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中國是荒漠化最嚴重的國家之一， 第六次全國荒漠化和沙化調(diào)查結(jié)果顯示，截至2019年，全國荒漠化土地面積257.37萬平方公里，占國土面積的26.81%；沙化土地面積168.78萬平方公里，占國土面積的17.58%。
黨的十八大以來，我國防沙治沙取得了顯著成效， 53%的可治理沙化土地得到治理。國家通過持續(xù)地系統(tǒng)性治理，我國荒漠化和沙化土地實現(xiàn)“雙逆轉(zhuǎn)”，面積持續(xù)“雙縮減”，程度持續(xù)“雙減輕”，沙漠、沙地植被蓋度和固碳能力持續(xù)“雙提高”，沙區(qū)生態(tài)狀況呈現(xiàn)“整體好轉(zhuǎn)、改善加速”態(tài)勢，荒漠生態(tài)系統(tǒng)呈現(xiàn)“功能增強、穩(wěn)中向好”態(tài)勢。重點治理區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了由“沙進人退”到“綠進沙退”的歷史性轉(zhuǎn)變。
“沙戈荒”地區(qū)蘊含豐富的風能、太陽能資源，擁有大片生態(tài)紅線區(qū)以外的未利用土地，國土空間資源豐富，在為人類生存帶來挑戰(zhàn)的同時，也是潛在的“能源綠洲。近年來，為推動實現(xiàn)碳達峰、碳中和的目標，新能源產(chǎn)業(yè)不斷蓄力，讓“不毛之地”漸漸開出了一朵朵“沙漠太陽花”。
一、我國沙漠光伏發(fā)電現(xiàn)狀
沙漠光伏發(fā)電就是在沙漠地區(qū)建設大規(guī)模的光伏電站，利用日照強度高、云量少等氣象條件，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，以滿足能源需求。由于沙漠地區(qū)光照強，光照時間長，更加利于光伏發(fā)電；且面積大、人員少，可以有效解決光伏電站占地面積大的問題，在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)加快規(guī)劃建設大型風電光伏基地項目已成為新能源行業(yè)“大勢所趨”。發(fā)展至今，我國沙漠地區(qū)光伏發(fā)電項目已逐漸形成規(guī)模并取得長足進步。
1、政策支持力度大
2023年3月，自然資源部辦公廳、國家林業(yè)和草原局辦公室、國家能源局綜合司發(fā)布關于支持光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)范用地管理有關工作的通知。鼓勵利用未利用地和存量建設用地發(fā)展光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)。在嚴格保護生態(tài)前提下，鼓勵在沙漠、戈壁、荒漠等區(qū)域選址建設大型光伏基地。
2、建設規(guī)模大
受鼓勵沙漠發(fā)展光伏政策的影響，中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐漸突破土地瓶頸，實現(xiàn)了光伏建設與生態(tài)開發(fā)的共同推進，進而為光伏企業(yè)的發(fā)展打開更大空間。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國沙漠地區(qū)現(xiàn)已建成多個光伏電站，如寧夏靈武光伏電站、新疆瑪納斯光伏電站等，且各個電站建設規(guī)模仍在不斷擴大，數(shù)量和裝機容量都在穩(wěn)步提升。值得一提的是，全球最大“沙戈荒”風光基地項目——“三峽集團庫布其風光基地項目”已于今年春季開工。縱觀來看，在騰格里、巴丹吉林、庫布其和烏蘭布和四大沙漠邊緣，以“沙戈荒”地區(qū)為重點的大型風電光伏基地規(guī)模達4.5億千瓦。
3、技術改造升級快
