塔克拉瑪干沙漠里有條綠色低碳走廊——探訪我國首條零碳沙漠公路

初冬時節(jié)，驅(qū)車穿行于塔里木沙漠公路，道路兩側(cè)的防護林綠意仍濃，不時有飛鳥掠過眼前，展現(xiàn)出勃勃生機。

 

每行進一段路程，就會看到路邊矗立的光伏板，這些裝備是沙漠公路的“新成員”。2022年6月，塔里木油田沙漠公路零碳示范工程正式建成，光伏電站全面替代柴油機發(fā)電，對公路沿線3100多公頃生態(tài)防護林進行抽水灌溉，從而實現(xiàn)“油改電”零碳排放。至此，這條路成為了我國首條零碳沙漠公路。

 

來自中國石油塔里木油田公司的數(shù)據(jù)顯示，建成兩年多來，塔里木油田沙漠公路零碳示范工程，累計發(fā)出綠色電能突破600萬度，實現(xiàn)了治沙和環(huán)境保護的雙重功效。

 

從植樹造林到“陽光養(yǎng)綠”

 

1989年，塔里木石油會戰(zhàn)伊始，來自五湖四海的石油人，向號稱“死亡之海”的塔克拉瑪干沙漠挺進。為讓沙漠腹地油氣勘探大范圍展開，塔里木油田開工建設了縱貫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，全長566公里的塔里木沙漠公路全線通車，成為世界上貫穿流動性沙漠最長的等級公路。塔里木沙漠公路的建成，解決了深入沙漠腹地勘探開發(fā)石油的交通運輸難題，更使和田地區(qū)到烏魯木齊的路程縮短了500多公里。

 

為抵御風沙對道路的侵襲，塔里木油田再次向沙漠“宣戰(zhàn)”。2003年8月，塔里木沙漠公路防護林生態(tài)工程開工建設，2006年4月全部建成。至此，一道全長436公里，總寬度72至78米的“綠色長城”扎根沙海，無聲守護著這條沙漠公路。沿林帶布設的109座水井房日夜抽水澆灌，讓2000萬株抗旱耐堿沙生植被頑強地生存下來。

 

2022年6月，塔里木油田沙漠公路零碳示范工程投產(chǎn)，在前期將11口水源井接入網(wǎng)電、12口試點建設光伏電站的基礎上，對86口柴油機發(fā)電水源井進行光伏改造，實現(xiàn)生態(tài)防護林抽水灌溉“油改電”零碳排放，開啟“陽光養(yǎng)綠”新模式。

 

“生態(tài)防護林每年能吸收二氧化碳約2萬噸，負碳部分可中和過往車輛碳排放，為我國荒漠治理和沙漠公路運行維護提供了‘塔里木方案’。”塔里木油田塔中采油氣管理區(qū)經(jīng)理助理、地面工程部主任、黨支部副書記陶建表示，多年來，在塔里木油田的精心養(yǎng)護下，4.7萬畝防護林植被的平均高度已超過2米，超過百余種鳥類沿著這條“綠色通道”遷移、棲息，有力地促進了區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展和油氣勘探開發(fā)。

 

技術(shù)創(chuàng)新給光伏電站建設提速

 

在流動沙漠里筑路不易，修建光伏電站亦是如此。

 

零碳示范工程位于塔克拉瑪干沙漠腹地，這里氣候干旱少雨，地基結(jié)構(gòu)松散，沙丘移動性較大，較常規(guī)地點施工更具特殊性。

 

“沙漠公路夏季極端最高氣溫可達45℃，沙漠表面溫度超過70℃。到了春秋季，沙塵天氣頻發(fā)，平均3至5天就要經(jīng)受一次風沙侵襲。”陶建介紹，工程采用的單晶單面光伏組件及磷酸鐵鋰電池儲能單元，就是考慮其在耐久性能、抗干燥性能以及防風沙性能方面的優(yōu)異表現(xiàn)。

 

為確保設備穩(wěn)定運行，零碳示范工程采用“發(fā)電—匯流—降壓—輸電/存儲”工藝，將變流器及儲能電池合并撬裝至工業(yè)集裝房。該工藝在創(chuàng)造恒溫運行環(huán)境、提升防塵等級的同時，還能延長關(guān)鍵設備的使用壽命。

 

考慮到站點高度分散、規(guī)模小、數(shù)量多的特殊性，建設者們在工程設計及實施過程中廣泛應用標準化、模塊化技術(shù)，實現(xiàn)就近供電，避免了長距離輸電的損耗。

 

陶建介紹，整個施工縱向距離達到343千米，為了更高效地開展作業(yè)，施工隊還對太陽能板基礎進行優(yōu)化，用葉輪螺旋鋼管柱基礎替代原設計中的水泥基墩。如此一來，可避免水泥砂漿凝固快導致的來回拉運工作量大及凝堵風險，同時降低基坑挖掘工作量，縮短施工周期，較大程度降低施工費用。

 

得益于技術(shù)路線以及施工方式的不斷優(yōu)化探索，零碳示范工程從開工到完工僅用了140余天。

 

光伏板撐起的陰涼區(qū)域能降低沙漠土壤中水分蒸發(fā)，使苗木生長環(huán)境得到一定程度的改善。而植被的生長繁衍又可以減少光伏板周邊沙塵，增加太陽能電池板發(fā)電效率，形成良性循環(huán)生態(tài)模式。

 

坐落于塔里木盆地中心的塔中小鎮(zhèn)，因為塔里木沙漠公路的通車而興建。由此再向東南行進10公里，就來到塔中沙漠植物園。從高空俯瞰，就像鑲嵌在黃色沙海里的綠寶石。

 

2003年8月，由塔里木油田出資，中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所負責技術(shù)研究，聯(lián)合共建的塔中植物園和塔克拉瑪干沙漠研究站正式掛牌。2004年建成一期100畝，2005年建成二期200畝，現(xiàn)已形成面積300畝、富含260余種荒漠珍稀植物的沙漠植物園。

 

作為塔中植物園的科研專家，中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所正高級工程師常青和沙漠打了三十多年的交道。在她的帶領(lǐng)下，科研人員以植物園為實驗基地，陸續(xù)開展了風沙災害監(jiān)測及防沙治沙技術(shù)研發(fā)與示范、極端環(huán)境荒漠植物適應策略與可持續(xù)管理、沙漠產(chǎn)業(yè)發(fā)展與生態(tài)修復技術(shù)的研發(fā)與應用、荒漠化防治國際合作研究與技術(shù)推廣示范等多項課題研究。

 

通過20多年的持續(xù)攻堅，科研人員和石油人共同攻克了流沙地咸水灌溉造林技術(shù)，先后從寧夏、甘肅及非洲等地，引進植物460余種。經(jīng)過反復選育，留存下來260余種能夠長期存活的植物，引來90余種動物在此定居，形成完整生態(tài)圈。

 

有了植物園的這片“綠海”，夏季氣溫同比下降3℃以上，濕度則增加5%到10%，有效改善了高溫干燥的氣候。

 

如今，一塊塊光伏板為塔里木沙漠公路提供綠色清潔能源，而塔中沙漠植物園，也在為這條公路提供防護林技術(shù)體系和植物保育支撐，為沙漠公路乃至塔里木油田綠色低碳發(fā)展注入源源不斷的動力。