【环球网报道 记者 齐琛冏】以“沙戈荒”为重点的大型风电光伏基地是新能源发展的主战场、主阵地,是光伏、风电新能源装机增长的基本盘。当前,我国正全力推进“沙戈荒”地区新能源开发,助力我国“双碳”目标实现。

“沙戈荒”地区往往植被稀疏、沙土飞扬、气候恶劣,对光伏电站技术也提出了更高要求。3月20日,环球网记者在中国产业发展促进会氢能分会等主办的第十届中国能源发展与创新大会上了解到,通过组件高综合效率、低辐照增发优势和跟踪支架优化算法等“组合拳”,可提高单瓦发电量及生命周期内发电量,满足大基地对于极致度电成本、抗风沙高可靠和高效运维产品的需求,助力“沙戈荒”变成能源“新绿洲”。

“沙戈荒”大型风光基地生态与经济效益兼具

“沙戈荒”,指沙漠、戈壁和荒漠。这些地区风能、太阳能等资源丰富,可利用的国土空间资源十分丰富。据测算,如果我国荒漠化面积的1%用于新能源发电,其装机容量将超过目前我国发电总装机容量。

国家能源局数据显示,截至2024年底,第一批基地建成9199万千瓦、约占95%,投产9079万千瓦。与此同时,装机规模的快速增长带动了新能源产业链上下游的技术创新与产业升级。

我国正在推进第二、三批大型风电光伏基地建设,根据国家相关规划,预计2030年,风光基地总规模达455GW,大基地场景发展潜力巨大。

在会上,中国治沙学会副会长、国家林业和草原局荒漠司原正司级副司长胡培兴表示,光伏与治沙融合发展的潜力巨大,沙漠、戈壁、荒漠地区承载起新能源发展的新希望。光伏电站建设引起了电站区水光热再分配,光伏阵列增加了地表粗糙度、减少了太阳光对地表的直接辐射、降低了局地风速和蒸发量,能改善旱区电站及周边微生态,增加生物多样性和植被覆盖度,光伏板清洗又能对落水点周边土地进行补灌,使旱地具备了生物治沙、生态种植甚至发展生态产业的可能性。

以青海省海南州塔拉滩建成千万千瓦级生态光伏发电项目为例,建成光伏园区后,该区域的风速降低50%,土壤水分蒸发量减少30%,植被覆盖度达80%。光伏板下长出了青草,“光伏羊”也能卖好价钱。

严苛气候环境对光伏技术提出更高要求

建设在“沙戈荒”上的光伏电站也面临着强风沙、高温差等严苛气候环境挑战。那么,“沙戈荒”大基地到底需要什么样的光伏技术?

天合光能全球产品、战略与市场负责人张映斌接受环球网记者采访时介绍,“沙戈荒”地区具有高地表反射率,有利于双面组件发电。

实际应用结果显示,在草地、沙地及雪地环境下组件背面发电贡献占比高达5%—15%,而且早晚时段背面发电增加更多,更契合当下消纳需求。

在2018以前,行业以多晶组件为主,只是正面发电,背面不发电。光伏组件标称的转换效率,也仅考量正面转换效率,没有考虑背面发电贡献,这符合当时技术发展情况。

随着背面发电技术的进步,双面组件的关键参数背面率也从0到如今的80%以上。在背面率大幅提升的背景下,正面转换效率指标没有综合效率(正面加反面转换效率)能更好地反映实际的发电能力。

在采访中,张映斌表示,在当前亟需解决过度内卷的大共识之下,政策设计应尊重和鼓励技术多元性,引导当前主流技术路线从正面效率优先转向综合效率及客户价值优先。

多措并举,让光伏发电“增量”又“增质”

在新能源上网电价市场化改革下,市场需要更有竞争力的度电成本,以实现收益最大化。山东电力交易中心的数据显示:光伏电站最大出力时段为电价最低时间,因此提高光伏在高电价时段的发电量,可以提升投资回报率,进而提升整体的收益。

张映斌指出,实现更具竞争力度电成本,关键是要降低系统初始投资,同时提升系统综合发电能力及高电价时段发电量。

在降本增效趋势愈加凸显的当下,能够“追光”的智能跟踪支架成为助力光伏发挥更高价值的重要一环。基于国家光伏、储能实证实验平台(大庆基地)数据的《国家电投集团光储实证蓝皮书(2024)》显示,不同类型支架发电差异较大,跟踪支架发电最优。

张映斌以天合光能面向沙戈荒大基地的高价值产品解决方案为例介绍,由i-TOPCon Ultra组件和天合跟踪系统组成的产品解决方案,满足了大基地场景下的光伏应用需求,通过组件高综合效率、低辐照增发优势和跟踪支架优化算法,提高单瓦发电量及生命周期内发电量。

他表示,“沙戈荒”大基地场景下,常见8级以上伴随沙尘的大风,保证光伏产品与系统的可靠性至关重要。此外,借助组装安装机器人和履带式清扫机器人,全生命周期智能运维,可助力光伏组件始终保持最佳发电状态。