2022年7月,国务院批复同意鄂尔多斯市以“荒漠化防治与绿色发展”为主题建设国家可持续发展议程创新示范区,成为国务院第三批部署建设的示范区,开启了我市可持续发展的新篇章。示范区申建以来,坚决扛起黄河“几字弯”攻坚战主战场、主阵地政治责任,鄂尔多斯市深入推进库布其沙漠“光伏长城”治沙带建设,深化荒漠化防治技术创新,加快推进自治区级荒漠化防治技术创新中心建设,加大防沙治沙新技术、新材料、新设备、新模式集成示范应用,全力助推鄂尔多斯国家可持续发展议程创新示范区建设。
光伏治沙是指通过光伏板上太阳能发电,板下撒播沙生植物,达到既投产新能源,又治理沙漠的双重功效。作为一种创新的治沙模式,光伏治沙近年来在内蒙古、甘肃、新疆等地广泛推广,取得了较好的生态效益和经济效益,成效明显。光伏治沙的核心理念在于,光伏板不仅可以作为发电设备,其铺设后还能有效降低地表风速、减少风蚀作用,进而稳定沙土、防止沙丘移动。此外,光伏板的遮荫效果还能减少地表水分的蒸发,有利于沙漠植被生长,从而进一步改善生态环境,真正实现1+1>2的效果。
一、推进光伏治沙模式的背景及意义
要发挥好能源产业优势,把现代能源经济这篇文章做好。长期以来,鄂尔多斯市委、政府坚决贯彻落实党中央和自治区党委关于生态文明建设的重大决策部署,始终把荒漠化治理作为保护修复生态、改善生产生活、增进民生福祉的系统工程,切实担负起防沙治沙的政治责任,一张蓝图绘到底,一任接着一任干,实现了从沙进人退到绿进沙退的历史性转变。
(二)推进实现国家“双碳”目标的迫切需要
2021年10月12日,为推动实现碳达峰碳中和目标,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。可以看到,发展可再生能源,推动光伏治沙模式已成为实现国家“双碳”目标的关键抓手。
(三)自治区落实落细政策红利的创新举措
2023年12月25日,中国共产党内蒙古自治区第十一届委员会第七次全体会议暨全区经济工作会议强调,要实施好对全区经济发展和民生改善具有支撑性、牵引性、撬动性作用的“六个工程”。针对防沙治沙和风电光伏一体化工程,孙绍骋书记指出,三大标志性战役有“两个半”在内蒙古,现在我们不仅有了规划方案,而且正在全面实施。新能源建设是“五大任务”的题中之义,布局也明确了。把这两项工作合为一体能产生“1+1>2”的效果,不仅能多发绿电、多筹集防沙治沙资金,还能扩大有效投资、推动经济发展、增加群众收入,一举多得。
二、光伏治沙的优势优点
(一)光伏治沙是助力实现双碳目标的关键抓手
荒漠化地区普遍日照充足,光伏发电最优质的绿色能源之一,可以减少化石能源温室效应,避免传统燃煤发电对环境的污染,具有较低的能耗和碳排放。经测算,在沙漠地区建设100万千瓦光伏治沙项目,每年可发绿电20亿度,节约标准煤约44万吨,减少二氧化碳排放约160万吨,防风固沙面积可达4000公顷,相当于植树64万棵,是根本上解决雾霾、酸雨等环境问题的有效手段之一。
(二)光伏治沙使风沙危害和水土流失得到有效抑制
光伏电池板有防风固沙和遮阳作用,一个光伏阵列建成后,能够降低50%的南北向平均风速,减少30%的土壤水分蒸发量,光伏产业园区板下植被盖度可以达到80%以上,较园区外高出40%。光伏电站的建设通过螺旋打孔机灌注柱桩或直接采用金属螺旋桩制造桩基,光伏电站能够稳固地扎根于沙漠之中,有效防止了沙丘的移动和侵蚀。
(三)光伏治沙是践行绿水青山就是金山银山的有力举措
依托光伏治沙项目,完善“先建后补”“以工代赈”机制,优先使用本地机械、施工材料,鼓励农牧民直接参与防沙治沙和风电光伏一体化工程建设,支持嘎查村集体经济组织以资金、资源、土地等入股,构建“基地+企业+合作社+农户”多层次利益联结,拓宽村集体增收渠道,促进“新能源+治沙”项目与配套产业协同发展、融合共赢。运用“林光互补”“草光互补”生态技术,与种植养殖、生态旅游等“光伏+”项目相结合,形成“板上产绿电、板下生绿金、板外带旅游”三产融合发展新模式,实现保护生态与改善民生的良性循环。
