文/劉碩 李瑩
(作者單位:寧夏回族自治區(qū)電力設計院有限公司)
“寧夏川,兩頭子尖,東靠黃河西靠賀蘭山,金川銀川米糧川……”。一曲《寧夏川》,唱出了塞上江南的秀美與大氣。寧夏,祖國西北腹地,民族自治區(qū)域,地小物博而山河壯美,回漢共處其風情迥異。這里既有高山沙漠,又有江南景色,獨特的自然條件和資源稟賦引人贊嘆。
2012年9月,國家能源局復函同意寧夏創(chuàng)建首個國家新能源綜合示范區(qū),標志著寧夏新能源發(fā)展開啟了新征程。自示范區(qū)批復以來,從雄渾賀蘭到巍巍六盤,自茫茫大漠至魚米之鄉(xiāng),寧夏堅持綠色發(fā)展理念,堅定能源轉型信心,充分利用得天獨厚的風光資源,在戈壁灘上“播種太陽”,在荒漠山頂“唱大風歌”,大力推動光伏發(fā)電、風電等新能源發(fā)展,新能源發(fā)展之路越拓越寬。
2015年12月,由寧夏回族自治區(qū)發(fā)展改革委組織、寧夏回族自治區(qū)電力設計院有限公司(以下簡稱寧夏電力設計院)編制的《寧夏2015-2020年光伏園區(qū)規(guī)劃》(以下簡稱規(guī)劃)獲寧夏回族自治區(qū)人民政府批復。作為創(chuàng)建國家新能源綜合示范區(qū)的重點專項規(guī)劃,該規(guī)劃以五大發(fā)展理念為統(tǒng)領,堅持“集約化、規(guī)?;@區(qū)化”的發(fā)展思路,以市場為導向、園區(qū)為載體、項目為支撐,統(tǒng)籌土地資源和電力消納,在全區(qū)范圍內科學規(guī)劃大型光伏園區(qū)。按照規(guī)劃布局,寧夏實施了一大批光伏園區(qū)電站項目,為全區(qū)經濟社會發(fā)展和能源轉型升級注入了強大動力,成為寧夏創(chuàng)建國家新能源綜合示范區(qū)的一大亮點,規(guī)劃也因此獲得2016年度全國優(yōu)秀工程咨詢成果獎三等獎。
寧夏發(fā)展光伏產業(yè)雖具備一定的光照資源優(yōu)勢,但也面臨一些限制。眾所周知,建設大型地面集中光伏電站,需要占用的土地面積較大。雖然寧夏人口規(guī)模較小,但全區(qū)國土面積僅為6.64萬平方千米,是全國除臺灣省、海南省之外國土面積最小的?。ㄗ灾螀^(qū))。合理配置和有效利用土地,關系到寧夏經濟社會的可持續(xù)發(fā)展。
過去寧夏各地建設的光伏電站缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃,布局散、規(guī)模小、成本高,占地面積過大、占用好地等現象時有發(fā)生。長此以往,可能會給全區(qū)經濟社會持續(xù)健康發(fā)展帶來不利影響。隨著國家新能源綜合示范區(qū)建設的推進,如何科學處理好光伏發(fā)展與光照資源、土地資源、電網資源之間的關系,有效利用全區(qū)未利用的荒山、荒灘、荒漠土地和堅強
電網網架,在市場培育、項目用地、電網送出和消納等方面加強精細化管理,成為擺在自治區(qū)能源主管部門和規(guī)劃咨詢單位面前的一項重要課題。
寧夏電力設計院始建于1958年,建院以來始終扎根寧夏,服務寧夏電力工業(yè)發(fā)展,是西北地區(qū)較早開展風電、光伏等新能源規(guī)劃咨詢、勘測設計、總承包業(yè)務的專業(yè)咨詢單位之一。在自治區(qū)發(fā)展改革委的指導和部署下,寧夏電力設計院結合國家能源局對寧夏創(chuàng)建新能源綜合示范區(qū)提出的具體要求,以實現土地資源集約高效利用為目標,創(chuàng)新提出“集約化、規(guī)?;?、園區(qū)化”的光伏規(guī)劃思路,統(tǒng)籌整合光照資源、土地資源、電網接入和消納等條件,率先在全國以省為單位規(guī)劃了11個大型光伏園區(qū),地面光伏電站項目原則上均進入光伏園區(qū)建設,總規(guī)劃容量1180萬千瓦。
