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在內(nèi)蒙古鄂爾多斯市鄂托克前旗境內(nèi)，坐落著一片占地約10.5萬(wàn)畝的光伏電站——國(guó)家能源集團(tuán)國(guó)電電力蒙西藍(lán)海光伏電站。這座電站是國(guó)家第二批以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目之一，也是全國(guó)單體容量最大采煤沉陷區(qū)光伏基地。11月5日，該電站正式并網(wǎng)發(fā)電，為當(dāng)?shù)啬茉垂?yīng)再添綠色保障。

為啥要在采煤沉陷區(qū)建光伏電站？位于采煤區(qū)的光伏電站如何更好適應(yīng)當(dāng)?shù)氐貏?shì)？發(fā)出的電力如何實(shí)現(xiàn)充分消納？本報(bào)記者前往項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了采訪。

環(huán)境友好，打造“光伏+生態(tài)”雙贏模式

秋意正濃。在國(guó)家能源集團(tuán)國(guó)電電力蒙西藍(lán)海光伏電站內(nèi)，一排排光伏板鱗次櫛比。行車穿梭于這座電站，只見光伏板在日光照耀下熠熠生輝，一眼望不到“藍(lán)海”盡頭。

“這個(gè)電站安裝了590多萬(wàn)塊光伏板，裝機(jī)容量達(dá)300萬(wàn)千瓦。電站總占地超過10萬(wàn)畝，面積相當(dāng)于1萬(wàn)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。”國(guó)家能源集團(tuán)國(guó)電電力綜合能源內(nèi)蒙古有限公司項(xiàng)目部經(jīng)理李晉原告訴記者，“更形象地說，這些光伏板的占地面積相當(dāng)于鋪滿北京城區(qū)二環(huán)內(nèi)的面積規(guī)模。”

地處蒙陜寧三省區(qū)交界處的毛烏素沙地腹部，蒙西藍(lán)海光伏電站“坐享”豐富的新能源資源。這里年均日照小時(shí)數(shù)長(zhǎng)、風(fēng)力較強(qiáng)，是名副其實(shí)的新能源富集區(qū)。而從全國(guó)范圍看，加快建設(shè)風(fēng)電光伏大基地，正是中國(guó)實(shí)現(xiàn)能源低碳轉(zhuǎn)型的重要路徑之一。根據(jù)國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布的《以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地規(guī)劃布局方案》，到2030年，規(guī)劃建設(shè)以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)光基地總裝機(jī)容量達(dá)到4.55億千瓦。

在“沙戈荒”地區(qū)建光伏電站對(duì)環(huán)境是否友好？

李晉原告訴記者，“沙戈荒”上建光伏，不僅能更好地利用能源資源，還能起到良好的生態(tài)修復(fù)作用。“建設(shè)光伏之前，藍(lán)海光伏電站所處的沙漠區(qū)植被稀疏，只有牧民帶著羊群在少量草原上放牧。在沙漠上架起光伏板，能遮擋大部分陽(yáng)光，大幅減少了板下土地水分蒸發(fā)。我們清洗光伏組件的水順著面板流到地下，還能促進(jìn)草地生長(zhǎng)。”李晉原說。談話間，記者看見不遠(yuǎn)處的光伏板下羊群成堆，正在愜意吃草。

“建設(shè)光伏電站的過程中我們也十分重視環(huán)境保護(hù)。”李晉原介紹，通常情況下，光伏項(xiàng)目建設(shè)往往會(huì)采用現(xiàn)澆混凝土施工，但蒙西藍(lán)海光伏電站不采用常規(guī)混凝土，而是選用鋼材料作為光伏支架基礎(chǔ)，光伏區(qū)樁基使用鋼材料比例達(dá)99%。相比于混凝土預(yù)制樁，其打樁直徑由400毫米降至100毫米，顯著減少了對(duì)草原生態(tài)的破壞。“我們?cè)诠夥鼌^(qū)種植苜蓿等作物，實(shí)現(xiàn)‘光伏+生態(tài)’共贏。不僅能顯著改善環(huán)境，牧民還能通過出租土地，再增加一份收入。”李晉原說。

