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沙漠新能源基地项目开发存在的问题及政策建议

市场资讯 2025.03.07 14:28

DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20240220.02文章编号:1003-0417(2025)02-16-08

沙漠新能源基地项目开发存在的问题及政策建议

高兴强

( 宁夏龙源新能源有限公司,银川 750000)

摘 要:在沙漠、戈壁、荒漠地区建设大型新能源基地是推动碳达峰、碳中和目标如期实现的重大举措。对库布齐沙漠、腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠、乌兰布和沙漠新能源基地项目的开发现状及远期开发规划进行了研究,重点分析了沙漠新能源基地项目开发存在的问题,并针对性地提出相关政策建议。研究结果表明:4 大沙漠的风能、太阳能、土地资源充足,具备开发大型新能源基地项目的条件,并且可以与沙漠治理相结合来改善生态环境。但目前沙漠新能源基地项目开发存在核心区涉及生态红线、外送通道建设滞后于新能源基地项目建设、配套火电占比较大、土地租赁费用居高且无统一标准、配套储能增加项目的建设成本和平准化度电成本、其他非技术成本压力日益凸显、沙漠治理成本高这 7 大问题。建议为沙漠新能源基地项目开发创造更完善的政策环境,进一步简化关于项目核准、土地审批的流程,降低新能源企业的开发成本,提高其投资积极性,从而为实现碳达峰、碳中和目标贡献力量。

关键词:新能源;沙漠治理;光伏发电;风电;风电光伏基地;储能;项目开发

中图分类号:F403.7/TK89/TM615 文献标志码:A

2021 10 12 日,习近平在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上发表主旨讲话,强调“为推动实现碳达峰、碳中和目标,中国将陆续发布重点领域和行业碳达峰实施方案和一系列支撑保障措施,构建起碳达峰、碳中和‘1+N’政策体系。中国将持续推进产业结构和能源结构调整,大力发展可再生能源,在沙漠、戈壁、荒漠 ( 下文简称为‘沙戈荒’) 地区加快规划建设大型风电光伏基地项目”[1]目前,中国已在库布齐沙漠、腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠、乌兰布和沙漠 ( 下文简称为“4 大沙漠”) 和其他沙戈荒地区布局了沙戈荒基地。根据 2022 年国家发展改革委和国家能源局发布的《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》( 下文简称为“《布局方案》”),到 2030年,规划建设风电光伏基地总装机容量达到 4.55亿 kW;其中,“十四五”时期规划建设风电光伏基地总装机容量约 2 亿 kW。

目前沙漠新能源开发存在沙漠治理成本高、核心区涉及生态红线、租赁费用缺乏统一标准、非技术成本压力日益凸显等难题,亟需优化治沙方案、协调加快用地调规、国家出具统一租地费用标准等相关事项及政策支持。基于此,本文通过研究 4 大沙漠新能源基地项目的开发现状及远期开发规划,重点分析沙漠新能源基地项目开发存在的问题,并有针对性地提出相关政策建议。

1 4 大沙漠新能源基地项目的开发现状及远期开发规划

1.1 库布齐沙漠

库布齐沙漠位于内蒙古自治区鄂尔多斯地区台地北部边缘的黄河阶地,呈东西向狭长分布,在杭锦旗、达拉特旗和准格尔旗内均有分布,总面积约为 1.41 km2 。库布齐沙漠地势平坦,形态以沙丘链和格状沙丘为主;年均日照时数为3117 h;多为 5~6 级西北风,并且沙尘暴天气频发。

