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如果将镜头拉上2000米的高空俯瞰大地,在孕育了中华文明的黄河“几”字湾里,竟然藏着一片沙漠,它就是库布齐——中国第七大沙漠,也被称为挂在黄河上的沙漠。
千百年来,库布齐沙漠犹如一条黄龙盘踞在鄂尔多斯高原以北,形成一条东西长400公里、南北宽50公里的沙带。由于距离北京仅715公里,又被称为“悬在首都头上的一壶沙”——如遇大风,它便以“恶魔”姿态呈现在世人面前,刮起沙尘暴席卷北方,让周边百姓不堪其扰。
但,谁又能想象得到呢?仅10多年的时间,库布齐沙漠腹地达拉特旗原本一眼望不到边的“死亡之海”里,慢慢长出了黄芪、紫穗槐和沙柳,狐狸、野兔出没其间。更让人叹为观止的是:一匹矫健的“骏马”奋蹄驰骋在这片重现生机的土地上。它是由国家电投内蒙古公司在此建设的一座300MW光伏电站,其中19.6万余块光伏板,加上与周围低矮植被、黄沙之间形成的色差,构成一匹奔腾的骏马图样,人们亲切地称之为“骏马电站”。
骏马是蒙古人的亲密伙伴与精神图腾,象征着吃苦耐劳、一往无前、不达目的决不罢休。而这种精神,又与这里的人们30多年与防沙治沙作斗争的事迹相互印证,为世界荒漠化治理贡献了传奇般的中国方案——库布齐模式。
“骏马电站”全景
光伏治沙——库布齐模式添新客
如今在“骏马电站”从事运维工作、今年35岁的当地村民赵金龙对儿时的家乡记忆深刻:“小时候下沙尘暴,天都是黄色的,迎风走的话,沙子打着脸疼。”赵金龙说:“而现在下班的时候,太阳正好落山,风景也美,带上光伏板拍照片,就想到小骏马在草原上奔跑,挺难忘的。”
赵金龙是附近受益于“骏马电站”的村民中的一员。对安土重迁的中国人来说,在家门口就有一份体面的工作,又能照顾一家老小,没有比这更好的安排了。
赵金龙一家在自家老屋门口 李帅锟/摄
30年前,库布齐风沙肆虐,缺水、缺电、道路不通,更谈不上基础设施,农牧民靠着沙漠里一点沙生植物,艰辛游牧,生活极端贫困。30年来,在中国各级政府、实力与情怀兼具的企业、沙区群众的共同努力下,库布齐治沙模式得到联合国高度认可与评价。
2017年9月,第六届库布齐国际沙漠论坛和《联合国防治荒漠化公约》第13次缔约方大会在鄂尔多斯隆重召开。这次大会上,联合国发布《中国库布齐生态财富评估报告》,认定库布齐共计修复绿化沙漠6253平方公里,为社会创造生态财富5000多亿元人民币,带动当地民众10.2万人摆脱贫困。
也正是在这一年,国家能源局下发《关于推进光伏发电“领跑者”计划实施和2017年领跑基地建设有关要求的通知》(国能发新能【2017】54号)。达拉特旗瞄准时机,积极谋划建设占地10万亩、规模为200万千瓦的达拉特光伏发电应用领跑基地(以下简称“基地”),计划总投资150亿元。
2018年5月29日,基地举行项目开工动员大会,国家电投内蒙古公司作为最早一批进驻的企业,开始了与时间的赛跑。
2018年5月29日达拉特旗光伏发电应用领跑基地“鸣枪开跑”
133天,国家电投内蒙古公司创造了中国30万千瓦光伏电站建设最短记录。从2018年8月5日正式开工,到当年12月17日实现一次性全容量并网发电,施工最高峰时现场5500多人,一派热火朝天的景象。
从规划开始,国家电投内蒙古公司就决定“三管齐下”,即采用板上发电、板下固沙与修复、板间种植的“林光互补”模式。
沙漠改造是个大工程。为了使这片不毛之地重焕生机,国家电投内蒙古公司想了多种办法。1.0版本曾经尝试种枣树,不远千里从宁夏订购的沙枣到了这里水土不服,成活率不到10%。1.0宣告失败,再试。2.0版本开始尝试在水镜湖光伏电站附近种紫穗槐,长势喜人,冬天收割完之后作为附近养殖场的牛羊牧草,来年春天又绿莹莹地长出来一大片。
现场项目负责人告诉我们:“当时兴巴公路(乌兰察布市兴和县到鄂尔多斯杭锦旗巴拉贡镇,全程708公里)还没有穿沙而过,目之所及皆是漫漫黄沙。和现在看到的公路南边的沙漠是一样的,没有树、房子、发电设备,一个都没有。现在,有了很多鸟、小动物,喜鹊在光伏板上叽叽喳喳地叫呢。”
“骏马电站”内部一角
