近日，以“聚焦創新驅動 重構能源生態”為主題的“第八屆中國能源發展與創新論壇”在京召開。有專家提出，充分發掘沙漠、戈壁廣袤的土地資源和充沛的光能資源，建設以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏發電基地，創新發展沙漠光伏。
本報圍繞沙漠光伏的利好、問題和未來發展采訪了中國治沙學會副會長兼秘書長楊文斌與國家林業和草原局林草調查規劃院荒漠化監測評估處教授級高工孫濤。
發展沙漠光伏將實現哪些功能價值？
沙漠光伏發電主要是應用太陽能技術，通過利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。
光伏發電系統壽命長且具有清潔、無污染、效率高、維護成本低等優勢，是典型的色清潔能源。
太陽能資源作為必備條件，取之不盡用之不竭。
“根據監測數據表示，我國沙漠、戈壁面積119萬平方公里，國土資源、太陽能、風能資源豐富，擁有大片生態紅線區以外的未利用土地。”孫濤介紹道。
“從太陽輻射年總量來看，我國西北荒漠地區基本分布在太陽輻射最豐富帶(Ⅰ類區)以及很豐富帶(Ⅱ類區)的區域范圍內，太陽輻射總量高于1400kWh/m2，部分區域大于1750kWh/m2！睏钗谋笤诓稍L中告訴記者。
那么，發展沙漠光伏又能實現哪些功能價值呢？
“在確保沙漠戈壁地區生態穩定的前提下，利用沙漠、戈壁等荒漠區優勢資源的情況下，建立有利于促進沙漠地區生態環境的改善的規模性光伏電站，是踐行‘雙碳’目標、構建新型電力系統、實現能源綠色低碳轉型的重要途徑！睏钗谋笳f。
同時，楊文斌表示，對于那些水分條件非常差的沙漠、戈壁，建立規模性光伏電站是目前最好的資源利用途徑，是踐行錢學森“多采光、少用水、新技術、高效益”沙產業的重要途徑，可以拉動相關產業鏈的發展，帶動就業，從而為當地帶來顯著的生態和經濟效益。
光伏與治沙耦合效果明顯
目前，在我國典型分布的沙漠地區均建設有光伏電站。
據了解，截止到2021年，西北地區風電和光伏發電裝機合計占全國風光發電裝機容量的40.2%，高于全國的26.8%；西北地區光伏發電量約占全國光伏發電量的26.9%。
“2022年，以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏基地建設進展順利。第一批97.05GW基地項目已全面開工、部分已建成投產，第二批基地部分項目陸續開工，第三批基地已形成項目清單。”楊文斌說。
由于沙漠、戈壁等荒漠地區光伏園區建設易受風沙流活動影響，產生沙埋沙積現象，出現安全隱患。同時，光伏面板上發電效率受沙塵影響會降低，需要經常用水沖洗光伏板，運維成本較高。因此，大部分光伏園區在建設過程中同步開展了生態修復措施，包括鋪設沙障、建立防護林體系、種樹種草等措施，推動實現防沙治沙。
孫濤介紹了青海省海南州治沙和內蒙古自治區磴口縣治沙案例。
青海省海南州充分利用荒漠化土地發展光伏，規劃了609平方公里的光伏園區，累計完成投資940億元，建成216平方公里、總裝機1316萬千瓦的新能源基地。已建和在建清潔能源裝機容量2794萬千瓦，裝機容量已突破“兩個千萬千瓦”，占青海省裝機容量的69%，累計發電量突破500億千瓦時。
2022年6月26日，海南州光伏園區獲得吉尼斯世界紀錄認證，成為世界最大裝機容量的光伏發電園區。
