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位于甘肃省张掖市甘州区的龙首滩光伏发电站光电集阵。 |
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2021北京国际风能大会暨展览会日前在中国国际展览中心举行，展会面积达6万余平方米，600多家中外企业展示了最新的技术和产品。图为参观者在展览会上了解风电半直驱传动系统。 |
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10月16日，在内蒙古蒙西基地库布其200万千瓦光伏治沙项目区待命的施工机械。 |
一辆辆挖掘机开动起来，一处处工地热火朝天，在中国西北部的沙漠、戈壁、荒漠，一批新能源大型工程启动建设，未来将为企业和居民送去“绿色电力”。
10月中下旬，内蒙古、甘肃、青海、宁夏4省区集中组织开工多个大型风电光伏基地项目，规模近3000万千瓦，拉开了中国第一批装机容量约1亿千瓦项目的开工序幕。国家发改委有关负责人表示，这批项目将实现生态、经济、减碳等多重效益，以实际行动向世界展现中国坚定不移走绿色发展道路和实现碳达峰、碳中和的决心。
环境更好
发电治沙一举多得
10月16日，内蒙古蒙西基地库布其200万千瓦光伏治沙项目在鄂尔多斯市杭锦旗举行开工仪式。作为全国最大的光伏治沙项目，该项目的开工标志着中国“光伏+治沙”生态综合治理进入新阶段。
提及曾经的库布其沙漠，不少人的第一印象是漫天黄沙、寸草不生。地处鄂尔多斯高原北部的库布其沙漠曾是京津冀地区的主要风沙源，被人们称为“悬在首都上空的一盆沙”。然而，如今的库布其沙漠早已难见飞沙扬砾。在这里，绿化面积约3200平方公里，植被覆盖度约53%，生态环境得到明显改善。
从荒沙到绿洲，变化何以实现？
“上世纪80年代起，我们就一直在探索如何治沙。”亿利集团是当地较早探索治沙路径的企业，该集团执行董事张永春告诉记者，早期通过固沙植树，库布其沙漠的治沙工程取得了一定成效。不过，治沙过程往往投资大、周期长、见效慢，仅靠固沙植树远远不够，还须建立长效机制。“光伏治沙就是用产业反哺治沙的一种重要手段。”
光伏能发电，咋还能治沙？张永春解释，在沙漠地区建造光伏电站可谓一举多得。
“一方面，沙漠的气候和区位条件适合光伏发电。”张永春告诉记者，库布其沙漠是新能源富集区，年均日照时数超过3180小时，适宜发展光伏产业。另一方面，光伏板占地面积较大。在沙漠上搭建光伏电站，符合禁止在生态红线区等建设光伏电站的要求。光伏板吸收光照发电的同时，还能起到抵御风沙、降低地面温度的作用，有利于减少土壤水分流失，为植被提供适宜生长的环境。
“我们在光伏板底下种过中药材，收成不错！现在还种着土豆、南瓜，年产量均达到上亿吨。”张永春告诉记者，“发展光伏治沙的最终目的，就是要把曾经的‘不毛之地’变成可以利用的土地，真正实现‘荒沙变农田’。”
如今，光伏治沙已成为修复库布其沙漠生态的长效机制。光伏治沙在规模不断壮大的同时，其新能源发电的减排降碳作用也日益凸显。
据介绍，此次库布其200万千瓦光伏治沙项目预计于2023年底前实现全容量并网发电。项目建成后，年平均上网电量将达到410166.92万千瓦时，年节约标准煤125.06万吨，年均减少二氧化碳排放量341.26万吨。
效率更高
智慧光伏送出清洁能源
由于“极热无风”“晚峰无光”“云来无光”“冬季枯水”，新能源一定程度上存在“靠天吃饭”的特性。如何在尽可能发展新能源发电的同时，降低其发电不稳定带来的影响？10月20日开工的国家能源集团宁夏电力公司200万千瓦光伏项目给出了答案。
