不毛之地將成“綠電”熱土

近日，國家能源局把以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏基地的建設作為“十四五”新能源發展的重中之重，全力推動以上述地區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、光伏發電基地項目，不僅能夠推動風電光伏大規模、高水平發展，還能為經濟社會發展提供穩定優質的綠色電力支撐，推動我國能源綠色低碳轉型。

獨特自然條件帶來新能源發展潛力

“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。

該類地區風能、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、光伏資源的大規模開發和高質量發展。

除西藏以外，我國光照資源最好的地區大部分都位於“三北”地區。其中，西北地區更是我國沙漠、戈壁、荒漠分佈的主要區域。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，該電站一年的發電量可以承包1.8箇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）均處於騰格裏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域之一。國網甘肅電科院新能源所新能源消納技術分析室主管王定美説：“該地區年均日照時間長，風能資源豐富，面積廣闊，電網及外送通道基礎良好，是建設風電光伏基地的優選區域。”王定美表示，河西走廊區域內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。當前依託河西走廊沿線古浪、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劃；依託敦煌等區域規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、荒漠地區建設風電光伏基地還有利於改善當地生態環境、帶動地區產業的發展。

王定美説，在沙漠、戈壁、荒漠地區，要探索開展風電光伏治沙、防風、固草、生態系統保護和修復，構建新能源發電、生態修復、幫扶利民、生態旅遊、荒漠治理等多位一體的循環發展模式，提高新能源發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”，改善當地生態環境和人居環境，帶動產業發展，創造更多就業機會。

在內蒙古庫布齊沙漠，隆基清潔能源實施的“光伏治沙”項目就是在荒漠化地區進行“板上發電、板下種植、板間養殖”等綠色生態發展模式的積極探索。該項目是國內首個規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，餘電接入國家電網。該項目不僅是庫布齊光伏治沙模式的典範，更為全球荒漠化治理的多樣化發展提供了重要借鑑。

複雜地理環境導致挑戰機遇並存

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“三通一平”（即水通、電通、道路通和場地平整）難度較大；部分場地地形複雜，設備基礎施工難度較大；一些場地氣象條件複雜，需要考慮季節性防洪需求、季節性凍脹等問題。

但最大的技術挑戰，還是電網接入距離較遠和電網運行穩定性的問題。當地電網條件薄弱，大規模新能源電站併網後又要承擔較高的系統穩定風險。

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、戈壁和荒漠地區建設光伏電站。在寧夏銀川市興慶區黃河東岸的濱河新區，一片片太陽能光伏板整齊排列，如守衞疆土的鎧甲，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建設的兵溝200兆瓦光伏發電項目，佔地面積6355畝，於2021年11月全容量併網，是典型的荒漠型電站。

隆基清潔能源在充分考察、合理規劃的基礎上，設計了一條從電站出發、取徑內蒙古，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，項目採用了隆基單晶雙面半片Hi-MO5系列組件，轉換效率達21.1%。該組件基於最優尺寸理念而設計，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採用無人機對全廠組件、電纜節點進行熱斑檢測，發現問題及時處理。截至2022年7月31日，兵溝電站本年度已完成上網電量24124.32萬千瓦時，預計本年度發電小時數將高出寧東地區同等規模電站近150小時。

智能化或成後期運維發展方向

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

沙漠、戈壁、荒漠地區作為新能源建設的“主戰場”，自然環境相對複雜，常常面臨着高海拔、低氣温、強風沙等特殊惡劣環境，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境適應性、可靠性、智能化等方面，需要提出更高要求。”王定美説。

“荒漠電站的後期運維，建議向智能化運維發展。”李壯東説，通過後台大數據的計算和評估，優化運維工作安排，變傳統的被動巡檢、消缺，為針對性、計劃性的主動檢修。

同時，還應該藉助智能化巡檢和智能診斷系統等技術手段，提高運維工作效率，有效降低光伏電站故障，降低後期的運維成本。運維公司也應突破場站限制，主動支持電網，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，為電網提供支持，同時為光伏電站自身帶來更高的市場化收益。