同時治沙效果明顯，五年間全州沙化土地減少1.49萬公頃；據草地生態監測數據顯示，園區內植被蓋度達80%以上（指光伏板下），較園區外增加40%以上；植物種數由園區外的4種增加到園區內8種；園區內鮮草產量是園區外的4倍以上，生態修復成效十分明顯，大大減緩了土地沙化、草場退化的速度。
全年日照小時數在3100-3300小時以上的內蒙古自治區巴彥淖爾市磴口縣，把發展光伏和沙漠治理、節水農業相結合，在光伏基地外圍構筑防護林體系，場區內種植綠色經濟作物，實現林光或草光互補模式，首開國內光伏治理沙漠、發展農牧業的先河，集“沙漠+光伏+設施牧草”為一體，實現治沙、固沙1309畝。
未來應如何可持續發展？
雖然發展沙漠光伏，已有成功案例，但楊文斌表示，依然存在很多問題，為更好實現良性發展，需要多方面綜合考慮，必須加強沙漠、戈壁等地區的光伏建設和生態保護與修復的研究。
沙漠、荒漠區生態環境較為脆弱，環境容量有限，對人類的活動敏感性強，極易引發土地沙化和水土流失, 且遭到破壞后, 自我調節恢復能力極差，必須充分進行前瞻性科學評估。
例如，在光伏電站的選址上，應考慮荒漠地區生態保護修復需求、經濟社會發展需求、土地資源配置能力、電力系統技術進步等多種因素，對能夠產生顯著生態效益，對國家產業發展有重要意義，對鄉村振興有戰略性價值的地區，可納入優先發展區域。且對于適宜開發區域，須制定全面的防治預案，加強生態保護技術將可能的負面影響降至最低。
“為響應國家戰略，我們已經對荒漠區光伏電建設的立地類型進行了區劃，區劃出最優的、適宜的、以及不宜的光伏電站建設的立地類型，并初步提出了相應的生態環境保護性修復技術，對國家荒漠區光伏電建設具有重要的指導意義。”楊文斌說。
同時，楊文斌認為要將光伏發展與傳統治沙措施相結合？梢猿浞掷矛F有防風治沙、防護林建設、植樹種草技術，如實施草方格沙障等治沙措施，并在光伏電站外圍建設阻風帶，減少風沙對電站的危害。
在生態方面，光伏電站的建設過程，會產生如地表大面積推平對植被的破壞、清潔光伏板水洗造成的水資源過度使用、空隙較小板面的圍欄阻礙植物種子飄散及動物遷徙活動不利于生物多樣性保護等問題。
楊文斌表示，沙漠地區光伏電站建設須基于生態保護的約束，因地制宜、科學合理地實施生態修復措施，盡量減少場平、減少對原有土壤、植被的破壞。特別是在大型風光基地建設中，需嚴格按照“國家相關生態要求”原則，并盡可能降低用水量。
在經濟方面，沙漠、荒漠地區發展光伏需要投入大量的人力、物力和財力。
根據第六次全國荒漠化和沙化調查，我國八大沙漠面積合計53.83萬平方公里，我國西北還有65.42萬平方公里的戈壁。
與2014年相比，2019年全國沙化土地總面積減少了1.94%， 2000年以來，全國沙化土地面積已實現4個調查期持續減少，且近5年呈加速縮減趨勢；重度和極重度的沙化土地比例下降7.79%。
部分區域可利用的土地資源的減少、加上沙塵容易對光伏板支架產生風蝕，高溫易導致“熱斑效應”影響組件壽命等造成建設運維成本高、極端惡劣天氣對建設人員體力、耐力及技術能力也會產生挑戰。
楊文斌認為，在加強沙漠、戈壁等荒漠區的生態保護的前提下，大力發展光伏等清潔能源；利用這些清潔能源，引進新技術，大力發展節水型、電氣化、高技術、集約化的沙產業，提高農業和林草業智慧化水平，培育新型農村合作社，促進西北荒漠區鄉村振興。為沙漠、戈壁等荒漠區域走出一條綠色、高效的生態與產業耦合的新途徑，是干旱沙漠、戈壁等荒漠區振興的重要途徑。
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