戈壁滩上“种”太阳

2024-12-01 15:03:00

戈壁总是给人一种酷烈而枯寂的印象,满地砂石,一望无际,令人绝望。炎炎烈日烤得砂石有如燃烧一般,都可以在上面煎鸡蛋。戈壁的环境就是这样严酷,唯一丰富的只有炽烈的阳光。

如今,太阳能利用技术飞速进步,使茫茫戈壁上的阳光,成为可以为人类所开发利用的宝贵资源。充足的光照能够满足太阳能发电的时长需求,原本的荒凉也成为规避干扰的优势,由此许多戈壁荒滩成了建造光伏发电园区的最佳选择。

这类地区许多是因干旱少雨、超载放牧而荒漠化,通常具有良好的光照条件,例如青海省东北部的塔拉滩,荒漠范围达数百平方千米,平均海拔2920米,光辐射强烈,平均日照时长达8小时,特别适合建设光伏发电场。

2011年,塔拉滩开始建设新能源产业,经过数年发展,已形成太阳能产业、生态环境建设、生态畜牧业发展紧密结合的现代绿色产业示范区,成为中国首个千万千瓦级光伏产业园。批量铺设的光伏板使区域最大风速减小,蒸发量减少,空气湿度增加,土壤涵水能力得到根本改善,满足了植物生长的环境条件,植被因而得以恢复,这种现象在许多光伏园区中普遍存在。由于恢复的植被会影响到光伏设施的安装基础和光照条件,许多园区需要采取措施定期清理过度生长的植物,不仅增加了运维工作量,也增大了光伏电力的生产成本。在塔拉滩光伏产业园区,解决这一问题的方式是将光伏设施的运营与养殖业密切结合,园区在光伏板的下方播撒牧草草种,再通过养殖羊群以平衡草量,数千只羊每年省掉除草费数百万元,同时又是一笔可观的经济收入。如此,园区以牧草作为恢复生态的植被,不仅有效遏制了土地荒漠化,而且恢复生机的植被用来牧羊增加了地方就业。连绵成片的光伏板仿佛满载收获的能量田,悠闲的羊群游荡在成片的绿草之间,仿佛点缀在天空的云朵,不毛之地的茫茫戈壁变成了葱绿的草原电厂。

类似塔拉滩光伏产业园的戈壁太阳还有很多,中国最大的太阳能光伏发电厂,是位于宁夏中卫的腾格里太阳能电站,占地面积43平方千米,可实现1.5吉瓦(1吉瓦=1×109瓦)的发电能力。该项目将光伏发电和沙漠治理、节水农业相结合,是全球单体容量最大的跟踪式农光互补光伏电站,还创造了建设周期最短、技术最先进的行业奇迹。

2018年8月底,中国及亚洲最大的塔式太阳能光热发电项目投入运行。该项目位于甘肃敦煌的沙漠边缘,聚集后的温度超过1000℃,收集的热量储存在塔下的熔盐罐中,用水与熔盐进行热交换,可以产生大量蒸汽,驱动汽轮机产生电力。中国单体规模最大、储热时间最长的导热油槽式光热发电项目位于内蒙古乌拉特中旗,配备10小时熔盐储热系统,2020年12月实现满负荷发电。

世界最大的太阳能光伏发电厂巴德拉太阳能公园,位于印度拉贾斯坦邦,占地面积约45平方千米。截至2019年底,已完成装机容量为2.25吉瓦的项目建设。该地区高温干燥,日照充足且技术和劳动力成本低,拥有全世界最便宜的太阳能成本(约1美元/瓦)。此外,为了降低太阳能面板的清理成本,此处采用了自动化的机器人清洁解决方案,即使在最恶劣的条件下也可确保峰值输出。

在太阳能光热发电方面,西班牙是世界之最。截至2013年,西班牙已安装了2.3吉瓦光热发电项目,这些项目长期稳定运行,每年可以稳定供应5太瓦·时(1太瓦·时=1×109千瓦·时)电能。摩洛哥瓦尔扎扎特的Noor光热发电项目,是目前全球最大的光热发电综合体,该项目整体投运后产生的电能,足够满足100万摩洛哥家庭使用。

自人类学会农耕以来,庄稼、树木、花卉都成为人们种植的对象,人们从中得到粮食、木材、药品等许多资源。如今,戈壁滩上上了光伏板和光热镜,它们也像植物一样,把炽烈的阳光变成人们需要的能量,如同出了新的太阳。

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