在中國西北，一片原本荒涼得連風(fēng)都不愿多吹一會(huì)兒的沙漠，如今卻長(zhǎng)出了西紅柿、辣椒，甚至還有南瓜。

更神奇的是，這些植物不是靠天吃飯，而是靠天上的光——準(zhǔn)確地說，是靠頭頂那一面面光伏板。

就在外界還在盯著中國的高鐵、造船、大模型時(shí)，有些外國媒體突然意識(shí)到：等等，中國在沙漠里，好像干了件了不得的大事。

這件事的分量，有人用“三峽大壩的20倍”來形容。到底，這片沉寂的沙漠，怎么突然成了全球綠能版圖的“心臟”？

沙漠變綠洲

在中國西北的騰格里沙漠東南邊緣，曾經(jīng)是一片年降水量不足 200 毫米、風(fēng)沙災(zāi)害頻發(fā)的荒蕪之地 —— 這里的沙丘每年以 10 米左右的速度向東南推進(jìn)，威脅著周邊農(nóng)田與村莊。

而如今，這片沙漠已被連片的藍(lán)色光伏板覆蓋，板下種植的西紅柿、辣椒、南瓜等作物長(zhǎng)勢(shì)喜人，形成 “板上發(fā)電、板下種植” 的立體農(nóng)業(yè)模式，這便是中國 “光伏治沙 + 鄉(xiāng)村振興” 融合項(xiàng)目的典型場(chǎng)景。

該項(xiàng)目的核心區(qū)域位于寧夏中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)，自 2012 年啟動(dòng)建設(shè)以來，已累計(jì)建成光伏電站裝機(jī)容量達(dá) 2.2 吉瓦。

據(jù)國家能源局 2024 年發(fā)布的數(shù)據(jù)，這片沙漠光伏基地年均發(fā)電量約 280 億千瓦時(shí)，相當(dāng)于每年減少標(biāo)準(zhǔn)煤消耗約 930 萬噸，減少二氧化碳排放約 2500 萬噸。

更值得關(guān)注的是，項(xiàng)目通過光伏板的遮蔽作用，有效降低地表蒸發(fā)量達(dá) 40% 以上，配合滴灌技術(shù)與沙生植物種植，已使周邊 12 萬畝流動(dòng)沙丘得到固定，沙漠植被覆蓋率從最初的不足 10% 提升至如今的 65%，形成穩(wěn)定的生態(tài)防護(hù)帶。

外媒對(duì)這一項(xiàng)目的關(guān)注始于 2023 年。英國《衛(wèi)報(bào)》記者實(shí)地探訪后在報(bào)道中寫道：“中國在沙漠中創(chuàng)造了‘綠色奇跡’—— 光伏板不僅產(chǎn)生清潔電力，還將不毛之地轉(zhuǎn)化為可耕種的農(nóng)田，這種模式為全球干旱地區(qū)的生態(tài)治理與能源轉(zhuǎn)型提供了新方案?！?/p>

美國《科學(xué)》雜志則從技術(shù)角度分析，認(rèn)為中國的光伏治沙項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了 “生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的三重統(tǒng)一”，其規(guī)模與綜合效益已遠(yuǎn)超傳統(tǒng)能源工程。

光伏與農(nóng)業(yè)的立體融合

“板上發(fā)電、板下種植” 的模式看似簡(jiǎn)單，實(shí)則蘊(yùn)含多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新。

在光伏板選型上，項(xiàng)目采用的是抗風(fēng)沙、耐高溫的雙玻光伏組件，這種組件的玻璃蓋板厚度達(dá) 3.2 毫米，可抵御風(fēng)速達(dá) 30 米 / 秒的強(qiáng)風(fēng)沖擊，表面涂有抗反射涂層與自清潔材料，能減少沙塵附著對(duì)發(fā)電效率的影響。

經(jīng)實(shí)測(cè)，即使在風(fēng)沙天氣后，組件發(fā)電效率下降幅度也控制在 5% 以內(nèi)，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)組件 15% 的平均降幅。

光伏板的安裝角度與間距設(shè)計(jì)同樣經(jīng)過精密計(jì)算。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過衛(wèi)星遙感與實(shí)地監(jiān)測(cè)，結(jié)合當(dāng)?shù)厝照諘r(shí)長(zhǎng)、太陽高度角等數(shù)據(jù)，確定光伏板最佳安裝角度為 35 度，間距為 3 米，既能保證最大限度接收太陽能，又能為板下作物提供適宜的光照條件。

