一個“沙戈荒”基地的綜合效益賬

2024年底舉行的中央經濟工作會議指出，加快“沙戈荒”新能源基地建設。風能、太陽能在我國能源轉型中扮演重要角色，作為國家千萬千瓦級“沙戈荒”風電光伏基地中首個備案、開工、投產的基地項目，寧夏騰格裏沙漠新能源基地積極嘗試、創新模式，探索經濟效益與生態效益雙贏，為同類項目建設運營積累了寶貴經驗。

——編 者

騰格裏沙漠南緣，陽光明媚。站在寧夏回族自治區中衞市的沙丘上眺望，騰格裏沙漠新能源基地一期項目近3萬畝、220餘萬塊光伏板隨着沙丘起伏延伸，金色沙漠成為靛藍海洋。

這個蔚為壯觀的光伏基地，是國家千萬千瓦級“沙戈荒”基地中首個備案、開工、投產的基地項目，也是國家第一條以開發沙漠光伏大基地、輸送新能源為主的特高壓輸電通道——“寧電入湘”工程的重點配套項目。一期100萬千瓦項目於2023年4月全容量投產發電，年發電量達18億千瓦時。

隨着項目建設穩步推進，一個綠能澎湃的新能源工程正在崛起。

探索生態產業模式

2022年4月，距離中衞市區約25公里，騰格裏沙漠東南部的沙丘上，一場討論正在進行。

“從這兒到寧夏和內蒙古的邊界，都是未來的光伏發電站。”面向連綿的沙丘，迎着漸起的風沙，時任龍源電力寧夏公司副總經理吳吉軍拿着設計圖説，“一期100萬千瓦項目即將開工，一定要注重生態效益。”

“‘綠色能源+生態治理’，這個目標很好，但怎麼實現？”中衞市西郊林場場長唐希明説，“建設首個‘沙戈荒’基地，必須考慮沙漠植被生長的實際情況。”

“項目設計之初就考慮了這一點，我們計劃運用林光互補、農光互補技術，探索光、林、草相結合的生態產業模式。”吳吉軍胸有成竹。

如今，驅車駛過一期工程的核心——中衡第一光伏電站，一排排光伏板已經排列整齊。早些年建設光伏電站，光伏板通常被直接安置在沙地上，像一簇簇蓬草。而在這裏，粗壯的水泥樁頂着碩大的光伏板，彷彿向上生長的“大樹”，形成一片壯闊的“森林”。

“以前的光伏板離地間隙一般只有四五十釐米。”唐希明介紹，“在中衡第一光伏電站，板架離地兩米，高度更合理。”

這樣的設計，充分考慮了騰格裏沙漠的獨特環境。早在施工前期，研究團隊就進行了大量調研。“在沙漠裏，沙子的直徑只有0.2毫米，通常在距地表50釐米以下的地方跳躍式運動。”唐希明説，3米高的水泥樁牢牢紮在沙丘下面，光伏板平均離地間隙高了，方便風沙快速通過。

“此外，光伏板遮擋太陽照射，還可以減少板下的蒸發量，日常清洗面板的水流下來，也為植被生長創造了條件。”吳吉軍介紹，“除了板上發電、板下修復，我們還設計了板間種植的方案。每排板之間將近7米的間隙，為後期形成生態植被留足了空間。”

創新沙漠建設技術

驅車深入騰格裏沙漠，在石子鋪成的沙漠公路上顛簸近半個小時，就來到了二期項目建設現場。“去年建設最高峯時有近6000人作業，現在二期項目主體工程施工完畢，進入收尾階段。”龍源電力寧夏公司工程建設部安全總監藺鍇説。

今年是藺鍇駐守騰格裏沙漠的第三年。2022年9月，一期項目舉行開工儀式，望着劃定的施工面積，第一次來到沙漠的藺鍇感到不可思議，“放眼望去全是荒漠，這地方真能長出綠草來？”

項目建設的第一階段是場平——5個標段的700輛推土機同時開工，計劃將海浪般的沙丘推平。

“這原本是一項簡單的基礎工作，沒想到之前的建設方法在沙漠裏不適用。”沙子細密，前腳推平，後腳一場大風就讓平坦的作業面變得“波浪起伏”。項目組臨時想招，在施工場地邊緣先扎麥草方格、栽種沙生植物，用植被“鎖邊”，邊推邊幹。

