为中国荒漠化治理贡献“龙源方案”

来源:  企观国资       作者:詹碧华      发布时间:2024-1-24 16:30  |  

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2021年10月12日,在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会上,中国对外宣布,中国将持续推进产业结构和能源结构调整,大力发展可再生能源,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。

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2022年9月9日,举行腾格里沙漠3吉瓦新能源基地光伏复合项目开工仪式

在此背景下,龙源电力抢抓时代机遇,以建设“新能源+生态治理”为核心目标,打造集生态环保、科技创新、科普教育、旅游文化为一体的示范基地项目。项目遵循边施工建设、边生态治理的原则,通过草方格固沙、种植试验等方式,开展多元治沙模式和治沙经济,达到综合治理的生态效益,开创“板上发电、板间种植、板下修复”新格局,形成光、林、草相结合的林沙产业新模式,实现了以ESG引领的可持续发展新范式。

荒漠治理措施

为了让茫茫腾格里沙漠得到充分利用和改造,龙源电力对治沙方式进行了深入探索,以大型风电光伏基地为牵引,与生态环境保护和修复相结合,集约节约利用土地建设太阳能光伏电站,通过以下五个方面措施降低荒漠治理成本、促进生态改善,极大地提高土地利用价值,实现光伏发电与恢复植被、改善生态双赢。

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12月7日,首组光伏组件开始安装

一是在设计施工环节为治沙预留空间,将光伏组件中心点提升至距地面3米,增大地面耕种空间,为地表治沙、植被种植留足空间。

二是物理治沙—沙障+草方格。在光伏方阵外围搭建1.2米至1.8米高的三道立体防沙障及一道1.8米高的防护围栏,共形成四道防护网,降低外部输沙量,保障固沙植物的存活率。半隐蔽式1平方米麦草方格底部深入沙地20厘米至25厘米,形成地面小挡风墙,有效增加沙地表面的粗糙度,避免流沙堆积。

三是生物治沙—播撒荒漠植物的种子。完成草方格扎设后,采用人工撒播的方式,在光伏板下草方格中播撒了42吨沙蒿、沙米、沙打旺等沙生植物草籽。就地播撒花棒、沙拐枣等荒漠植物的种子,种植沙柳、红柳等灌木,将它们精心培育成树苗种植到光伏治沙场区,进一步巩固固沙成果。

四是其他治沙探索—沙柳栽植、大棚种植和生态观测点。在项目北侧选取两处5×20m地块建设薄膜温室大棚,直接在原始沙地上掺和农家肥,种植菠菜、萝卜、油菜、蘑菇等蔬菜作物进行实验。邀请具有丰富栽植经验的专家全程指导,进行沙柳枝自发芽栽植实验。

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2022年12月17日, 现场研讨施工方案

五是设置生态观测点。采用红外球形摄像机,通过手机APP等方式实时观测和提取影像图片资料、监测项目温度、湿度等数据变化,为项目生态修复探索提供数据和影像资料支撑。

沙漠光伏建设难点

在沙漠中建设如此大规模的光伏电站,前无古人,没有先例可循。除了面临众所周知的沙尘暴以外,交通运输难、施工作业难……每一天都面临着不同的难题。在项目建设初期,因沙漠地区风沙大,土质松软,交通运输难度非常大,当时上千车辆奋战了十天十夜,才把流动沙丘规整为平整沙地。国内当时缺乏在流动沙丘地设计大型光伏电站的经验,如何选择支架形式、电气设备无经验可参照,打桩作业坍塌不成孔、运输车辆深陷沙地等等困难在施工过程中比比皆是。项目建设团队研究出注水加深引孔的施工工艺完美解决了打桩作业坍塌不成孔的问题,夜间对进场道路进行临时封闭,用两天一夜的时间将10km进场道路由8米拓宽至12米,并在场区外围设置高立式沙障、道路两侧扎设草方格,有效阻碍了流沙移动,保证了运输道路的畅通。

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2023年1月10日,330千伏送出线路51公里导线展放全部完成

此外,因为项目地处腾格里沙漠边缘地区,且场区覆盖范围广,在设计施工过程中存在工程地质条件差,地形起伏不平,风沙粉尘遮蔽,运输生产不便捷等不利条件。设计团队针对该项目的特殊环境、地貌、地质特点,开展了多方案比选及专题研究。从设备选型、光伏支架、光伏基础、场内线路到现场施工方案,进行不断优化。组织编辑《集中式沙漠光伏建设方案》,定期组织技术专家进驻现场。

经济效益显著

2023年4月26日,龙源电力宁夏腾格里沙漠风光基地一期项目成功并网发电。截至目前,该项目在生态、经济、社会等方面取得了良好的成效。

生态效益突出。腾格里沙漠风光基地项目一期沙漠治理面积达2.6万亩,防风固沙、涵养水分成效初步显现。项目建设前,全域为流动沙丘,地表温度最高达50℃,平均年降水量为186 mm,年潜在蒸发量3000 mm,无植被生长。

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各种小菜苗

项目建设过程中,龙源电力在2.6万亩土地范围内扎设稻草方格,在4月初,播撒沙米、沙蒿、沙打旺等五种适宜沙漠地区生长的草籽共计42吨,通过自然雨水灌溉促使草籽发芽,目前长势喜人,植被覆盖率由之前的0提升至10%,迈出了沙漠变绿洲的坚实一步。还种植了6000亩柠条、沙柳、沙拐枣等兼顾观赏性和经济性的灌木,为下一步文旅教育做好准备工作。与此同时,每年可提供清洁电能18亿千瓦时,可满足150万个家庭一年的用电量,相当于节约用煤54万吨,减排CO2150万吨。