寧夏光伏園區(qū)整體布局圖
自2015年以來,在規(guī)劃的指導下,寧夏改變了以往光伏電站選址隨意、布局分散、容量偏小的局面,單體裝機超過10萬千瓦甚至20萬千瓦、采用大功率大尺寸高效電池組件和智能逆變器的大型光伏電站紛紛涌現,近400萬千瓦光伏電站項目集中進入寧東、鹽池、紅寺堡、同心、沙坡頭等光伏園區(qū)建設。通過規(guī)劃的實施,光伏產業(yè)已成為全區(qū)穩(wěn)增長、調結構、轉方式的重要支柱產業(yè),推動全區(qū)產業(yè)結構調整和扶貧攻堅工作邁上新臺階。
從事過規(guī)劃工作的人都知道,好的規(guī)劃不僅要有科學嚴謹的規(guī)劃思路,還要符合實際、能夠落地。在明確規(guī)劃思路后,寧夏電力設計院規(guī)劃團隊又迎來了新的難題:寧夏地狹人少,融合了山川河流、沙漠草原、平原濕地等多種地形地貌,被譽為“中國景觀的微縮盆景”。在地形、地貌如此復雜的省級區(qū)域開展光伏園區(qū)規(guī)劃,選址原則的確定、規(guī)劃方案的落實、園區(qū)規(guī)模的測算以及接入方案的規(guī)劃等成為急需解決的問題。
中衛(wèi)沙坡頭區(qū)光伏產業(yè)示范區(qū)
面對難題,寧夏電力設計院充分發(fā)揮駐寧央企的責任擔當,迎難而上、攻堅克難,以問題為導向,從優(yōu)化研究方法入手,綜合考量光伏項目用地限制性因素,系統(tǒng)研究地形地貌與光伏項目占地面積之間的關系,統(tǒng)籌考慮電網接入和消納能力,合理確定光伏園區(qū)的選址位置、規(guī)劃容量、接入和送出方案,以每個園區(qū)為研究單元由點及面、自下而上開展規(guī)劃工作,確保規(guī)劃真正能落到地、干到底。
一是光伏園區(qū)規(guī)劃選址布局階段。遵循“在宏觀上整體把握、從微觀處細致分析”的原則,與自治區(qū)國土、林業(yè)、環(huán)保等部門緊密對接,充分借助擁有自主知識產權的能源規(guī)劃大數據平臺,利用GIS系統(tǒng)、高清航片、無人機拍攝等現代化規(guī)劃方法,將光伏園區(qū)選址信息與全區(qū)土地利用現狀及規(guī)劃、水源地、自然保護區(qū)、林地、交通等海量數據套合分析、統(tǒng)籌考慮,充分利用荒山、荒灘、荒漠以及不適宜農業(yè)、生態(tài)、工業(yè)開發(fā)的土地,避免占用自然保護區(qū)、水源地保護區(qū)、基本農田、耕地及耕地后備資源區(qū)、一級國家級公益林等禁止占用區(qū)域,使選址方案精細化、資源效益最大化。
二是光伏園區(qū)建設規(guī)模測算階段。針對緩坡、沙漠、山地、采煤沉陷區(qū)等不同地形地貌,廣泛調研全國各地各類已建成項目,科學選取不同計算方法,結合專業(yè)軟件模擬布置,精確測算各光伏園區(qū)規(guī)劃裝機規(guī)模及發(fā)電量。
三是電網接入方案規(guī)劃階段。根據各園區(qū)建設規(guī)模、時序和電網發(fā)展規(guī)劃,利用PSD、WHPS等電力系統(tǒng)分析程序進行潮流、穩(wěn)定、消納計算,合理確定各光伏園區(qū)電網接入方案,解決電力接入和消納難題。
光伏電站除了可為電網輸送清潔綠色電力以外,還可因地制宜與旅游、農業(yè)、扶貧、土地治理等相結合,開展各類“光伏+”應用工程,促進光伏發(fā)電與其他產業(yè)有機融合,起到“1+1>2”的效果。
