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引用本文
DOI：10.16742/j.zgcdxb.20240334
刘永杰，杨琴，苏军虎，等. 光伏发电与“三北”工程建设协同发展分析[J].中国草地学报,2024,46(12):122-129.
LIU Yongjie，YANG Qin，SU Junhu，et al. Analysis of coordinated development of photovoltaic power generation and “Three-North” project construction[J].Chinese Journal of Grassland，2024,46(12):122-129.
光伏发电与“三北”工程建设协同发展分析
刘永杰1，杨 琴1，苏军虎2，周富斐1
1.国家林业和草原局西南调查规划院；2.甘肃农业大学草业学院
摘要 & 关键词
我国“三北”工程区的大量区域是戈壁、荒漠和退化沙化草原，光照资源充足，为可再生能源开发提供了广阔空间。光伏发电为实现我国“双碳”目标和促进区域均衡发展提供了新的途径。本文基于中国可再生能源事业发展背景和生态文明建设内在要求，分析我国乃至世界光伏新能源的发展态势及我国“三北”工程建设的特点和需求，阐释光伏发电与“三北”生态工程建设协同发展面临的机遇和挑战，认为光伏发电与“三北”工程建设存在良好的协同发展基础，在此基础上提出促进光伏发电与“三北”工程建设，尤其是草原生态修复协同发展的建议，以期为“三北”工程建设提供新思路，为支持和规范光伏发电产业合理使用荒漠、沙化草地等提供参考。
光伏；“三北”工程；草原修复；沙化草原；荒漠草原
照片由作者提供
照片由作者提供
习近平总书记2023年6月6日在内蒙古主持召开加强荒漠化综合防治和推进“三北”等重点生态工程建设座谈会时强调：加强荒漠化综合防治，深入推进“三北”等重点生态工程建设，事关我国生态安全、事关强国建设、事关中华民族永续发展，是一项功在当代、利在千秋的崇高事业。“三北”工程地区光照资源、土地资源蕴藏丰富，尤其是干旱、半干旱地区日照充足，空气干燥，地势相对平坦，为大规模光伏发电产业开发提供了有利条件。如何高质量促进光伏发电与“三北”工程建设协同发展成为各方共同关注的重点问题，本文围绕如何落实好党中央支持光伏发展、促进能源结构调整、强化“三北”生态综合治理的总体部署，提出光伏发电与“三北”工程区生态治理协同发展的建议，以期为规范和支持好光伏发电与“三北”生态工程建设协同发展提供参考。
01 光伏发电与“三北”工程现状分析
1.1 “三北”工程概况
近年来，我国通过实施支持措施、提升光伏发电技术、降低光伏发电装机成本、促进多技术协同发展，极大的加速了我国光伏产业的发展。国家能源局数据显示，2023年中国光伏发电累计装机容量比2012年增长了135倍，2020年后呈快速增长态势（图1），当前累计和新增装机容量均为全球第一。西北地区，2012年后光伏发电产业发展迅猛，其中，2017年光伏装机容量是2011年的525倍。近几年，随着“双碳”目标的提出和新能源结构调整，因光伏发电良好的减碳能力，光伏发电产业在西北地区呈快速上升趋势。
随着光伏电站建设的快速发展，国内外已就光伏电池板矩阵与环境间关系进行了广泛的研究。结果表明，光伏组件通过电池板的吸收和拦截减少了到达地面的太阳辐射，土壤中水分蒸发和表层盐分积累减少，进而改变了土壤质地、土壤有机碳分解效率和土壤呼吸速率，土壤中黏粒、粉粒含量增加，沙粒含量减少，质地朝着砂质壤土改变；光伏阵列内的土壤含水量高于阵列外；在土壤的化学性质方面也会产生明显的影响，阵列内的土壤pH值、电导率、0~40 cm土层的速效磷、速效钾含量均呈现出不同程度的增加。此外，光伏阵列改变了电站区小环境，增加环境异质性，使得阵列内植物的物种种类和生物量均高于阵列外。同时，也有研究表明因光伏电源发电产生热量，在光伏板1~2 m范围内会增加空气温度，降低相应湿度，产生“热岛效应”。在荒漠区开展光伏板建设的架设模式及相关风蚀等研究显示不适宜的光伏电池板架设方式可能产生“狭管”效应增强风蚀作用。
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02 光伏发电与“三北”工程建设协同发展的机遇和挑战
2.1 优势和机遇
一是顶层设计不完善，未形成规范的用地政策。二是光伏发电与生态协同发展体制不健全。三是各利益相关方权益保障机制不健全。四是光伏发电区域供需不平衡、布局不合理。五是光伏与生态协同发展技术支撑不足。
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03 完善光伏发电与“三北”工程建设协同发展的建议
3.1 做好支持和规范光伏发电产业的顶层设计
根据国家层面提出的“光伏发电应与草原生态等多功能协同发展”要求，自然资源部门、林业草原主管部门、能源部门及财政部门等应进一步加强协作，共同推进“三北”工程区草原生态等多功能提升与光伏发电高效运营协同发展（即“草光互补”“沙光互补”“以光补沙”“以光补草”等），加快推进试点示范，强化政策、技术标准等配套完善，规范光伏发电与生态保护修复协同发展。
中央相关主管部门加强引导，以地方政府为主体，加快构建完善的利益分享机制，重点围绕综合利用方式、企业权益保障及需承担的生态保护修复责任等方面构建长效机制，探索有效的“企业+牧民”协作发展模式，构建“光伏+生态+草牧业”共生模式以促进区域草牧业的发展以及“企业+生态+储能、耗能产业”协同发展模式，促进和保障光伏发电产业有序发展，以新质生产力促进地方经济转型升级。
“三北”工程区各级政府应全面统筹光伏电站的开发建设，对满足光伏电站建设的土地资源进行适宜性评价；强化相关区域资源调查摸底，做好本底资料的收集整理；加强光伏电站建设规划，对光伏电站建设条件进行全面的研究论证，结合地方经济发展和电力消纳情况统筹制定光伏电站发展规划，引导光伏项目合理布局。
林草等自然资源主管部门应围绕光伏发电产业与生态效益提升协同发展总目标，构建系统完善的光伏发电项目建设前区域适宜性评价体系、项目建设标准体系及运营期生态监测标准体系，应加强光伏项目建设及运营期生态监管，落实企业生态保护相关责任，严格落实水土保持和生态保护修复“三同时”措施，强化事前、事中、事后全面的监督管理，确保综合效益的高效发挥。
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04 结语与展望
制作：胡晓然
校对：陶彦彤
审核：胡卉芳
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文献推介
【文献推介】蒙古高原土地利用/覆盖变化和气候变化对其景观生态风险影响的过去动态和未来预测
【文献推介】内蒙古大学徐柱文团队：干旱和氮沉降对典型草原生态系统功能的影响
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