2022 9 月,国家发展改革委、国家能源局发布《内蒙古库布齐沙漠鄂尔多斯中北部新能源基地、鄂尔多斯南部新能源基地、宁夏腾格里沙漠东南部新能源基地实施方案的复函》( 下文简称为“《新能源基地实施方案的复函》”),同意中国华能集团有限公司(下文简称为“华能集团”)牵头承担库布齐沙漠鄂尔多斯南部新能源基地建设任务,同意中国长江三峡集团有限公司 ( 下文简称为“三峡集团”) 牵头承担库布齐沙漠鄂尔多斯中北部新能源基地建设任务。1) 新建的库布齐沙漠鄂尔多斯南部新能源基地位于杭锦旗,总体建设规模为 1200 kW( 其中:风电为 400 万kW、光伏发电为 800 kW),依托周边电厂 ( 含近区 ) 配套扩能改造升级煤电、抽水蓄能项目作为支撑性电源;配套特高压输电线路,起点位于鄂尔多斯市,落点位于中国中东部地区;统筹配建新型储能系统。2) 新建的库布齐沙漠鄂尔多斯中北部新能源基地位于杭锦旗、达拉特旗,总体建设规模为 1200 kW( 其中:风电为 400 万kW、光伏发电为 800 kW),依托周边电厂 ( 含近区 ) 配套扩能改造升级煤电、抽水蓄能项目作为支撑性电源;配套特高压输电线路,起点位于鄂尔多斯市,落点位于河北省中南部地区;统筹配建新型储能系统。

2022 11 月,华能集团、三峡集团分别与鄂尔多斯市国有资产投资控股集团有限公司、内蒙古能源集团有限公司成立合资公司,开发建设上述两大新能源基地,总建设规模为 2400 kW。

1.2 腾格里沙漠

腾格里沙漠是中国第 4 大沙漠,位于内蒙古自治区阿拉善盟的东南部、贺兰山以西,其东部、西部、南部分别隶属于内蒙古自治区、甘肃省、宁夏回族自治区 3 个省级行政区,总面积约为 4.3 km2 。腾格里沙漠地貌多样,包括沙丘、湖盆、草滩、山地、残丘及平原等,呈交错分布;年均日照时数为 3181 h,年平均风速为 3~4 m/s,风能、太阳能资源丰富 [2]

《新能源基地实施方案的复函》中还提出,同意国家能源投资集团有限责任公司 ( 下文简称为“国家能源集团”) 牵头承担宁夏腾格里沙漠东南部新能源基地建设任务。新建的腾格里沙漠东南部新能源基地位于宁夏回族自治区中卫市、吴忠市和固原市,总体建设规模为 1080 万kW( 其中:风电为 180 kW、光伏发电为 900 kW),依托周边电厂 ( 含近区 ) 配套扩能改造升级煤电、抽水蓄能项目作为支撑性电源;配套特高压输电线路,起点位于宁夏回族自治区内的腾格里沙漠南缘,落点位于湖南省湘南地区;统筹配建新型储能系统。

另外,甘肃省也把腾格里沙漠河西新能源基地作为“十四五”时期重点推进的“三地一区”大型风电光伏基地,对甘肃省加快构建新型电力系统、打造坚强送端电网、助力能源资源优势转化具有重大意义。2022 12 月,国家发展改革委、国家能源局复函,原则上同意甘肃省上报的腾格里沙漠河西新能源基地的实施方案,由甘肃省电力投资集团有限责任公司 ( 下文简称为“甘肃电投集团”) 联合中国华电集团有限公司 ( 下文简称为“华电集团”) 开发建设。按照《布局方案》的要求,该新能源基地的实施方案包括:1100 kW 外送、600 kW 本地消纳的风电光伏基地项目,400 kW 的调峰煤电改扩建项目,并配套“陇电入浙”特高压输电工程作为外送通道 [3]。其中:甘肃电投集团负责开发 600 万 kW本地消纳的风电光伏基地项目 ( 包括 300 万 kW风电项目和 300 万 kW 光伏发电项目 ),华电集团负责开发 1100 万 kW 外送的风电光伏基地项目 ( 包括 400 万 kW 风电项目和 700 万 kW 光伏发电项目 )。

1.3 巴丹吉林沙漠

巴丹吉林沙漠位于内蒙古自治区阿拉善右旗北部,雅布赖山以西、北大山以北、弱水以东、拐子湖以南,总面积约为 4.7 万 km2 。巴丹吉林沙漠的主要沙丘类型为复合型高大沙山,且沙丘分布密集,沙面温度可达 70~80 ℃;年均日照时数超过 3000 h;大风天气多,年均风速为 4 m/s,8级大风日为 30 天左右,以西北风为主 [2]。

