“沙戈荒”治理新路径，光伏将“不毛之地” 变“蓝海”

中国是荒漠化最严重的国家之一， 第六次全国荒漠化和沙化调查结果显示，截至2019年，全国荒漠化土地面积257.37万平方公里，占国土面积的26.81%；沙化土地面积168.78万平方公里，占国土面积的17.58%。

党的十八大以来，我国防沙治沙取得了显著成效， 53%的可治理沙化土地得到治理。国家通过持续地系统性治理，我国荒漠化和沙化土地实现“双逆转”，面积持续“双缩减”，程度持续“双减轻”，沙漠、沙地植被盖度和固碳能力持续“双提高”，沙区生态状况呈现“整体好转、改善加速”态势，荒漠生态系统呈现“功能增强、稳中向好”态势。重点治理区域实现了由“沙进人退”到“绿进沙退”的历史性转变。

“沙戈荒”地区蕴含丰富的风能、太阳能资源，拥有大片生态红线区以外的未利用土地，国土空间资源丰富，在为人类生存带来挑战的同时，也是潜在的“能源绿洲。近年来，为推动实现碳达峰、碳中和的目标，新能源产业不断蓄力，让“不毛之地”渐渐开出了一朵朵“沙漠太阳花”。

一、我国沙漠光伏发电现状

沙漠光伏发电就是在沙漠地区建设大规模的光伏电站，利用日照强度高、云量少等气象条件，将太阳能转化为电能，以满足能源需求。由于沙漠地区光照强，光照时间长，更加利于光伏发电；且面积大、人员少，可以有效解决光伏电站占地面积大的问题，在沙漠、戈壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光伏基地项目已成为新能源行业“大势所趋”。发展至今，我国沙漠地区光伏发电项目已逐渐形成规模并取得长足进步。

1、政策支持力度大

2023年3月，自然资源部办公厅、国家林业和草原局办公室、国家能源局综合司发布关于支持光伏发电产业发展规范用地管理有关工作的通知。鼓励利用未利用地和存量建设用地发展光伏发电产业。在严格保护生态前提下，鼓励在沙漠、戈壁、荒漠等区域选址建设大型光伏基地。

2、建设规模大

受鼓励沙漠发展光伏政策的影响，中国光伏产业发展逐渐突破土地瓶颈，实现了光伏建设与生态开发的共同推进，进而为光伏企业的发展打开更大空间。据不完全统计，我国沙漠地区现已建成多个光伏电站，如宁夏灵武光伏电站、新疆玛纳斯光伏电站等，且各个电站建设规模仍在不断扩大，数量和装机容量都在稳步提升。值得一提的是，全球最大“沙戈荒”风光基地项目——“三峡集团库布其风光基地项目”已于今年春季开工。纵观来看，在腾格里、巴丹吉林、库布其和乌兰布和四大沙漠边缘，以“沙戈荒”地区为重点的大型风电光伏基地规模达4.5亿千瓦。

3、技术改造升级快

光伏治沙技术是一种集多种技术于一体的综合性治沙方案，具有较高的经济效益和社会效益，以太阳能光伏发电技术为主，辅以植被覆盖、沙障固定、土地复垦技术及生态旅游开发技术等措施。随着技术的不断发展，我国光伏发电技术也在不断升级，发电效率得到提升，为沙漠光伏发电提供了更加成熟的技术保障。

4、发展空间大

据相关部门测算，如果我国荒漠化面积的1%用于新能源发电，其装机容量将超过目前我国发电总装机容量。此外， “光伏+治沙”的经济效益不容忽视，每亩沙漠每年产值可达1.06万元，产业潜力巨大。

二、项目建设主要难点

1、经济效益

随着沙漠资源的不断开发与利用，沙漠发电受到前所未有的重视，沙漠光伏发电设备的使用情况受到极大关注。“沙戈荒”场景下，如何提高发电效率显得尤为重要。

影响因素

1)沙尘堆积

戈壁、荒漠、草原地区建设的光伏电站通常选址偏远，且易出现风沙天气、降水量也较小，设备上的沙尘堆积严重，管理人员无法经常去到项目区域对电力设备的组件进行彻底清洗。因此，沙漠地区的组件非常容易被沙尘遮挡，从而降低了光伏电站的发电量与发电效率。

2)高温

光伏组件的电压和电流输出随温度变化而变化，沙漠中日照时间长温度高，对光伏设备会产生一定影响，从而降低组件的实际发电效率。因此，在组件选型吋，应充分考虑温度变化引起的电压和电流变化，选择适用于沙漠的耐高温组件。

3)功率损耗

根据沙漠光伏发电电站的现有设计和施工经验，经相关分析计算，电缆直流部分的功率损耗约占系统功率损耗的 3%，对沙漠光伏电站的发电效率产生严重影响。因此，在沙漠光伏电站的开发建设过程中可以采用升压的方法，将高压电缆用作交流线缆，减少改部件的功率损耗。

改进措施

1)定期清洗维护光伏组件

光伏电站的实际运行后，需要专业人员对光伏发电系统效率作出分析，并定期清洁光伏组件，确保光伏发电设备的工作效率。据悉，清洁的太阳能组件，可以使光伏电站的发电量增益约 100 万度，发电效率整体提升 3%。

2)做好设备选型工作

在选择逆变器时，要优先选择质量高、故障率低且输出稳定的产品。预算充足的情况下，优先选择非晶合金变压器。因为非晶变压器的空载损耗和空载电流非常小，一般为传统变压器的三分之一，使用非晶合金变压器可以将沙漠光伏电站的发电效率提高1%以上。

2、环境效益

结合经济性、光照资源等因素综合考虑，“光伏治沙”既可以实现固沙的作用，还能够吸收光照降低土地温度，减少水分蒸发。同时，光伏组件对植物、动物同样具有保护作用，让原本裸露沙化的土地再次披上“绿衣”。

然而，“沙戈荒”地区建设的光伏发电项目通常占地面积较大，且沙漠地区气候干旱、区域内降水量少，地貌类型特殊，土壤质地较粗、结构松散，生态脆弱、地表扰动后恢复难度大、速度慢，对于项目开发建设过程中引发的水土流失及生态环境影响必须格外重视。

防治经验：

1)项目区在不具备灌溉条件时，不宜种植高大乔木，避免遮挡电池板以及吸引鸟类，水保措施应以工程措施为主，植物种类应选取耐旱耐贫瘠的草灌植物；具备灌溉条件时，在升压站内可种植适当数量的耐旱乔木。

2)升压站内雨水排水应采用沿站内道路散排方式，因地制宜对场地平整坡度做出规划，使雨水顺道路排出站外。

3)沙漠区宜采用平铺式柴草沙障，沙障方格内撒播草种，如刺蓬等，以减缓沙丘移动。

4)项目区周边空地及主道路两旁适当种植绿化树木。

5)加强苗期浇水、管护，以提高植被的成活率。