黃河流經寧夏397公里,為寧夏帶來了得天獨厚的灌溉條件,造就了“塞上江南”的旖旎風光。在規(guī)劃編制階段,寧夏電力設計院對光伏園區(qū)所在區(qū)域自然資源特點和產業(yè)發(fā)展重點進行了細致摸底調研,因地制宜、量體裁衣推廣“光伏+”多元化應用,通過強化各園區(qū)特色定位,將光伏園區(qū)規(guī)劃與現代農業(yè)、民生改善、生態(tài)治理、全域旅游、扶貧攻堅等方面有機結合,從而提高光伏園區(qū)土地利用效率,帶動區(qū)域經濟、生態(tài)、社會發(fā)展,為光伏多元化應用提供切實可行的解決方案。
規(guī)劃實施以來,以中衛(wèi)沙坡頭區(qū)光伏產業(yè)示范區(qū)、寶豐光伏產業(yè)綜合示范園區(qū)為代表的特色光伏園區(qū)已逐漸嶄露頭角、發(fā)揮綜合效益。中衛(wèi)市在沙坡頭區(qū)光伏產業(yè)示范區(qū)建設規(guī)?;夥紊畴娬?,由草方格沙障、外圍防護林和成排的支架和組件組成的治沙體系對防風固沙起到了關鍵作用,助推騰格里沙漠倒退20公里,中衛(wèi)市也在全國率先實現了沙化治理速度大于擴展速度的歷史性逆轉。紅墩子生態(tài)光伏發(fā)電項目通過采用先進的水肥一體化噴灌技術和現代化機械設備,結合先進的斜單軸跟蹤支架系統(tǒng),將枸杞、苜蓿草等特色農產品種植與光伏發(fā)電、休閑旅游、扶貧助農相結合,一期項目建成后,對全區(qū)8個貧困縣的8萬建檔立卡貧困戶給予經濟補貼,年補貼2.4億元;枸杞扶貧項目采用“企業(yè)+農戶”模式,將持續(xù)解決1.7萬貧困戶8萬貧困人口就業(yè),平均每戶年增收12萬元。
紅墩子生態(tài)光伏發(fā)電項目
東方風來滿眼春,風勁揚帆正當時。規(guī)劃的批復和實施得到了經濟日報、中國民族報、寧夏日報、寧夏衛(wèi)視、新華網、中國經濟新聞網等區(qū)內外主流媒體的多次報道,引發(fā)了社會的廣泛關注和好評。通過規(guī)劃引領,寧夏光伏發(fā)展凱歌高奏、捷報頻傳,先后引進了隆基、中利、中民投、協(xié)鑫等一大批知名企業(yè)落戶、投資光伏產業(yè),近400萬千瓦光伏園區(qū)電站項目順利建成并網,帶動投資約260億元。
寧夏2010-2018年光伏裝機增長情況(單位:萬千瓦)
截至2018年底,寧夏光伏發(fā)電裝機為819萬千瓦,是2015年的2.65倍。隨著光伏產業(yè)的壯大,寧夏新能源裝機規(guī)模迅速增長,清潔能源在能源生產和消費總量中的占比逐年提升,新能源裝備制造產業(yè)蓬勃發(fā)展,寧夏已成為全國大規(guī)模推廣應用“綠色能源”的重要基地。
規(guī)劃的實施不僅取得了良好的經濟和社會效益,還為自治區(qū)能源結構調整和節(jié)能減排貢獻了重要力量。截至2018年底,全區(qū)光伏園區(qū)已建成項目累計發(fā)電量約100億千瓦時,實現節(jié)煤量約334萬噸,減排二氧化碳約875萬噸、二氧化硫約3萬噸、氮氧化物約2.5萬噸。如今,寧夏非水可再生能源電力消納比重已連續(xù)3年位居全國第一,新能源累計發(fā)電量突破1000億千瓦時,全區(qū)每發(fā)5度電就有1度電是新能源電力。
長風破浪會有時,直掛云帆濟滄海。站在新中國成立70周年的重要歷史節(jié)點上,相信寧夏光伏產業(yè)將在習近平總書記“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略的指引下提質增效、行穩(wěn)致遠,取得新的更大成績,為推動寧夏回族自治區(qū)高質量發(fā)展貢獻更多力量。