西藏太陽能資源高效開發利用探析

蒲澤偉

（西藏自治區能源研究示范中心，西藏 拉薩 850000）

0 引言

西藏自治區位于我國西南邊境，其總面積為122.84 萬平方公里，地廣人稀，是全世界平均海拔最高的地區，其整體平均海拔在4000m 以上，素有“世界第三極”之稱。其太陽能等清潔可再生能源資源異常豐富，尤其是太陽能資源，分布方式呈現出自東向西逐漸遞增的趨勢，西藏自治區中部區域的太陽能資源位于我國的高值中心。全國最高的日照時數（3000h）決定了西藏自治區的太陽能資源是我國最充沛的地區之一，其可與赤道區域相當，位居世界第二。因此在西藏自治區開發利用以太陽能為代表的清潔可再生資源具有極高的潛力。

自20 世紀80 年代初以來，在國家和自治區黨委、政府的大力支持下，太陽能等清潔可再生能源資源的利用從無到有取得了長足的進步，尤其是以太陽能光電光熱利用為主的一大批科研項目的實施，更是起到了示范推廣重要，具有較高的社會、經濟和環境效益。如西藏自治區相繼實施了“陽光計劃”“科技之光”“西藏阿里地區光電計劃”“送電到鄉”“金太陽示范工程”等項目［1］，且通過相關項目的實施，其研究成果分別獲得了國家和自治區級的各種獎項，但就太陽能利用效率和整體開發上仍落后于內地。

1 西藏太陽能開發利用的必要性

根據社會用電量這一項指標就不難發現西藏對能源尤其是電力需求已呈現出越來越大的趨勢，雖然西藏自治區內化石能源相對內地和其他地區較為匱乏，但豐富的太陽能等清潔可再生能源儲量使西藏的能源發展更可持續化［2］。同時伴隨以太陽能為代表的清潔可再生能源的種種優點和優勢，其勢必成為自治區未來清潔可再生能源發展利用的主流動向和重要支撐。在西藏開發利用清潔可再生能源尤其是太陽能資源，既是對黨中央決策部署的全面貫徹實施，又是利用自治區清潔可再生能源種類多樣化、儲量豐富的優勢，從而進一步發展全區經濟社會的必然途徑，更是兼顧經濟社會發展與生態保護［3］。不僅對我國尤其是西藏自治區進一步調整能源結構，有效促使經濟社會的持續性發展和生態環境的健康具有十分重要的顯著意義，更是達到在發展中不忘保護生態，在保護生態中不忘實現可持續發展目的的必經之路。

目前，西藏經過30多年的引進、研究、開發、試驗、示范和推廣，已初步形成大型并網光伏電站為主，各類獨立光伏、分布式并網光伏電站、小型戶用光伏系統、風光互補電站互補和太陽能光熱系統等互補的太陽能開發利用新局面，已建成使用各類光伏電站400余座，戶用太陽能光伏系統使用達20 余萬套，其中獨立運行光伏電站裝機容量和數量居全國之首，惠及60余萬農牧民。除大型集中并網光伏電站外，西藏其他類太陽能光伏電站主要應用于縣、鄉、村，分散式/集中式供電，解決偏遠地區分散農牧民的用能問題［4］。此外，光伏電站還廣泛應用于通信、鐵路、公路、氣象、農牧業和部隊供電等方面。

2 現存技術瓶頸及原因

西藏全區目前關于太陽能資源高效開發利用的技術力量還相對薄弱，其主要體現在科研研發能力不足、科技隊伍建設相對內地滯后，開發建設利用成本較內地更高，運行管理遠程監測監控機制不健全，產業體系整體不完善等，這在一定程度上制約了太陽能開發利用。其中具體問題主要表現在以下幾方面：

