引子

　　阳光炽烈，站在沙丘远眺，位于宁夏中卫市的腾格里沙漠新能源基地，640万块光伏板首尾相连，蔚为壮观。

　　手指空中一片云彩，基地设备维保中心工程师鲁俊说：“过去，光伏发电‘靠天吃饭’，一片云彩遮挡就能降低发电效率。”如今，跟踪支架随太阳位置变化自动调节角度，如向日葵般追着太阳要电力，年发电量较固定支架光伏板提升约10%，基地每小时多发电最高达30万千瓦时。

　　2021年10月，习近平主席在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上指出，“中国将持续推进产业结构和能源结构调整，大力发展可再生能源，在沙漠、戈壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光伏基地项目”。迄今，我国“沙戈荒”新能源基地已有3批项目接茬投运。

　　今年7月印发的《可再生能源发展“十五五”规划》提出，以“沙戈荒”地区为重点深入推进“三北”风电光伏基地建设，科学推进光伏治沙和100%绿电外送基地试点。“十五五”时期，“三北”风电光伏基地将新增装机3.7亿千瓦以上。

　　“沙戈荒”地区如何崛起新能源绿洲？日前，记者在宁夏、内蒙古、新疆等地，探访“沙戈荒”新能源基地建设运营。

　　克服困难

　　让发电装备在极端气候条件下“站稳脚跟”

　　桨叶如翼，凌空飞旋。位于内蒙古和林格尔县的蒙西托克托200万千瓦风光项目基地，一座座大风车擎天而立。这里海拔1500多米，极限阵风速度可达每秒30米，冬季气温低至零下30摄氏度。

　　“极端环境对新能源装备建设提出严苛要求。装备不能被风沙侵蚀、被严寒冻裂，在设计之初就要做好‘主动防护’。”中国大唐集团有限公司托克托新能源事业部羊群沟风场项目经理王敏说。

　　施工区域位于山地沟壑之间，很多风机点位不通公路。王敏回忆，彼时正是冬季，工作人员顶着大风，踏过雪地陡坡，耗时整整一个月，才逐个点位完成地形勘测和场地标定。

　　更大的挑战在后头。“风机轮毂中心高107米，叶片长91米，总装机重量超过520吨。”王敏说，山地陡坡落差大，路面狭窄崎岖，重型构件运输难，“整套风机拆分运输，在山顶拼装，像搭积木一样组装成形。遇上极端天气，一套风机零部件从山下运到山顶就要一个多月。”

　　设备上山后，吊装作业又迎来考验。叶片安装时，现场风速需小于每秒8米，而高原山地常年大风。“为了等一个合适的窗口期，通宵坚守是常态。”安全管理人员王晓广说，项目建立24小时待命机制，依托气象软件精准捕捉微风时段，一旦条件达标，即刻启动吊装。

　　从前期踏勘到设备运输、完成作业，蒙西托克托项目克服重重困难。

　　地势起伏，常规光伏支架难适配，就采用固定与柔性支架组合，顺山势布设；阵风频发，光伏板易被掀翻，就优化设计加装内压块，强化加固；冬季寒冷，混凝土易开裂，就搭建暖棚、选用高标号混凝土……“环境严苛，我们就以更高标准适应环境。”王敏表示。

　　从内蒙古高原的群山向南，宁夏腾格里沙漠新能源基地的创新之举在于克服流沙难题。

　　驱车驶入腾格里沙漠东南缘，石子公路在连绵沙丘间蜿蜒，两侧是一眼望不到边的墨蓝色光伏板，这里沙粒细密、流动性强。

　　“打桩时，沙子越往里越瓷实，用大力气打进去，没等安装又塌孔。施工队在反复试验中引入引孔机，先少量注水，使沙子结块，再通过侧引孔打入预制管桩，解决了沙漠打桩难题。”国家能源集团宁夏腾格里沙漠新能源基地一期建设项目副经理蔺锴说，更为关键的技术突破是光伏支架的设计。

　　走进一期项目核心区，一排排光伏板整齐列阵，桩高3米，板架离地间隙达两米以上，如同走进一片“光伏森林”。

　　“以前光伏板离地约40厘米，风向下卷，常在板下掏出大洞，易对设备造成损坏。”蔺锴介绍，采用“大树”型设计后，光伏板距地面高了，风能快速通过，减少了设备损坏。

　　《可再生能源发展“十五五”规划》提出，推进“沙戈荒”、高寒高海拔地区大型风电光伏基地勘察设计、施工建设新技术研究和应用。

　　“让发电装备在极端气候条件下‘站稳脚跟’，绿电才能‘发得出、稳得住’。”蔺锴说，正是一台台在群山间“站得住”的风机、一块块在沙漠中“量身定制”的光伏板，为绿电的千里之行打下坚实基础。