因地制宜，針對(duì)采煤沉陷區(qū)地質(zhì)創(chuàng)新光伏部件技術(shù)

從種樹到“種”新能源，“沙戈荒”地區(qū)正從曾經(jīng)的不毛之地轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)展新能源的沃土。不過，“沙戈荒”地區(qū)雖擁有豐沛的風(fēng)光資源和大片生態(tài)紅線區(qū)外的未利用土地，由于其地理位置和生態(tài)環(huán)境獨(dú)特，要規(guī)模化開發(fā)新能源，仍存在不小挑戰(zhàn)。

“選址首先是個(gè)問題。在‘沙戈荒’建光伏基地，首先堅(jiān)決不能觸碰生態(tài)紅線，在此基礎(chǔ)上還要盡可能利用難修復(fù)的土地，變‘廢地’為‘寶地’，這對(duì)于項(xiàng)目建設(shè)提出了極高要求。”國(guó)家能源集團(tuán)國(guó)電電力發(fā)展股份有限公司工程建設(shè)部副主任闖喜宏說。

根據(jù)自然資源部、國(guó)家林業(yè)和草原局、國(guó)家能源局發(fā)布的《關(guān)于支持光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)范用地管理有關(guān)工作的通知》，建設(shè)大型光伏基地，應(yīng)引導(dǎo)項(xiàng)目合理布局，鼓勵(lì)利用未利用地和存量建設(shè)用地發(fā)展光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)。“在嚴(yán)格保護(hù)生態(tài)前提下，鼓勵(lì)在沙漠、戈壁、荒漠等區(qū)域選址建設(shè)大型光伏基地”“對(duì)于油田、氣田以及難以復(fù)墾或修復(fù)的采煤沉陷區(qū)，推進(jìn)其中的非耕地區(qū)域規(guī)劃建設(shè)光伏基地”。

“我們的項(xiàng)目就處于采煤沉陷區(qū)，地下有豐富的煤炭資源，隨著未來煤炭開采工作的不斷進(jìn)行，有可能出現(xiàn)地面沉降等情況。因此，在項(xiàng)目建設(shè)階段就要充分考慮如何適應(yīng)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)光伏部件。”闖喜宏說。

置身于蒙西藍(lán)海光伏電站現(xiàn)場(chǎng)，記者看到一座座約2米高的支架撐起塊塊藍(lán)黑色的光伏板。從外形上看，這些鋼材料支架并不起眼，然而，它們卻個(gè)個(gè)“暗藏玄機(jī)”。

“我們?cè)O(shè)計(jì)了一部分柔性支架，能夠有效防止沉降。在大部分待采區(qū)，我們開展了一系列適應(yīng)性設(shè)計(jì)方案研究，比如煤炭開采后地面可能會(huì)沉降多深，一旦出現(xiàn)沉降支架該如何自動(dòng)糾正等。這些專門為采煤沉陷區(qū)設(shè)計(jì)的光伏支架，結(jié)合衛(wèi)星糾偏技術(shù)長(zhǎng)期觀測(cè)，能夠在地面出現(xiàn)沉降時(shí)及時(shí)糾正，保障采煤區(qū)上光伏電站的穩(wěn)定運(yùn)行。”國(guó)家能源集團(tuán)新能源技術(shù)研究院有限公司二級(jí)研究員楊斌說。

除了因地制宜創(chuàng)新光伏支架技術(shù)，蒙西藍(lán)海光伏電站項(xiàng)目還在提升基地建設(shè)效率方面下了不少功夫。要知道，“風(fēng)光”基地通常面積廣、施工難度不小，如何保質(zhì)提效也是推進(jìn)基地建設(shè)的突出課題。

