塔克拉玛干沙漠里有条绿色低碳走廊——探访我国首条零碳沙漠公路

科技 2024-12-12 19:48 新疆

初冬时节，驱车穿行于塔里木沙漠公路，道路两侧的防护林绿意仍浓，不时有飞鸟掠过眼前，展现出勃勃生机。

每行进一段路程，就会看到路边矗立的光伏板，这些装备是沙漠公路的“新成员”。2022年6月，塔里木油田沙漠公路零碳示范工程正式建成，光伏电站全面替代柴油机发电，对公路沿线3100多公顷生态防护林进行抽水灌溉，从而实现“油改电”零碳排放。至此，这条路成为了我国首条零碳沙漠公路。

来自中国石油塔里木油田公司的数据显示，建成两年多来，塔里木油田沙漠公路零碳示范工程，累计发出绿色电能突破600万度，实现了治沙和环境保护的双重功效。

从植树造林到“阳光养绿”

1989年，塔里木石油会战伊始，来自五湖四海的石油人，向号称“死亡之海”的塔克拉玛干沙漠挺进。为让沙漠腹地油气勘探大范围展开，塔里木油田开工建设了纵贯大漠南北的沙漠公路。

1995年，塔里木油田打通了盆地南北交通的阻隔，全长566公里的塔里木沙漠公路全线通车，成为世界上贯穿流动性沙漠最长的等级公路。塔里木沙漠公路的建成，解决了深入沙漠腹地勘探开发石油的交通运输难题，更使和田地区到乌鲁木齐的路程缩短了500多公里。

为抵御风沙对道路的侵袭，塔里木油田再次向沙漠“宣战”。2003年8月，塔里木沙漠公路防护林生态工程开工建设，2006年4月全部建成。至此，一道全长436公里，总宽度72至78米的“绿色长城”扎根沙海，无声守护着这条沙漠公路。沿林带布设的109座水井房日夜抽水浇灌，让2000万株抗旱耐碱沙生植被顽强地生存下来。

2022年6月，塔里木油田沙漠公路零碳示范工程投产，在前期将11口水源井接入网电、12口试点建设光伏电站的基础上，对86口柴油机发电水源井进行光伏改造，实现生态防护林抽水灌溉“油改电”零碳排放，开启“阳光养绿”新模式。

“生态防护林每年能吸收二氧化碳约2万吨，负碳部分可中和过往车辆碳排放，为我国荒漠治理和沙漠公路运行维护提供了‘塔里木方案’。”塔里木油田塔中采油气管理区经理助理、地面工程部主任、党支部副书记陶建表示，多年来，在塔里木油田的精心养护下，4.7万亩防护林植被的平均高度已超过2米，超过百余种鸟类沿着这条“绿色通道”迁移、栖息，有力地促进了区域经济社会发展和油气勘探开发。

技术创新给光伏电站建设提速

在流动沙漠里筑路不易，修建光伏电站亦是如此。

零碳示范工程位于塔克拉玛干沙漠腹地，这里气候干旱少雨，地基结构松散，沙丘移动性较大，较常规地点施工更具特殊性。

“沙漠公路夏季极端最高气温可达45℃，沙漠表面温度超过70℃。到了春秋季，沙尘天气频发，平均3至5天就要经受一次风沙侵袭。”陶建介绍，工程采用的单晶单面光伏组件及磷酸铁锂电池储能单元，就是考虑其在耐久性能、抗干燥性能以及防风沙性能方面的优异表现。

为确保设备稳定运行，零碳示范工程采用“发电—汇流—降压—输电/存储”工艺，将变流器及储能电池合并撬装至工业集装房。该工艺在创造恒温运行环境、提升防尘等级的同时，还能延长关键设备的使用寿命。

考虑到站点高度分散、规模小、数量多的特殊性，建设者们在工程设计及实施过程中广泛应用标准化、模块化技术，实现就近供电，避免了长距离输电的损耗。

陶建介绍，整个施工纵向距离达到343千米，为了更高效地开展作业，施工队还对太阳能板基础进行优化，用叶轮螺旋钢管柱基础替代原设计中的水泥基墩。如此一来，可避免水泥砂浆凝固快导致的来回拉运工作量大及凝堵风险，同时降低基坑挖掘工作量，缩短施工周期，较大程度降低施工费用。

得益于技术路线以及施工方式的不断优化探索，零碳示范工程从开工到完工仅用了140余天。

光伏板撑起的阴凉区域能降低沙漠土壤中水分蒸发，使苗木生长环境得到一定程度的改善。而植被的生长繁衍又可以减少光伏板周边沙尘，增加太阳能电池板发电效率，形成良性循环生态模式。

公路边上有座沙漠植物园

坐落于塔里木盆地中心的塔中小镇，因为塔里木沙漠公路的通车而兴建。由此再向东南行进10公里，就来到塔中沙漠植物园。从高空俯瞰，就像镶嵌在黄色沙海里的绿宝石。

2003年8月，由塔里木油田出资，中国科学院新疆生态与地理研究所负责技术研究，联合共建的塔中植物园和塔克拉玛干沙漠研究站正式挂牌。2004年建成一期100亩，2005年建成二期200亩，现已形成面积300亩、富含260余种荒漠珍稀植物的沙漠植物园。

作为塔中植物园的科研专家，中国科学院新疆生态与地理研究所正高级工程师常青和沙漠打了三十多年的交道。在她的带领下，科研人员以植物园为实验基地，陆续开展了风沙灾害监测及防沙治沙技术研发与示范、极端环境荒漠植物适应策略与可持续管理、沙漠产业发展与生态修复技术的研发与应用、荒漠化防治国际合作研究与技术推广示范等多项课题研究。

通过20多年的持续攻坚，科研人员和石油人共同攻克了流沙地咸水灌溉造林技术，先后从宁夏、甘肃及非洲等地，引进植物460余种。经过反复选育，留存下来260余种能够长期存活的植物，引来90余种动物在此定居，形成完整生态圈。

有了植物园的这片“绿海”，夏季气温同比下降3℃以上，湿度则增加5%到10%，有效改善了高温干燥的气候。

如今，一块块光伏板为塔里木沙漠公路提供绿色清洁能源，而塔中沙漠植物园，也在为这条公路提供防护林技术体系和植物保育支撑，为沙漠公路乃至塔里木油田绿色低碳发展注入源源不断的动力。

来源：科技日报

编辑：胡江王菲制作：安沙尔丁·沙地尔丁

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