2024年底舉行的中央經(jīng)濟工作會議指出，加快“沙戈荒”新能源基地建設(shè)。風能、太陽能在我國能源轉(zhuǎn)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(chǎn)的基地項目，寧夏騰格里沙漠新能源基地積極嘗試、創(chuàng)新模式，探索經(jīng)濟效益與生態(tài)效益雙贏，為同類項目建設(shè)運營積累了寶貴經(jīng)驗。
——編 者
騰格里沙漠南緣，陽光明媚。站在寧夏回族自治區(qū)中衛(wèi)市的沙丘上眺望，騰格里沙漠新能源基地一期項目近3萬畝、220余萬塊光伏板隨著沙丘起伏延伸，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(chǎn)的基地項目，也是國家第一條以開發(fā)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100萬千瓦項目于2023年4月全容量投產(chǎn)發(fā)電，年發(fā)電量達18億千瓦時。
隨著項目建設(shè)穩(wěn)步推進，一個綠能澎湃的新能源工程正在崛起。
探索生態(tài)產(chǎn)業(yè)模式
2022年4月，距離中衛(wèi)市區(qū)約25公里，騰格里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(nèi)蒙古的邊界，都是未來的光伏發(fā)電站。”面向連綿的沙丘，迎著漸起的風沙，時任龍源電力寧夏公司副總經(jīng)理吳吉軍拿著設(shè)計圖說，“一期100萬千瓦項目即將開工，一定要注重生態(tài)效益。”
“‘綠色能源+生態(tài)治理’，這個目標很好，但怎么實現(xiàn)？”中衛(wèi)市西郊林場場長唐希明說，“建設(shè)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(shè)計之初就考慮了這一點，我們計劃運用林光互補、農(nóng)光互補技術(shù)，探索光、林、草相結(jié)合的生態(tài)產(chǎn)業(yè)模式。”吳吉軍胸有成竹。
如今，驅(qū)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(jīng)排列整齊。早些年建設(shè)光伏電站，光伏板通常被直接安置在沙地上，像一簇簇蓬草。而在這里，粗壯的水泥樁頂著碩大的光伏板，仿佛向上生長的“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厘米。”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(shè)計，充分考慮了騰格里沙漠的獨特環(huán)境。早在施工前期，研究團隊就進行了大量調(diào)研。“在沙漠里，沙子的直徑只有0.2毫米，通常在距地表50厘米以下的地方跳躍式運動。”唐希明說，3米高的水泥樁牢牢扎在沙丘下面，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(fā)量，日常清洗面板的水流下來，也為植被生長創(chuàng)造了條件。”吳吉軍介紹，“除了板上發(fā)電、板下修復(fù)，我們還設(shè)計了板間種植的方案。每排板之間將近7米的間隙，為后期形成生態(tài)植被留足了空間。”
創(chuàng)新沙漠建設(shè)技術(shù)
驅(qū)車深入騰格里沙漠，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(shè)現(xiàn)場。“去年建設(shè)最高峰時有近6000人作業(yè)，現(xiàn)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(shè)部安全總監(jiān)藺鍇說。
今年是藺鍇駐守騰格里沙漠的第三年。2022年9月，一期項目舉行開工儀式，望著劃定的施工面積，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(shè)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(chǔ)工作，沒想到之前的建設(shè)方法在沙漠里不適用。”沙子細密，前腳推平，后腳一場大風就讓平坦的作業(yè)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”，邊推邊干。
場平、“鎖邊”后，按照先前的設(shè)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(yè)面又容易出現(xiàn)坍塌。“我們根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境改良工藝，加入引孔機，試著先少量注水，讓沙子結(jié)塊，再通過引孔、側(cè)引孔，打入預(yù)制管樁，為后期鋪設(shè)光伏面板提供了條件。”藺鍇說。
說話間，漫步光伏板的海洋，種種用心設(shè)計的細節(jié)映入眼簾。
“你看，一般的光伏發(fā)電中心，逆變器被安裝在落地的混凝土小屋子里，我們則采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(shè)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，都是追著太陽跑的。”在中衡第一光伏電站，龍源電力寧夏公司設(shè)備維保中心工程師柳洋正說著，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(tǒng)能根據(jù)太陽的位置，自動調(diào)節(jié)光伏板的角度。”
讓光伏板像向日葵一樣盡可能面向太陽，并非易事。為了測算出最高發(fā)電效率，運維人員根據(jù)氣象數(shù)據(jù)，做了大量的定量分析實驗。
每天12時到14時，是中衛(wèi)地區(qū)光伏發(fā)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，柳洋頂著烈日在沙漠里收集數(shù)據(jù)。“一期項目運行的前幾個月，我們嘗試各種角度，匯總數(shù)據(jù)觀察整體實效。”柳洋介紹。
“通過近10個月的運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，我們測驗出可變支架的最佳變化角度，年發(fā)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(fā)電量達922.8萬千瓦時，在業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。
發(fā)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(wǎng)運行帶來了挑戰(zhàn)。
“新能源輸電中心橫跨多個縣區(qū)，風電、光伏都有涵蓋，新能源的不確定性就是最大的挑戰(zhàn)。”國網(wǎng)中衛(wèi)供電公司副總經(jīng)理田炯說，“一片云就能讓光伏發(fā)電效率下降，不穩(wěn)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(fā)出“嗡嗡”聲，由光能轉(zhuǎn)化而來的部分電能被儲存在這里。“發(fā)電高峰期無法消納的電，會在配電不足時釋放出來，成為應(yīng)急儲備。”龍源電力寧夏公司設(shè)備維保中心主任工程師潘戰(zhàn)國說。
“發(fā)電站是‘源’，我們是‘網(wǎng)’，把電力送出去，有賴于雙方的配合。”打開手機，田炯向記者展示中衛(wèi)市的電網(wǎng)輸電情況。自上午8時開始，光伏、風電等新能源發(fā)電量呈一條陡峭直線狀攀升，在中午達到峰值，到19時驟然下降。夜晚，萬家燈火亮起，火電發(fā)力介入，和儲能電站一起彌補空缺。
眺望騰格里沙漠里這片占地近3萬畝的光伏海，年發(fā)電量可以滿足150萬個普通家庭一年的用電。在基地內(nèi)，植被覆蓋率已經(jīng)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，在騰格里沙漠里共規(guī)劃建設(shè)6吉瓦光伏治沙項目，已經(jīng)有2吉瓦并網(wǎng)，4000公頃沙漠得到有效治理，走出一條經(jīng)濟效益、生態(tài)效益、社會效益相得益彰的發(fā)展新路。”中衛(wèi)市委書記劉國強說。
向沙漠要綠色、向沙漠要效益，這片在沙海里開辟的熱土，正涌動著蓬勃的生命力。
《 人民日報 》（ 2025年02月11日 08 版）