從種樹到種太陽，庫布其沙漠的光伏板是怎樣發電又固沙的？｜碳案

文 | 呂雅寧

編輯 | 蘇建勳

上萬年之後的厄拉科斯星球，被漫天黃沙覆蓋，想要生存下去的人們必須穿上特製的「蒸餾服」，將人體排出的水分轉化為維繫生命的可飲用水，若是直接暴露在沙丘環境中，就會因為水分蒸發而死去。

這是2021年上映的好萊塢電影《沙丘》的情節，這部出版於1965年的小說構建了一個生態嚴重受損的未來世界，誰都不希望《沙丘》真的成為未來世界的預言，但影片中黃沙漫漫、寸草不生的場景卻已然在今天成為現實。

在內蒙古自治區，地處庫布其沙漠腹地的達拉特旗，“風起明沙到處流，沙壓房子人搬走”的景象，曾經每天都在上演。

不僅當地民眾一年四季要忍受黃沙飛揚之苦，又因這裡距北京僅有700多公里，被稱為“懸在首都頭上的一壺沙”，成為北京三大風沙源之一。

上世紀八十年代開始，達拉特旗開始了以植樹造林為主的防沙治沙工作，如今已有超過910萬畝的沙漠已得到治理。

與當年不同的是，光伏發電成為了現代治沙的新手段。李帥錕就是庫布其治沙人中的一員，他向36碳介紹道：“過去的人們治沙，是扛著鐵鍬去種樹；可沙漠裡不僅有土地，更有豐富的光資源，結合現代光伏科技去治沙，可謂做到了‘天時地利人和’。”

2017年開始，庫布其沙漠謀劃建設佔地10萬畝、規模為200萬千瓦的光伏治沙專案。如今，李帥錕也成為國家電投達拉特光伏電站的一名安全專工，親身參與到光伏治沙的新模式中，用板上發電、板下種植、板間種植的治沙理念，見證貧瘠荒涼的荒漠土地，重煥生機。

如果從庫布其沙漠的空中俯視，會看到一匹藍色駿馬正馳騁於沙漠之間，這是由國家電投內蒙古公司投資建成的「駿馬電站」。充分利用了光伏板與周圍低矮植被、黃沙間的色差，19.6萬餘塊光伏板組成一匹奔騰的駿馬。2019年7月，駿馬電站正式通過吉尼斯世界紀錄認證，成為世界上最大的光伏板圖形電站。

光伏陣列旁，立著「金沙，藍海，綠洲」這六個字。庫布其沙漠上構建起的光伏產業藍海，正一步步幫助荒漠地區實現綠色復甦。

駿馬電站的空中俯檢視。圖源：受訪者供圖

1、光伏治沙，怎麼治？

3180小時，是庫布其沙漠的年均太陽能日照時長，這意味著除去夜晚時間，當地有超過一半的時間都能充分得到日光的滋養。

2017年，全國第三批光伏領跑者基地專案選擇了這裡，達拉特光伏發電應用領跑基地開始投建。這是一項光伏扶持專項計劃，意味著專案所使用的光伏裝置，將採用比普通光伏專案能效更高的技術產品。之後，這類技術產品也將會被國家部分用電專案所優先採用；各級地方政府也將在關鍵裝置、技術上給予更多市場支援。

數個光伏基地的單體專案中，就包括這座駿馬電站。據悉，自專案2018年投運以來，已累計輸出綠電23.12億千瓦時，相當於節省標準煤76萬噸，減少二氧化碳排放185萬噸，相當於種下近7萬多畝的森林。

事實上，實現光伏治沙並不僅是鋪設光伏板那麼簡單，這背後還有三重防線。

第一重防線，是草方格固沙，用鐵鍬將麥草埋進沙子裡，形成網狀防護帶以抵擋風沙，這也是最常見的固沙方法。可時間久了，沙子中的麥草容易腐爛，顯然不是長久之計。

第二重防線，是植樹造林。光伏電站周邊種植著梭梭木、花棒等沙生植物，根系生長快，吸水抗旱能力都極強。有的梭梭木甚至能長到兩米多高，利於抵擋沙塵。

可有了這兩道防線還不夠。若狂風繼續吹入光伏區，場站內原本平整的沙地，會變成高低不平的沙丘。風沙使得光伏板基座裸露出來，支架嚴重變形，將極大影響安全生產。

於是，第三重防線建在了光伏場站內，用一個詞總結就是「一板三用」，即板上發電、板下種植、板間種植，讓一片土地得到三重利用，這也是光伏治沙的根本所在。

種植在光伏場站內的植物，不僅要適合乾旱氣候，更不能遮擋用來發電的日光，這樣一來，梭梭樹、花棒這種常見沙生植物，相對光伏板來講高度偏高，並不適合在光伏場站內種植。

36碳作者實地前往光伏陣列間，看到光伏板下種植著沙生灌草植物，光伏板陣列間種植著紫穗槐、黃芪等經濟林，高度基本在0.5米到1米左右，復綠的同時也未遮擋陽光。

“因為有光伏板遮擋，減少了土地的陽光直射和水分蒸發，更有利於作物生長；地表植物又有利於固沙保水，形成了生態改善的良性迴圈。”李帥錕向36碳講述了光伏治沙背後的邏輯所在。