作为最早一批进驻现场的员工,现在负责安全生产管理工作的李帅锟回忆起电站建设时的情景,仍然难掩兴奋和激动:“2018年4月开始场平,工期比较紧张,立桩、铺田字格,方方正正的,那时候真是一点植被都没有。现在嘛,黄芪、枣树、牛羊吃的草料也有了,就连用来做网格固沙的沙柳条枯枝也有好多成活了,长得老高,冬天有火灾隐患,需要过来除草。去年我们在水镜湖那边开一块地种了西瓜,结果全部都让鸟给吃了。”
实践证明,光伏板的铺设,使得地面风速降低了50%,再加上板下网格固沙、种植黄芪等中药材,原来需要10年才能实现的固沙效果现在4年就见到了。
此外,通过为当地村民提供场地种植经济作物、提供电站运维等基础性岗位,再加上植被养成之后开展畜牧养殖,同时随着沙漠风情旅游的日益风靡带来的人流量,村民们自发开起了旅店、超市、餐馆、民宿或经营当地土特产,脑子活泛的人则更加前卫地利用互联网平台玩起了电商……
不毛之地成了聚宝盆,越来越多的赵金龙们又回到了当年他们一心想要出走的家乡,再也不用背井离乡外出打工了。
智能光伏——“骏马”驰骋有保障
国家能源局于2015年在全国开展光伏“领跑者”计划的初衷,就是要通过“赛马机制”引入竞争,促进行业优胜劣汰。只有在行业中绝对领先的技术与产品(例如后来竞争胜出的双面双玻组件、智能组串式逆变器、跟踪支架等)才能应用于“领跑者”项目或基地并获得政策扶持与奖励。
2017年,就在“骏马电站”建设如火如荼之时,华为智能光伏历时多年打造的智能组串式逆变器经过4年的市场实践获得巨大反响,开始反超集中式成为光伏逆变器主流。
“骏马电站”全部采用了华为智能光伏解决方案,包括智能组串式逆变器、电力载波通信(PLC)、智能IV诊断、智能光伏管理系统。项目经理在接受采访时表达了华为逆变器服务现场4年来的感受:“这些年和华为合作很多,设备用起来与同类组串逆变器相比质量比较好。最好的是散热,这是很多别的厂家比不上的。有风扇的设备容易坏,小轴承里进沙子,华为的逆变器没有风扇就不容易坏。”
稳定服役的华为智能组串式逆变器
在项目现场,我们见到了正在“骏马电站”稳定服役的3300台智能组串式逆变器,多路MPPT最大化解决了组串失配的问题,满载最高99%的转换效率,实现更高发电;IP66的国内最高防护等级,无熔丝、无风扇、无易损件的设计无惧沙漠高温、风沙等恶劣环境,保证高可靠运行;智能IV诊断4.0革命性地转变了传统运维方式,类似“CT扫描”一样,电站所有健康问题都能在运维中心的大屏幕上“一键可视”,精准定位组串故障并自动输出诊断报告、及时提供发电量损失评估及修复建议,助力提升运维效率和发电量。
“目前已经能够识别的组串故障类型大概是14类,可以覆盖80%以上的主要故障。30万千瓦的电站,20多分钟就可以全部扫描完成。再配合无人机巡检、可穿戴设备,基地一期、二期共40万千瓦项目,驻守运维人员只有30多个人,实现了少人值守。”电站负责人说。
“骏马电站”自2018年底落成至今,载誉满满。2018年荣获中国能源项目创新奖;2019年,被吉尼斯世界纪录认证为“世界上最大的光伏板图形电站”;2021年12月,荣获国家优质工程奖。
截至2022年11月底,“骏马电站”已累计发出绿电25.43亿度,相当于节约标准煤84万吨,减少二氧化碳排放约203万吨,累计治沙1.6万亩。
2021年6月,达拉特旗光伏领跑基地再传捷报——100万千瓦项目全部建成,每年发出绿电20亿度,同时有效治理沙漠面积6万亩。
兴巴公路穿沙而过,左边植被茂盛,右边还是原始沙丘
兴巴公路的另一边,一台挖掘机正在沙丘上进行场地平整,就像4年前李帅锟他们刚来到这里时一样。“电站建到哪里,风沙就固定到哪里。再往南边走10公里,沙漠就到头了,相当于光伏基地把沙漠给拦腰截断了。”李帅锟说。
按照达拉特旗打造“库布齐沙漠经济先导区”的战略构想,未来这里将依托百万千瓦级光伏发电基地,实现沙漠清洁能源、沙漠有机农林、沙漠风情旅游三次产业融合发展,形成4大基地:年发电量40亿度的现代清洁能源示范基地、20万亩有机农林种植基地、年接待游客15万人次的沙漠研学教育基地、年产值20亿元的三次产业融合发展示范基地。
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