中国的光伏产业世界第一:我国建设的全球最大光伏电站,总投资1400亿,年发电180亿度,够大半个中国使用…
在全球能源转型的浪潮中,中国光伏产业早已不是追随者,而是持续多年领跑全球的核心力量。
这种领跑地位并非一蹴而就,而是源于多年来在技术研发、规模布局与模式创新上的持续深耕,青海海南藏族自治州共和县的塔拉滩光伏发电园区,便是这份领跑实力最生动的注脚。
很多人或许难以想象,如今这片被光伏板覆盖、生机盎然的土地,曾经是黄河上游和三江源地区风沙最严重的区域之一。
塔拉滩地处青藏高原东北部,海拔高达3000多米,独特的地理环境让这里降水稀少而光照极强,本是太阳能资源的天然宝库,却因过去的过度开荒,沦为沙化重灾区。
当时的塔拉滩,荒滩总面积达到2136平方公里,沙化土地超百万亩,肆虐的风沙不仅能在车辆表面刮出深浅不一的坑洼,更直接威胁着青海湖、龙羊峡水库及黄河干流的生态安全,当地牧民的生产生活也饱受其扰。
“这样的荒漠戈壁,与其任其沙化蔓延,不如因地制宜挖掘太阳能潜力,让‘不毛地’变‘聚宝盆’。”这是2011年底国家电投集团进驻塔拉滩时,项目团队达成的核心共识。
彼时,中国光伏产业正处于快速发展的起步阶段,西部荒漠地区因土地广阔、光照充足,成为集中式光伏电站的核心布局区域,而塔拉滩的资源禀赋,更是让其从众多选址中脱颖而出。
青海省总面积超72万平方公里,年均日照时间普遍在2500小时以上,部分年份甚至能达到3300小时,太阳辐射总量极高,其中直接辐射占比超过六成,这样的条件仅次于西藏,在全国位居前列。
更难得的是,塔拉滩周边拥有龙羊峡水电站这一得天独厚的资源,为后续水光互补技术的落地提供了坚实基础,这种“光+水”的组合优势,在全球范围内都极为稀缺。
2012年,塔拉滩光伏园区正式开工建设,摆在建设者面前的,是高海拔、强风沙、昼夜温差大的多重考验。
为了最大限度减少对脆弱地表的干扰,项目团队放弃了传统的人工开挖方式,坚持采用机械打桩技术,精准控制施工范围与深度,尽可能保留原有地表土层结构。
同时,针对高海拔地区光伏组件效率易受影响的问题,技术人员不断优化组件设计,通过创新封装工艺与抗风沙涂层技术,提升设备在极端环境下的稳定性与发电效率。
日常运维中,定期的组件清洁与设备巡检成为常态,毕竟在风沙频发的区域,光伏板表面的积沙会直接削弱发电能力,每一次清洁都相当于为电站“唤醒”发电潜能。
建设过程中,一个意外的发现为塔拉滩的生态修复打开了新思路——光伏板不仅能发电,还能像“防晒衣”一样覆盖地表,阻挡风沙侵蚀,减少土壤水分蒸发。
基于这一发现,项目团队尝试在光伏板下撒播耐旱、固沙能力强的草种,没想到很快便收到了显著成效。
黄河公司光伏气象监测站的长期测算数据显示,光伏园区建成后,区域内风速较之前降低了50%,土壤水分蒸发量减少30%,原本贫瘠的土地逐渐恢复生机,植被盖度从过去的不足1.5%提升至80%。
如今的塔拉滩,每年可产出优质牧草12万吨,足以喂养20万只羊,仅养殖成本就可节约1.5亿元,曾经的沙化荒漠,正逐步转变为优质的生态牧场。
这种“板上发电、板下种草、板间牧羊”的模式,不仅破解了光伏建设与生态保护的矛盾,更构建起“发电+生态+养殖”的多元共赢格局,被业内专家誉为“塔拉滩奇迹”。
中国光伏行业协会名誉理事长王勃华曾评价,塔拉滩的实践证明,光伏产业绝非简单的能源生产项目,更能成为生态修复的重要载体,这种模式为全球荒漠地区的可持续发展提供了中国方案。
从规模上看,塔拉滩光伏园区早已创下多项世界纪录,成为全球光伏产业的标杆。