　　智慧运维

　　高质高效保障新能源基地平稳发电

　　仅需7名运维人员，即可保障维护3.1万亩范围内的200多万块光伏板。在位于新疆塔克拉玛干沙漠边缘的中国大唐集团十四师昆玉100万千瓦光伏基地，记者感受到智慧运维的高质高效。

　　走进昆玉光伏基地中控室，一面由多块显示屏组成的智能监控墙映入眼帘。几名技术人员轻点触控台，不时收到工单提醒：“某光伏板有积灰、热斑，请尽快处理。”

　　“以前300多个方阵靠人工巡检，每个方阵耗时4到5个小时。”昆玉光伏基地运维中心主任马晓乐介绍，如今基地配备5套无人机系统，10分钟即可巡检一个方阵。无人机搭载红外热成像仪和高清摄像头，能精准识别热斑、积灰等隐患，数据实时回传中控系统并同步生成工单。

　　手持一份运维工单，马晓乐指着上面标注的“积灰”二字说，“这是‘沙戈荒’基地的共性难题。”风沙大，光伏板若不及时清理，发电效率将明显下降。通常情况下，如果靠人工清理200多万块光伏板，哪怕只是简单打扫，也至少要200名工人忙一周。可“沙戈荒”地区沙暴频发、紫外线强，大规模依赖人工不可行。有了智慧运维系统后，难题迎刃而解。

　　几百公里外，国家能源集团新疆阿克陶光伏电场，一台光伏自动清洗机器人正紧贴面板缓缓前行。“靠人工，3个月到半年才会清洗一次，现在机器人上午下午各清洗一次。”设备维保人员李任萍说。

　　电场还配备了智能轨道巡检机器人，红外摄像机即时监控。远在乌鲁木齐的集控中心可通过智能系统实时下达巡检指令，分析回传数据并自动生成报告。“场站人员不必来回巡检，只需定期对照运维报告‘依方抓药’，就能精准解决大多数问题。”李任萍说。

　　新疆的风电光伏基地普遍面积较大，内蒙古蒙西托克托项目基地的难题则是点位分散。

　　在和林格尔片区运维中心，技术员乔振华和同事负责巡检的项目南北跨度达30公里，最远的风机机位驱车需1.5小时。“基地横跨两个县，共有风机286台、光伏方阵111个、升压场站4座，运维人员仅41名。”乔振华说，巡检点深处偏远山区，交通不便，运维人员经常一天要步行翻越两三个山头。

　　为破解这一难题，项目建设方在光伏片区建成6座无人机机巢，每座搭载2至3台无人机，全覆盖自主巡检。

　　“除恶劣天气外，无人机每日巡检，单个光伏方阵仅10至15分钟就能完成。”乔振华介绍，智能设备可精准识别人工巡检难以发现的设备过热、线路放电等问题，运维人力投入减少八成。

　　《可再生能源发展“十五五”规划》提出，应用智能识别、自动化巡检、故障智能诊断等技术，提升新能源智慧运维水平。

　　“在‘沙戈荒’新能源基地，智慧运维已成为不可或缺的关键一环，正高质高效保障新能源基地平稳发电。”马晓乐说。

　　统筹兼顾

　　拓宽渠道外送绿电，布局产业消纳绿电

　　走进新疆准东经济技术开发区，戈壁滩铁塔林立、银线纵横。这是准东—皖南±1100千伏特高压直流输电工程昌吉换流站所在地，是总装机容量20吉瓦的古尔班通古特沙漠新能源基地的电力外送“总阀门”。

　　“站内3万多台设备不停运转，每天收到电量2亿千瓦时，0.01秒就能抵达3200多公里以外的华东电网，满足约9000万人用电需要，损耗在5%以下。”换流站站长王鸿介绍。

　　这是“沙戈荒”基地外送电力的一个缩影。

　　新能源发电集中在“三北”地区，而电力用户主要在东中部地区，资源与用电负荷存在空间错配。与此同时，光伏“昼盈夜缺”的时间错配、电源建设快于电网建设的节奏错配，共同构成绿电消纳的“时空鸿沟”。

　　如何跨越这道鸿沟？各地探索出“送出去、就地用”的消纳路径。

　　绿电“送出去”是破解空间错配的首要路径。目前，新疆已建成“两交三直”共5条外送通道——2条750千伏交流和3条特高压直流通道，输电总能力达3300万千瓦，将富余绿电送往23个省区市，累计外送新能源电量突破3000亿千瓦时。

　　“疆内负荷是‘小池子’，外送通道连通全国‘大水库’。”国网新疆电力有限公司经济技术研究院新型电力系统规划研究中心副主任余金说，外送通道是新疆清洁能源向外输送的“高速路网”，通道容量有多大，新能源消纳的“天花板”就有多高。

