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這是2021年上映的好萊塢電影《沙丘》的情節(jié)，這部出版于1965年的小說(shuō)構(gòu)建了一個(gè)生態(tài)嚴(yán)重受損的未來(lái)世界，誰(shuí)都不希望《沙丘》真的成為未來(lái)世界的預(yù)言，但影片中黃沙漫漫、寸草不生的場(chǎng)景卻已然在今天成為現(xiàn)實(shí)。
在內(nèi)蒙古自治區(qū)，地處庫(kù)布其沙漠腹地的達(dá)拉特旗，“風(fēng)起明沙到處流，沙壓房子人搬走”的景象，曾經(jīng)每天都在上演。
不僅當(dāng)?shù)孛癖娨荒晁募疽淌茳S沙飛揚(yáng)之苦，又因這里距北京僅有700多公里，被稱為“懸在首都頭上的一壺沙”，成為北京三大風(fēng)沙源之一。
上世紀(jì)八十年代開(kāi)始，達(dá)拉特旗開(kāi)始了以植樹(shù)造林為主的防沙治沙工作，如今已有超過(guò)910萬(wàn)畝的沙漠已得到治理。
與當(dāng)年不同的是，光伏發(fā)電成為了現(xiàn)代治沙的新手段。李帥錕就是庫(kù)布其治沙人中的一員，他向36碳介紹道：“過(guò)去的人們治沙，是扛著鐵鍬去種樹(shù)；可沙漠里不僅有土地，更有豐富的光資源，結(jié)合現(xiàn)代光伏科技去治沙，可謂做到了‘天時(shí)地利人和’。”
2017年開(kāi)始，庫(kù)布其沙漠謀劃建設(shè)占地10萬(wàn)畝、規(guī)模為200萬(wàn)千瓦的光伏治沙項(xiàng)目。如今，李帥錕也成為國(guó)家電投達(dá)拉特光伏電站的一名安全專工，親身參與到光伏治沙的新模式中，用板上發(fā)電、板下種植、板間種植的治沙理念，見(jiàn)證貧瘠荒涼的荒漠土地，重?zé)ㄉ鷻C(jī)。
如果從庫(kù)布其沙漠的空中俯視，會(huì)看到一匹藍(lán)色駿馬正馳騁于沙漠之間，這是由國(guó)家電投內(nèi)蒙古公司投資建成的「駿馬電站」。充分利用了光伏板與周圍低矮植被、黃沙間的色差，19.6萬(wàn)余塊光伏板組成一匹奔騰的駿馬。2019年7月，駿馬電站正式通過(guò)吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)證，成為世界上最大的光伏板圖形電站。
光伏陣列旁，立著「金沙，藍(lán)海，綠洲」這六個(gè)字。庫(kù)布其沙漠上構(gòu)建起的光伏產(chǎn)業(yè)藍(lán)海，正一步步幫助荒漠地區(qū)實(shí)現(xiàn)綠色復(fù)蘇。
駿馬電站的空中俯視圖。圖源：受訪者供圖
1、光伏治沙，怎么治？
3180小時(shí)，是庫(kù)布其沙漠的年均太陽(yáng)能日照時(shí)長(zhǎng)，這意味著除去夜晚時(shí)間，當(dāng)?shù)赜谐^(guò)一半的時(shí)間都能充分得到日光的滋養(yǎng)。
2017年，全國(guó)第三批光伏領(lǐng)跑者基地項(xiàng)目選擇了這里，達(dá)拉特光伏發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)跑基地開(kāi)始投建。這是一項(xiàng)光伏扶持專項(xiàng)計(jì)劃，意味著項(xiàng)目所使用的光伏設(shè)備，將采用比普通光伏項(xiàng)目能效更高的技術(shù)產(chǎn)品。之后，這類技術(shù)產(chǎn)品也將會(huì)被國(guó)家部分用電項(xiàng)目所優(yōu)先采用；各級(jí)地方政府也將在關(guān)鍵設(shè)備、技術(shù)上給予更多市場(chǎng)支持。
數(shù)個(gè)光伏基地的單體項(xiàng)目中，就包括這座駿馬電站。據(jù)悉，自項(xiàng)目2018年投運(yùn)以來(lái)，已累計(jì)輸出綠電23.12億千瓦時(shí)，相當(dāng)于節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤76萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放185萬(wàn)噸，相當(dāng)于種下近7萬(wàn)多畝的森林。
