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这个基地,把腾格里沙漠"染"成深蓝色

发布时间:2025年01月13日11:08 来源: 人民日报客户端宁夏频道

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未来的沙漠将是什么颜色?

站在宁夏回族自治区中卫市的一座沙丘上,入冬的腾格里沙漠南缘,阳光炽烈。放眼眺望,不是浅黄色砂砾,而是一片深蓝。2.8万亩、220余万块光伏板首尾相连,随着沙丘起伏延伸,把沙漠染成靛蓝的海浪。

这片装机容量达到100万千瓦的巨大光伏基地,是国家千万千瓦级“沙戈荒”基地中首个备案、开工、投产的基地项目。2025年1月6日,国家发展改革委、国家能源局印发文件,再次提出“探索沙戈荒基地和水风光基地一体化协同调用机制”。植被稀疏、人烟稀少、沙土飞扬、气候恶劣,被人们称为“死亡之海”的沙漠,如今正在成为一片能源热土。

沙漠里如何“种太阳”,沙海如何变“蓝海”,基地建设又如何与生态保护结合?腾格里沙漠的东南缘,这个壮观的绿色能源工程正在给出解答。

一次“种树”实验

“天上无飞鸟,地上不长草,百里无人区,风吹沙子跑”,是腾格里沙漠的真实写照。为了改善恶劣的自然环境,建设初期,工程项目部就把“绿色能源+生态治理”定为核心目标。

“‘绿色能源+生态治理’,作为核心目标想法很好,但怎么实现?”中卫市西郊林场场长唐希明摩挲着粗糙的手,治沙多年,他经验丰富“首个‘沙戈荒’基地,必须要考虑沙漠植物生长的实际情况。”

驱车驶过一期工程的核心——中衡第一光伏电站,一排排光伏面板站立整齐。早年的光伏电站建设,光伏板直接安置在沙地上,像一簇簇“蓬草”。而在这里,粗壮的水泥桩顶着硕大的墨蓝色光伏板,仿佛生长的“大树”,形成一片壮阔的“原始森林”。

“光伏电站,最大设计特点就是离地间隙。”唐希明介绍,以前的光伏板离地间隙只有四五十厘米,如今,中衡第一光伏电站的板架离地两米,是最合理的高度。“板上发电、板间种植、板下修复,为植物生长留出空间。”

这样的设计,充分考虑到腾格里沙漠的独特环境。早在施工前期,研究团队就进行了大量的调研。“在沙漠里,沙子的直径只有0.2毫米,在微观层次,沙粒通常在地表50厘米以下的地方呈跳跃式运动。”唐希明说。

对比两种建设思路,“蓬草”型的光伏板,沿着倾斜的角度,形成狭管,加快了北风风速,造成侵蚀,慢慢地,在光伏板下面掏出一个个大洞,“不仅影响发电的平稳性,对设施也有伤害,还容易让已经定型的沙子重新流动,加大沙漠治理难度。”

桩高三米的“大树”型,基础牢牢扎在沙丘下面,平均离地间隙有两米多,风可以快速通过。此外,光伏板遮阴的作用,也可以让板下蒸发量减少,同时,清洗面板的水流下来,为植被生长创造了条件。

一场“基建”创新

深入腾格里沙漠,在石子铺成的沙漠公路上颠簸近半个小时,就来到了二期项目部。预制板的格子间里挤满了三十多岁的年轻人,不少人围着施工地图看,讨论着工程进度。龙源电力宁夏公司工程建设部安全总监蔺锴带着红色安全帽,面色黝黑,刚握手,电话铃声便又响起。

蔺锴在腾格里沙漠里呆了三个年头,2022年9月,一期项目举行开工仪式,望着划定三万亩的施工面积,第一次来到沙漠的蔺锴感到不可思议。“放眼过去黄黄地一片,全是荒沙地,没有一点绿色。心里很嘀咕,这地方,真能长出绿色的草来?”

