


摘 要:在沙漠、戈壁、荒漠地區建設大型新能源基地是推動碳達峰、碳中和目標如期實現的重大舉措。對庫布齊沙漠、騰格里沙漠、巴丹吉林沙漠、烏蘭布和沙漠新能源基地項目的開發現狀及遠期開發規劃進行了研究,重點分析了沙漠新能源基地項目開發存在的問題,并針對性地提出相關政策建議。研究結果表明:4大沙漠的風能、太陽能、土地資源充足,具備開發大型新能源基地項目的條件,并且可以與沙漠治理相結合來改善生態環境。但目前沙漠新能源基地項目開發存在核心區涉及生態紅線、外送通道建設滯后于新能源基地項目建設、配套火電占比較大、土地租賃費用居高且無統一標準、配套儲能增加項目的建設成本和平準化度電成本、其他非技術成本壓力日益凸顯、沙漠治理成本高這7大問題。建議為沙漠新能源基地項目開發創造更完善的政策環境,進一步簡化關于項目核準、土地審批的流程,降低新能源企業的開發成本,提高其投資積極性,從而為實現碳達峰、碳中和目標貢獻力量。
關鍵詞:新能源;沙漠治理;光伏發電;風電;風電光伏基地;儲能;項目開發
中圖分類號:F403.7/TK89/TM615 文獻標志碼:A
0 "引言
2021年10月12日,習近平在《生物多樣性公約》第十五次締約方大會領導人峰會上發表主旨講話,強調“為推動實現碳達峰、碳中和目標,中國將陸續發布重點領域和行業碳達峰實施方案和一系列支撐保障措施,構建起碳達峰、碳中和‘1+N’政策體系。中國將持續推進產業結構和能源結構調整,大力發展可再生能源,在沙漠、戈壁、荒漠(下文簡稱為‘沙戈荒’)地區加快規劃建設大型風電光伏基地項目”[1]。目前,中國已在庫布齊沙漠、騰格里沙漠、巴丹吉林沙漠、烏蘭布和沙漠(下文簡稱為“4大沙漠”)和其他沙戈荒地區布局了沙戈荒基地。根據2022年國家發展改革委和國家能源局發布的《以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏基地規劃布局方案》(下文簡稱為“《布局方案》”),到2030年,規劃建設風電光伏基地總裝機容量達到4.55億kW;其中,“十四五”時期規劃建設風電光伏基地總裝機容量約2億kW。
目前沙漠新能源開發存在沙漠治理成本高、核心區涉及生態紅線、租賃費用缺乏統一標準、非技術成本壓力日益凸顯等難題,亟需優化治沙方案、協調加快用地調規、國家出具統一租地費用標準等相關事項及政策支持。基于此,本文通過研究4大沙漠新能源基地項目的開發現狀及遠期開發規劃,重點分析沙漠新能源基地項目開發存在的問題,并有針對性地提出相關政策建議。
1 "4大沙漠新能源基地項目的開發現狀及遠期開發規劃
1.1 "庫布齊沙漠
庫布齊沙漠位于內蒙古自治區鄂爾多斯地區臺地北部邊緣的黃河階地,呈東西向狹長分布,在杭錦旗、達拉特旗和準格爾旗內均有分布,總面積約為1.41萬km2。庫布齊沙漠地勢平坦,形態以沙丘鏈和格狀沙丘為主;年均日照時數為3117 h;多為5~6級西北風,并且沙塵暴天氣頻發。
2022年9月,國家發展改革委、國家能源局發布《內蒙古庫布齊沙漠鄂爾多斯中北部新能源基地、鄂爾多斯南部新能源基地、寧夏騰格里沙漠東南部新能源基地實施方案的復函》(下文簡稱為“《新能源基地實施方案的復函》”),同意中國華能集團有限公司(下文簡稱為“華能集團”)牽頭承擔庫布齊沙漠鄂爾多斯南部新能源基地建設任務,同意中國長江三峽集團有限公司(下文簡稱為“三峽集團”)牽頭承擔庫布齊沙漠鄂爾多斯中北部新能源基地建設任務。1)新建的庫布齊沙漠鄂爾多斯南部新能源基地位于杭錦旗,總體建設規模為1200萬kW(其中:風電為400萬kW、光伏發電為800萬kW),依托周邊電廠(含近區)配套擴能改造升級煤電、抽水蓄能項目作為支撐性電源;配套特高壓輸電線路,起點位于鄂爾多斯市,落點位于中國中東部地區;統籌配建新型儲能系統。2)新建的庫布齊沙漠鄂爾多斯中北部新能源基地位于杭錦旗、達拉特旗,總體建設規模為1200萬kW(其中:風電為400萬kW、光伏發電為800萬kW),依托周邊電廠(含近區)配套擴能改造升級煤電、抽水蓄能項目作為支撐性電源;配套特高壓輸電線路,起點位于鄂爾多斯市,落點位于河北省中南部地區;統籌配建新型儲能系統。