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4月15日,光伏区草籽播撒全部完成

经济效益显著。腾格里沙漠新能源基地项目一期项目采用80%固定可调支架、20%平单轴支架以及针对性场平方案,提高项目发电能力并降低项目整体造价,与固定式相比可提升约10%的发电效能,年增加售电收入5190万元。项目年均利用小时1604.4小时,与全国光伏发电平均利用小时1163小时相比,高出441.4小时。项目投运半年时间利用小时925小时,高出可研同期利用小时25小时。截至11月,发电量已突破12亿千瓦时,实现利润1.4亿元。

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农作物

社会效益方面。拉动就业消费,仅草方格施工一项,就带动当地就业1000余人,还有其他用工项目,累计解决当地就业5000余人,对当地餐饮、食宿消费也起到了很好的促进作用。技术创新驱动,作为第一个投产的“沙戈荒”示范项目,在施工工艺、生态治理方面,进行了大胆尝试、反复论证,通过提高组件中心点高度,为后期地表种植和植被恢复留足空间;将箱变混凝土基础优化为PHC预应力桩基础,在缩短施工周期的同时,消除了冬季混凝土施工带来的质量隐患;在沙漠地区大面积应用平单轴跟踪支架,充分验证了平单轴支架在沙尘较大工况下的可靠性;针对沙漠段送出线路施工,利用冬季季节特点,采用洒水结冰硬化运输道路的方式,解决了沙漠运输混凝土和塔材的难题;对类似沙漠光伏项目的建设具有很好的借鉴和参考价值,可复制性极强。为提高效率和成活率,应用“造林神器”——“干”字形铁制植苗工具,直接将苗木根系送入沙漠45—50厘米的湿沙层,减少对沙层的扰动和水分流失,较常规挖坑的植树形式相比,植树效率提升了50%以上。

为荒漠治理提供数据支撑

作为沙戈荒大基地项目的先行者,龙源电力通过宁夏腾格里沙漠新能源基地一期项目探索出的“新能源建设+沙戈荒生态系统保护和修复”发展模式,将为今后的沙戈荒大基地项目建设提供“新能源+”融合发展的新思路、新路径、新示范。

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实验大棚中长出的农作物

在规划设计阶段,综合考量生态保护、社区贡献、经济发展等多种因素,为打造ESG典范项目奠定基础。与专业机构合作,提升治沙方案举措的专业性、科学性,定期监测记录生态治理过程成效。

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生态观测点沙柳苗、柠条苗栽种

在治沙方面,腾格里沙漠新能源基地一期项目运用“林光互补”“农光互补”技术,采取“林草结合”模式,扎草方格并在草方格中播撒耐旱植物种子,通过2.6万亩草方格铺设及草籽播种的方式防风固沙。在草方格中播撒的种子已经冒出绿芽,板间实验的蔬菜、花卉长势良好。同时开展大棚种植、沙柳栽植实验,设置生态观测点,实现“板上发电、板间种植、板下修复”新格局,形成光、林、草相结合的林沙产业新模式,为中国荒漠化治理贡献“龙源方案”。下一步,还将通过生态观测点监测草籽、灌木等林草长势,积极开展农产品种植实验,为生态修复和沙地农光互补提供数据支撑。

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生态观测点(华为9寸球机800万星光级红外球型摄像机)

将ESG理念融入每个项目

随着光伏制造产业的快速发展,龙源电力宁夏腾格里沙漠风光基地二期200万千瓦光伏项目2023年10月24日开工建设。该项目位于腾格里沙漠东南边缘,为典型的风积沙地,建设规模200万千瓦,占地面积约6万亩,相当于5600个足球场大小,配套建设2座升压站、1座储能电站。项目建成并网后,预计每年可提供清洁电能39.6亿千瓦时,可满足330万个家庭一年的用电量,每年可节约120.7万吨标准煤,减少二氧化碳排放量约330万吨,对本地区的环境保护、大气污染防治起到积极示范作用,对推动地方构建清洁、低碳、安全高效的能源体系和优化能源结构产生良好的促进作用。

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草籽及沙生植物长势良好

龙源电力将持续谋划大基地项目开发,不断创新探索“新能源+”融合发展模式,坚持将ESG理念切实融入每个项目的全生命周期中。面向未来,作为新能源行业的领军企业,龙源电力将以ESG为驱动,持续创新探索,为提高国家能源安全保障能力、推动能源清洁低碳转型、实现行业可持续发展、如期实现碳达峰碳中和目标任务贡献力量。

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设备室安装的智能摄像头

与此同时,由龙源电力开发建设的全球首个漂浮式风渔融合项目“国能共享号”近日在福建莆田南日岛海上风电场安装完成。该项目是深远海漂浮式风电与渔业养殖一体化设计概念在世界范围内的首次创新实践,建成投产后,每年发电量可达1600万千瓦时,相当于6000多户普通家庭一年的用电量,形成“水下产出绿色产品,水上产出清洁能源”的新局面,推动“绿色能源”与“蓝色粮仓”同促进、共发展,助力海上风电、网箱养殖装备等海洋经济融合发展模式向深海挺进。

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平单轴光伏支架

在天津海晶,将发电、制盐、养殖三者高效耦合,形成“水上发电、水面晒盐、水下养殖”的立体用能格局,使得单位资源利用效率大幅提升,带动配套产业增收创效。

(编辑:王星

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