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4月16日，央視CCTV 10播出的系列紀(jì)錄片《創(chuàng)新進(jìn)行時(shí)》——《光伏板下生“寶藏”》展示了中國(guó)在荒漠化治理中探索的“光伏治沙”新模式。本期播出的是國(guó)家電投北京公司磴口光伏治沙模式。
以下為文字實(shí)錄：
這里是一片不毛之地，每到11月，電力工程師劉明杰就會(huì)比平常更加緊張，因?yàn)榫驮谒_下的沙地上，會(huì)有一個(gè)極為不確定的災(zāi)難隨時(shí)可能來(lái)襲。
這里是內(nèi)蒙古巴彥淖爾市磴口縣，位于烏蘭布和沙漠東部邊緣地區(qū)，一座占地1700畝的光伏電站就修建在這篇沙漠上。這里沙塵暴頻發(fā)，而沙塵暴是光伏發(fā)電站所要面臨的最具威脅性的災(zāi)難。劉明杰從事電力工作已經(jīng)三十多年，他非常清楚沙塵暴對(duì)于光伏電站來(lái)說(shuō)意味著什么。沙塵暴一旦襲來(lái)，遮天蔽日，所到之處所有光伏板都會(huì)被這片漫天黃沙所吞噬。而這些黃沙就是影響光伏發(fā)電站發(fā)電量的一大“殺手”。
光伏發(fā)電主要是通過(guò)太陽(yáng)能電池光伏板，將照射下來(lái)的太陽(yáng)光光能轉(zhuǎn)變成電能的過(guò)程，而風(fēng)沙席卷，一旦光伏板蒙上厚厚一層黃沙，光伏板的發(fā)電效率將受到極大影響。這是專門清洗光伏板的清潔刷，不需要水，依靠電動(dòng)進(jìn)行清潔。如今，清洗光伏板大多仍是人工清洗，這是一項(xiàng)十分耗費(fèi)成本和人力的工作。1700畝的光伏區(qū)，20多萬(wàn)塊光伏板，需要一塊一塊的清洗，這么大的光伏發(fā)電區(qū)，每清洗一次需要15個(gè)工人清洗10天，至少要花費(fèi)6萬(wàn)元，而只要暴發(fā)沙塵暴，光伏發(fā)電站的光伏板就需要進(jìn)行清潔。
除此之外，狂風(fēng)夾雜著風(fēng)沙還有可能會(huì)給光伏電站帶來(lái)滅頂之災(zāi)。沙漠上松散的沙子被吹起堆積成波浪狀的沙丘，沙子是一種細(xì)小礦物質(zhì)顆粒，正如水波一樣，沙子也會(huì)被吹起如波浪一樣翻滾。沙丘便以這種恐怖的方式移動(dòng)起來(lái)慢慢吞噬附近的基礎(chǔ)設(shè)施，光伏發(fā)電站也不會(huì)例外。曾經(jīng)就有光伏發(fā)電站被鋪天蓋地侵襲而來(lái)的黃沙掩埋，甚至損壞，一旦光伏發(fā)電站發(fā)生意外，他所帶來(lái)的損失將以億元來(lái)計(jì)算。
既然風(fēng)沙對(duì)電站影響如此之大，那為什么一定要在沙漠中建光伏電站呢？
在石油、煤炭等傳統(tǒng)能源日益匱乏的今天，以風(fēng)電、光伏為代表的可再生能源正在掀起一場(chǎng)新能源革命。中國(guó)是全球光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量最大的國(guó)家，光伏發(fā)電量占世界光伏發(fā)電量30%以上。沙漠地區(qū)地域廣闊，年降水量低，光照時(shí)間長(zhǎng)，采光量大，目前我國(guó)沙化土地面積172萬(wàn)平方千米，如果太陽(yáng)能都能被利用，將大大促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，甚至影響我國(guó)的能源格局。因此，烏蘭布和沙漠中的這座光伏電站，正是工程師們?yōu)榱撕侠砝蒙衬械奶?yáng)能而作出的探索。更重要的是，他們希望通過(guò)在沙漠中建設(shè)光伏電站，尋找到穩(wěn)固風(fēng)沙的辦法，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和荒漠治理的雙贏。而沙漠中的電站，面對(duì)的頭號(hào)敵人就是風(fēng)沙，有什么辦法能牽制住沙塵暴的步伐，防止沙丘吞噬光伏電站呢？固沙，勢(shì)在必行。