板下光照強(qiáng)度約為自然光的 30%-50%，恰好符合耐陰作物的生長(zhǎng)需求。

目前，板下種植的作物涵蓋蔬菜、牧草、中藥材等三大類 20 多個(gè)品種，其中西紅柿畝產(chǎn)可達(dá) 5000 公斤，與傳統(tǒng)農(nóng)田產(chǎn)量相當(dāng)，且因沙漠地區(qū)晝夜溫差大，果實(shí)糖分含量更高，市場(chǎng)售價(jià)較普通西紅柿高出 30%。

水資源利用是沙漠農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵難題。項(xiàng)目采用智能化滴灌系統(tǒng)，通過土壤墑情傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤含水量，根據(jù)作物生長(zhǎng)需求精準(zhǔn)供水，水資源利用率達(dá) 95% 以上。

灌溉用水主要來自黃河水與地下水的聯(lián)合調(diào)度，通過修建蓄水池與輸水管道，將黃河水引入沙漠腹地，經(jīng)沉淀過濾后用于灌溉，同時(shí)利用光伏電站的發(fā)電收益反哺水利設(shè)施建設(shè)，形成 “以電養(yǎng)水、以水促農(nóng)” 的良性循環(huán)。

相當(dāng)于 20 個(gè)三峽的能源貢獻(xiàn)

將沙漠光伏項(xiàng)目與三峽大壩進(jìn)行對(duì)比，更能凸顯其能源貢獻(xiàn)。

三峽大壩的總裝機(jī)容量為 2250 萬千瓦，年均發(fā)電量約 1000 億千瓦時(shí)；而中國目前已在西北沙漠地區(qū)建成的光伏治沙項(xiàng)目總裝機(jī)容量達(dá) 45 吉瓦（4500 萬千瓦），年均總發(fā)電量約 5600 億千瓦時(shí)，相當(dāng)于 5.6 個(gè)三峽大壩的年發(fā)電量。

若僅計(jì)算寧夏中衛(wèi)、內(nèi)蒙古庫布其、甘肅敦煌等大型沙漠光伏基地的集群效益，其總發(fā)電量已達(dá) 2000 億千瓦時(shí)，相當(dāng)于 2 個(gè)三峽大壩的年發(fā)電量 —— 而隨著未來更多項(xiàng)目的建成，這一規(guī)模還將持續(xù)擴(kuò)大。

從能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型角度看，沙漠光伏項(xiàng)目的意義更為深遠(yuǎn)。中國承諾在 2030 年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和，沙漠光伏基地作為可再生能源的重要組成部分，將承擔(dān)起能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要角色。

據(jù)國家能源局規(guī)劃，到 2030 年，中國沙漠光伏基地總裝機(jī)容量將達(dá)到 100 吉瓦，年均發(fā)電量可達(dá) 13000 億千瓦時(shí)，相當(dāng)于 13 個(gè)三峽大壩的年發(fā)電量，屆時(shí)可滿足全國 10% 以上的用電需求，減少二氧化碳排放約 10 億噸。

經(jīng)濟(jì)效益方面，沙漠光伏項(xiàng)目為當(dāng)?shù)貛砹孙@著的就業(yè)機(jī)會(huì)與收入增長(zhǎng)。僅寧夏中衛(wèi)的光伏治沙項(xiàng)目就帶動(dòng)當(dāng)?shù)?2000 多名農(nóng)民就業(yè)，其中貧困人口占比達(dá) 40%，人均年收入增加 3 萬元以上。

項(xiàng)目還推動(dòng)了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，通過 “公司 + 合作社 + 農(nóng)戶” 的模式，建立起從種植、加工到銷售的完整產(chǎn)業(yè)鏈，開發(fā)出沙漠有機(jī)蔬菜、光伏牧草飼料等特色產(chǎn)品，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷北京、上海、廣州等一線城市，形成 “沙漠品牌” 效應(yīng)。

結(jié)語

中國的沙漠光伏治沙模式已引起全球干旱地區(qū)國家的關(guān)注。

為此，中國已與聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署（UNDP）合作設(shè)立 “全球光伏治沙技術(shù)交流中心”，為發(fā)展中國家提供技術(shù)培訓(xùn)與資金支持。

截至 2024 年底，已累計(jì)培訓(xùn)來自 30 個(gè)國家的 200 多名技術(shù)人員，推動(dòng) 10 個(gè)國家開展光伏治沙試點(diǎn)項(xiàng)目。