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从种树到种太阳，库布其沙漠的光伏板是怎样发电又固沙的？｜碳案

「碳案」是 36 碳围绕“双碳与ESG”推出的案例解读栏目。我们希望解决“碳中和”领域的信息不对称。通过对企业节能减碳、绿色环保、社会责任等代表项目的一线走访，记录“优等生”的减碳成果，回答“谁在做、怎么做”的问题。

「碳案」第五期，我们来到了距离北京最近的沙漠——库布其沙漠，这里是中国第七大沙漠，同时也拥有国内最大的沙漠光伏电站，茫茫金沙中一座由19.6万块光伏板组成的“骏马电站”，更是创下世界上最大的光伏板图形电站记录。

凭借良好的地域优势和光照强度，库布其沙漠已成为内蒙古鄂尔多斯发展光伏产业的主要阵地，伴随华为数字能源智能技术的加持，当地的光照被更精准地捕获和利用。数以万计的光伏板，发挥着板上发电，板下种植，板间养殖的三重效用，持续改善当地生态环境与人居环境。

本期「碳案」，请和36碳共同探访沙漠中的这匹蓝色“骏马”，看看如何光电是如何带动达拉特旗变沙为金，还绿于民的。

文 | 吕雅宁

编辑 | 苏建勋

上万年之后的厄拉科斯星球，被漫天黄沙覆盖，想要生存下去的人们必须穿上特制的「蒸馏服」，将人体排出的水分转化为维系生命的可饮用水，若是直接暴露在沙丘环境中，就会因为水分蒸发而死去。

这是2021年上映的好莱坞电影《沙丘》的情节，这部出版于1965年的小说构建了一个生态严重受损的未来世界，谁都不希望《沙丘》真的成为未来世界的预言，但影片中黄沙漫漫、寸草不生的场景却已然在今天成为现实。

在内蒙古自治区，地处库布其沙漠腹地的达拉特旗，“风起明沙到处流，沙压房子人搬走”的景象，曾经每天都在上演。

不仅当地民众一年四季要忍受黄沙飞扬之苦，又因这里距北京仅有700多公里，被称为“悬在首都头上的一壶沙”，成为北京三大风沙源之一。

上世纪八十年代开始，达拉特旗开始了以植树造林为主的防沙治沙工作，如今已有超过910万亩的沙漠已得到治理。

与当年不同的是，光伏发电成为了现代治沙的新手段。李帅锟就是库布其治沙人中的一员，他向36碳介绍道：“过去的人们治沙，是扛着铁锹去种树；可沙漠里不仅有土地，更有丰富的光资源，结合现代光伏科技去治沙，可谓做到了‘天时地利人和’。”

2017年开始，库布其沙漠谋划建设占地10万亩、规模为200万千瓦的光伏治沙项目。如今，李帅锟也成为国家电投达拉特光伏电站的一名安全专工，亲身参与到光伏治沙的新模式中，用板上发电、板下种植、板间种植的治沙理念，见证贫瘠荒凉的荒漠土地，重焕生机。

如果从库布其沙漠的空中俯视，会看到一匹蓝色骏马正驰骋于沙漠之间，这是由国家电投内蒙古公司投资建成的「骏马电站」。充分利用了光伏板与周围低矮植被、黄沙间的色差，19.6万余块光伏板组成一匹奔腾的骏马。2019年7月，骏马电站正式通过吉尼斯世界纪录认证，成为世界上最大的光伏板图形电站。

光伏阵列旁，立着「金沙，蓝海，绿洲」这六个字。库布其沙漠上构建起的光伏产业蓝海，正一步步帮助荒漠地区实现绿色复苏。

骏马电站的空中俯视图。图源：受访者供图

1、光伏治沙，怎么治？

3180小时，是库布其沙漠的年均太阳能日照时长，这意味着除去夜晚时间，当地有超过一半的时间都能充分得到日光的滋养。

2017年，全国第三批光伏领跑者基地项目选择了这里，达拉特光伏发电应用领跑基地开始投建。这是一项光伏扶持专项计划，意味着项目所使用的光伏设备，将采用比普通光伏项目能效更高的技术产品。之后，这类技术产品也将会被国家部分用电项目所优先采用；各级地方政府也将在关键设备、技术上给予更多市场支持。

数个光伏基地的单体项目中，就包括这座骏马电站。据悉，自项目2018年投运以来，已累计输出绿电23.12亿千瓦时，相当于节省标准煤76万吨，减少二氧化碳排放185万吨，相当于种下近7万多亩的森林。