三、鄂尔多斯推动光伏治沙的有利条件
(一)党委政府高度重视
2023年12月,市委五届七次全会上强调,要聚焦打好黄河“几字弯”攻坚战,全面落实自治区防沙治沙和风电光伏一体化工程,实施一批标志性工程,形成一批标志性成果,实现治沙与致富、增绿与增收双赢。2024年《政府工作报告》明确指出,要深入实施防沙治沙和风电光伏一体化工程,重点推进库布其沙漠防沙治沙“光伏长城”建设,集中连片实施库布其沙漠、毛乌素沙地治理标志性工程,全年治理沙化土地500万亩,全面打响黄河“几字弯”攻坚战。市委书记、市长靠前指挥,多次深入旗区现场督战,为鄂尔多斯市扎实推进防沙治沙和风电光伏一体化工程,坚决打赢黄河“几字弯”攻坚战,提供了有力的支持。
(二)利好政策相继出台
为高质量推进光伏治沙模式提供了有力保障。鄂尔多斯紧扣实现“双碳”战略目标,围绕市委“三个四”目标任务,深入实施防沙治沙和风电光伏一体化工程,结合“三北”工程六期方案和打好荒漠化综合防治黄河“几字弯”攻坚战实施方案,2024年2月6日,鄂尔多斯市在全区率先印发《防沙治沙和风电光伏一体化工程实施方案》》《鄂尔多斯市企业光伏治沙技术指南(试行)》,聚焦鄂尔多斯沙化土地治理任务占黄河“几字弯”攻坚战片区70%的实际,以防沙治沙为根本目标,以风电光伏为创新举措,在库布其沙漠、毛乌素沙地布局建设防沙治沙和风电光伏一体化工程,实现库布其1200万亩沙化土地、毛乌素300万亩裸露沙地全面治理,容纳1.5亿千瓦总装机容量,促进生态治理与能源开发融合发展,全面打赢黄河“几字弯”攻坚战。
(三)资源要素优势明显
鄂尔多斯市地处内蒙古自治区西南侧,,地处我国半干旱、干旱过渡地带,北有库布其沙漠,南有毛乌素沙地,东部为丘陵沟壑区,西部为波状高原硬梁区。根据全国第六次(2019年)荒漠化和沙化土地监测结果显示,全市沙化土地总面积7890万亩,占国土总面积的61%,是内蒙古乃至全国沙漠化和水土流失较为严重的地区之一,在地理梯度上居于全国荒漠化监控与防治的最前沿。太阳能资源十分丰富,水平面辐射介于5886-6104 MJ/m2之间,多年平均日照时数在3000-3200小时之间,十分适合开发光伏电站。库布其沙漠和毛乌素沙地未治理沙化土地尚有1500多万亩,全市风电可开发潜力4000万千瓦以上、高度140米风速普遍在5米-8.5米/秒,年平均日照时数可达3100小时,光伏开发潜力达到1.6亿千瓦以上,具备建设大型光伏发电基地和千万千瓦级大型风电基地的优越条件。
四、推进光伏治沙存在的主要问题
(一)生态脆弱问题
沙漠、荒漠区生态环境较为脆弱,环境容量有限,对人类的活动敏感性强,极易引发土地沙化和水土流失, 且遭到破坏后, 自我调节恢复能力极差。因此要充分开展水资源论证,进行前瞻性科学评估,谨慎选址,将可能造成负面影响的可能性降至最低。
(二)技术成熟度不足问题
光伏治沙是一项比较新的技术,也面临着沙漠气候环境、运维困难、组件及支架侵蚀老化等各类技术问题;同时运维方在利用光伏架下空间发展种植、养殖等产业时,也遇到了专业不对口、市场需求把握不准等问题,破解这些难点、提升光伏治沙综合效益,应打好“组合牌”。
(三)绿电消纳问题
《2024年8月全国新能源并网消纳情况》显示,今年前8个月,河北、蒙东、辽宁、吉林、甘肃、青海、新疆、西藏的风电利用率低于95%;蒙西、甘肃、青海、新疆、西藏的光伏发电利用率同样未超过95%,在大规模开展光伏发电的同时,应该充分考虑绿电消纳问题,以防出现大规模弃风弃光现象。
五、鄂尔多斯光伏治沙及产业发展的典型模式
(一)达拉特旗光伏治沙模式