據悉，黃芪可作為中藥藥材，紫穗槐也是周邊畜牧場的優質牧草來源。在生長時期，這些作物幫助防風固沙，成熟之後這些作物還能繼續在藥用、農業中發揮價值。

不過，在沙漠中種植作物，引水灌溉是個大問題。

距離光伏電站幾公里遠的地方，有一片被稱為“月亮湖”的湛藍湖水，為植物生長提供了水源。達拉特旗光輝水務投資有限公司參與了這項工程的建設，水源來自高頭窯煤礦的疏幹水，在採用超濾、反滲透等處理工藝之後，淨化成為光伏基地的產業用水。

這樣一來，不僅滿足了煤礦疏幹水“零外排”的目標，也滋養了光伏場站中的作物，緩解地下水資源匱乏的問題。

據悉，水資源利用一期工程在今年年初正式通水執行，二期工程也在規劃編制中，遠期計劃是把富裕水量輸送到達拉特經濟開發區，緩解更多的工業用水需求。

距離光伏電站不遠的月亮湖。拍攝者：呂雅寧

02、斜槓青年、智慧運維…「光伏+」的可能性還有哪些？

截至目前，“林光互補”的光伏產業模式在達拉特旗已累計治沙1.6萬畝，未來還持續在生態農業、旅遊觀光方面實現產業融合。

正是這種「光伏+」的模式，讓越來越多的達拉特旗人，承擔起更多新的角色。

來自達拉特旗柴等嘎查村的村民趙金龍，是一名返鄉創業的青年。在光伏產業的吸引之下，大學畢業後在外鄉工作了兩年的他，重新回到家鄉。

因為有數字運維相關經驗，趙金龍正式成為一名光伏場站的維修工。不僅如此，他還開了一家名為「龍龍餐廳」的本土菜館，平日裡場站運維工人、當地居民常來吃飯、歇腳。如今沙漠治理好了，這裡的外地遊客也漸漸多了起來，能容納80人左右的餐館，時常座無虛席。

趙金龍向36碳表示，“白天在光伏場站參與電站運維工作，下班後可以回家幫助農活，一家人現在也開了自己的餐館，收入有了成倍增長。趕上家鄉的光伏藍海，生活更好了。”

光伏產業帶來的新工作還包括光伏板清潔、場站作物種植、場站除草等工作。一位參與過場站種植的農戶對36碳講到：“以往沙漠中幹農活，風沙吹的睜不開眼；現在有了光伏板的遮擋，在板下幹農活輕鬆了許多，也沒有那麼熱了。”

多年以前，一些村民在風沙折磨之下背井離鄉，有的村莊人口出走了大半。現在，更多像趙金龍這樣的村民回到家鄉，投入綠色建設。據瞭解，因為光伏產業的發展，帶動了當地就業近千人。

不過，僅依靠人工勞力，光伏電站的運維效率遠不能提升。尤其在沙漠中，林光互補雖然成效顯著，但偶有風沙吹起時，沙粒還是會遮擋並侵蝕光伏板元件，光電板的維護和檢修成了新的挑戰。

在數以萬計的光伏板中精準定位出一塊故障光伏板，如大海撈針。

駿馬電站佔地面積近2100畝，相當於兩百多個足球場，依靠人工攜帶紅外線感應器一一掃描的話，需要幾天甚至更久；可如果藉助數字技術定位診斷，往往僅需二十分鐘。

據36碳瞭解， “駿馬電站”全部採用了華為智慧光伏解決方案，包括智慧組串式逆變器、電力載波通訊（PLC）、智慧IV診斷、智慧光伏管理系統等產品和技術，幫助光伏電站實現智慧化發電、運維。

華為智慧組串式逆變器。圖源：受訪者供圖。

來自國家電投內蒙古公司，蒙西新能源達拉特光伏電站的負責人苗瑞軍稱：“以往一個電站需要十幾人甚至幾十人來維護，現在運維工作室中僅需不到十人。例如智慧IV診斷技術，就像「CT掃描」一樣，快速瞭解場站健康狀況，精準定位運維機組。”

運維工作效率提升了，人力物力成本也就省下來。這也和華為一貫堅持的“把複雜留給自己，把簡單留給客戶”的理念相一致。

能源行業有一個「能源不可能三角」理論：人類在追求清潔能源的道路上，無法找到這樣一個能源系統，既要滿足能源供給安全（能源安全），也要滿足能源環境友好（能源轉型），還要滿足能源價格低廉（能源經濟）這三個目標條件。

但現在，數字技術與能源產業的結合，正在嘗試突破「能源不可能三角」的邊界。