　　余金介绍，“十五五”时期，国网新疆电力力争推动疆电外送第四条直流通道投产，外送第五、第六条通道开工，计划到2030年，形成“四交六直”外送格局，疆电外送能力超6000万千瓦。

　　不只把绿电送往千里之外，也把产业引到能源身边。这种“电不动、用电负荷动”的思路，正在为“沙戈荒”基地可再生能源的消纳开辟新空间。

　　在腾格里沙漠东南缘的中卫市，中国大唐中卫云基地50万千瓦光伏电站的电能没有汇入公共电网，而是通过专属输电线路，直送至不远处的宁夏中卫数据中心集群。今年5月2日，这个大规模“算电协同”绿电直供项目正式投运。

　　“以绿电驱动算力，以算力消纳绿电，项目每年可向云基地提供绿电22.9亿千瓦时，把戈壁滩上的风光资源变成驱动算力产业的绿色动能。”中国大唐集团中卫新能源有限公司副总经理靳良介绍，国家明确要求新建数据中心绿电占比不低于80%，绿电直供成为当地发展大数据产业的一大优势，也吸引着算力产业更多头部投资者的目光。

　　2025年，我国数据中心用电量达1960亿千瓦时，同比增长18.1%。

　　“‘送出去’靠通道，‘就地用’靠产业，二者并行不悖、互为补充。”余金说，要根据不同区域资源禀赋和网架条件，找到供需匹配的最优组合，提高绿电利用率，构建立体消纳体系。

　　采访中，有受访者认为，区域协同不足是导致部分绿电“用不掉”的原因之一，建议建立跨区域电力余缺互济机制，实现电力资源高效流动、灵活互济，从而提升消纳水平。

　　价值实现

　　让绿电“卖得畅”“卖得值”

　　走进位于乌鲁木齐市的新疆电力交易中心，一条条绿电交易信息在大屏幕上滚动呈现。不同新能源场站可根据发电能力申报外送电量和价格，交易中心将数据及时传至外省份交易机构，使绿电资源与东中部省份用电需求精准匹配。

　　“场站会根据绿电交易的价格信号和时段需求，提前规划发电计划，‘削峰填谷’，让发电节奏贴合市场需求。”新疆电力交易中心有限公司交易部主任宋学强以新疆输往北京的错峰绿电交易举例——

　　我国东西跨度大，北京傍晚用电负荷攀升时，新疆的阳光依旧灿烂，光伏电站正处于发电高峰。“新疆绿电午间发、北京负荷晚间用”的交易模式，使两地供需精准对接。截至今年5月初，新疆输往北京的绿电已超3200万千瓦时。

　　“外送电价通常高于疆内本地售价，这对于新能源企业而言，意味着更大的盈利空间和投资积极性。”宋学强介绍，依托跨区域通道开展省间绿电交易，东中部省份可以购买新疆绿电，新疆则增加了产业收入和就业机会。

　　2025年，国家发展改革委、国家能源局联合印发《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知》，推动新能源项目上网电量原则上全部进入电力市场，上网电价则由固定价格变为通过市场交易形成。这标志着行业从“政策依赖型”向“市场运营型”转变。

　　同一年，新疆绿电全年消纳434.3亿千瓦时，同比增长230%，规模创历年新高。其中，绿电交易消纳31.7亿千瓦时，绿证交易消纳4025.9万张，折合绿电402.6亿千瓦时。

　　市场化交易让绿电“卖得畅”，生态产品价值实现机制让绿电“卖得值”。

　　在和林格尔县羊群沟乡，登上一个平缓山丘眺望，光伏板下青草茂盛，羊群穿梭其间。内蒙古蒙西托克托项目基地每年夏季开放场区，允许牧民的羊群进场采食。

　　“以前这片全是荒坡，羊只能圈养，开销很大。现在在光伏板下放牧，我家200多只羊，一年光饲料钱就能省下五六万元。”羊群沟乡前砖窑沟自然村村民陈三毛告诉记者。这种模式清理了光伏板下的荒草，消除了火灾隐患，也拓宽了村民增收渠道。

　　在宁夏腾格里沙漠新能源基地，历时近4年运行，光伏板下已累计栽种蒙古冰草、沙蒿、柠条等沙生灌木120余万株，植被覆盖率从治理前的不足0.5%提升至20%以上。

　　“一期工程刚开展场平作业时，现场风沙漫天，我戴了两层口罩。现在到基地巡查，经常能看到鹅喉羚、赤狐、赤麻鸭等野生动物在光伏板下的草丛觅食。”蔺锴感慨道。

　　不久前，中卫市西郊林场场长唐希明受邀来到基地调研评估，他蹲下身，指着光伏板下翠嫩的枝丫说：“光伏场维护得好，再过几年形成沙结皮，给沙丘覆上一层‘薄被子’，就能真正固定流沙，让沙丘变成绿洲。”