项目建设的第一阶段,是“场平”。5个标段,700辆推土机不分昼夜同时开工,10天10夜,将海浪般的沙丘推平。

“这原本是一项简单的基础工作,可没想到之前的经验在沙漠里没法用。”沙子细密,前脚推平,后脚一场大风就让原本平坦的作业面变得“波浪起伏”。没办法,项目组临时想招,在施工场地边缘先扎麦草方格,栽种沙生植物,用植被“锁边”,边推边干。

平场、锁边后,按照先前的设计,又为光伏板打水泥基桩。

“平原上土建的经验,让我们在沙漠里栽了跟头。”沙子虽然细小松软,但打桩时越往里越瓷实,特别吃劲。用大力气打进去,没等安装桩子,一下子又坍塌。“没办法,只能现场根据环境改良工艺,加入引孔机。慢慢实验着先少量注水,让沙子结块,再通过引孔、侧引孔,打入预制管桩。”蔺锴说。

沙漠里独特的地理气候条件,给这群初次参加建设的年轻人出了一个又一个难题。

松软的沙丘上,一阵风吹来,沙峰变成了沙谷,深坑成了高大的沙丘。“人走不动,车也行不了。”龙源电力宁夏公司工程建设部设备专工刘德龙说,挖掘机、混凝土车堵在路边,没办法,施工队想起了土办法。推平、撒上石子,趁着冬季沙漠气温低,晚上浇上水,等松软的沙丘结了冰,货车便连夜抢运。

行走光伏面板之间,一排排桩架耸立,使劲儿一推,纹丝不动。“只要打进去,反就结实不少,为后期铺设光伏面板提供了条件。”蔺锴说,如今,在光伏板间种植了耐旱沙生灌木,“锁边”的技术下,有效防止了风蚀和水土流失。

作为首个“沙戈荒”大型新能源建设基地,漫步光伏板间,处处可见设计中与沙漠气候环境相适应的细节巧思。

“你看,一般的光伏发电中心,逆变器用的是混凝土小屋子,我们却用水泥基桩支撑。”烈阳下,光伏板发出的电量,如涓流般汇集到箱式变电站,远远望去,箱变平台像漂浮在海上的采油井架,低头细看,桩子周围还铺了细密的石子防止风蚀。“有了这样的离地间隙,就可以防止沙子堆积,同时缩小地面接触面积,减少对地表植被的破坏。”龙源电力宁夏公司工程建设部土建专工杨彦玮指着地面,基桩的角落里,沙生植物花棒正绽出嫩芽。“有了这些植被,沙漠才能有治理的基础。”

2023年4月26日,历经数月奋战后,基地2.8万亩的一期工程全容量并网发电。蔚蓝色光伏电板下,是高沙障和成片的麦草方格。建设过程中,工程累计播撒42吨蒙古冰草、沙蒿、沙米等适宜沙漠生长的草籽,柠条、沙柳、花棒、沙拐枣等耐旱沙生灌木120余万株在其间茁壮生长,把这片流动的沙丘牢牢锁住。

一年“追光”探索

靛蓝色光伏海洋下,龙源电力宁夏公司设备维保中心主任工程师潘战国站在一座沙丘上,向远处眺望。2023年4月,他所接手运行的,是一片最高每小时可发电100万千瓦时的沃土。

无人化,集成化,信息化,新技术赋能光伏电站,目的就是最大化利用太阳能资源。

“一句话,追着太阳要电力。”沙漠里,龙源电力宁夏公司设备维保中心工程师柳洋说着,头顶的太阳能光伏板嗡嗡作响,原来这是电机发出的声响。“你看,跟踪支架系统根据太阳的位置,可以自动调节光伏板的角度。”

让面板像向日葵一样尽可能接受阳光,不是一件易事。为了测算出最高发电效率,运维人员拿着气象数据,做了大量的定量分析实验。

“可变平台轴比固定轴要好多少?一期项目运行的前几个月,我们尝试了各种角度,汇总了大量运行数据来看整体的实效。”柳洋介绍,每天的北京时间十二点到下午两点,是中卫地区光伏发电功率最大的时期,也是运维组研究的黄金时间段。220万块光伏面板,331个箱式变电站,汇集成2.8万亩的墨蓝色海洋。阳光最炽热的时候,柳洋顶着沙漠里的烈日去搜集数据。

