科技赋能，破解“光伏治沙”难点 ——黄河“几字弯”攻坚战光伏+生态治理示范区科技高地建设纪实

  “光伏+治沙”是治理荒漠化的重要举措，“三北”工程六期规划将“光伏+治沙”作为主要任务之一，要求将治沙与用沙相结合，以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点，积极推动光伏发电与生态修复、现代林草业协同发展。

  近年来，经过科研团队不懈努力，“光伏+治沙”作为一种创新的治沙模式，在内蒙古、甘肃、新疆等地广泛推广，将生态修复与光伏发电两大功能相结合，实现增绿、增能、增收多赢。

  打造两个科技制高点

  实施“光伏+治沙”工程项目兼顾清洁能源开发和生态工程建设两大任务，兼具国土绿化和固碳增汇两大功能，对于实现国家“双碳”目标具有巨大潜力。当前，我国沙区光伏基地建设缺乏针对性的技术与模式，光伏园区生态建设受到基础研究不足、水资源紧缺等因素制约，尚未形成针对不同沙区的可复制、可推广的林+光、草+光互补的技术体系。

  针对这些问题，中国林科院在“三北”工程攻坚战黄河“几字弯”中部战区建立了光伏+生态治理示范区科技高地项目组。项目组在中国林科院研究员陈绍志的带领下，针对“三北”工程光伏+治沙项目建设中存在的“急难杂症”，有针对性开展科技攻关和示范，以科技支撑“三北”工程光伏+治沙项目高质量建设。

  “三北”工程攻坚战光伏+生态治理示范区科技高地重点打造两个科技制高点，即建设两种光伏+生态治理科技创新模式：一是节水高效光伏生态治理模式，在评估光伏电站对局地气候及风沙活动影响的基础上，针对沙漠地区气候条件和自然环境特点，研发兼顾光伏园区植被配置与建植技术、沙障铺设技术、水资源高效收集与集约化利用技术等，构建了针对沙区气候环境的生态光伏治沙技术体系与模式，并开展技术应用与示范。二是光伏+有机循环产业模式，充分利用水、土、光、热等自然资源优势，进一步创新“光伏发电+牧草种植+畜牧业养殖+粪污处理利用”一体化有机循环产业模式，将光伏新能源、防沙治沙工程、板间种植和养殖业有机结合，实现生态、经济共赢，高效利用沙戈荒土地资源。

  创新提出“141”光伏生态治理模式

  “光伏+生态治理示范区科技高地建设目标是以风电光伏一体化工程为依托，统筹治沙、固沙和用沙的辩证关系，既防沙害，又用沙利，探索走出一条光伏增能、生态增绿、群众增收的科技之路。”陈绍志说。

  乌兰布和沙漠是我国沙漠化最严重的地区之一，其中426.9万亩分布在内蒙古自治区巴彦淖尔市磴口县境内，约占该县土地总面积的77％。近年来，在国家能源政策支持下，磴口县积极打造乌兰布和沙漠千万千瓦级光伏能源基地。中国林科院沙漠林业实验中心与磴口县深入合作，开展了大量光伏生态治理的基础研究工作，并创新性地提出“141”光伏生态治理模式，解决了光伏板间种什么、怎么种和怎么管的技术难题，探索出一条低耗水、易推广、可持续、有效益的治沙新途径。

  中国林科院沙漠林业实验中心正高级工程师张景波介绍，“141”模式，即“板前1m”可有效间隔黏性滞尘，减少对植物生长的影响，“行距4m”可为光伏板清洗、苗木抚育管理等预留作业道路，“板后1m”更有利于植物接收有效降水。

  为“三北”工程攻坚战建设“样板间”

  与现有光伏生态治理模式相比，“141”模式具有多方面优势。一是种植布局更加科学，植物成活率高。充分考虑了光伏板对光照、降水等因素的影响，能够为植物生长创造更加适宜的小环境，促进植物生长。项目区梭梭在光伏板前、板中和板后成活率均在85%以上，增加生态防护效益45%以上。二是实现土地资源的有效利用。在保障光伏发电收益的同时，实现生态与经济协同共赢，有效提高土地资源利用率33%—60%。三是推广示范价值高。该模式治理成本低、易操作，在实践中取得了良好的效果，预期生态产业化经营收益每年1500元/亩以上，可为同类地区的生态治理和光伏产业发展提供科学参考。目前，该模式在磴口县累计推广面积11.9万亩，并辐射应用在鄂尔多斯市和新疆库尔勒地区等。这对于其他沙漠地区或生态脆弱地区的光伏生态治理具有重要的示范和借鉴意义。

  “目前，光伏+治沙被国家林草局列为‘三北’工程攻坚战十大关键技术。”陈绍志说，接下来，项目组将继续按照“低耗水、易推广、可持续、有效益”的科研思路，以水资源承载力为准则，集成水利、农业、材料、生态等多领域先进技术，打造节水高效、有机循环为主线的光伏生态治理科技高地，为“三北”工程攻坚战建设可示范、可推广、可应用的“样板间”。（温雅莉 宋平 赵紫剑 赵纳祺）