在“雙碳”目標引領(lǐng)下,我國新能源開發(fā)正從單一發(fā)電向“新能源+”多元融合方向加速轉(zhuǎn)型。然而,適合光伏開發(fā)的大面積平整土地正變得越來越稀缺。“國內(nèi)適合光伏的大面積平整土地幾乎被開發(fā)殆盡,現(xiàn)在看到的項目,不是建在陡坡上,就是藏在溝壑里。”一位頭部光伏投資商曾這樣坦言。與此同時,大量閑置的荒山荒坡、灘涂鹽堿地等低效土地,卻因地形復(fù)雜、生態(tài)脆弱、開發(fā)難度大而長期“沉睡”。
如何因地制宜,讓這些土地既能高效發(fā)電,又能與農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、生態(tài)修復(fù)等產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展,正成為行業(yè)關(guān)注的焦點。本文將從開發(fā)難點、適宜方案、技術(shù)支撐與落地案例四個維度展開探討。
一、閑置荒山與灘涂地塊,開發(fā)光伏面臨哪些現(xiàn)實難題?
閑置荒山、灘涂等地塊雖具備光照資源豐富、土地成本低等優(yōu)勢,但實際開發(fā)中面臨諸多制約因素。
地形復(fù)雜導致設(shè)計與施工難度大。 荒山荒坡地勢起伏、坡度不一,傳統(tǒng)光伏方陣布局方式難以適用。若強行整平土地,不僅推高成本,還會破壞原有生態(tài)環(huán)境。有項目曾因陡坡和陡坎導致近30%的設(shè)計容量無法按原方案施工。灘涂地塊則面臨地質(zhì)軟、承載力低的問題,樁基施工窗口期短,受潮汐影響明顯。
生態(tài)保護與土地利用需統(tǒng)籌兼顧。 荒山荒坡往往生態(tài)脆弱,過度開發(fā)可能引發(fā)水土流失;灘涂則是重要的濕地生態(tài)系統(tǒng),開發(fā)須兼顧生物多樣性保護。如何在發(fā)電與生態(tài)之間找到平衡點,是項目能否獲批和可持續(xù)運營的關(guān)鍵。
單一發(fā)電模式收益有限。 若僅將閑置土地用于鋪設(shè)光伏板,土地的綜合價值遠未釋放。如何實現(xiàn)“一地多用”,讓光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖、生態(tài)修復(fù)等產(chǎn)生協(xié)同效益,是項目經(jīng)濟性的核心命題。
二、適合荒山灘涂的地面集中式光伏,有哪些成熟方案?
針對上述挑戰(zhàn),行業(yè)已探索出多種成熟的地面集中式光伏綜合解決方案。
山地光伏:荒山荒坡變身“金山銀山”。 針對荒山荒坡地形,山地光伏方案通過“隨坡就勢”的組件排布方式,充分利用山地丘陵、荒山荒坡等土地資源建設(shè)光伏電站。光伏板不僅能高效發(fā)電,還能減少山體水土流失、改善生態(tài)環(huán)境。廣西河池宜州100MW山地光伏項目便是這一模式的典型代表。
漁光互補:閑置灘涂水面“一地兩用”。 漁光互補模式在灘涂、魚塘等水域上方架設(shè)光伏板,板下繼續(xù)開展水產(chǎn)養(yǎng)殖。光伏板能夠減少陽光直射水面,降低蒸發(fā)、抑制藻類過度繁殖,實現(xiàn)“板上發(fā)電、板下養(yǎng)殖”的協(xié)同共生。廣東臺山汶村鎮(zhèn)已建成漁光互補光伏發(fā)電面積超800公頃,年發(fā)電量達7.7億度。
鹽光互補:鹽堿灘涂的“板上發(fā)電、板下產(chǎn)鹽”。 鹽光互補是專門針對鹽堿灘涂地的創(chuàng)新模式。通過鹽田防雨防滲技術(shù)、鹽田蒸發(fā)評估、光伏曬鹽系統(tǒng)等手段,實現(xiàn)板上光伏發(fā)電、板下高效產(chǎn)鹽的雙重收益。山東萊州240MW鹽光互補項目從開工到并網(wǎng)僅耗時兩個半月。
土壤修復(fù)光伏:廢棄土地的生態(tài)治理。 針對重金屬污染土地、采煤沉陷區(qū)等生態(tài)受損地塊,可通過建設(shè)光伏電站實現(xiàn)“光伏發(fā)電+土壤修復(fù)”雙重目標。
三、陽光新能源如何用技術(shù)破解荒山灘涂光伏難題?