“通过共计10个月的运行数据统计分析,测验出可变支架比固定支架年发电量可提升约8.9%,预计每年可提升约10%。”柳洋介绍,2023年4月一期工程全容量并网发电,截止2024年2月底,中衡第一光伏电站累计发电量15.56亿千瓦时,单日最高发电量922.8万千瓦时。“这10%,意味着‘满发’状态下,每个小时能多生产10万度电。”

一个“绿色”畅想

驱车驶入二期200万千瓦项目工程的建设现场,仔细看,桁架之间,不再是后期栽培的麦草方格,而是一块块长方形的围栏,围栏里,沙生植物正茂盛生长。

“二期工程建设中,我们反思,‘平场’是不是效率太低,推土机一股脑推过去,风沙漫天,是不是对沙漠原有的生态造成了破坏?”三年建设,从不识沙漠,到对种种植物如数家珍,工程建设部安全总监蔺锴积累了不少经验。“很多沙生植物,看似只冒出一点枝条,但根是活的,扎地很深。我们专门进行围栏保护,避免施工过程中破坏和损害。”

这片沙漠、光伏与绿色交织的基地里,平衡能源经济与生态效益的讨论仍在进行。

什么样的植被适合生长?蒙古冰草、沙蒿、沙米这样的灌木,还是柠条、沙柳、花棒这样的大型植株?是栽种还是撒播草籽?哪种容易成活?为了搞清楚植物在光伏发电场的生长规律,基地建立起生态观测点。“有了这个红外球型摄像机,专家也可以通过手机App等方式,实时观测和提取影像图片资料,远程查看植被的生长状况。”蔺锴说,随着系统建设不断完善,基地还将实时监测项目温度、湿度等数据变化,为二期工程因地制宜栽种乡土植被提供参考。

2023年运营初期,一期工程的运维部在沙漠深处搭建了蘑菇大棚和蔬菜大棚,还种植了多肉植物,想要进一步拓展生态附加值。然而到冬天,土壤低温、肥力不足,实验难以继续。

“光从植被生长来看,工程建设取得了巨大成就,但整体来说,沙漠里的生态还是非常脆弱。局部尝试变成大规模种植产业,这样的拓展有难度。”在对工程的指导培训中,唐希明向潘战国泼了一瓢冷水。“植物通过腐烂、循环,表面形成一层生物结皮,才能变成可循环的生态圈,把沙漠真正‘捆住’。而这样的成果,至少需要五六年的精心维护,不能着急上马。”

每年近900万度电,与光伏板下120万蓬小草,工程师们的探索与思考,深入到每个细节。

“比如运行中,用机器人清扫光伏板,车轮会碾压板间的沙生植物,破坏已经扎好的麦草方格。又比如,为了提供生态空间,将桩基础提高,这样势必会增加成本,怎么在二期建设中平衡建设和管理成本?未来,还能不能让绿色更绿?”走在松软的砂砾间,潘战国掰着手指头数自己遇到的问题。生态的改善也让他们感到欣喜,前几天,项目部有人拍到了一只沙狐,让这群年轻人激动不已。

“中卫市的腾格里沙漠,年降水量178mm,蒸发量却有1900mm,生态极度脆弱。但这也并不意味着没有发展的空间。光伏基地栽种了大量的沙生植被,再过两年生长起来,是个发展沙漠观光旅游的好地方。”唐希明说,待到夏天,栽种的柠条会绽开亮黄色花朵,而花棒则是粉红色的,迎着西风能香飘十里,沁在人心里。“到时候生态承载能力提高,就可以打造一个集光伏发电、生态修复、科普教育等多功能于一体的综合性基地。”

未来沙漠是什么颜色?踏上沙丘,放眼望去,天高云淡,金色的土地上,靛蓝色铺陈到天边。向沙漠要绿色、向沙漠要效益,这片在沙海里开辟的热土,涌动着蓬勃的生命力。

统筹:徐元锋

本期策划:秦瑞杰

文字:秦瑞杰

出品:人民日报社宁夏分社

投稿邮箱:rmrbnxfs@163.com

【责任编辑:刘建维】

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