事實(shí)上，實(shí)現(xiàn)光伏治沙并不僅是鋪設(shè)光伏板那么簡(jiǎn)單，這背后還有三重防線。
第一重防線，是草方格固沙，用鐵鍬將麥草埋進(jìn)沙子里，形成網(wǎng)狀防護(hù)帶以抵擋風(fēng)沙，這也是最常見(jiàn)的固沙方法?？蓵r(shí)間久了，沙子中的麥草容易腐爛，顯然不是長(zhǎng)久之計(jì)。
第二重防線，是植樹(shù)造林。光伏電站周邊種植著梭梭木、花棒等沙生植物，根系生長(zhǎng)快，吸水抗旱能力都極強(qiáng)。有的梭梭木甚至能長(zhǎng)到兩米多高，利于抵擋沙塵。
可有了這兩道防線還不夠。若狂風(fēng)繼續(xù)吹入光伏區(qū)，場(chǎng)站內(nèi)原本平整的沙地，會(huì)變成高低不平的沙丘。風(fēng)沙使得光伏板基座裸露出來(lái)，支架嚴(yán)重變形，將極大影響安全生產(chǎn)。
于是，第三重防線建在了光伏場(chǎng)站內(nèi)，用一個(gè)詞總結(jié)就是「一板三用」，即板上發(fā)電、板下種植、板間種植，讓一片土地得到三重利用，這也是光伏治沙的根本所在。
種植在光伏場(chǎng)站內(nèi)的植物，不僅要適合干旱氣候，更不能遮擋用來(lái)發(fā)電的日光，這樣一來(lái)，梭梭樹(shù)、花棒這種常見(jiàn)沙生植物，相對(duì)光伏板來(lái)講高度偏高，并不適合在光伏場(chǎng)站內(nèi)種植。
36碳作者實(shí)地前往光伏陣列間，看到光伏板下種植著沙生灌草植物，光伏板陣列間種植著紫穗槐、黃芪等經(jīng)濟(jì)林，高度基本在0.5米到1米左右，復(fù)綠的同時(shí)也未遮擋陽(yáng)光。
“因?yàn)橛泄夥逭趽?，減少了土地的陽(yáng)光直射和水分蒸發(fā)，更有利于作物生長(zhǎng)；地表植物又有利于固沙保水，形成了生態(tài)改善的良性循環(huán)。”李帥錕向36碳講述了光伏治沙背后的邏輯所在。
據(jù)悉，黃芪可作為中藥藥材，紫穗槐也是周邊畜牧場(chǎng)的優(yōu)質(zhì)牧草來(lái)源。在生長(zhǎng)時(shí)期，這些作物幫助防風(fēng)固沙，成熟之后這些作物還能繼續(xù)在藥用、農(nóng)業(yè)中發(fā)揮價(jià)值。
不過(guò)，在沙漠中種植作物，引水灌溉是個(gè)大問(wèn)題。
距離光伏電站幾公里遠(yuǎn)的地方，有一片被稱為“月亮湖”的湛藍(lán)湖水，為植物生長(zhǎng)提供了水源。達(dá)拉特旗光輝水務(wù)投資有限公司參與了這項(xiàng)工程的建設(shè)，水源來(lái)自高頭窯煤礦的疏干水，在采用超濾、反滲透等處理工藝之后，凈化成為光伏基地的產(chǎn)業(yè)用水。
這樣一來(lái)，不僅滿足了煤礦疏干水“零外排”的目標(biāo)，也滋養(yǎng)了光伏場(chǎng)站中的作物，緩解地下水資源匱乏的問(wèn)題。
據(jù)悉，水資源利用一期工程在今年年初正式通水運(yùn)行，二期工程也在規(guī)劃編制中，遠(yuǎn)期計(jì)劃是把富裕水量輸送到達(dá)拉特經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，緩解更多的工業(yè)用水需求。
距離光伏電站不遠(yuǎn)的月亮湖。拍攝者：呂雅寧
02、斜杠青年、智能運(yùn)維…「光伏+」的可能性還有哪些？
截至目前，“林光互補(bǔ)”的光伏產(chǎn)業(yè)模式在達(dá)拉特旗已累計(jì)治沙1.6萬(wàn)畝，未來(lái)還持續(xù)在生態(tài)農(nóng)業(yè)、旅游觀光方面實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)融合。
正是這種「光伏+」的模式，讓越來(lái)越多的達(dá)拉特旗人，承擔(dān)起更多新的角色。
來(lái)自達(dá)拉特旗柴等嘎查村的村民趙金龍，是一名返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)的青年。在光伏產(chǎn)業(yè)的吸引之下，大學(xué)畢業(yè)后在外鄉(xiāng)工作了兩年的他，重新回到家鄉(xiāng)。