2.1 關鍵技術及產品適應性弱

已建成的太陽能開發利用示范和工程項目，除少數探索類科研項目外，其他項目和工程幾乎都是采用內地現有的成熟的技術措施實施完成，雖積累了大量寶貴的高原太陽能開發利用實施建設經驗，但在具體實施過程中，對高原生態環境保護考慮不充分，產品設備在西藏高寒高海拔氣候特征下適應性缺乏研究，針對高原光伏微網電站以及光熱系統設計準則和措施、工藝、技術、設備、材料等的研發和實驗檢測等方面還存在缺位，尚未形成高海拔地區特定氣候條件下的新能源相關技術標準和工程技術導則體系。同時西藏因高原特殊的自然環境，整體表現為高寒低氣溫、高原低氣壓、空氣中含氧量低于內地、輻射大紫外線強、空氣干燥風沙大的特點［5］，使內地平原地區現有的太陽能開發利用成熟的技術和產品在西藏太陽能開發利用的實際過程中出現了“水土不服”問題。截止目前，西藏就太陽能在光熱光電的高效開發利用方面，屬于“嬰兒學步”，仍處于起步階段，亟需進一步開展相關科研項目研究。

2.2 棄光現象嚴重且應用單一

西藏棄光現象嚴重，多元化多舉措消納尚未形成。受限于電網輸出能力不足和接納能力有限的情況，而尚未形成除生活供電供暖以外的其他能源消耗有效途徑和高效集約化模式。同時西藏太陽能綜合開發利用還處于相對單一層次，在有效滿足西藏高原電網未能覆蓋邊遠鄉村的用電、用熱、供氧需求的基礎上，有利于生態環境維護和農牧民群眾生活質量改善的融合發展，同時有利于摸索西藏自治區資源節約型社會和環境保護型社會的建立。

2.3 市場競爭力和開拓力不足

西藏太陽能市場的競爭力和開拓力不足，在太陽能民用光電光熱應用領域，集初始設計、有效建設、金融投資、運維檢測等多層次化業務融于一體方面，西藏尚未形成統一的規范和技術標準體系，產品質量不可控，產業自主創新的能力薄弱，科研項目產業化推進困難，造成西藏本土的太陽能光電光熱產品在激烈的市場競爭中，難以與內地的相關產品爭奪生存和發展空間。

3 西藏太陽能高效開發利用的建議

3.1 開展智能化資源考察和評價

在針對西藏現有的太陽能等清潔可再生資源，自治區整體供能體量，住戶和農牧民群眾實際用能需求的基礎上，進行全面有效、細致合理的分析評價，并結合第二次青藏高原綜合科學考察研究任務結果分析的相關數據。持續深入推進太陽能資源和用能需求考察和評價，形成全面準確摸底數據，為西藏太陽能開發利用高質量發展提供有利基礎數據支撐，為其精準規劃和科學布局太陽能開發利用奠定堅實基礎，為西藏高原地區清潔能源電力開發及其配套基礎設施建設等符合國家重要戰略的落地落實提供有效的數據支撐。

3.2 聚焦科技系統性布局

在能源革命新形勢下，結合西藏本土資源的優勢特點，有效、高效的開發利用自治區清潔能源，并依托資源優勢，聚焦國家、科技部等部委、自治區對西藏新能源科技系統性布局［6］，結合習近平總書記反復強調的“富民興藏、長期建藏、改善民生”的新時代治藏方略，按照2021年全國科技工作會議王志剛部長提出的在2021年要重點做好“十一個方面”的工作要求，圍繞“西藏十四五規劃和2035年遠景目標的建議”內容，在進一步總結自治區近年來相關科技專項實施效益的經驗基礎上，加大太陽能光電光熱應用領域的重點、難點科研攻關，有效增強科研對自治區新能源領域的強力作用和對經濟社會發展的支撐能力。同時以西藏自治區經濟社會發展中遇到的重大科研問題和亟需解決的科研實際需求為核心［7］，提出科研對解決相關產業實際所遇問題的具體有效措施和科技對產業進一步提升發展的工作思路，并通過布局實施自治區重大科技專項，發揮科研對解決關鍵技術的作用，強化科技攻關，以解決實際重要科技難題、問題為第一要素，大力發展、示范、推廣、應用以太陽能光電光熱產品為代表的清潔可再生能源技術。