在該電站一座工棚下，記者看到一組機(jī)械臂正在快速作業(yè)。“這是我們的光伏組件和支架一體化預(yù)裝現(xiàn)場(chǎng)。”楊斌告訴記者，對(duì)于常規(guī)固定支架式光伏發(fā)電系統(tǒng)，其組件和支架通常采用單獨(dú)設(shè)計(jì)、單獨(dú)供貨方式，安裝施工效率較低。“我們利用了多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光伏板和支架一體化融合。不同于傳統(tǒng)光伏組件安裝需要一顆顆‘擰螺絲’，一體化組件預(yù)裝只需要把面板和支架的‘折耳’扣緊，就能快速完成組裝，實(shí)現(xiàn)光伏方陣少人化、高效化、機(jī)械化，能提高施工效率25%，這種安裝方式在國(guó)際上還是首次大規(guī)模應(yīng)用。”

電力外送，西部綠色電力為東部地區(qū)用能提供保障

建設(shè)風(fēng)電光伏大基地，不僅要考慮綠電“怎么發(fā)”，還要明確發(fā)出的電“怎么用”。

闖喜宏介紹，蒙西藍(lán)海光伏電站是國(guó)家“西電東送”內(nèi)蒙古鄂爾多斯上海廟至山東臨沂±800千伏特高壓直流輸電工程重點(diǎn)配套項(xiàng)目。“電站發(fā)出的清潔能源和集團(tuán)上海廟公司電站所發(fā)的火電‘打捆送出’，既保障了光伏發(fā)電充分消納，也能起到能源保供的作用。”闖喜宏說。

機(jī)組負(fù)荷，主汽壓力，主汽溫度……在距離蒙西藍(lán)海光伏電站數(shù)公里外的國(guó)家能源集團(tuán)國(guó)電電力上海廟公司，記者看到一面大屏幕上實(shí)時(shí)記錄著當(dāng)天的機(jī)組運(yùn)行情況。該公司電力運(yùn)行部副主任郭海軍介紹，公司電廠有4臺(tái)1000MW機(jī)組，采用國(guó)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的大容量、高參數(shù)、超超臨界和超凈燃煤發(fā)電技術(shù)。

“發(fā)展風(fēng)光大基地、積極利用新能源是能源轉(zhuǎn)型的重要舉措，但與此同時(shí)，煤炭仍是我國(guó)的主體能源，用好火電的兜底作用對(duì)于能源穩(wěn)定很重要。”郭海軍說，為做好蒙西藍(lán)海光伏電站和上海廟公司電廠“火光打捆”電力外送，公司屢次開展機(jī)組負(fù)荷深度調(diào)峰摸底試驗(yàn)。“做好低負(fù)荷調(diào)峰能力準(zhǔn)備很關(guān)鍵。光照強(qiáng)、光伏發(fā)電量大的時(shí)候，要把火電‘調(diào)下來’，到了夜間缺光、光伏發(fā)電量小的時(shí)候，火電又要及時(shí)‘頂上去’。在利用火電調(diào)峰的同時(shí)，還不能讓機(jī)組輕易‘停機(jī)’。目前，我們已經(jīng)完成了3臺(tái)機(jī)組20%負(fù)荷深度調(diào)峰摸底試驗(yàn)，試驗(yàn)期間鍋爐燃燒穩(wěn)定，煙塵、氮氧化物、二氧化硫排放也都低于要求值。這意味著火力發(fā)電和新能源發(fā)電能‘打好配合’，對(duì)于保障供電穩(wěn)定性意義重大。”

“不僅火電能給新能源發(fā)電做好‘兜底工作’，我們?cè)诿晌魉{(lán)海光伏電站光伏板下種植的抗沙植物檸條，還能送到火電廠進(jìn)行生物質(zhì)摻燒，以此降低發(fā)電使用的化石燃料比例，達(dá)到降碳減污的目的。”闖喜宏說。該光伏電站并網(wǎng)后，預(yù)計(jì)年發(fā)電量可達(dá)57億千瓦時(shí)，綠電送往山東消納，可滿足200萬(wàn)戶居民一年的生活用電，為東部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供綠色能源保障。

原標(biāo)題：采煤區(qū)“長(zhǎng)”出光伏地