光伏治沙如何带来百万GW装机规模 ?
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中国是世界上荒漠化最严重的国家之一,荒漠化土地面积达264万km²,占国土面积的27.5%,其中尤以沙漠危害最为严重,其面积已达80.9万km²,并且还在继续扩大蔓延,平均每年有610km²左右的沙漠出现活化,其中有310km2土地沦为沙地。
沙漠化造成生态系统失衡,可耕地面积不断缩小,对工农业生产、人民生活带来严重影响。并成为中国乃至亚太地区沙尘暴的主要源地之一,给国家社会经济造成了巨大的损失。
长期以来,尽管国家每年耗资数十亿用于沙漠化治理,但由于沙漠治理的政府投入与实际需要差距极大,投入的钱连挖坑都不够,沙漠治理进程缓慢。即使在勉强完成了前期沙漠治理工作的地区,由于后期资金不足,前期沙漠治理的成效难以得到巩固和维持。在防治荒漠化方面治理的只是局部,并且治理进度仍然赶不上荒漠化的进度,荒漠化面积仍然在增加。因此,传统的沙漠治理的方法不能够满足现今沙漠治理的要求,必须寻找沙漠治理的新途径新方法。
6月19日下午,由清华大学能源转型与社会发展研究中心主办,联合国防治荒漠化(UNCCD)合办的能源转型沙龙在清华大学成功举办,主题为“光伏与荒漠化治理”,光伏治沙已经成为缓解全球荒漠化问题的有效途径。
1光伏治沙效果探索
在荒漠地安装光伏电站,能够减少当地人民的过渡开垦,减少水土流失,有效地保护荒漠化山体植被;同时建设光伏电站将加速扶贫项目的建设,提高当地农民的经济收入,有效减轻荒漠化地区的经济压力,从而减轻荒漠化,实现良好的治理效果。
光伏治理荒漠化从来不缺实例:
案例1:近日媒体报道的宁夏戈壁三万亩光伏电站,其所在的宁夏黄河东岸,便曾是荒漠化最为严重的土地。这个全球单体容量最大的跟踪式农光互补光伏电站,短短几年时间,使得宁夏荒漠化治理取得显著成果。
宁夏光伏电站光伏电板采用了国际领先的带倾角的平单轴自动跟踪专利技术,较传统集中式光伏电站,可提高发电小时数281.4小时,提高18.7%的发电量。预计年平均净效益达3.6亿元。
案例2:南阳首个南水北调工程500MW领跑者示范基地的石漠化治理的同时让我们看到了南水北调+光伏“双硬核”模式产生的环境和经济效益。
案例3:内蒙古库布其沙漠因光伏治理创造生态财富5000多亿元,10.2万人从中脱贫受益,亿利治理库布其沙漠6000多平方公里,从“死亡之海”到生态绿洲,光伏治沙创造了奇迹。
光伏板下种植的甘草等药材
2治理方式及商业模式探讨
光伏治沙有哪些实现方式呢?从媒体报道和我们的专访我们了解到以下一些参考。
正泰集团光伏+生态治理项目
正泰集团光伏+生态治理项目应用领域广泛,比如在滩涂围垦地上建光伏、在沙漠上建光伏。在光伏+生态治理项目中,还增加了农牧规划。在光伏板下发展农牧业,解决脱贫问题。
该公司在商业模式上,也有了很大的创新。正泰集团成立了自己的农产品加工及销售公司,在光伏下种植的农产品,由该公司自己负责购买大型的农用机械,自己负责产品的加工销售。雇佣工人干活,避免了农民前期投入的风险。使得贫困户有稳定的收入来源。
隆基乐叶公司库布齐沙漠光伏治沙项目
隆基乐叶公司库在内蒙古库布齐沙漠光伏治沙项目中部分采用部分采用隆基高效PERC双面组件配合斜单轴跟踪系统。相比安装于固定支架的常规单面组件,双面+跟踪2018年全年发电量提升24.5%,其中在7月提升达到44.3%。治沙的同时极大推动了高效技术的应用发展。
库布其经常可以看到雨后彩虹,京津地区的沙尘灾害减少了90%。绿染大漠,人进沙退。经科学评估和权威认定,30年来亿利治理库布其沙漠6000多平方公里,创造生态财富5000多亿元,10.2万人从中脱贫受益。其中不乏各种光伏项目的巧妙应用。
3光伏电站是如何做到沙漠治理的呢?
首先,一般认为建成的光伏电站大大减少了地表蒸发量;
沙漠中的一大问题就是留不住水份。裸露的土地和高温暴晒,使得地表的水分大大蒸发,超过了降水量。通过建设光伏电站,大部分地表至于光伏板的阴影之下,减少了阳光直射,降低了地表温度,水分蒸发大大减少。
其次,电站运维过程中会涉及组件清洗。在清洗过程中可以抑制灰尘、组件降温,清洗光伏板的水流到地上可以提升湿度、降低温度,有助于恢复植被。
再次,光伏电站也可以降低风速,减少扬尘,不仅减轻了沙尘暴,也留住了尘土,使当地的生态得到了改善,从而达到一个良性循环。
第四,在光伏电站进行种植,一方面受益于光伏电站带来的水土保持和防风防沙,种植的植被又进一步巩固了水土保持和防风防沙。由于是光伏+种植,也避免了种植业对水土的过分开发和利用,更好地促进了生态良性循环。
4光伏治沙市场空间
清华能源转型研究中心对全国各地23个站点进行考察,探究光伏+交通治理模式、光伏治沙项目、荒漠化程度等,验证了光伏治沙市场的可行性及庞大的治理空间。
不仅仅在国内,荒漠化是全球性的环境问题,世界各大洲均有分布,全球100多个国家和地区、10亿多人口,约占陆地面积1/3的范围受到荒漠化的威胁,荒漠化有巨大治理空间。
全球荒漠化土地现状
如果世界上2745.55万平方公里的荒漠化面积,全部采用光伏治理,按照1MW需要30亩地来进行计算,将带来约137.3万GW的装机潜力。
同理,中国有264万平方公里的荒漠,理论上有13万GW的装机容量;80.9万平方公里沙漠化地区有4万GW的装机容量。
因此,如果能够有效地利用荒漠或沙漠的部分可治理区域,用光伏治理荒漠,即便是2.5%的沙漠化地区,就能带来1000GW的装机潜力,足够满足2030年前我国光伏的装机需求。这些区域,不仅是荒漠化的土地零成本有效利用,更能有国家荒漠化治理的政策支持。
现在国内已经有了较为成功的光伏+荒漠化治理技术模式和实践经验,而荒漠化治理的同时也将带动光伏产业的投资发展,光伏市场远远超乎我们的想象。
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