹、樹擋、沙降的自然力與人力相互作用；工人兩人一組，一人手持水槍在沙地上沖出種植微孔，另一人迅速跟上點插樹苗，10秒種下一棵小樹苗。除了人工播種，無人機飛播技術也將治沙效率大幅提升。用具有GPS或GNSS衛(wèi)星定位導航功能的無人機，攜帶特殊處理的植物種子，通過大數據技術進行高頻度、精準計算株行距后，采用彈射方式，將種子從低空彈射進入飛播造林特定立地區(qū)域，從而實現(xiàn)飛播造林種草。
經過一年多的治理，治沙工程已完成綠化種植3000多畝、草方格鋪設1萬畝、蘆葦沙障鋪設1萬多畝。光伏場站外圍防風阻沙碳匯林帶、光伏發(fā)電區(qū)防風綠化隔離帶以及景觀綠化工程等基本完成。
在庫布其200萬千瓦光伏治沙項目，現(xiàn)場運行人員還結合已有設備使用情況和現(xiàn)場實際使用情況，對箱變安裝方式進行了創(chuàng)造性設計，發(fā)明了一種箱式變壓器安裝平臺。
通過對舊式箱變安裝臺進行優(yōu)化升級，用全新的安裝方式架起箱式變壓器，可以極大提升空間利用率。庫布其200萬千瓦光伏治沙項目有600多個方陣，每個方陣都配有箱式變壓器，這項設計直接提升了箱變的使用效率。另一方面通過對箱式變壓器的優(yōu)化安裝可以有效地解決箱式變壓器的泄露油難以清理的問題，進一步提升變壓器使用效率，延長變壓器使用壽命。
“這種新型箱式變壓器安裝平臺在增加空間利用率的同時，又極大地節(jié)約了運行成本，保障變壓器長久穩(wěn)定運行的效果，為整個變壓器的安裝方式提供了新的思路，也助力了整個光伏治沙行業(yè)的發(fā)展。”張海濱說。
同時，庫布其沙漠光伏治沙項目緊盯光伏發(fā)電產業(yè)發(fā)展方向，打造了首個商業(yè)運行的兆瓦級鈣鈦礦光伏項目。
鈣鈦礦作為一種新型太陽能電池材料，具有高效、穩(wěn)定、成本低等優(yōu)點，是未來光伏技術發(fā)展的重要方向之一。庫布其光伏項目實現(xiàn)鈣鈦礦地面光伏項目的順利并網，為能源領域科技創(chuàng)新貢獻力量。“三峽集團將積極推進項目后續(xù)運行工作，持續(xù)做好運行數據監(jiān)測記錄和匯總分析，全面綜合評估鈣鈦礦光伏組件的設備可靠性和發(fā)電特性，并在此基礎上繼續(xù)探索鈣鈦礦組件在其他典型特征氣候環(huán)境下的應用，為進一步推廣鈣鈦礦組件商業(yè)應用提供數據支撐，為能源領域科技創(chuàng)新貢獻力量。”張海濱說。
帶來生態(tài)保護新模式
庫布其沙漠是中國排名第七的大沙漠，生態(tài)環(huán)境十分脆弱。隨著蒙西基地庫布其200萬千瓦光伏治沙項目的建設推進，庫布其沙漠中立起一片片光伏板，筑起一條條防護綠化帶，用全新的生態(tài)治沙模式改善沙漠流沙移動、沙塵暴肆虐和綠植稀少等現(xiàn)狀，開啟了生態(tài)產業(yè)與光伏產業(yè)協(xié)同發(fā)展的新局面，為實現(xiàn)板下治沙、生態(tài)優(yōu)化、產業(yè)發(fā)展起到了良好的先導作用。
在光伏板下，大規(guī)模的農牧業(yè)機械化生產正在有條不紊地進行著。
板下種植了大量牧草和藥材，板間運用“畜禽草耦合”的養(yǎng)殖方法。立體生態(tài)的治沙模式給這片沙漠穿上了一件保護的外衣，防止沙漠流動。而上面的光伏板，遮擋住了炎炎烈日，降低土地溫度，減少水分蒸發(fā)，增加土壤水分累積，為板下的牧草和畜牧建造了一個舒適的“家”。
“截至2023年12月底，整個光伏場區(qū)全部被蘆葦沙障覆蓋。等到今年開春，播下的草種冒出嫩芽，整個光伏場區(qū)將披上綠色外衣。”趙金泉介紹。
“具體來講，光伏組件在沙漠中大規(guī)模安裝，可為地表遮光擋風，減少地表水分蒸發(fā)，有效降低風速。項目建成后，可修復10萬畝沙漠，年均減少向黃河輸沙200萬噸，將有效構筑生態(tài)安全屏障，保障黃河上游和京津冀區(qū)域生態(tài)安全。”張海濱說。
庫布其光伏治沙項目的建設還有力帶動了地方經濟和農牧民就業(yè)。建設期間，項目吸納超過1000人次農牧民就業(yè)。運營期間，項目通過“公司+農戶+合作社”的鄉(xiāng)村振興互助模式，預計每年可穩(wěn)定吸納500人次從事組建清洗、板下農作物種植管護、牧業(yè)養(yǎng)殖等工作。
獨貴塔拉鎮(zhèn)的居民老劉多年來依靠種地和放牧為生。由于環(huán)境所限，他的收入并不寬裕，他也曾想過外出打工，卻又放不下需要照顧的家庭。隨著光伏治沙項目的建設，老劉注意到了沙漠里出現(xiàn)的“藍板板”，于是報名參加了光伏板的組件安裝工作，用勤勞的雙手為自己增加了收入。像老劉一樣，當地居民的收入不斷增加，其他各行各業(yè)的經濟發(fā)展也得到了帶動，治理沙地的社會功能得以發(fā)揮，取得了良好的社會效益，提升了當地居民的幸福指數。
在庫布其光伏治沙項目所在的獨貴塔拉鎮(zhèn)有一條公路，人們親切地稱之為“花香大道”。隨著光伏場站外圍防風阻沙碳匯林帶、光伏發(fā)電區(qū)防風綠化隔離帶以及景觀綠化工程的完成，2023年的夏天，豐富多彩的波斯菊在大道兩旁爭相綻放，“花香大道”變得名副其實。
“隨著綠化治沙的不斷深入，環(huán)境的不斷改善，這里將陸續(xù)吸引各類引資開發(fā)項目，逐步增強經濟發(fā)展后勁。此外，項目建成后，猶如深藍色海洋的光伏區(qū)域可打造成旅游觀光的景點，吸引游客前往，促進當地旅游業(yè)發(fā)展。”趙金泉說。
當人們回想起并網的那個夜晚，電話中一聲“送電成功”，標志著國內當期單體最大光伏治沙項目開始運行。從漫天黃沙埋人眼，到一片光伏藍海造福萬千，“花香大道”的花香吹進了大家的心田。
