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沙尘暴频繁来袭 “光伏治沙”防治荒漠化可实现多重效益
2023-05-23 发布

      最近,内蒙古又发出了沙尘暴黄色预警信号,今年以来,我国共出现了9次沙尘天气过程,较常年同期(6次)偏多3次的同时,也是近10年中最多的。一个月前,我国北方地区出现大规模沙尘暴现象,甚至波及河北、北京、天津、山东、河南、苏皖北部等地区。沙尘暴是一种强沙尘天气,即强烈大风将地面沙粒、尘土席卷入空中,导致空气混浊与能见度显著下降的天气现象。沙尘暴通过强风、沙埋、土壤风蚀和空气污染,对人们的生产和生活造成恶劣影响。根据《联合国防治荒漠化公约》第15次缔约方大会的相关会议公布的数据,每年有200万吨沙尘进入大气,对生态治理、人类健康、农业种植、生存环境、经济社会可持续发展带来严峻的挑战。

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     土地荒漠化问题是困扰人类发展的重要难题,近三十年以来,人类通过各类合作平台以多种形式共同为防沙治沙做出了努力,但由于缺少有效的协同行动机制,沙尘暴、干旱、土地退化等地球生态环境问题依然形势严峻,亟待创新性的解决方案。中国是最早加入《联合国气候变化框架公约》《生物多样性公约》《联合国防治荒漠化公约》的国家之一,通过数十年的政府、企业、社会共同行动,率先在世界上实现了联合国土地退化零增长目标,并不断地创新治理模式。 其中,“光伏治沙”模式就是我国在二十一世纪第二个十年最新探索出的成果,其最大的特点就是把发展光伏和沙漠治理、节水农业相结合。具体模式为在光伏电站的外围用草方格沙障和固沙林组成防护林体系,在光伏板下安装节水滴灌设施,同时种植合适的绿色经济作物,可有效实现经济效益和生态效益的共赢。这种荒漠光伏产业在拥有巨大发电潜力的同时还具有多种生态功能。光伏电站可以起到防风防沙的作用,大规模安装光伏板后,白天为地面植物挡住过强的阳光,有效降低了地表水的蒸发,使蒸发量降低20%到30%,并且有效降低风速,这能很好改善植物的生存环境。实践证明,在安装光伏板后,大量荒漠逐步变成了草地,生态环境修复的效果非常好。与此同时,可在光伏电站的区间空地上穿插种植耐旱经济作物和沙生植物,光伏阵列间种植的植被,起到了防风固沙、防治水土流失的作用,有效遏制了沙漠扩展,同时光伏板发电产生可观的经济效益,除此之外,荒漠光伏几乎不涉及拆迁等成本,还具备土地价格优势。不过,光伏治沙模式依然存在很多问题。一是沙漠、荒漠区生态环境较为脆弱,环境容量有限,对人类的活动敏感性强,极易引发土地沙化和水土流失, 且遭到破坏后, 自我调节恢复能力极差,必须充分进行前瞻性科学评估,谨慎选址,项目开发前需制定全面的防治预案,将可能造成负面影响的可能性降至最低。


     此外,后期维护运营时需注意采取措施减少风沙侵蚀对光伏电站的损害。可以充分利用现有防风治沙、防护林建设、植树种草技术,如实施草方格沙障等治沙措施,并在光伏电站外围建设阻风带,减少风沙直接冲击光伏电站的可能。沙尘容易对光伏板支架产生风蚀,高温易导致“热斑效应”影响组件寿命等造成建设运维成本高、极端恶劣天气对建设人员体力、耐力及技术能力也会产生挑战,需要运维人员加强巡护,及时发现组件故障并进行排查,确保光伏电站安全。


光伏治沙模式对发展清洁能源、推动地区经济建设有着重要意义。目前,我国已将沙漠治理难题发展成一个政府、企业和社会紧密合作的、可持续发展的创新项目。在光伏治沙模式推动下,产业发展相对落后的荒漠地区才能够对东部产业进行承接、技术升级,切实有效地推动西部大开发与一带一路新能源丝绸之路建设,与此同时还可以大力发展节水型、电气化、高技术、集约化的沙产业,提高农业和林草业智慧化水平,促进西北荒漠区乡村振兴。光伏治沙为沙漠、戈壁等荒漠区域走出一条绿色、高效的生态与产业耦合的新途径,是干旱沙漠、戈壁等荒漠区振兴的重要举措。