光伏治沙技術是一種集多種技術于一體的綜合性治沙方案，具有較高的經(jīng)濟效益和社會效益，以太陽能光伏發(fā)電技術為主，輔以植被覆蓋、沙障固定、土地復墾技術及生態(tài)旅游開發(fā)技術等措施。隨著技術的不斷發(fā)展，我國光伏發(fā)電技術也在不斷升級，發(fā)電效率得到提升，為沙漠光伏發(fā)電提供了更加成熟的技術保障。
4、發(fā)展空間大
據(jù)相關部門測算，如果我國荒漠化面積的1%用于新能源發(fā)電，其裝機容量將超過目前我國發(fā)電總裝機容量。此外， “光伏+治沙”的經(jīng)濟效益不容忽視，每畝沙漠每年產(chǎn)值可達1.06萬元，產(chǎn)業(yè)潛力巨大。
二、項目建設主要難點
1、經(jīng)濟效益
隨著沙漠資源的不斷開發(fā)與利用，沙漠發(fā)電受到前所未有的重視，沙漠光伏發(fā)電設備的使用情況受到極大關注?！吧掣昊摹眻鼍跋?，如何提高發(fā)電效率顯得尤為重要。
影響因素
1)沙塵堆積
戈壁、荒漠、草原地區(qū)建設的光伏電站通常選址偏遠，且易出現(xiàn)風沙天氣、降水量也較小，設備上的沙塵堆積嚴重，管理人員無法經(jīng)常去到項目區(qū)域?qū)﹄娏υO備的組件進行徹底清洗。因此，沙漠地區(qū)的組件非常容易被沙塵遮擋，從而降低了光伏電站的發(fā)電量與發(fā)電效率。
2)高溫
光伏組件的電壓和電流輸出隨溫度變化而變化，沙漠中日照時間長溫度高，對光伏設備會產(chǎn)生一定影響，從而降低組件的實際發(fā)電效率。因此，在組件選型吋，應充分考慮溫度變化引起的電壓和電流變化，選擇適用于沙漠的耐高溫組件。
3)功率損耗
根據(jù)沙漠光伏發(fā)電電站的現(xiàn)有設計和施工經(jīng)驗，經(jīng)相關分析計算，電纜直流部分的功率損耗約占系統(tǒng)功率損耗的 3%，對沙漠光伏電站的發(fā)電效率產(chǎn)生嚴重影響。因此，在沙漠光伏電站的開發(fā)建設過程中可以采用升壓的方法，將高壓電纜用作交流線纜，減少改部件的功率損耗。
改進措施
1)定期清洗維護光伏組件
光伏電站的實際運行后，需要專業(yè)人員對光伏發(fā)電系統(tǒng)效率作出分析，并定期清潔光伏組件，確保光伏發(fā)電設備的工作效率。據(jù)悉，清潔的太陽能組件，可以使光伏電站的發(fā)電量增益約 100 萬度，發(fā)電效率整體提升 3%。
2)做好設備選型工作
在選擇逆變器時，要優(yōu)先選擇質(zhì)量高、故障率低且輸出穩(wěn)定的產(chǎn)品。預算充足的情況下，優(yōu)先選擇非晶合金變壓器。因為非晶變壓器的空載損耗和空載電流非常小，一般為傳統(tǒng)變壓器的三分之一，使用非晶合金變壓器可以將沙漠光伏電站的發(fā)電效率提高1%以上。
2、環(huán)境效益
結(jié)合經(jīng)濟性、光照資源等因素綜合考慮，“光伏治沙”既可以實現(xiàn)固沙的作用，還能夠吸收光照降低土地溫度，減少水分蒸發(fā)。同時，光伏組件對植物、動物同樣具有保護作用，讓原本裸露沙化的土地再次披上“綠衣”。
然而，“沙戈荒”地區(qū)建設的光伏發(fā)電項目通常占地面積較大，且沙漠地區(qū)氣候干旱、區(qū)域內(nèi)降水量少，地貌類型特殊，土壤質(zhì)地較粗、結(jié)構松散，生態(tài)脆弱、地表擾動后恢復難度大、速度慢，對于項目開發(fā)建設過程中引發(fā)的水土流失及生態(tài)環(huán)境影響必須格外重視。
防治經(jīng)驗：
1)項目區(qū)在不具備灌溉條件時，不宜種植高大喬木，避免遮擋電池板以及吸引鳥類，水保措施應以工程措施為主，植物種類應選取耐旱耐貧瘠的草灌植物；具備灌溉條件時，在升壓站內(nèi)可種植適當數(shù)量的耐旱喬木。
2)升壓站內(nèi)雨水排水應采用沿站內(nèi)道路散排方式，因地制宜對場地平整坡度做出規(guī)劃，使雨水順道路排出站外。
3)沙漠區(qū)宜采用平鋪式柴草沙障，沙障方格內(nèi)撒播草種，如刺蓬等，以減緩沙丘移動。
4)項目區(qū)周邊空地及主道路兩旁適當種植綠化樹木。
5)加強苗期澆水、管護，以提高植被的成活率。
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