2022年11月,華能集團、三峽集團分別與鄂爾多斯市國有資產投資控股集團有限公司、內蒙古能源集團有限公司成立合資公司,開發建設上述兩大新能源基地,總建設規模為2400萬kW。
1.2 "騰格里沙漠
騰格里沙漠是中國第4大沙漠,位于內蒙古自治區阿拉善盟的東南部、賀蘭山以西,其東部、西部、南部分別隸屬于內蒙古自治區、甘肅省、寧夏回族自治區3個省級行政區,總面積約為4.3萬km2。騰格里沙漠地貌多樣,包括沙丘、湖盆、草灘、山地、殘丘及平原等,呈交錯分布;年均日照時數為3181 h,年平均風速為3~4 m/s,風能、太陽能資源豐富[2]。
《新能源基地實施方案的復函》中還提出,同意國家能源投資集團有限責任公司(下文簡稱為“國家能源集團”)牽頭承擔寧夏騰格里沙漠東南部新能源基地建設任務。新建的騰格里沙漠東南部新能源基地位于寧夏回族自治區中衛市、吳忠市和固原市,總體建設規模為1080萬kW(其中:風電為180萬kW、光伏發電為900萬kW),依托周邊電廠(含近區)配套擴能改造升級煤電、抽水蓄能項目作為支撐性電源;配套特高壓輸電線路,起點位于寧夏回族自治區內的騰格里沙漠南緣,落點位于湖南省湘南地區;統籌配建新型儲能系統。
另外,甘肅省也把騰格里沙漠河西新能源基地作為“十四五”時期重點推進的“三地一區”大型風電光伏基地,對甘肅省加快構建新型電力系統、打造堅強送端電網、助力能源資源優勢轉化具有重大意義。2022年12月,國家發展改革委、國家能源局復函,原則上同意甘肅省上報的騰格里沙漠河西新能源基地的實施方案,由甘肅省電力投資集團有限責任公司(下文簡稱為“甘肅電投集團”)聯合中國華電集團有限公司(下文簡稱為“華電集團”)開發建設。按照《布局方案》的要求,該新能源基地的實施方案包括:1100萬kW外送、600萬kW本地消納的風電光伏基地項目,400萬kW的調峰煤電改擴建項目,并配套“隴電入浙”特高壓輸電工程作為外送通道[3]。其中:甘肅電投集團負責開發600萬kW本地消納的風電光伏基地項目(包括300萬kW風電項目和300萬kW光伏發電項目),華電集團負責開發1100萬kW外送的風電光伏基地項目(包括400萬kW風電項目和700萬kW光伏發電項目)。
1.3 "巴丹吉林沙漠
巴丹吉林沙漠位于內蒙古自治區阿拉善右旗北部,雅布賴山以西、北大山以北、弱水以東、拐子湖以南,總面積約為4.7萬km2。巴丹吉林沙漠的主要沙丘類型為復合型高大沙山,且沙丘分布密集,沙面溫度可達70~80 ℃;年均日照時數超過3000 h;大風天氣多,年均風速為4 m/s,8級大風日為30天左右,以西北風為主[2]。
2022年12月國家發展改革委、國家能源局的復函中還提到,原則上同意甘肅省上報的巴丹吉林沙漠酒泉新能源基地的實施方案,由國家能源集團牽頭建設。按照《布局方案》的要求,該新能源基地的實施方案包括:總裝機容量為1100萬kW的新能源項目(包括430萬kW風電項目和670萬kW光伏發電項目),400萬kW的調峰煤電改擴建項目。
1.4 "烏蘭布和沙漠
烏蘭布和沙漠位于內蒙古自治區西部的巴彥淖爾市和阿拉善盟內,分布于河套平原的西南部,介于黃河、狼山和巴音烏拉山之間,總面積約為1.04萬km2。烏蘭布和沙漠的地勢相對平坦,海拔高度介于1028~1054 m之間,由東南向西北傾斜;其南部區域的沙貌特征多為流沙,中部區域以壟崗型沙丘為主,北部區域以半固定和固定沙丘為主,沙堆相對高度差一般為10~30 m;全年日照時間為3100~3300 h;風勢強烈,年均風速為4.1 m/s。