2022 年 12 月国家发展改革委、国家能源局的复函中还提到,原则上同意甘肃省上报的巴丹吉林沙漠酒泉新能源基地的实施方案,由国家能源集团牵头建设。按照《布局方案》的要求,该新能源基地的实施方案包括:总装机容量为1100 万 kW 的新能源项目 ( 包括 430 万 kW 风电项目和 670 万 kW 光伏发电项目 ),400 万 kW的调峰煤电改扩建项目。

1.4 乌兰布和沙漠

乌兰布和沙漠位于内蒙古自治区西部的巴彦淖尔市和阿拉善盟内,分布于河套平原的西南部,介于黄河、狼山和巴音乌拉山之间,总面积约为1.04 万 km2 。乌兰布和沙漠的地势相对平坦,海拔高度介于 1028~1054 m 之间,由东南向西北倾斜;其南部区域的沙貌特征多为流沙,中部区域以垄岗型沙丘为主,北部区域以半固定和固定沙丘为主,沙堆相对高度差一般为 10~30 m;全年日照时间为 3100~3300 h;风势强烈,年均风速为 4.1 m/s。

根据 2024 年 11 月 5 日,内蒙古乌兰布和能源有限公司发布的《乌兰布和沙漠东北部新能源基地可研报告及前期相关专题编制服务采购招标公告》,乌兰布和沙漠东北部新能源基地的实施方案包括:规划建设 350 万 kW 风电项目、850万 kW 光伏发电项目,配置 400 万 kW 煤电项目、20 万 kW 太阳能热发电项目,以及 100 万 kW×4h 的电化学储能项目。其中:风电项目主要布局在乌拉特后旗北部地区;光伏发电项目、太阳能热发电项目主要布局在磴口县南部的沙漠地区。乌兰布和沙漠东北部新能源基地的整体投资约为755 亿元。

1.5 4 大沙漠已批复的建设规划指标及远期开发规划

根据 2022 年国家发展改革委和国家能源局发布的《布局方案》及对各项目的复函,4 大沙漠已批复的建设规划指标及远期开发规划分别如表 1、表 2 所示。

2 沙漠新能源基地项目开发存在的问题

2.1 核心区涉及生态红线

2022 年,自然资源部、水利部相继出台了保护农耕的政策,再加上“三条控制线”( 即生态保护红线、耕地和永久基本农田、城镇开发边界 ) 的划定,这些政策实际操作时和新能源规划衔接不够,存在空间冲突,导致部分新能源基地项目落地困难,对新能源发展有所制约;沙戈荒地区及采煤沉陷区同样存在生态红线问题。以腾格里沙漠为例,其位于中卫市黄河以北的大部分沙漠区域被划定为生态保护红线及沙化土地封禁区,严格禁止项目开发,导致部分沙化土地的治理效果并不明显。

2.2 外送通道建设滞后于新能源基地项目建设

常规特高压直流输电线路需要强有力的同步支撑能力才能正常运行,而这种能力只有大型水电、火电机组才能提供。目前,所有已投运的以输送新能源电力为主的特高压直流输电线路均未实现额定送电功率,未来输送新能源电力的新的特高压直流输电线路面临非常巨大的技术挑战。同时,由于 4 大沙漠基本都位于电网末端,送出条件有限,通常特高压输电线路建设从规划到投运的时间较长,1 条跨省的特高压输电线路从规划到建成需要 7~9 年的时间,而新能源基地项目建设的周期较短,二者不匹配。