3.3 增強科技科研實用效能

西藏本土需依托實際科研項目的開展，并以具體科研實踐為核心，總結經驗，充分發揮專業人員的應有作用。實現基礎研究、應用基礎研究、技術創新、成果轉移轉化和支撐服務等全方位均衡發展和強化提升，培養科研能力，提升專業水平，增強科研效能，為經濟高質量發展提供有力專業技能支撐，具體工作包括：

3.3.1 在開展相關科研工作時，科研工作者需以太陽能、水能等新能源領域在創新發展中遇到的實際問題和重點、難點、熱點問題為核心，在具體實踐中不斷摸索總結，提高自身科研綜合能力。

3.3.2 投入科研骨干力量，形成“傳幫帶”的良好機制，依托科研任務，下達科研任務指標，保障科研經費。

3.3.3 西藏本土科研機構應建立健全的科研項目績效考核和成果轉移轉讓辦法，不僅能進一步提升一線科研工作者的工作積極性，還可讓相關科研成果落地有效，不至于變成“僵尸”成果，無法完成成果轉化。

3.3.4 科研人員要針對新能源領域新形勢，主動開展符合西藏自治區高原特色的相關科研新技術研究，解決遇到的新問題和符合高原情況的實際問題，積極探索研究適合西藏特殊氣候條件和用能需求的途徑和方法，從而不斷提高自治區以太陽能為代表的新能源設施對經濟社會發展的支撐能力。

3.3.5 不斷開展具有原創性和前瞻性，同時符合西藏高原特殊情況的各類科研項目，以國內外最新的科研成果為目標，在進一步完成符合高寒高海拔特色的新理論、新技術等的基礎上，為西藏自治區經濟社會的高質量發展，提供科學有效的技術保證和科技支持。

3.4 開展多元化利用新模式

以加快建設以太陽能利用為代表的清潔可再生能源基礎設施為核心，同時以進一步提升西藏自治區的能源消納結構和民生用能現狀條件為第一要素。除了需要進一步增強太陽能在光電光熱領域的研發、示范、推廣和應用，逐漸降低太陽能光電光熱項目的建設和運維成本外，還可以將以太陽能相關利用為首的清潔可再生能源，與未來新型城鎮化和改善廣大農牧區農牧民生產生活條件相結合［8］。并通過實施一批國家或西藏自治區重大科技專項，達到太陽能等清潔可再生能源的高效化、規?；_發利用，同時加深科研機構與相關企業的合作，深化產-學-研-用，加快構建自治區新能源基礎設施和服務體系，從而優化自治區資源配置，使項目實施-產生成果-成果轉化綠色順暢。在保障西藏自治區經濟社會發展的基礎上，為我國實現能源安全、碳達峰碳中和的重要戰略提供有力支撐。

3.5 推進科研成果有效落地

科研工作者在進行科研工作時，應結合實際項目的實施，以發現問題-思考問題-論證問題-解決問題-實地驗證-總結經驗為導向，不斷加強關鍵科研技術攻關和引進吸收國內外先進技術。積蓄力量推進創新能力建設，借助第二次青藏科考，以開展中科院與西藏自治區新一輪院區合作為契機，在保護生態環境的基礎上，為提高西藏自治區經濟發展，改善住民和農牧區農牧民生產生活條件貢獻應有的科技力量形成“產學研用”共享合作創新大平臺，推進成果落地，針對西藏高海拔高寒氣候特性，建設一批適應高寒高海拔氣候、可復制、效果好、可以在全區推廣應用太陽能領域科研項目，不斷提高西藏自治區本土科研能力，為自治區經濟的高質量發展提供科技支撐，并進一步助力鄉村振興。

4 結論

綜上所述，應充分結合西藏以太陽能為代表的清潔可再生資源，利用新能源資源豐富的優勢，積極響應自治區政府的號召，把握住機遇，發揮好政府的引導作用、經濟市場作用和科技支撐作用，就能進一步加快西藏自治區在清潔可再生能源方面的發展。切實將西藏清潔能源資源優勢轉化為產業優勢、經濟優勢、競爭優勢，構建創新、綠色、協調、開放、共享、安全的清潔能源開發利用體系，為地方的能源轉型、產業升級和社會發展作出新的更大的貢獻。