根據2024年11月5日,內蒙古烏蘭布和能源有限公司發布的《烏蘭布和沙漠東北部新能源基地可研報告及前期相關專題編制服務采購招標公告》,烏蘭布和沙漠東北部新能源基地的實施方案包括:規劃建設350萬kW風電項目、850萬kW光伏發電項目,配置400萬kW煤電項目、20萬kW太陽能熱發電項目,以及100萬kW×4 h的電化學儲能項目。其中:風電項目主要布局在烏拉特后旗北部地區;光伏發電項目、太陽能熱發電項目主要布局在磴口縣南部的沙漠地區。烏蘭布和沙漠東北部新能源基地的整體投資約為755億元。
1.5 "4大沙漠已批復的建設規劃指標及遠期開發規劃
根據2022年國家發展改革委和國家能源局發布的《布局方案》及對各項目的復函,4大沙漠已批復的建設規劃指標及遠期開發規劃分別如表1、表2所示。
2 "沙漠新能源基地項目開發存在的問題
2.1 "核心區涉及生態紅線
2022年,自然資源部、水利部相繼出臺了保護農耕的政策,再加上“三條控制線”(即生態保護紅線、耕地和永久基本農田、城鎮開發邊界)的劃定,這些政策實際操作時和新能源規劃銜接不夠,存在空間沖突,導致部分新能源基地項目落地困難,對新能源發展有所制約;沙戈荒地區及采煤沉陷區同樣存在生態紅線問題。以騰格里沙漠為例,其位于中衛市黃河以北的大部分沙漠區域被劃定為生態保護紅線及沙化土地封禁區,嚴格禁止項目開發,導致部分沙化土地的治理效果并不明顯。
2.2 "外送通道建設滯后于新能源基地項目建設
常規特高壓直流輸電線路需要強有力的同步支撐能力才能正常運行,而這種能力只有大型水電、火電機組才能提供。目前,所有已投運的以輸送新能源電力為主的特高壓直流輸電線路均未實現額定送電功率,未來輸送新能源電力的新的特高壓直流輸電線路面臨非常巨大的技術挑戰。同時,由于4大沙漠基本都位于電網末端,送出條件有限,通常特高壓輸電線路建設從規劃到投運的時間較長,1條跨省的特高壓輸電線路從規劃到建成需要7~9年的時間,而新能源基地項目建設的周期較短,二者不匹配。
2.3 "配套火電占比較大
沙戈荒新能源基地配套火電和儲能占總投資的比例高達40%,這也是此類項目開發的難言之隱。雖然沙戈荒新能源基地的建設提高了風電、光伏發電的累計裝機容量,但從實際電源總構成來看,配套的調峰火電機組裝機容量在總電源中的占比依然不小。根據《布局方案》,4大沙漠新能源基地裝機(其中:風電為2460萬kW、光伏發電為5020萬kW)建設完成后,按照三北地區的新能源發電小時數(其中:風電為3000 h、光伏發電為1500 h)測算,新能源部分的年發電量約為1491億kWh;同時配套2400萬kW火電機組,按年發電小時數3500 h測算,火電部分的年發電量約為840億kWh。沙戈荒新能源基地的建設雖然使新能源資源得到了利用,但同時也帶來了新的碳排放問題。
2.4 "土地租賃費用居高且無統一標準
土地成本不斷上升的問題日益嚴重。2023年2月24日,寧夏回族自治區中衛市沙坡頭區自然資源局發布了《關于印發lt;關于規范沙坡頭區新能源光伏、風力發電項目用地租賃費標準的通知gt;的通知》(衛沙自然資規發[2023]1號),要求自通知印發施行之日起,光伏發電項目的用地租賃費按照每年648元/畝(即0.97元/m2)執行。土地的用地租賃費由2021年的每年0.34元/m2調整至現行的每年0.97元/m2,上漲至近3倍,而這已經是該地區第4次上漲用地租賃費。以騰格里沙漠100萬kW“光伏+治沙”復合項目為例,該項目的占地面積約為2000萬m2,總投資約為53.00億元;其25年的用地租賃費高達4.86億元,占總投資的9.2%。