2.3 配套火电占比较大

沙戈荒新能源基地配套火电和储能占总投资的比例高达 40%,这也是此类项目开发的难言之隐。虽然沙戈荒新能源基地的建设提高了风电、光伏发电的累计装机容量,但从实际电源总构成来看,配套的调峰火电机组装机容量在总电源中的占比依然不小。根据《布局方案》,4 大沙漠新能源基地装机 ( 其中:风电为 2460 kW、光伏发电为 5020 kW) 建设完成后,按照三北地区的新能源发电小时数 ( 其中:风电为 3000 h、光伏发电为 1500 h) 测算,新能源部分的年发电量约为 1491 亿 kWh;同时配套 2400 kW 火电机组,按年发电小时数 3500 h 测算,火电部分的年发电量约为 840 亿 kWh。沙戈荒新能源基地的建设虽然使新能源资源得到了利用,但同时也带来了新的碳排放问题。

2.4 土地租赁费用居高且无统一标准

土地成本不断上升的问题日益严重。2023 2 24 日,宁夏回族自治区中卫市沙坡头区自然资源局发布了《关于印发 < 关于规范沙坡头区新能源光伏、风力发电项目用地租赁费标准的通知 > 的通知》( 卫沙自然资规发 [2023]1 ),要求自通知印发施行之日起,光伏发电项目的用地租赁费按照每年 648 / ( 0.97 /m2 )执行。土地的用地租赁费由 2021 年的每年 0.34 /m2 调整至现行的每年 0.97 /m2 ,上涨至近3 倍,而这已经是该地区第 4 次上涨用地租赁费。以腾格里沙漠 100 kW“光伏 + 治沙”复合项目为例,该项目的占地面积约为 2000 m2 ,总投资约为 53.00 亿元;其 25 年的用地租赁费高达 4.86 亿元,占总投资的 9.2%

另外,同一省份的不同地市之间也存在用地租赁费标准不统一的现象。例如:内蒙古自治区的阿拉善盟、锡林郭勒盟等地区的用地租赁费是每年 0.45 /m2 ,而其他盟市的用地租赁费基本都是每年 0.60 /m2 。

2.5 配套储能增加项目的建设成本和平准化度电成本 (LCOE)

随着新能源电源在总电源中的占比逐步提升,储能已成为新能源电力终端应用的核心部分。2021 年,宁夏回族自治区发展改革委发布《关于加快促进储能健康有序发展的通知》( 宁发改能源 ( 发展 )[2021]411 ) [4],要求新能源项目的储能配置比例不低于 10%、连续储能时长在2 h 以上。配套储能建设意味着额外投资成本,按照 2023 年下半年市场行情,常规储能系统的单位成本在 1.0~1.3 /Wh 之间,建设 1 座100MW/200MWh 储能电站的成本约为 2 亿~2.6亿元,这无疑增加了新能源电力的 LCOE

通常储能项目的收入主要来自于容量租赁与调峰补偿 [5],而作为新能源项目配套的储能,只能通过辅助服务获得收益。根据国家能源局西北监管局、宁夏回族自治区发展改革委发布的《关于印发宁夏电力辅助服务市场运营规则的通知》( 西北监能市场 [2021]14 ) [6],储能设施要在日前申报次日调峰补偿价格和储能容量( 包括最大充放电电力、时间等 ),调峰补偿价格上限为 0.6 /kWh。但从近年来宁夏回族自治区的实际水平来看,调峰补偿平均价格在 0.48 /kWh 左右,且充放电次数有限,10 年内收回成本较为困难。

2.6 其他非技术成本压力日益凸显

随着硅料价格的回落,设备成本之外的非技术成本已经成为制约光伏电站投资收益满足基准收益率的关键因素。例如:产业配套成本,以甘肃省为例,2021 5 月,甘肃省人民政府办公厅发布《关于培育壮大新能源产业链的意见》( 甘政办发 [2021]40 ) [7],提出打造风电和光伏设备制造、智能运维、咨询服务等传统领域产业链,重点在酒泉市、张掖市、武威市等地布局风电装备制造业,依托河西走廊清洁能源基地建设,引导光伏制造企业向产业园区或工业园区集中。产业配套要求并非甘肃省独有,内蒙古自治区、新疆维吾尔自治区、宁夏回族自治区等西北地区省份的新能源项目投资开发同样被附加了多种条件,不同地市提出了不同形式的产业配套要求,涵盖承诺地方政府相应电价、承诺资产收益、带动地方产业投资等。这些千万甚至上亿金额的产业配套成本在堆高新能源电站建设成本的同时,进一步拉低了新能源项目的整体收益率。