园区整体规划面积609平方公里,目前已建成区域达420平方公里,超过1000万块光伏板整齐排列,如同一片蓝色的海洋,在阳光下源源不断地转化着太阳能。
其总装机容量达到15730兆瓦,年最高发电量可突破180亿千瓦时,这一数值相当于两台大型核电机组一年的总出力,能够满足数百万家庭的日常用电需求。
换算成环保效益,每年可节约标准煤近600万吨,减少二氧化碳排放1500万吨,相当于为地球种植了数千万棵树木,生态价值难以估量。
自2012年开工建设以来,塔拉滩已吸引近50家企业入驻,累计投资超过1400亿元,形成了集光伏组件生产、电站建设、运维服务于一体的完整产业链。
随着产业集聚效应不断凸显,这里不仅成为清洁能源的生产基地,更带动了周边区域的经济发展,为地方创造了稳定的税收来源,累计贡献税收已超20亿元。
值得一提的是,2023年杭州亚运会期间,来自塔拉滩的绿色电力跨越千里,为赛事提供了清洁动能,让全球观众看到了中国清洁能源的实力与魅力。
然而,塔拉滩的潜力远未被完全挖掘。
据专业机构估算,该区域太阳能资源总潜力达2万多兆瓦,若全部开发利用,年发电量可达到330亿千瓦时,而目前的资源利用率仅为六成左右,未来仍有巨大的提升空间。
中国光伏行业协会理事长、阳光电源董事长曹仁贤认为,塔拉滩的资源储备与发展基础,使其有望成为中国光伏产业从“规模扩张”向“质量跃升”转型的核心试验场,为行业高质量发展探索路径。
在光伏产业发展过程中,间歇性、波动性一直是制约其大规模并网的核心难题,塔拉滩通过创新的水光互补技术,成功破解了这一世界难题。
距离塔拉滩36公里处的龙羊峡水电站,是黄河上游第一座大型梯级电站,总装机容量128万千瓦,水库正常蓄水位2600米,库容达247亿立方米,调节库容193.5亿立方米,具备优良的多年调节能力,这为水光互补提供了绝佳的调节载体。
2015年,850兆瓦龙羊峡水光互补光伏电站正式建成并网,通过330千伏输电线路与龙羊峡水电站实现精准联动,构建起“光伏+水电”的协同运行体系。
黄河公司光伏维检公司共和产业园项目部副经理吴世鹏介绍,这套系统的核心逻辑的是“光伏白天多发、水电动态调节”,白天光照充足时,光伏电站满负荷运行,水电适当减少出力并蓄水;夜晚或阴雨天光照不足时,水电站快速提升出力,弥补光伏发电的缺口。
通过这种方式,原本波动剧烈、呈锯齿型的光伏电源,被调整为均衡、稳定、优质的平滑电源,完美解决了光伏发电的安全并网问题。
更为关键的是,水光互补模式实现了双方效益的最大化,龙羊峡水电站的送出线路年利用小时数从之前的4621小时提升至5019小时,大幅提高了水电资源的利用效率与经济效益。
同时,水库还能兼顾防洪、防凌、供水等多重功能,在光伏发电高峰期适当减少水电出力、增加蓄水,为西北缺水地区的水资源保障提供了有力支撑。
这套水光互补协调运行控制系统,不仅填补了国内大规模水光互补关键技术的空白,其应用成果更达到国际领先水平,为全球清洁能源协同发展提供了可复制的经验。
仅85万千瓦的水光互补光伏电站,每年就可发电14.94亿千瓦时,相当于节约标准煤46.46万吨,减少二氧化碳排放122.66万吨、二氧化硫4.5万吨、氮氧化合物2.25万吨,生态与社会效益十分显著。
黄河公司党委书记、董事长谢小平表示,水光互补模式的成功,本质上是传统能源与新能源的深度融合,它不仅没有影响水电站的调峰调频性能,反而进一步强化了其综合功能,开创了全球能源协同发展的新范式。
智能管理技术的全面应用,为塔拉滩光伏园区的高效运行提供了坚实保障。