达拉特旗是我市探索新能源发展较早的地区,已成功实施两期光伏发电领跑者项目,总容量达 100 万千瓦,有效改善当地生态环境,提升区域环境治理。项目区建设光伏“林光互补”区、农业示范区、观光旅游采摘区等,规划范围以光伏发电与农林结合的产业相衔接,采用 “光伏+林业”“光伏+牧业”“光伏+农业”的“光伏+”新思路,对光伏场区实施工程固沙,实现场区地表基本稳定;对光伏阵列区板间大面积空地种植可做饲料的紫穗槐和柠条等经济林,作为养殖的下游产业链,下游集中养殖肉牛,消化经济林平茬所产饲料,同时,牛粪有机肥又可改善经济林土壤肥力,提高经济林生长品质,持续巩固生态修复成果,实现沙漠生态修复与经济效益提升双赢。2017年建设以来,年发绿电20亿度,年节约标煤68万吨,年减排二氧化碳165万吨。基地采取“光伏+生态治理+有机农林+沙漠旅游”模式,种植紫穗槐、黄芩、黄芪等经济作物5万余亩。
(二)杭锦旗光伏治沙产业发展典型案例
库布其探索立体生态光伏治沙技术创新实践“板上双层发电、板下双层生态、板间双层养殖”模式,创新发了大跨度柔性支架技术和产品,规模化运用到了立体生态光伏治沙电站的建设中,列入内蒙古自治区工信厅新能源产品优选名录,被评为工信部智能光伏试点示范。通过10多年验证,板上双面发电可增加发电量5-10% ,板下种植甘草、肉苁蓉等作物,板间开展先养鸡后养羊的精品养殖,为国家光伏治沙战略探索了新路。2010年以来,立体生态光伏治沙技术体系和产品在库布其先后建设了3.2GW立体光伏治沙项目,治沙面积15万亩,年发电量55亿度,每年节约标煤180万吨,减排二氧化碳480万吨。
六、大力推广光伏治沙模式的对策建议
(一)统筹当前和长远
推广光伏治沙模式应当综合考虑全市及各旗区主体功能定位、水资源条件和环境承载能力,坚持安全为先、适度超前,坚持集中式与分布式并举,重点在沙漠、戈壁、荒漠上统筹推进风能、太阳能资源开发和沙化土地综合治理,因地制宜选择治理措施,合理安排各区块建设时序,统筹开发外送和就地消纳,分区分步组织实施。
(二)统筹政策和市场
推广光伏治沙模式应当制定激励政策,建立多元投入机制,调动社会各方面力量参与积极性,形成政府、企业、社会、群众多元投入机制,推动光伏项目与配套产业协同发展。要持续释放政策红利,重点发挥保障性新能源指标牵引效能,为实施主体配备保障性新能源指标,“保量保价”收购,稳定项目发电收益。按照光伏不低于1200亩/万千瓦、风电不低于2000亩/万千万的标准,持续开展光伏治沙,并且吸引更多的央企、国企积极主动地来鄂尔多斯开展生态治理。
(三)统筹技术和标准
推广光伏治沙模式应当积极制定符合鄂尔多斯实际的沙化土地治理和新能源建设技术标准,因地制宜设定沙化土地治理建设、管护、验收标准;明确光伏项目建设基础型式、阵列间距、离地距离等要求。推动我们新能源治理和配套生态治理的全周期监管,切实建立养护长效机制,全面提升生态建设的存活率,真正实现造一片、成一片、活一片、绿一片。
(四)统筹生态和富民
推广光伏治沙模式应当持续推进“以工代赈”“先建后补”等方式,支持农牧民及农牧区集体经济组织以资金、土地等入股形式参与一体化项目,鼓励新能源开发、生态治理企业在工程建设和运营中过程中设置一定比例的岗位招用农牧民,建设项目适用“以工代赈”的资金比例不得低于60%,农牧民直接参与率达到60%以上,全面构建政府主导、企业主体、公众参与、社会协同的新机制,形成光伏治沙的生态保护修复合力。
(五)统筹创新和人才
推广光伏治沙模式应当结合实施科技“突围”工程,通过“揭榜挂帅”等方式,引导高等学校、科研院所等研究攻克防沙治沙重大基础和应用问题,开展关键技术研发和集成示范推广,构建产学研用相结合的良性发展机制。加大对相关领域的科技研发投入力度,加强科研人才梯队建设,推动高等学校、科研院所与沙产业、新能源开发企业合作,全力支撑防沙治沙和风电光伏一体化工程。大力宣传“光伏治沙的宣传报道,努力让鄂尔多斯光伏治沙经验领先全国、走向世界。(徐欣)
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