場平、“鎖邊”後，按照先前的設計，施工團隊為光伏板打水泥基樁，但新的難題又來了。

沙子雖然細小松軟，但打樁越深越瓷實，特別費力。好不容易打進去，沒等安裝樁子，作業面又容易出現坍塌。“我們根據現場環境改良工藝，加入引孔機，試着先少量注水，讓沙子結塊，再通過引孔、側引孔，打入預製管樁，為後期鋪設光伏面板提供了條件。”藺鍇説。

説話間，漫步光伏板的海洋，種種用心設計的細節映入眼簾。

“你看，一般的光伏發電中心，逆變器被安裝在落地的混凝土小屋子裏，我們則採用了水泥基樁支撐的小屋子方案。”龍源電力寧夏公司工程建設部土建專工楊彥瑋介紹，這樣的離地間隙可以防止沙子堆積，同時減小逆變器與地面的接觸面積，減少對地表植被的破壞。

提高整體運營效率

“我們的光伏板，都是追着太陽跑的。”在中衡第一光伏電站，龍源電力寧夏公司設備維保中心工程師柳洋正説着，頭頂太陽能光伏板上的可變角度支架“嗡嗡”作響，“跟蹤支架系統能根據太陽的位置，自動調節光伏板的角度。”

讓光伏板像向日葵一樣儘可能面向太陽，並非易事。為了測算出最高發電效率，運維人員根據氣象數據，做了大量的定量分析實驗。

每天12時到14時，是中衞地區光伏發電功率最大的時段，也是運維組開展研究的黃金時間段。陽光最熾熱的時候，柳洋頂着烈日在沙漠裏收集數據。“一期項目運行的前幾個月，我們嘗試各種角度，彙總數據觀察整體實效。”柳洋介紹。

“通過近10個月的運行數據統計分析，我們測驗出可變支架的最佳變化角度，年發電量比固定支架提升約8.9%。”柳洋介紹，中衡第一光伏電站單日最高發電量達922.8萬千瓦時，在業內處於領先水平。

發出來的電如何安全高效外送？“寧電入湘”，新能源是主要電力輸送源，這給整體電網運行帶來了挑戰。

“新能源輸電中心橫跨多個縣區，風電、光伏都有涵蓋，新能源的不確定性就是最大的挑戰。”國網中衞供電公司副總經理田炯説，“一片雲就能讓光伏發電效率下降，不穩定的電能供給會影響新能源的消納。”

“除了通過火電進行配平，中衡第一光伏電站還配備了負荷10%的儲能電站，進行電箱配儲。”走近儲能電站，巨大的線圈發出“嗡嗡”聲，由光能轉化而來的部分電能被儲存在這裏。“發電高峯期無法消納的電，會在配電不足時釋放出來，成為應急儲備。”龍源電力寧夏公司設備維保中心主任工程師潘戰國説。

“發電站是‘源’，我們是‘網’，把電力送出去，有賴於雙方的配合。”打開手機，田炯向記者展示中衞市的電網輸電情況。自上午8時開始，光伏、風電等新能源發電量呈一條陡峭直線狀攀升，在中午達到峯值，到19時驟然下降。夜晚，萬家燈火亮起，火電發力介入，和儲能電站一起彌補空缺。

眺望騰格裏沙漠裏這片佔地近3萬畝的光伏海，年發電量可以滿足150萬個普通家庭一年的用電。在基地內，植被覆蓋率已經從原始地貌的不足5%增長到如今的25%，局部植被覆蓋率甚至超過40%。

“截至目前，在騰格裏沙漠裏共規劃建設6吉瓦光伏治沙項目，已經有2吉瓦併網，4000公頃沙漠得到有效治理，走出一條經濟效益、生態效益、社會效益相得益彰的發展新路。”中衞市委書記劉國強説。

向沙漠要綠色、向沙漠要效益，這片在沙海里開闢的熱土，正湧動着蓬勃的生命力。