园区内单个电站子阵就包含4000多块光伏组件,通过集中监控平台、大数据分析与远程诊断系统,运维人员可实时掌握每一块组件、每一台设备的运行状态。
一旦出现故障,系统能快速定位问题位置、分析故障原因,并自动生成运维方案,大幅缩短故障处理时间,使电站故障发生次数减少30%以上,运维效率提升近一倍。
这种智能化运维模式,不仅降低了高海拔地区人工运维的难度与风险,更填补了高原光伏电站智能管理的国际空白,推动清洁能源产业向数字化、智能化转型。
除了发电与技术创新,塔拉滩的生态修复成效同样令人瞩目,成为人与自然和谐共生的典范。
曾经98.5%的区域被沙化覆盖,如今在光伏板的庇护下,土壤条件持续改善,光伏板表面凝结的露水不断滋养着土地,为植被生长创造了有利条件。
项目团队不仅撒播草种,还针对性地种植了乌柳、小叶白杨、云杉等耐旱树种,逐步构建起多层次的生态防护体系,累计减少荒漠面积达100平方公里。
为了兼顾生态保护与牧民收益,园区内建成了32个生态牧场和56个集中放牧点,将光伏支架的离地间隙抬高至120厘米甚至180厘米,确保羊群能在光伏板下自由觅食、活动。
如今,园区内的羊只数量已从最初的600只增长到2万多只,牧民可免费在园区内放牧,每户年收入增加五六万元,仅卖羊一项每年就能增收200多万元。
同时,园区还为当地牧民提供了光伏组件清洗、牧草收割、物资搬运等就业岗位,日薪可达200元,月收入稳定在四五千元,让牧民实现了“家门口就业”。
海南州发改委相关数据显示,2012年以来,全州新能源项目累计带动务工就业13.15万人,其中吸纳当地群众4.7万人,人均月工资4642元,已投产的光伏电站累计创造固定就业岗位1726个,561名本地人员实现全年稳定就业,人均年收入达5.95万元。
这种“生态+产业+民生”的融合模式,让牧民从光伏产业发展中切实受益,也让生态保护成为当地群众的自觉行动,形成了良性循环。
作为全球光伏产业的试验高地,塔拉滩还承担着技术研发与成果转化的重要使命。
2016年,百兆瓦太阳能发电实证基地在塔拉滩建成投用,这里汇聚了全球最全的光伏技术品种与最多的应用方案,成为行业内公认的“光伏技术百科全书”。
基地内共设置了148种技术对比方案,涵盖26种光伏组件、21种逆变器、17种支架系统,划分成6个功能区域,通过长期户外实证测试,为不同气候条件、不同应用场景下的光伏技术选择提供精准数据支撑。
为了攻克高原光伏与生态重建的核心技术难题,基地还与西北工业大学等高校联合建立实验室,深入研究高海拔地区光伏组件效率提升、荒漠生态修复、牧草品种改良等关键课题,推动产学研用深度融合。
一道新能CTO宋登元表示,塔拉滩实证基地的价值,在于为全球光伏技术提供了真实的户外测试场景,其积累的数据将为光伏产业从“卷产能”向“拼技术”转型提供重要支撑,引导行业聚焦技术创新与产品升级。
在塔拉滩的带动下,青海海南州已成为中国清洁能源产业的高地,逐步实现了从传统农牧业向绿色新型产业的重大转型。
截至2024年底,海南州清洁能源并网装机容量突破3066万千瓦,其中光伏装机1773万千瓦,占青海省光伏总装机的46%,全年清洁能源发电量达463.19亿千瓦时,光伏发电量同比增长16.21%。
目前,海南州已引进清洁能源相关企业68家,2024年完成投资161.79亿元,形成了水、风、光、地热、储能“五子登科”的多元发展格局,成功打造了5个世界之最:全球最大的光伏园区、全球最大的水光互补电站、全球品种最全的太阳能实证基地、全球最大的单体光伏站、全球首个分布式调相机群…