早在 2022 年,工业和信息化部办公厅、市场监管总局办公厅、国家能源局综合司 3 部门联合发布了《关于促进光伏产业链供应链协同发展的通知》( 工信厅联电子函 [2022]205 号 ) [8],明确提出在光伏发电项目开发建设中,不得强制要求配套产业投资,但此要求在实施过程中很难落实。

2.7 沙漠治理成本高

目前比较成熟的治沙方式是“草方格固沙 +草籽种植”。草方格固沙是利用麦草或芦苇草连续、纵横铺在沙上,呈方格状;再用铁锹轧进沙中,麦草或芦苇草露出 1/3 至将近 1/2 并自然坚立在方格四边;然后将方格中心的沙子拨向四周麦草根部,使麦草或芦苇草牢固坚立在沙地上。草籽种植主要选择沙卢草、菊芋、串叶松香草、无芒雀麦等耐旱植物,均为多年生牧草;优质滴灌带的利用年限为 3~4 年。以前文提到的腾格里沙漠 100 万 kW“光伏 + 治沙”复合项目为例进行测算,该项目采用不同草籽时沙漠治理的投资成本概算 ( 含草方格费用 ) 如表 3 所示。根据表 3 的投资成本概算,以价格相对较低的草籽计算,该项目沙漠治理的一次性投资达2100 万元。

3 相关政策建议

前文分析得到当前沙漠新能源基地项目开发存在 7 大问题,下面针对这些问题,提出相关政策建议。

1) 建议自然资源主管部门逐步调整 4 大沙漠的生态保护红线范围,由外而内,有序放开。配合国家规划的外送通道、新能源开发建设和沙漠治理时序安排,做到新能源开发利用与环境充分融合,逐步缩小沙漠范围,通过开发沙漠新能源基地项目将 4 大沙漠变为绿洲。

2) 强化源、网、荷协调发展,推广过渡期接入方式,以解决新能源基地项目建设周期与外送通道建设周期不匹配的问题。通过提高午间时段的用电量来提升光伏电力消纳,利用价格机制引导用电负荷向午间时段转移;充分发挥各地区发电和负荷的互补优势,推动省间电力余缺互济;对于供电网架相对薄弱,但新能源资源较好的西北地区,加快外送通道建设。另外,建议电网方面针对快于外送通道建成的沙漠新能源基地项目采用过渡期接入方式,根据该项目所在地的消纳能力就近接入省内电网,待外送通道建成后再进行改接;过渡期采取平价上网策略。

3) 建议国家能源局降低调峰火电指标。大力发展制氢、太阳能热发电、水电、抽水蓄能等多种形式的清洁能源调峰电源替代调峰火电指标,通过宏观调控、政策支持,刺激新型调峰电源技术进步,降低其开发成本,有序退役火电容量,从而减少对环境的影响。

4) 建议自然资源主管部门针对沙漠新能源基地项目用地出台专门的土地租赁费用标准,尽可能降低开发企业的投资成本。沙漠新能源基地项目主要集中在地广人稀的西北地区,土地资源相对丰富,特别是新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区、甘肃省,建议这些地区光伏发电项目的年用地租赁费不超过 0.15 元 /m2 ;而宁夏回族自治区的土地面积较小,土地资源稀缺,建议该地区光伏发电项目的年用地租赁费不超过 0.30 元 /m2 。建议风力发电项目的年用地租赁费标准按照单机容量设置,例如:2 MW 风电机组为 1 万元 / 台、3 MW 风电机组为 1.5 万元 / 台,单机容量每增加1 MW,年用地租赁费增加 0.5 万元 / 台。

5) 通过建设公共的储能租赁市场平台,提高储能系统的利用效率。同时,健全电力辅助服务市场,完善相应价格机制,设置调峰补偿价格下限,最大化地提高能源企业投建新型储能系统的积极性,以量降本,倒逼技术进步,降低储能投资成本。