“我们依托灵绍±800千伏特高压直流输电工程，用绿色能源替代传统煤电进行外送，实现了煤电为新能源发电‘托底’的作用。”国家能源集团宁夏电力公司副总经理梁志宏介绍，该项目利用灵绍线的928万千瓦清洁煤电机组和200兆瓦/400兆瓦时共享储能耦合的协同优势，有效推进光火储一体化运营。“这个光伏电站和现有的煤电机组相配套，夜间光伏无法发电时，煤电机组为它‘托底’。到了午间光伏发电的高峰期，煤电机组就为其调节，尽可能实现新能源‘应发尽发’，也较好地避免了‘弃风弃光’现象的发生。”梁志宏说。
据介绍，该项目选址在宁夏宁东能源化工基地三处矿区的煤炭备采区、采空区、沉陷区和荒山荒坡土地。一方面，煤炭开发完成后需要对采空区等进行生态修复，而搭建光伏电站有利于保持植被生长所需的基本光照，能够加速生态修复进程。另一方面，该项目采用智慧化运维，与周边电厂共享部分运维人员，能大量降低人工成本。
“这个光伏电站的特点可概括为24个字：‘数字设计、智慧运维，远程监控、少人值守，多能互补、低碳高效’。”梁志宏介绍，该项目以无人机巡检系统、自动清洗系统、智能故障自诊断系统等智能设备为支撑，实现无人值班、少人值守、智慧运维。相比动辄须投入几百号人的传统火电厂，该电站通过智慧化运维，只需约30个专责岗位就能管理。“比如，我们利用电子围墙监测边界异动等情况，安排几名现场值守人员处理即可，无须耗费大量时间和人力成本进行巡检，大大提高了运维效率。”
据介绍，作为西电东送的新能源重大项目，该项目依托灵绍直流耦合6家清洁煤电企业的绿色电能，共同汇入灵绍直流特高压通道外送浙江省，将有效缓解浙江用电紧张问题。2023年底全容量投产后，该项目年均发电量将达到约37.7亿千瓦时。按照火电煤耗每度电耗标准煤304.9克计算，项目投产后每年可节约标准煤约115万吨，减少二氧化碳排放约314万吨，将真正实现清洁低碳用电。
保障消纳
铺筑绿色发展道路
记者了解到，除了内蒙古蒙西基地库布其200万千瓦光伏治沙项目、国家能源集团宁夏电力公司200万千瓦光伏项目外，此次集中开工建设的大型风电光伏基地项目还包括青海省海南、海西新能源基地项目、甘肃省共计1285万千瓦新能源基地项目和内蒙古托克托200万千瓦外送项目等。
为何选择在这些地方集中开工建设风光基地项目？
国家发改委有关负责人解释，首先是出于资源禀赋。“我国沙漠、戈壁、荒漠地区主要分布在新疆、内蒙古、青海、甘肃、宁夏、陕西等地区，面积广阔，风能太阳能资源富集，技术可开发量占全国比重60%以上。”
其次是为了推动减排降碳，促进绿色转型。“充分发挥沙漠、戈壁、荒漠地区风能太阳能资源丰富、建设条件好、受土地利用影响小的特点，结合电网与消纳利用条件，全面推进风电、太阳能大规模开发和高质量发展，是加快构建清洁低碳安全高效能源体系、促进能源结构清洁低碳安全高效转型的重要举措。”该负责人说。
项目开工后，如何保障消纳同样值得关注。记者注意到，此次开工的项目中，一部分可实现就地消纳。比如，库布其200万千瓦光伏治沙项目发出的电力可直接输送至附近的工业园区进行利用。一部分则通过配套建设储能设备等，尽可能避免弃风弃光的问题。比如，国家能源集团宁夏电力公司200万千瓦光伏项目同步配套建设了1座200兆瓦/400兆瓦时储能电站，电能接至青山750千伏变电站后，再通过灵州汇流站进行外送。
“为保证大型风电光伏基地项目充分消纳，国家发改委和国家能源局将指导各地和企业，做好新能源基地项目与输电通道布局衔接，发挥存量火电、大型水电调节能力，着力提高外送通道中新能源电量占比，提升大型风电光伏基地项目开发和利用水平。”国家发改委上述负责人表示，接下来，将大力发展抽水蓄能电站，推动火电灵活性改造，有序发展新型储能，增强电力系统调节能力，保障大型风电光伏基地项目电力消纳。
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