不毛之地如何化身“能源绿洲”?

曾经,植被稀疏、气候恶劣,一直是西北沙漠、戈壁、荒漠的代名词。如今,沙戈荒之地迎来蝶变新生。

草木生发,牛羊觅食、野马栖息……打破了大漠往日的沉寂。曾经的不毛之地,转身成为追风逐日的能源沃土,蜕变为一片生机盎然的能源绿洲。

转变背后,究竟有何密码?

沙戈荒挺进能源转型主战场

我国沙漠、戈壁、荒漠面积广阔,呈一条弧形带分布于西北、华北和东北地区。数据显示,我国荒漠化土地面积257万平方千米,占国土面积的26.81%。光照强、风力大、降水少等是沙漠、戈壁、荒漠的主要成因,因此“沙戈荒”地区也是我国风能、太阳能资源的富集地。

在2021年举行的《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上,我国正式提出将在沙漠、戈壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光伏基地项目。2022年,国家发展改革委、国家能源局发布《以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划布局方案》,明确提出到2030年,我国将规划建设风光基地总装机规模约4.55亿千瓦。

“十五五”规划纲要提出,到2030年,全国风光总装机要达到36亿千瓦,新能源装机比重首次超过50%——从“补充能源”到“主力电源”,这一历史性跨越的关键支点,就落在西北广袤的沙戈荒土地上。4月20日,国务院以“统筹能源安全和绿色低碳转型,加快建设新型能源体系”为主题,举行第十九次专题学习。会议指出,要深入贯彻能源安全新战略,坚持全国一盘棋,加快推进西北地区风电光伏、西南地区水电、东部地区海上风电等清洁能源基地建设。将“西北地区风电光伏”置于各类基地之首,这一排序意味深长。而西北地区尤其是沙戈荒地带,太阳能资源年总辐射量可达每平方米1700千瓦时以上,远超全国平均水平,且连片未利用土地面积广阔,具备建设千万千瓦乃至亿千瓦级超大型风光基地的自然禀赋,是新型能源体系转型的重要载体。

从国家战略到省域执行,实施路径日益清晰。西北多省将基地建设写入“十五五”规划,目标动辄数千万千瓦。以内蒙古为例,规划到2030年新能源装机达3.25亿千瓦,领跑全国。其重点布局库布其、乌兰布和、巴丹吉林三大沙漠,打造国家级基地集群,并配套建设蒙西至京津冀、库布其送电上海等多条特高压工程,形成“蒙电外送”格局。甘肃、青海、宁夏、新疆、陕西也提出建设千万千瓦级沙戈荒新能源基地和相应外送工程,共同构成西北大基地的完整版图。沙戈荒大基地的开发建设,已成为西北各省推动经济转型升级、落实能源安全新战略的核心战略。

 

大基地呼唤技术破局

然而,严苛的自然环境和有限的消纳能力却让这片土地上的风光开发迎来多重挑战,一场关于效率、可靠性与经济性的技术较量,正在这里展开。

沙戈荒大基地作为能源转型的重要载体,其核心目标是在极端自然条件下,实现长期稳定、高效经济的大规模清洁电力供给。这意味着,沙戈荒基地不仅要达到亿千瓦级并网容量规模,更要以更高的可靠性、更优的经济性,真正发挥“主力电源”的作用,为东部输送稳定、廉价、绿色的电力。

然而,要将这一宏大的目标落地,必须直面极端环境带来的严峻考验。在此背景下,光伏组件作为电站最前端的核心设备,其性能表现无疑成为决定基地可靠性与经济性的关键变量。当光伏电站建在气候温和、地形平坦的区域时,组件性能相对容易保障,而沙戈荒地区则截然不同:年均沙尘暴天数可达10天以上,严重年份超过30天,沙尘落在组件表面,不仅直接遮挡光线,还会形成难以清除的附着层;与此同时,夏季地表温度常达60至70℃,光伏组件背板可超过75℃,发电量受温度系数影响大。这些苛刻条件使得常规光伏组件暴露出一系列短板——积灰遮挡导致发电量骤降,高温下功率衰减显著,长期风沙侵蚀加速材料老化。除了极端环境造成的直接性能损失,大基地还面临严峻的经济性压力。由于远离东部负荷中心,电力需要远距离外送,交易电价普遍偏低,且保障性收购电量占比较低,大部分电量需参与市场化竞价。在这种电价机制下,传统组件受环境影响功率波动大,在沙尘频发、高温导致频繁降额的有效发电窗口内无法发出更多电量,收益难以保障。

