為推動實現(xiàn)碳達峰、碳中和的目標(biāo)，在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)加快規(guī)劃建設(shè)大型風(fēng)電光伏基地項目成為新能源行業(yè)近期的熱點。沙漠地區(qū)光照強，光照時間長，利于光伏發(fā)電；且面積大、人員少，可以有效解決光伏電站占地面積大的問題。在第六屆新能源電站設(shè)計、工程與設(shè)備選型研討會上，北京計鵬智慧能源工程設(shè)計研究院設(shè)計部副經(jīng)理陳石亮就沙漠生態(tài)光伏電站的投資收益分析與風(fēng)險管控進行了分享。
本文根據(jù)陳石亮演講實錄整理，以期為行業(yè)提供參考。
光伏治沙：大勢所趨
1、中國荒漠化治理空間巨大
中國荒漠化形勢十分嚴(yán)峻 根據(jù)1998年國家林業(yè)局防治荒漠化辦公室等政府部門發(fā)表的材料，中國是世界上荒漠化嚴(yán)重的國家之一。據(jù)我國第5次荒漠化和沙化監(jiān)測結(jié)果顯示，我國荒漠化土地面積從2009年的262.37萬平方公里縮減到2014年的261.16萬平方公里，從以上數(shù)據(jù)可以看出來，在五年之內(nèi)中國荒漠化土地面積減少了1.21萬平公里，可以看出中國治沙的決心和成果，同時也表現(xiàn)出中國荒漠化治理還是有很大的空間。
2、“光伏+治沙”模式既能發(fā)展光伏，又能治理沙漠改善生態(tài)
從治理方式來看，常規(guī)治沙方法包括草方格固沙法、化學(xué)固沙、立式防風(fēng)阻沙網(wǎng)以及高立式沙障，四種方式各有利弊。
經(jīng)過從業(yè)人員探索，提出了新的治沙模式，那就是“光伏+治沙”模式。沙漠擁有光照強、地廣人稀等發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的先天優(yōu)勢，且光伏發(fā)電站對沙漠的生態(tài)改善也有幫助：光伏電站不僅可以實現(xiàn)固沙的作用，還能夠吸收光照降低土地溫度，減少水分蒸發(fā)，為動植物提供屏障，達到“板上發(fā)電；板下修復(fù)；板間種植”的生態(tài)模式。
結(jié)合經(jīng)濟型、光照資源以及長期發(fā)展等因素考慮，“光伏+治沙”既可以實現(xiàn)固沙的作用，還夠吸收光照降低土地溫度，減少水分蒸發(fā)。同時，光伏組件對植物、動物均有保護作用，使原本沙化土地終會披上綠衣。
3、從政策層面上看國家支持“光伏+治沙”模式
在政策層面上，3月12日，新華社全文播發(fā)《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)綱要》，其中新能源是四大戰(zhàn)略強國的方向之一，并采用專欄形式，提出建設(shè)黃河幾字灣等九大清潔能源基地。
10月12日，中華人民共和國主席習(xí)近平在《生物多樣性公約》第十五次締約方大會領(lǐng)導(dǎo)人峰會上的主旨講話中提到，為推動實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標(biāo)，中國將陸續(xù)發(fā)布重點領(lǐng)域和行業(yè)碳達峰實施方案和一系列支撐保障措施，構(gòu)建起碳達峰、碳中和“1+N”政策體系。中國將持續(xù)推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力發(fā)展可再生能源，在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)加快規(guī)劃建設(shè)大型風(fēng)電光伏基地項目，第一期裝機容量約1億千瓦的項目已于近期有序開工。
光伏治沙經(jīng)濟性分析
從經(jīng)濟性上來看，陳石亮以蒙東某200MWp光伏項目為例，在年均滿發(fā)小時數(shù)1500h，含稅上網(wǎng)電價0.3035元/kWh，光伏項目單位千瓦靜態(tài)投資3800元（備注：采用2021年上半年設(shè)備價格水平測算），項目占地約6000畝，土地租金200元/畝·年，治沙費666元/畝·年。項目資本金內(nèi)部收益率會隨著租地、治沙等費用逐步減少，其中有租地有治沙的項目內(nèi)部收益率最低為7.77%，基本可以滿足目前大部分國央企對于大基地項目的收益率要求。