因?yàn)橛袛?shù)字運(yùn)維相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，趙金龍正式成為一名光伏場(chǎng)站的維修工。不僅如此，他還開(kāi)了一家名為「龍龍餐廳」的本土菜館，平日里場(chǎng)站運(yùn)維工人、當(dāng)?shù)鼐用癯?lái)吃飯、歇腳。如今沙漠治理好了，這里的外地游客也漸漸多了起來(lái)，能容納80人左右的餐館，時(shí)常座無(wú)虛席。
趙金龍向36碳表示，“白天在光伏場(chǎng)站參與電站運(yùn)維工作，下班后可以回家?guī)椭r(nóng)活，一家人現(xiàn)在也開(kāi)了自己的餐館，收入有了成倍增長(zhǎng)。趕上家鄉(xiāng)的光伏藍(lán)海，生活更好了。”
光伏產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的新工作還包括光伏板清潔、場(chǎng)站作物種植、場(chǎng)站除草等工作。一位參與過(guò)場(chǎng)站種植的農(nóng)戶對(duì)36碳講到：“以往沙漠中干農(nóng)活，風(fēng)沙吹的睜不開(kāi)眼；現(xiàn)在有了光伏板的遮擋，在板下干農(nóng)活輕松了許多，也沒(méi)有那么熱了。”
多年以前，一些村民在風(fēng)沙折磨之下背井離鄉(xiāng)，有的村莊人口出走了大半?，F(xiàn)在，更多像趙金龍這樣的村民回到家鄉(xiāng)，投入綠色建設(shè)。據(jù)了解，因?yàn)楣夥a(chǎn)業(yè)的發(fā)展，帶動(dòng)了當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)近千人。
不過(guò)，僅依靠人工勞力，光伏電站的運(yùn)維效率遠(yuǎn)不能提升。尤其在沙漠中，林光互補(bǔ)雖然成效顯著，但偶有風(fēng)沙吹起時(shí)，沙粒還是會(huì)遮擋并侵蝕光伏板組件，光電板的維護(hù)和檢修成了新的挑戰(zhàn)。
在數(shù)以萬(wàn)計(jì)的光伏板中精準(zhǔn)定位出一塊故障光伏板，如大海撈針。
駿馬電站占地面積近2100畝，相當(dāng)于兩百多個(gè)足球場(chǎng)，依靠人工攜帶紅外線感應(yīng)器一一掃描的話，需要幾天甚至更久；可如果借助數(shù)字技術(shù)定位診斷，往往僅需二十分鐘。
據(jù)36碳了解， “駿馬電站”全部采用了華為智能光伏解決方案，包括智能組串式逆變器、電力載波通信（PLC）、智能IV診斷、智能光伏管理系統(tǒng)等產(chǎn)品和技術(shù)，幫助光伏電站實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)電、運(yùn)維。
華為智能組串式逆變器。圖源：受訪者供圖。
來(lái)自國(guó)家電投內(nèi)蒙古公司，蒙西新能源達(dá)拉特光伏電站的負(fù)責(zé)人苗瑞軍稱：“以往一個(gè)電站需要十幾人甚至幾十人來(lái)維護(hù)，現(xiàn)在運(yùn)維工作室中僅需不到十人。例如智能IV診斷技術(shù)，就像「CT掃描」一樣，快速了解場(chǎng)站健康狀況，精準(zhǔn)定位運(yùn)維機(jī)組。”
運(yùn)維工作效率提升了，人力物力成本也就省下來(lái)。這也和華為一貫堅(jiān)持的“把復(fù)雜留給自己，把簡(jiǎn)單留給客戶”的理念相一致。
能源行業(yè)有一個(gè)「能源不可能三角」理論：人類在追求清潔能源的道路上，無(wú)法找到這樣一個(gè)能源系統(tǒng)，既要滿足能源供給安全（能源安全），也要滿足能源環(huán)境友好（能源轉(zhuǎn)型），還要滿足能源價(jià)格低廉（能源經(jīng)濟(jì)）這三個(gè)目標(biāo)條件。
但現(xiàn)在，數(shù)字技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，正在嘗試突破「能源不可能三角」的邊界。
原標(biāo)題：從種樹(shù)到種太陽(yáng)，庫(kù)布其沙漠的光伏板是怎樣發(fā)電又固沙的？
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