另外,同一省份的不同地市之間也存在用地租賃費標準不統一的現象。例如:內蒙古自治區的阿拉善盟、錫林郭勒盟等地區的用地租賃費是每年0.45元/m2,而其他盟市的用地租賃費基本都是每年0.60元/m2。
2.5 "配套儲能增加項目的建設成本和平準化度電成本(LCOE)
隨著新能源電源在總電源中的占比逐步提升,儲能已成為新能源電力終端應用的核心部分。2021年,寧夏回族自治區發展改革委發布《關于加快促進儲能健康有序發展的通知》(寧發改能源(發展)[2021]411號)[4],要求新能源項目的儲能配置比例不低于10%、連續儲能時長在2 h以上。配套儲能建設意味著額外投資成本,按照2023年下半年市場行情,常規儲能系統的單位成本在1.0~1.3元/Wh之間,建設1座100MW/200MWh儲能電站的成本約為2億~2.6億元,這無疑增加了新能源電力的LCOE。
通常儲能項目的收入主要來自于容量租賃與調峰補償[5],而作為新能源項目配套的儲能,只能通過輔助服務獲得收益。根據國家能源局西北監管局、寧夏回族自治區發展改革委發布的《關于印發寧夏電力輔助服務市場運營規則的通知》(西北監能市場[2021]14號)[6],儲能設施要在日前申報次日調峰補償價格和儲能容量(包括最大充放電電力、時間等),調峰補償價格上限為0.6元/kWh。但從近年來寧夏回族自治區的實際水平來看,調峰補償平均價格在0.48元/kWh左右,且充放電次數有限,10年內收回成本較為困難。
2.6 "其他非技術成本壓力日益凸顯
隨著硅料價格的回落,設備成本之外的非技術成本已經成為制約光伏電站投資收益滿足基準收益率的關鍵因素。例如:產業配套成本,以甘肅省為例,2021年5月,甘肅省人民政府辦公廳發布《關于培育壯大新能源產業鏈的意見》(甘政辦發[2021]40號)[7],提出打造風電和光伏設備制造、智能運維、咨詢服務等傳統領域產業鏈,重點在酒泉市、張掖市、武威市等地布局風電裝備制造業,依托河西走廊清潔能源基地建設,引導光伏制造企業向產業園區或工業園區集中。產業配套要求并非甘肅省獨有,內蒙古自治區、新疆維吾爾自治區、寧夏回族自治區等西北地區省份的新能源項目投資開發同樣被附加了多種條件,不同地市提出了不同形式的產業配套要求,涵蓋承諾地方政府相應電價、承諾資產收益、帶動地方產業投資等。這些千萬甚至上億金額的產業配套成本在堆高新能源電站建設成本的同時,進一步拉低了新能源項目的整體收益率。
早在2022年,工業和信息化部辦公廳、市場監管總局辦公廳、國家能源局綜合司3部門聯合發布了《關于促進光伏產業鏈供應鏈協同發展的通知》(工信廳聯電子函[2022]205號)[8],明確提出在光伏發電項目開發建設中,不得強制要求配套產業投資,但此要求在實施過程中很難落實。
2.7 "沙漠治理成本高
目前比較成熟的治沙方式是“草方格固沙+草籽種植”。草方格固沙是利用麥草或蘆葦草連續、縱橫鋪在沙上,呈方格狀;再用鐵鍬軋進沙中,麥草或蘆葦草露出1/3至將近1/2并自然堅立在方格四邊;然后將方格中心的沙子撥向四周麥草根部,使麥草或蘆葦草牢固堅立在沙地上。草籽種植主要選擇沙盧草、菊芋、串葉松香草、無芒雀麥等耐旱植物,均為多年生牧草;優質滴灌帶的利用年限為3~4年。以前文提到的騰格里沙漠100萬kW“光伏+治沙”復合項目為例進行測算,該項目采用不同草籽時沙漠治理的投資成本概算(含草方格費用)如表3所示。
根據表3的投資成本概算,以價格相對較低的草籽計算,該項目沙漠治理的一次性投資達2100萬元。
3 "相關政策建議
前文分析得到當前沙漠新能源基地項目開發存在7大問題,下面針對這些問題,提出相關政策建議。