不過作為光伏治沙項目，還要考慮到治沙效果，結(jié)合不同治沙措施、經(jīng)濟作物種植、沙丘移動、發(fā)電效率等因素，在設(shè)備選型方面應(yīng)該考慮高支架、追蹤式支架等；由于治沙地區(qū)環(huán)境比較惡劣，光伏治沙的防腐性能要求較高，成本也會增加，還有沙漠中氣候環(huán)境惡劣，高溫大風(fēng)等惡劣天氣，設(shè)備防護等級要相應(yīng)提高，增加了建設(shè)成本。此外，由于光伏治沙項目建設(shè)一般比較偏遠，運維成本也會增加。
對比常規(guī)的光伏電站跟沙漠光伏電站可以看出，沙漠光伏電站比常規(guī)的光伏電站下降3%到4%個點。用以上述條件進行返算，如果要達到8%內(nèi)部收益率，光伏電站的系統(tǒng)造價需要維持在3700元/千瓦以下。
但是作為光伏治沙項目，除了經(jīng)濟效益，還包括生態(tài)效益和社會效益。生態(tài)效益成果，通過光伏治沙，可使沙漠變成綠地，減少常規(guī)治沙的費用，節(jié)約國家財政支出；社會效益，通過光伏治沙可以發(fā)展農(nóng)牧業(yè)，使當(dāng)?shù)剞r(nóng)民有一定的農(nóng)牧業(yè)收入，甚至一些地區(qū)發(fā)展沙漠旅游來增加收入。
光伏治沙的風(fēng)險和建議
關(guān)于光伏治沙項目，陳石亮建議到，沙漠地區(qū)風(fēng)沙大，沙丘會移動，可能會埋沒光伏板；其次沙漠氣候干燥，風(fēng)沙大，降雨少，光伏組件清洗成本比較高，高溫也對組件和電氣設(shè)備有一定影響；地質(zhì)方面可能存在建設(shè)難度比較大，成本會增加的風(fēng)險；消納端來看沙漠光伏電站主要集中在西部地區(qū)，消納能力有限，存在限電風(fēng)險。
對沙漠光伏電站發(fā)展，陳石亮也提出了六點建議。第一個，項目開發(fā)思路要實現(xiàn)轉(zhuǎn)變，要緊跟政策導(dǎo)向去開發(fā)，對發(fā)展趨勢要有更強的敏銳性。第二個，空間綜合利用，最大限度發(fā)揮立體經(jīng)濟價值。沙漠做光伏點不僅僅考慮光伏，還要考慮生態(tài)效益，綜合利用土地空間，提升土地價值，提升項目經(jīng)濟性。第三個，要將傳統(tǒng)光伏設(shè)計理念結(jié)合風(fēng)沙治理，統(tǒng)籌兼顧。在設(shè)備選型上因地制宜，做到光伏與風(fēng)沙真正的融合。第四個，要建立起精準(zhǔn)的資源分析及財務(wù)測算模型。面對新能源平價形勢，前期開發(fā)階段精準(zhǔn)資源分析至關(guān)重要，是項目運營階段收益穩(wěn)定的保障，需要咨詢設(shè)計單位有針對性的建立財務(wù)測算模型，確保收益測算準(zhǔn)確。第五個，嚴(yán)守生態(tài)環(huán)保法律法規(guī)底線，借助技術(shù)方法規(guī)避設(shè)備選型、集采、設(shè)備更新等因素觸碰生態(tài)紅線。保證企業(yè)、人員合法經(jīng)營。第六個，項目開發(fā)建設(shè)融入數(shù)字化技術(shù)，數(shù)字化外業(yè)、數(shù)字化建設(shè)等技術(shù)快速發(fā)展，方案精細化、準(zhǔn)確度進一步提升，有利于項目精細化設(shè)計、施工精準(zhǔn)把控，確保投資落到實處。
最后陳石亮總結(jié)到， 沙漠光伏電站在實現(xiàn)可再生能源大規(guī)模開發(fā)利用的同時，還發(fā)揮了光伏電站對荒漠化生態(tài)修復(fù)的積極作用，將為可再生能源產(chǎn)業(yè)、生態(tài)修復(fù)的可持續(xù)發(fā)展提供一條新的路徑，也將有效促進可再生能源與生態(tài)經(jīng)濟的融合發(fā)展。他表示，光伏治沙功在當(dāng)代，利在千秋，未來大有可為！