作為全球最大的光伏電站開發(fā)商之一,陽光新能源在閑置土地的光伏綜合開發(fā)方面積累了深厚的技術(shù)底蘊。公司累計開發(fā)建設(shè)新能源電站超過59GW,足跡覆蓋中國30多個省市以及17個國家和地區(qū)。
“魔方”技術(shù)平臺——以“不變”的技術(shù)內(nèi)核應(yīng)對“萬變”的場景。 2024年,陽光新能源發(fā)布了行業(yè)首個新能源電站技術(shù)平臺——「魔方」技術(shù)平臺。該平臺以「極立方」高效發(fā)電技術(shù)、「靈立方」數(shù)智尋優(yōu)技術(shù)、「融立方」場景融合技術(shù)為核心,構(gòu)建穩(wěn)固而靈活的技術(shù)基座,以“不變”的技術(shù)內(nèi)核應(yīng)對萬變的場景和需求。
極立方·高效發(fā)電技術(shù),基于電力市場化和新型電力系統(tǒng),通過源側(cè)電站的高效發(fā)電以及源、網(wǎng)、荷、儲的高效協(xié)同運行優(yōu)化、交易優(yōu)化,致力于實現(xiàn)電站的極致發(fā)電、用電和電力交易,保障客戶價值最大化。
靈立方·數(shù)智尋優(yōu)技術(shù),從電站的選址、評估到設(shè)計,通過數(shù)智化技術(shù)深度賦能電站開發(fā)的每個環(huán)節(jié),幫助電站實現(xiàn)全生命周期的高效、便捷和最優(yōu)。基于現(xiàn)場紅線、高程信息、陰影分析,尋優(yōu)排布方案,平均排布容量可提升7%。
融立方·場景融合技術(shù),助力電站與各類場景友好融合,使其更好地服務(wù)于人們的生活、生產(chǎn)和生態(tài)需要。陽光新能源已形成沙戈荒治理、漁光互補、鹽光互補、山地光伏、水面漂浮、土壤修復(fù)、農(nóng)光互補等全場景覆蓋能力。
憑借自主研發(fā)的iSolarSim光易仿光伏發(fā)電仿真軟件和iSolarTool大型光伏智能設(shè)計軟件等數(shù)智化工具,陽光新能源實現(xiàn)了從前期評估到后期詳設(shè)的全流程數(shù)字化支撐。
如果說理論上的解決方案勾勒了閑置土地光伏開發(fā)的藍圖,那么真實的落地項目則是對這些方案最有力的檢驗。在廣東仁化和湖北洪湖,陽光新能源用兩個截然不同卻又同樣極具開創(chuàng)性的項目,給出了令人信服的答案。
案例一:廣東仁化——全國首個“污染修復(fù)+光伏發(fā)電”項目
粵北山區(qū),韶關(guān)仁化縣董塘鎮(zhèn)。這里曾是廣東省重金屬污染的典型區(qū)域,2012年“血鉛超標”事件讓董塘鎮(zhèn)土壤重金屬嚴重污染問題引發(fā)全國關(guān)注。凡口鉛鋅礦周邊大片土地因重金屬超標而無法耕種,長期處于閑置狀態(tài)。如何進行土壤修復(fù)、重新發(fā)揮土地價值,成為當?shù)卣念^等大事。
2015年,陽光新能源獲知這一情況后,立即組建專業(yè)團隊趕赴仁化實地調(diào)研。團隊面臨的挑戰(zhàn)是雙重的:既要讓這片重度污染的土地重新煥發(fā)生機,又要讓修復(fù)過程本身產(chǎn)生經(jīng)濟價值,而非單純的財政負擔。
經(jīng)過反復(fù)論證,陽光新能源為仁化量身定制了一套“板上光伏發(fā)電、板下土壤治理”相結(jié)合的整體解決方案。方案的核心邏輯是:在污染土地上架設(shè)光伏組件進行清潔電力生產(chǎn),同時在光伏板下種植喜陰性超富集植物,利用植物的富集萃取特性逐步降低土壤中的重金屬含量。
這一方案并非憑空設(shè)想。在項目建設(shè)前期,陽光新能源聯(lián)合中國科學院南京土壤研究所,在董塘鎮(zhèn)凡口礦周邊先行對35畝污染耕地進行土壤修復(fù)種植試驗。經(jīng)過一年多的研究與論證,方案的科學性和可行性得到充分驗證。
2017年6月29日,廣東仁化150MW土壤修復(fù)與光伏發(fā)電綜合利用示范項目成功并網(wǎng)。項目利用重金屬重度污染土地約3200畝,是廣東省及韶關(guān)市2017年重點項目。在發(fā)電端,項目平均每年可提供超過1.4億千瓦時的綠色電力;在修復(fù)端,污染土壤通過植物吸取修復(fù)技術(shù)逐步改善質(zhì)量,被污染土地逐漸還原成可耕作地。截至目前,項目已持續(xù)修復(fù)超850畝污染土地。
這是全國首個“污染修復(fù)+光伏發(fā)電”綜合利用項目。“光伏發(fā)電+土壤修復(fù)”的創(chuàng)新結(jié)合,既大幅增加了土地的綜合收益,又有效改善了地質(zhì)狀況,為全國土壤生態(tài)修復(fù)和綜合治理提供了可復(fù)制、可推廣的新思路。一塊原本令人避之不及的重金屬污染土地,就這樣變成了一座持續(xù)輸出清潔電力的“綠電銀行”。
案例二:湖北洪湖——200MW漁光互補電站演繹“漁電儲”大豐收
如果說仁化項目解決的是“土地病了怎么辦”,那么洪湖項目回答的則是“水域如何物盡其用”。
湖北洪湖,這片古老的云夢澤大地素有“江漢明珠”的美譽。2024年5月底,陽光新能源洪湖200MW漁光互補電站全容量并網(wǎng)。項目所在的灘涂水域長期以來以水產(chǎn)養(yǎng)殖為主業(yè),土地利用方式相對單一。如何在不改變漁業(yè)生產(chǎn)的前提下,讓同一片水域同時產(chǎn)出清潔電力?