1)建議自然資源主管部門逐步調整4大沙漠的生態保護紅線范圍,由外而內,有序放開。配合國家規劃的外送通道、新能源開發建設和沙漠治理時序安排,做到新能源開發利用與環境充分融合,逐步縮小沙漠范圍,通過開發沙漠新能源基地項目將4大沙漠變為綠洲。
2)強化源、網、荷協調發展,推廣過渡期接入方式,以解決新能源基地項目建設周期與外送通道建設周期不匹配的問題。通過提高午間時段的用電量來提升光伏電力消納,利用價格機制引導用電負荷向午間時段轉移;充分發揮各地區發電和負荷的互補優勢,推動省間電力余缺互濟;對于供電網架相對薄弱,但新能源資源較好的西北地區,加快外送通道建設。另外,建議電網方面針對快于外送通道建成的沙漠新能源基地項目采用過渡期接入方式,根據該項目所在地的消納能力就近接入省內電網,待外送通道建成后再進行改接;過渡期采取平價上網策略。
3)建議國家能源局降低調峰火電指標。大力發展制氫、太陽能熱發電、水電、抽水蓄能等多種形式的清潔能源調峰電源替代調峰火電指標,通過宏觀調控、政策支持,刺激新型調峰電源技術進步,降低其開發成本,有序退役火電容量,從而減少對環境的影響。
4)建議自然資源主管部門針對沙漠新能源基地項目用地出臺專門的土地租賃費用標準,盡可能降低開發企業的投資成本。沙漠新能源基地項目主要集中在地廣人稀的西北地區,土地資源相對豐富,特別是新疆維吾爾自治區、內蒙古自治區、甘肅省,建議這些地區光伏發電項目的年用地租賃費不超過0.15元/m2;而寧夏回族自治區的土地面積較小,土地資源稀缺,建議該地區光伏發電項目的年用地租賃費不超過0.30元/m2。建議風力發電項目的年用地租賃費標準按照單機容量設置,例如:2 MW風電機組為1萬元/臺、3 MW風電機組為1.5萬元/臺,單機容量每增加1 MW,年用地租賃費增加0.5萬元/臺。
5)通過建設公共的儲能租賃市場平臺,提高儲能系統的利用效率。同時,健全電力輔助服務市場,完善相應價格機制,設置調峰補償價格下限,最大化地提高能源企業投建新型儲能系統的積極性,以量降本,倒逼技術進步,降低儲能投資成本。
6)建議國家層面出臺專項政策,嚴禁各級政府以任何形式(包括索要資源費,援建學校、醫院等)要求沙漠新能源基地項目進行產業配套,并建立有效的“一項目一承諾”反饋機制,各級政府與國家能源局和開發企業簽訂不配套產業承諾書,確保專項政策落實到位。
7)建議國家層面出臺治沙專項補貼政策。比如:按照0.12~0.15元/m2的標準給予草方格、種苗和造林費補助,從而提高新能源企業治沙的積極性,并確保治理效果。可全國推廣寧夏回族自治區的草方格治沙方法,國家發展改革委進一步簡化關于項目核準、土地審批的流程,將沙漠治理作為獨立項目審批,不占用沙漠新能源基地項目的開發成本。
4 "結論
本文對庫布齊沙漠、騰格里沙漠、巴丹吉林沙漠、烏蘭布和沙漠新能源基地項目的開發現狀及遠期開發規劃進行了研究,重點分析了沙漠新能源基地項目開發存在的問題,并有針對性地提出了相關政策建議。4大沙漠的風能、太陽能、土地資源充足,具備大型新能源基地項目開發的條件,并且可以與沙漠治理相結合,從而改善生態環境。但目前沙漠新能源基地項目開發存在核心區涉及生態紅線、外送通道建設滯后于新能源基地項目建設、配套火電占比較大、土地租賃費用居高且無統一標準、配套儲能增加項目的建設成本和LCOE、其他非技術成本壓力日益凸顯、沙漠治理成本高這7大問題。建議為沙漠新能源基地項目開發創造更完善的政策環境,進一步簡化關于項目核準、土地審批的流程,降低新能源企業的開發成本,提高其投資積極性,從而為實現碳達峰、碳中和目標貢獻力量。
[參考文獻]
[1] 習近平. 共同構建地球生命共同體——在《生物多樣性公約》第十五次締約方大會領導人峰會上的主旨講話[J]. 社會主義論壇,2021(10):4,7.