說(shuō)到固沙，其實(shí)中國(guó)已有豐富經(jīng)驗(yàn)。中國(guó)第七大沙漠庫(kù)布齊沙漠，經(jīng)過(guò)三十多年治沙，超過(guò)910萬(wàn)畝的沙漠已得到治理。毛烏素沙地處于內(nèi)蒙、寧夏、陜西三省區(qū)交界處，總面積為4.22萬(wàn)平方千米，長(zhǎng)期治理下，超過(guò)50%的沙地已經(jīng)得到治理，不再是黃沙漫天的景象。
毛烏素沙地早年也面臨固沙的挑戰(zhàn)，最終人們摸索出了用草方格來(lái)固沙的方法。草方格固沙指的是把麥草用鐵鍬壓進(jìn)沙子里，在沙漠上形成一種網(wǎng)狀的沙漠防護(hù)帶。距離光伏電站1.5千米的穿沙公路兩邊，就是用的草方格進(jìn)行固沙，這些草方格增加了沙漠表面的粗糙程度。狂風(fēng)襲來(lái)，草方格可以幫助降低風(fēng)速，達(dá)到防風(fēng)固沙的目的。那是不是在光伏電站旁邊鋪上草方格就可以防止沙塵暴的侵襲了呢？答案是否定的。
劉明杰：草方格治理是好，當(dāng)時(shí)治理以后這個(gè)草一下雨經(jīng)過(guò)一年到兩年之間它要腐爛，腐爛以后沙子就保持不住又成沙堆了。
看來(lái)，草方格只能短時(shí)間里牽制住沙丘往電站方向移動(dòng)，并不是治理沙漠的根本手段，要想治沙恢復(fù)生態(tài)還是要種植植被。這些植物是防止沙塵暴侵襲的第二道防線，沙漠中降水少，常有大風(fēng)，氣候十分干旱。在這種環(huán)境中也催生了一種植物適合在沙漠環(huán)境下生長(zhǎng)。這種植物叫做沙生植物，它們有著共同的特點(diǎn)，根系生長(zhǎng)快，能扎到沙面下很深。只有這樣，它們才能在狂風(fēng)陣陣的沙漠中站穩(wěn)“腳跟”，盡力去汲取深埋在沙漠深處的少量水分。
劉明杰：這種就是梭梭木，大的有個(gè)一米七八、兩米高。梭梭木是沙漠里的耐旱植物，而且它的根能達(dá)到兩米深，吸水能力特別強(qiáng)，抗旱能力特別好，固沙性能特別好。
光伏區(qū)周圍種的植物就有梭梭樹(shù)，同時(shí)還有另外一種沙生植物，花棒。在光伏區(qū)周圍種上這些植物，同樣可以遮擋風(fēng)沙，它們組成了為光伏電站防風(fēng)固沙的第二道防線，有了這兩道“防沙墻”，外部吹進(jìn)光伏電站的沙塵將會(huì)大大減少。但是，這兩道防線還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。草方格和植物擋住了沙子，但是仍然擋不住漫天席卷而來(lái)的狂風(fēng)，這些風(fēng)在光伏區(qū)內(nèi)呼嘯而過(guò)，光伏區(qū)內(nèi)原本平整的沙地被吹成高高低低的沙丘。光伏板基座底部的沙子一旦被大風(fēng)卷走，原本埋在沙子里的光伏板基座就會(huì)裸露出來(lái)，失去了沙子的支撐，基座連同光伏板就會(huì)下沉，導(dǎo)致光伏板支架發(fā)生嚴(yán)重變形，光伏設(shè)備損壞，光伏發(fā)電的安全生產(chǎn)將受到嚴(yán)重威脅。劉明杰所在的光伏發(fā)電站就曾面臨這樣的危機(jī)。