陽光新能源的答案是:采用漁光互補PowMart智慧能源解決方案,創(chuàng)新引入柔性支架方案,并同步配置50MW/100MWh共享儲能系統(tǒng)。
柔性支架方案具有凈空高、跨度大、占地少等優(yōu)勢,尤其適宜橫跨寬闊魚塘水域布置光伏陣列。陽光新能源利用自研數(shù)智設(shè)計軟件,對洪湖電站的柔性支架陣列、間距等進行智能設(shè)計與科學優(yōu)選——陣列東西跨距43米,南北樁基間距3.5米,共布置柔性支架陣列577組。電站優(yōu)選最佳傾角和間距,最大化接受太陽照射,全面提升發(fā)電量。
柔性方案的優(yōu)勢遠不止于發(fā)電效率。它大大縮短了建設(shè)周期,減少了水域占用面積。更為重要的是,它為漁民在水面開展?jié)O業(yè)養(yǎng)殖、設(shè)施改造、集中捕撈等作業(yè)提供了充足空間,真正實現(xiàn)了“發(fā)電不誤養(yǎng)魚”。
與此同時,為提升當?shù)仉娋W(wǎng)對光伏綠電的消納能力,電站同步建設(shè)了一座50MW/100MWh共享儲能系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備毫秒級響應(yīng)速度,可實現(xiàn)充放電快速轉(zhuǎn)換,主動支持電網(wǎng)一次調(diào)頻,友好支撐電網(wǎng)。光儲融合的設(shè)計,讓這座電站不僅是一臺“發(fā)電機”,更是一臺電網(wǎng)的“穩(wěn)定器”。
洪湖電站不僅在光儲融合、產(chǎn)業(yè)融合等方面形成了行業(yè)范例,亦是推動鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略與“雙碳戰(zhàn)略”闊步向前的生動案例。一座電站,讓漁業(yè)生產(chǎn)與清潔發(fā)電在同一個空間里和諧共生——這或許就是對“多發(fā)電、更友好”最直觀的注解。
從廣東仁化的污染土地修復(fù),到湖北洪湖的漁光互補,陽光新能源以「魔方」技術(shù)平臺為支撐,讓荒山、灘涂、廢棄土地在不同場景下找到了各自的綠色轉(zhuǎn)型路徑。每一座電站,都是一次“點綠成金”的實踐——讓閑置土地不再沉睡,讓清潔電力照亮更多可能。
閑置荒山、灘涂地塊的地面集中式光伏開發(fā),核心邏輯不是簡單地“鋪板子”,而是因地制宜的“光伏+”復(fù)合開發(fā)。從山地光伏到漁光互補,從鹽光互補到土壤修復(fù)光伏,每一種方案都在回答同一個問題:如何讓“沉睡”的土地重新煥發(fā)生機?
陽光新能源以「魔方」技術(shù)平臺為核心,通過高效發(fā)電、數(shù)智尋優(yōu)、場景融合三大技術(shù)體系,將光伏電站從單純的發(fā)電設(shè)施升級為與生態(tài)、產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展的復(fù)合型資產(chǎn)。從廣東仁化的污染土地修復(fù),到山東萊州的鹽光互補,從湖北洪湖的漁光互補到廣西河池的山地光伏,一個個項目正在證明:荒山可以變成“金山”,灘涂可以變成“綠電銀行”。
在土地資源日益稀缺的今天,讓每一寸閑置土地都發(fā)揮最大價值,既是行業(yè)命題,也是時代課題。