6) 建议国家层面出台专项政策,严禁各级政府以任何形式 ( 包括索要资源费,援建学校、医院等 ) 要求沙漠新能源基地项目进行产业配套,并建立有效的“一项目一承诺”反馈机制,各级政府与国家能源局和开发企业签订不配套产业承诺书,确保专项政策落实到位。

7) 建议国家层面出台治沙专项补贴政策。比如:按照 0.12~0.15 元 /m2 的标准给予草方格、种苗和造林费补助,从而提高新能源企业治沙的积极性,并确保治理效果。可全国推广宁夏回族自治区的草方格治沙方法,国家发展改革委进一步简化关于项目核准、土地审批的流程,将沙漠治理作为独立项目审批,不占用沙漠新能源基地项目的开发成本。

4 结论

本文对库布齐沙漠、腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠、乌兰布和沙漠新能源基地项目的开发现状及远期开发规划进行了研究,重点分析了沙漠新能源基地项目开发存在的问题,并有针对性地提出了相关政策建议。4 大沙漠的风能、太阳能、土地资源充足,具备大型新能源基地项目开发的条件,并且可以与沙漠治理相结合,从而改善生态环境。但目前沙漠新能源基地项目开发存在核心区涉及生态红线、外送通道建设滞后于新能源基地项目建设、配套火电占比较大、土地租赁费用居高且无统一标准、配套储能增加项目的建设成本和 LCOE、其他非技术成本压力日益凸显、沙漠治理成本高这 7 大问题。建议为沙漠新能源基地项目开发创造更完善的政策环境,进一步简化关于项目核准、土地审批的流程,降低新能源企业的开发成本,提高其投资积极性,从而为实现碳达峰、碳中和目标贡献力量。

[ 参考文献 ]

[1]习近平 . 共同构建地球生命共同体——在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上的主旨讲话 [J].社会主义论坛,2021(10):4,7.

[2]中国大百科全书总编辑委员会,中国地理编辑委员会.中国大百科全书 中国地理 [M]. 北京:中国大百科全书出版社,1993.

[3]陕西省甘肃商会 . 国家同意甘肃河西、 酒泉两个沙漠新能源基地实施方案 [EB/OL].(2022-12-12).https://mp.weixin.qq.com/sbiz=MzA3NDU5NjIwMw==&mid=2649586234&idx=1&sn=0b90d15f3f30d9f2d736c3341cb24f74&chksm=8764b03eb0133928e091ada8f619b30491ec759ada515f8b42d ebe8b7495f262900fe24bdad1&scene=27.

[4]宁夏回族自治区发展改革委 . 关于加快促进储能健康有序发展的通知:宁发改能源 ( 发展 )[2021]411 号 [S/OL]. (2021-07-14). http://fzggw.nx.gov.cn/tzgg/202107/t20210714_2924424.html.

[5]陈晓勇,赵鹏,黎宇博,等 . 基于实际案例的电网侧储能电站应用场景及经济效益分析 [J]. 太阳能,2023(12):5-9.

[6]国家能源局西北监管局,宁夏回族自治区发展改革委 . 关于印发宁夏电力辅助服务市场运营规则的通知:西 北 监 能 市 场 [2021]14 号 [S/OL]. (2021-12-21)[2022-03-22]. https://xbj.nea.gov.cn/dtyw/tzgg/202310/t20231013_147576.html.

[7]甘肃省人民政府办公厅. 关于培育壮大新能源产业链的意见:甘政办发 [2021]40号[S/OL].(2021-05-26).https://swt.gansu.gov.cn/swt/c116750/202501/174062282.shtml.

[8]工业和信息化部办公厅,市场监管总局办公厅,国家能源局综合司 . 关于促进光伏产业链供应链协同发展的通知:工信厅联电子函 [2022]205 号 [S/OL]. (2022-08-17). https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-08/25/content_5706744.htm.

(转自:太阳能杂志)