劉明杰：這里沉降挺厲害的，又沉降了20厘米左右，水泥都被掏空了。另一邊比這邊還嚴(yán)重，穿線管現(xiàn)在也變形了，上下錯(cuò)位很多，下陷了2厘米。
看來(lái)，為了保持發(fā)電效率，保證安全生產(chǎn)，架設(shè)光伏設(shè)備的光伏區(qū)也得想辦法種植植物來(lái)穩(wěn)住沙子。光伏電站外的梭梭樹(shù)和花棒，能不能直接種在光伏板下呢？顯然不行。
劉明杰：因?yàn)樗L(zhǎng)的非常高，太陽(yáng)能板離地才0.5米，這個(gè)能長(zhǎng)2米多高甚至3米。它種在光伏區(qū)里不現(xiàn)實(shí)。因?yàn)槭枪夥鼌^(qū)會(huì)影響到光伏板的太陽(yáng)能發(fā)電，它把太陽(yáng)光遮住了，紫外線也遮住了，梭梭樹(shù)還有紅柳枝都是一樣的，都是長(zhǎng)得很高很高。
花棒高接近3米，而梭梭樹(shù)最高可達(dá)9米，但是光伏發(fā)電站的光伏板最低處離地面只有不到1米，將這些植物種在光伏區(qū)會(huì)遮擋太陽(yáng)能光伏板，影響光伏發(fā)電。在光伏區(qū)種植植物有高度限制，既不能太高還得耐干旱，究竟什么植物適合這里呢？
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的資料搜索，一種“神奇”的植物進(jìn)入了劉明杰的視線。苜蓿，生長(zhǎng)兩個(gè)月根就可以深入土壤90厘米，去吸收土層更深處的水分。同時(shí)，苜蓿高度30至100厘米左右，也不會(huì)影響光伏板。除此之外，苜蓿還是牛羊們喜愛(ài)的食物，被譽(yù)為“牧草之王”，能幫助牛羊們長(zhǎng)得膘肥體壯。而對(duì)于內(nèi)蒙古地區(qū)來(lái)說(shuō)，苜蓿還有更為重要的作用。內(nèi)蒙古地區(qū)氣候干旱，沙塵暴頻發(fā)，導(dǎo)致牧草的生長(zhǎng)并不穩(wěn)定，而苜蓿不僅不挑剔土壤，能在干旱地區(qū)生長(zhǎng)還能提高土壤的肥力，改善土壤土質(zhì)。等到苜蓿長(zhǎng)大后作為牧草，收割后還可以增加一份額外的收入。如此說(shuō)來(lái)，苜蓿簡(jiǎn)直就是在光伏電站種植的最佳品種，苜蓿種起來(lái)卻并不那么容易。在劉明杰之前，過(guò)去的幾年里，同事們也反復(fù)的種過(guò)苜蓿，但種植的效果并不好，存活率也不高。為什么在這里苜?？偸欠N不活呢？
作為研究電力的工程師，劉明杰對(duì)治沙和種植植物顯然是外行。他決定就在附近走訪調(diào)研，看看當(dāng)?shù)氐哪撩裼袥](méi)有什么辦法。張耀清是當(dāng)?shù)氐哪撩?，?duì)沙漠氣候十分了解。張師傅告訴劉明杰，光伏區(qū)里的苜蓿種不活和光伏板下的沙子有關(guān)，需要鋪工，施農(nóng)家肥，土和沙子混在一塊種，沙漠里含水分和養(yǎng)分多一點(diǎn)。土是有機(jī)物，長(zhǎng)苜蓿草是必需的條件。
原來(lái)，苜蓿和其他沙生植物不一樣，直接在沙上種植苜蓿存活率并不高。這是因?yàn)樯匙拥闹饕煞质菬o(wú)機(jī)物，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)極少。除此之外，沙子之間的縫隙非常大，具有極強(qiáng)瀝水性，根本存不住水，沒(méi)有水的滋養(yǎng)，苜蓿很容易就缺水死亡了。之前在光伏區(qū)種植苜蓿，始終難以存活，這是一個(gè)重要的原因。
光伏區(qū)的沙地上還能種植成苜蓿么？近期將播出《光伏板下生寶藏（二）》
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