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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10.5萬畝的光伏電站——國家能源集團國電電力蒙西藍海光伏電站。這座電站是國家第二批以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地項目之一，也是全國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?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?shù)氐貏荩堪l(fā)出的電力如何實現(xiàn)充分消納？本報記者前往項目現(xiàn)場進行了采訪。

環(huán)境友好，打造“光伏+生態(tài)”雙贏模式

秋意正濃。在國家能源集團國電電力蒙西藍海光伏電站內(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“藍海”盡頭。

“這個電站安裝了590多萬塊光伏板，裝機容量達300萬千瓦。電站總占地超過10萬畝，面積相當于1萬個標準足球場。”國家能源集團國電電力綜合能源內(nèi)蒙古有限公司項目部經(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，蒙西藍海光伏電站“坐享”豐富的新能源資源。這里年均日照小時數(shù)長、風力較強，是名副其實的新能源富集區(qū)。而從全國范圍看，加快建設(shè)風電光伏大基地，正是中國實現(xiàn)能源低碳轉(zhuǎn)型的重要路徑之一。根據(jù)國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布的《以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地規(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)為重點的大型風光基地總裝機容量達到4.55億千瓦。

在“沙戈荒”地區(qū)建光伏電站對環(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)修復作用。“建設(shè)光伏之前，藍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，還能促進草地生長。”李晉原說。談話間，記者看見不遠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。”李晉原介紹，通常情況下，光伏項目建設(shè)往往會采用現(xiàn)澆混凝土施工，但蒙西藍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99%。相比于混凝土預制樁，其打樁直徑由400毫米降至100毫米，顯著減少了對草原生態(tài)的破壞。“我們在光伏區(qū)種植苜蓿等作物，實現(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)。

“選址首先是個問題。在‘沙戈荒’建光伏基地，首先堅決不能觸碰生態(tài)紅線，在此基礎(chǔ)上還要盡可能利用難修復的土地，變‘廢地’為‘寶地’，這對于項目建設(shè)提出了極高要求。”國家能源集團國電電力發(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、國家林業(yè)和草原局、國家能源局發(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)引導項目合理布局，鼓勵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)。“在嚴格保護生態(tài)前提下，鼓勵在沙漠、戈壁、荒漠等區(qū)域選址建設(shè)大型光伏基地”“對于油田、氣田以及難以復墾或修復的采煤沉陷區(qū)，推進其中的非耕地區(qū)域規(guī)劃建設(shè)光伏基地”。

“我們的項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行，有可能出現(xiàn)地面沉降等情況。因此，在項目建設(shè)階段就要充分考慮如何適應(yīng)當?shù)氐刭|(zhì)，創(chuàng)新設(shè)計光伏部件。”闖喜宏說。

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

“我們設(shè)計了一部分柔性支架，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)計方案研究，比如煤炭開采后地面可能會沉降多深，一旦出現(xiàn)沉降支架該如何自動糾正等。這些專門為采煤沉陷區(qū)設(shè)計的光伏支架，結(jié)合衛(wèi)星糾偏技術(shù)長期觀測，能夠在地面出現(xiàn)沉降時及時糾正，保障采煤區(qū)上光伏電站的穩(wěn)定運行。”國家能源集團新能源技術(shù)研究院有限公司二級研究員楊斌說。

除了因地制宜創(chuàng)新光伏支架技術(shù)，蒙西藍海光伏電站項目還在提升基地建設(shè)效率方面下了不少功夫。要知道，“風光”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裝現(xiàn)場。”楊斌告訴記者，對于常規(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設(shè)計、單獨供貨方式，安裝施工效率較低。“我們利用了多項創(chuàng)新技術(shù)，實現(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’，一體化組件預裝只需要把面板和支架的‘折耳’扣緊，就能快速完成組裝，實現(xiàn)光伏方陣少人化、高效化、機械化，能提高施工效率25%，這種安裝方式在國際上還是首次大規(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，蒙西藍海光伏電站是國家“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配套項目。“電站發(fā)出的清潔能源和集團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。

機組負荷，主汽壓力，主汽溫度……在距離蒙西藍海光伏電站數(shù)公里外的國家能源集團國電電力上海廟公司，記者看到一面大屏幕上實時記錄著當天的機組運行情況。該公司電力運行部副主任郭海軍介紹，公司電廠有4臺1000MW機組，采用國內(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，煤炭仍是我國的主體能源，用好火電的兜底作用對于能源穩(wěn)定很重要。”郭海軍說，為做好蒙西藍海光伏電站和上海廟公司電廠“火光打捆”電力外送，公司屢次開展機組負荷深度調(diào)峰摸底試驗。“做好低負荷調(diào)峰能力準備很關(guān)鍵。光照強、光伏發(fā)電量大的時候，要把火電‘調(diào)下來’，到了夜間缺光、光伏發(fā)電量小的時候，火電又要及時‘頂上去’。在利用火電調(diào)峰的同時，還不能讓機組輕易‘停機’。目前，我們已經(jīng)完成了3臺機組20%負荷深度調(diào)峰摸底試驗，試驗期間鍋爐燃燒穩(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’，我們在蒙西藍海光伏電站光伏板下種植的抗沙植物檸條，還能送到火電廠進行生物質(zhì)摻燒，以此降低發(fā)電使用的化石燃料比例，達到降碳減污的目的。”闖喜宏說。該光伏電站并網(wǎng)后，預計年發(fā)電量可達57億千瓦時，綠電送往山東消納，可滿足200萬戶居民一年的生活用電，為東部沿海地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展提供綠色能源保障。

原標題：采煤區(qū)"長"出光伏地