因此,沙戈荒大基地要实现大规模、高比例并网,组件必须从源头进行技术突破——更高的转换效率、更优的温度系数、更低的长期衰减、更强的抗遮挡能力,缺一不可。唯有如此,才能在有限的发电窗口内释放更多电量,在低电价环境下摊薄度电成本,以可靠性与经济性的双重提升,真正让沙戈荒大基地从“规模扩张”迈向“系统价值创造”,担起能源转型的重任。

效率与可靠性“双重”答案

当前光伏行业正经历深刻调整,产业链深陷供给过剩与同质化内卷的困局,行业竞争的逻辑正转向围绕需求侧的“价值竞争新时代”。沙戈荒大基地,正是这一新时代下最典型,也最具挑战性的应用场景。极端的环境、严苛的运营条件,对组件的真实发电能力与长期可靠性提出了更高要求。而爱旭ABC组件从效率、温度系数、衰减抑制、阴影优化到防积灰设计,构建了一套完整的解决方案,用更高的可靠性、更优的经济性发挥沙戈荒大基地的能源转型基石作用。

自去年以来,多家央国企在招标中单独设置高效标段,高效组件正成为市场主流。以爱旭ABC为代表的BC组件凭借领先的转换效率,在高效率区间占据绝对优势。作为最早实现N型BC技术GW级量产的企业,爱旭始终走在光伏创新技术产业化的最前沿,目前爱旭ABC组件量产效率达到25%,已连续38个月占据Taiyang News全球组件量产效率榜榜首。以沙戈荒场景中2382×1134mm标准版型组件为例,ABC组件功率可达660W,双面率80%,而同等尺寸的TOPCon组件约为630W。更高效率意味着在同等土地面积下,沙戈荒电站可实现更高装机容量——据测算,使用ABC组件可比TOPCon提升约5.6%的装机容量,直接降低BOS成本,单瓦节省约0.066元。对于大基地项目,这一优势带来的初始投资节约相当可观。

效率领先之外,沙戈荒的极端环境更考验组件的长期稳定发电能力,而这正是爱旭ABC的另一重技术壁垒。得益于全背接触结构带来的背面全极钝化设计,ABC组件开路电压显著提升,温度系数低至-0.26%/℃,而传统组件普遍为-0.29%/℃;与此同时,ABC组件通过使用轻掺杂、超高阻硅片,使硅片少子寿命达到传统组件的10倍;全极钝化技术进一步降低接触复合。最终,ABC组件的线性衰减率低至0.35%/年,而传统组件为0.4%/年,25年累计衰减差异达1.2个百分点。嘉峪关30MW基地实证显示,ABC组件单瓦发电增益约1.53%,单位面积发电增益约5.66%。在同样灼热的荒漠烈日下,ABC组件不仅能够更长时间保持在高效发电区间,而非因过热而降额,更能在更长的电站生命周期中保持发电收益。

面对沙戈荒频繁的沙尘遮挡与积灰难题,爱旭ABC组件通过独特的电路设计将损失降到最低。传统组件局部受遮挡时,被遮挡电池片会像“堵塞的管道”消耗功率甚至形成热斑,严重时整串电池大幅降额。爱旭ABC组件在电池内部集成了类旁路二极管功能——当某片电池被沙尘或前排支架遮挡时,仅该片被旁路,同串其他电池仍可正常发电,这一阴影发电优化技术已通过TÜV莱茵抗遮挡A级认证。同时,ABC组件的短边框小A面防积灰设计,结合铜互联技术、单面焊接工艺、强化边框和双玻结构,使ABC组件具备更强的抗机械载荷与抗隐裂能力,能够承受沙尘暴中沙粒的冲击。抗阴影遮挡、防积灰、加强结构这三重防护,在扬沙浮尘天气频繁的沙戈荒地区形成了一道从电池内部到组件外部的完整防线,不仅减少了因遮挡导致的功率损失和运维频次,更从源头降低了热斑风险和长期可靠性隐患,让电站能够在风沙肆虐的环境中持续稳定地贡献每一度电。

今年三月以来,爱旭ABC组件已先后成功入围中国电建、中国华电两家电力央企的年度集采订单,累计规模近10GW——这有力印证了央国企客户对爱旭技术路线与产业化能力的高度信任,更意味着爱旭ABC组件已正式跻身大基地建设的主流阵营,将在更多沙戈荒项目中发挥关键作用。从更高的装机密度到更稳的长期出力,从更少的运维频次到更优的全生命周期回报,爱旭ABC组件正以硬核的技术实力,将沙戈荒大基地从“政策驱动的大规模建设”推向“价值驱动的可持续运营”,真正让这片曾经的不毛之地,成为新型电力系统中可靠、经济、高效的主力电源支点。

来源:电联新媒

2026-04-30 17:44