事实上，实现光伏治沙并不仅是铺设光伏板那么简单，这背后还有三重防线。

第一重防线，是草方格固沙，用铁锹将麦草埋进沙子里，形成网状防护带以抵挡风沙，这也是最常见的固沙方法。可时间久了，沙子中的麦草容易腐烂，显然不是长久之计。

第二重防线，是植树造林。光伏电站周边种植着梭梭木、花棒等沙生植物，根系生长快，吸水抗旱能力都极强。有的梭梭木甚至能长到两米多高，利于抵挡沙尘。

可有了这两道防线还不够。若狂风继续吹入光伏区，场站内原本平整的沙地，会变成高低不平的沙丘。风沙使得光伏板基座裸露出来，支架严重变形，将极大影响安全生产。

于是，第三重防线建在了光伏场站内，用一个词总结就是「一板三用」，即板上发电、板下种植、板间种植，让一片土地得到三重利用，这也是光伏治沙的根本所在。

种植在光伏场站内的植物，不仅要适合干旱气候，更不能遮挡用来发电的日光，这样一来，梭梭树、花棒这种常见沙生植物，相对光伏板来讲高度偏高，并不适合在光伏场站内种植。

36碳作者实地前往光伏阵列间，看到光伏板下种植着沙生灌草植物，光伏板阵列间种植着紫穗槐、黄芪等经济林，高度基本在0.5米到1米左右，复绿的同时也未遮挡阳光。

“因为有光伏板遮挡，减少了土地的阳光直射和水分蒸发，更有利于作物生长；地表植物又有利于固沙保水，形成了生态改善的良性循环。”李帅锟向36碳讲述了光伏治沙背后的逻辑所在。

据悉，黄芪可作为中药药材，紫穗槐也是周边畜牧场的优质牧草来源。在生长时期，这些作物帮助防风固沙，成熟之后这些作物还能继续在药用、农业中发挥价值。

不过，在沙漠中种植作物，引水灌溉是个大问题。

距离光伏电站几公里远的地方，有一片被称为“月亮湖”的湛蓝湖水，为植物生长提供了水源。达拉特旗光辉水务投资有限公司参与了这项工程的建设，水源来自高头窑煤矿的疏干水，在采用超滤、反渗透等处理工艺之后，净化成为光伏基地的产业用水。

这样一来，不仅满足了煤矿疏干水“零外排”的目标，也滋养了光伏场站中的作物，缓解地下水资源匮乏的问题。

据悉，水资源利用一期工程在今年年初正式通水运行，二期工程也在规划编制中，远期计划是把富裕水量输送到达拉特经济开发区，缓解更多的工业用水需求。

距离光伏电站不远的月亮湖。拍摄者：吕雅宁

02、斜杠青年、智能运维…「光伏+」的可能性还有哪些？

截至目前，“林光互补”的光伏产业模式在达拉特旗已累计治沙1.6万亩，未来还持续在生态农业、旅游观光方面实现产业融合。

正是这种「光伏+」的模式，让越来越多的达拉特旗人，承担起更多新的角色。

来自达拉特旗柴等嘎查村的村民赵金龙，是一名返乡创业的青年。在光伏产业的吸引之下，大学毕业后在外乡工作了两年的他，重新回到家乡。

因为有数字运维相关经验，赵金龙正式成为一名光伏场站的维修工。不仅如此，他还开了一家名为「龙龙餐厅」的本土菜馆，平日里场站运维工人、当地居民常来吃饭、歇脚。如今沙漠治理好了，这里的外地游客也渐渐多了起来，能容纳80人左右的餐馆，时常座无虚席。

赵金龙向36碳表示，“白天在光伏场站参与电站运维工作，下班后可以回家帮助农活，一家人现在也开了自己的餐馆，收入有了成倍增长。赶上家乡的光伏蓝海，生活更好了。”

光伏产业带来的新工作还包括光伏板清洁、场站作物种植、场站除草等工作。一位参与过场站种植的农户对36碳讲到：“以往沙漠中干农活，风沙吹的睁不开眼；现在有了光伏板的遮挡，在板下干农活轻松了许多，也没有那么热了。”

多年以前，一些村民在风沙折磨之下背井离乡，有的村庄人口出走了大半。现在，更多像赵金龙这样的村民回到家乡，投入绿色建设。据了解，因为光伏产业的发展，带动了当地就业近千人。

不过，仅依靠人工劳力，光伏电站的运维效率远不能提升。尤其在沙漠中，林光互补虽然成效显著，但偶有风沙吹起时，沙粒还是会遮挡并侵蚀光伏板组件，光电板的维护和检修成了新的挑战。

在数以万计的光伏板中精准定位出一块故障光伏板，如大海捞针。

骏马电站占地面积近2100亩，相当于两百多个足球场，依靠人工携带红外线感应器一一扫描的话，需要几天甚至更久；可如果借助数字技术定位诊断，往往仅需二十分钟。

据36碳了解， “骏马电站”全部采用了华为智能光伏解决方案，包括智能组串式逆变器、电力载波通信（PLC）、智能IV诊断、智能光伏管理系统等产品和技术，帮助光伏电站实现智能化发电、运维。

华为智能组串式逆变器。图源：受访者供图。

来自国家电投内蒙古公司，蒙西新能源达拉特光伏电站的负责人苗瑞军称：“以往一个电站需要十几人甚至几十人来维护，现在运维工作室中仅需不到十人。例如智能IV诊断技术，就像「CT扫描」一样，快速了解场站健康状况，精准定位运维机组。”

运维工作效率提升了，人力物力成本也就省下来。这也和华为一贯坚持的“把复杂留给自己，把简单留给客户”的理念相一致。

能源行业有一个「能源不可能三角」理论：人类在追求清洁能源的道路上，无法找到这样一个能源系统，既要满足能源供给安全（能源安全），也要满足能源环境友好（能源转型），还要满足能源价格低廉（能源经济）这三个目标条件。

但现在，数字技术与能源产业的结合，正在尝试突破「能源不可能三角」的边界。