[2] 中國大百科全書總編輯委員會,中國地理編輯委員會.中國大百科全書 中國地理[M]. 北京:中國大百科全書出版社,1993.
[3] 陜西省甘肅商會. 國家同意甘肅河西、酒泉兩個沙漠新能源基地實施方案[EB/OL]. "(2022-12-12). https://mp.weixin.qq.com/s?biz=MzA3NDU5NjIw Mw==amp;mid=2649586234amp;idx=1amp;sn=0b90d15f3f30d9 f2d736c3341cb24f7 4amp;chksm=8764b03 eb0133928 e091ada8f619b30491ec759ada515f8b42d ebe8b7495 f262900fe24bdad1amp;scene=27.
[4] 寧夏回族自治區發展改革委. 關于加快促進儲能健康有序發展的通知:寧發改能源(發展)[2021]411號[S/OL]. (2021-07-14). http://fzggw.nx.gov.cn/tzgg/202107/t20210714_2924424.html.
[5] 陳曉勇,趙鵬,黎宇博,等. 基于實際案例的電網側儲能電站應用場景及經濟效益分析[J]. 太陽能,2023(12):5-9.
[6] 國家能源局西北監管局,寧夏回族自治區發展改革委. 關于印發寧夏電力輔助服務市場運營規則的通知:西北監能市場[2021]14號[S/OL]. (2021-12-21)[2022-03-22]. https://xbj.nea.gov.cn/dtyw/tzgg/202310/t20231013_147576.html.
[7] 甘肅省人民政府辦公廳. 關于培育壯大新能源產業鏈的意見:甘政辦發[2021]40號[S/OL]. (2021-05-26). https://swt.gansu.gov.cn/swt/c116750/202501/174062282.shtml.
[8] 工業和信息化部辦公廳,市場監管總局辦公廳,國家能源局綜合司. 關于促進光伏產業鏈供應鏈協同發展的通知:工信廳聯電子函[2022]205號[S/OL]. (2022-08-17). https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-08/25/content_5706744.htm.
PROBLEMS AND POLICY RECOMMENDATIONS IN THE DEVELOPMENT OF
DESERT NEW ENERGY BASE PROJECTS
Gao Xingqiang
(Ningxia Longyuan New Energy Co.,Ltd.,Yinchuan 750000,China)
Abstract:Building large-scale new energy bases in desert,gobi,and wasteland areas is a major measure to promote the timely achievement of emission peak and carbon neutrality goals. This paper studies the development status and long-term development planning of new energy base projects in Kubuqi Desert,Tengger Desert,Badain Jaran Desert,Ulanbuhe Desert,focuses on analyzing the problems existing in the development of desert new energy base projects,and puts forward relevant policy recommendations. The research results show that the four major deserts have abundant wind energy,solar energy,and land resources,making them suitable for the development of large-scale new energy base projects,and can be combined with desert control to improve the ecological environment. But currently,there are seven major problems in the development of desert new energy base projects,including core areas involving ecological red lines,the construction of external transmission channels lags behind the construction of new energy base projects,a large proportion of supporting thermal power,high land leasing costs without unified standards,increased construction and LCOE of projects due to supporting energy storage,increasingly prominent non-technical cost pressures,and high desert control costs. Suggest creating a more comprehensive policy environment for the development of desert new energy base projects,further simplify the process of project approval and land approval,reduce the development costs of new energy enterprises,improve their investment enthusiasm,and contribute to achieving emission peak and carbon neutrality goals.
Keywords:new energy;desert control;PV power generation;wind power;wind-PV power base;energy storage;project development