为什么在甘肃河西走廊“种太阳”，能源金名片？
文 | 半亩方塘
千百年来，人类对宇宙充满了无限的向往和渴望。宋代蒋捷在《贺新郎·吴江》中写道：“星月一天云万壑，览茫茫、宇宙之何处？”柏拉图的“我是谁、从哪里来、要到哪里去”哲学终极三问，无不体现了人类自我的 探索 和未知的渴望。立足于生长于斯的地球，人类的视线和行动始终没有离开深邃玄妙的宇宙，从卫星发射到载人航天，从发射行星探测器到登陆外星球，从探寻未知生命到寻找宜居星球，人类的 探索 的脚步从未停止。
那么到底是什么力量，让人类能够保持长久的动力，攻克一个个“难”关，取得一个又一个刷新眼界的成果呢？
中国科普作家汪诘在新书《太阳系简史》中，讲述了人类面对宇宙百折不回、坚韧不拔的故事，阐述了人类迎难而上、知难而进、攻坚克难的三大精神。
远古时，大地出现严重旱灾。炎热烤焦了森林，烘干了大地，晒干了禾苗草木。原来，帝俊与羲和生了10个孩子都是太阳，他们住在东方海外，海水中有棵大树叫扶桑。10个太阳睡在枝条的底下，轮流跑出来在天空执勤，照耀大地。但有时，他们一齐出来给人类带来了灾难。
为了拯救人类，后羿张弓搭箭，向那9个太阳射去。只见天空出现爆裂的火球，坠下一只只三足乌。最后，天上只留下一个太阳。
1988年，有一首歌曲《种太阳》被儿童们广泛传唱，这样唱道：
太阳时时刻刻都在向宇宙空间辐射出大量的能量。地球一年从太阳吸收的能量相当于目前全世界一年内所消耗总能量的几万倍。人类利用太阳能是从远古开始的。最早利用太阳能还要算我国。早在3000多年前的西周就已开始。古书中记载：“晴则以金燧取火于日。”就是用铜做成的凹面镜聚焦阳光而取火。
到了近代，直接利用太阳能，早已成为一项重要的 科技 工作。我国于1975年召开了全国第一次利用太阳能经验交流会。此后全国各地太阳能利用的研究与推广工作稳步发展。太阳灶，太阳能蒸馏器，太阳能空调装置，太阳能电池等大小装置和器具在不断地被制造和使用。
太阳能的利用在国际上也很受重视。法国于1978年，在政府内设立了“太阳能厅”领导全国太阳能研究工作。比利牛斯山上1000千瓦太阳能电站已经运转。美国计划在1985年建成5~10万千瓦太阳能电站，还准备发射太阳能卫星，用轨道太阳能收集器把太阳能转化成微波束或激光束，发送回地面站。
与其它许多能源比，太阳能有特别突出的优点：
第一，取之不尽，用之不竭；
第二，很稳定；
第三，价廉；
第四，完全没有污染。
因此太阳能的利用有着光明前景。长期以来，很多学者曾致力于太阳能利用的探讨。俄国化学家、第一张元素周期表制作者门捷列夫曾写道：“ 可以设想，有这样的工厂，在这里，免费的太阳能将免费的空气和水变成食物。 ”
太阳能作为永久的、清洁的能源具有光明的前景，得到了很大的发展。在太阳能的有效利用中，太阳能发电系统是近些年来发展最快，也是最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之一。
自从有了赫兹和爱因斯坦两位大神共同作用下的光电效应后，电的获取和技术应用一直成为科学界 探索 的命题，电气动力成为文明进步的标志。
1821年，法拉第发明电动机，是今天世界上使用的所有电动机的鼻祖。
1831年，法拉第发现电磁感应，制造出世界上第一台能产生连续电流的发电机。
1879年，爱迪生发明白炽灯泡。
1882年，纽约曼哈顿珍珠街发电厂投入使用，拥有6台120kW的蒸汽机发电机组。
中国最早的发电厂也是外商投资白银10余万两，于1882年始建，1895年在上海斐伦路建成并开始供电。这就是英国人在上海租界设立的上海电光公司。
可以说，光与电的融合走过了一个又一个春秋。
目前，太阳能主要以光—热、光—电、光—化学、光—生物质等几种转换方式来利用，最主要的两种方式是：一种是光 热 电转换方式，另一种是光 电直接转换方式。这两种发电方式有何不同呢？
太阳能光热发电是指，利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。
太阳能光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，而将光能直接转变为电能的一种技术。
最大的区别在于，太阳能光热发电是将光能转变为热能，然后再通过传统的热力循环做功发电的技术，其产生的是 交流电 。而光伏发电是太阳光照射高纯硅，使电子跃迁，形成电位差，光能直接转变为电能，其产生的是 直流电 。
然而，光伏发电存在不稳定性和间歇性，其电能质量较低，并网要求高。将对电网运营造成冲击。光热发电输出电力稳定，电力具有可调节性，易于并网。
另外，光伏发电时间较短，光热发电时间较长。光热发电中，太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中，在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电。
现在，光伏已经有全国统一的标杆电价，而光热目前则仍采用特许招标或一事一议电价。光伏度电成本低于光热度电成本，经济性好。目前光伏度电成本大概0.85元/每千瓦时，光热度电成本1.8元/每千瓦时左右。
从发展形态看，光伏发电产业链条较为成熟，发展较为迅速，电站装机规模增长较快。光热发电产业刚刚起步，产业链条不完善，产业发展面临技术路线选择、相关关键设备国产化、系统集成等诸多问题。
光伏发电的成本下降迅速，光伏项目更易获得融资，而对于光热发电，目前成本依然较高，银行金融机构对其的接受度较低。
还有一个不同是，光伏发电主要应用于分布式发电，光热发电多用于集中式发电。
从长远来看，光伏发电和光热发电各具优势，未来二者相辅相成，共同发展。
值得一提的是，在光伏发电中，光伏逆变器是一个关键的技术，华为的智能光伏发电设备已经遥遥领先。
为什么选择华为光伏逆变器？
大家知道，直流电是不能直接用的，逆变器就是将光伏太阳能板产生的直流电转化交流电的核心电力转换设备。而华为智能光伏，就是基于组串式逆变器为核心的整体解决方案，将ICT技术与光伏相融合，相比传统解决方案，发电量提升2%以上，运维效率提升50%以上，总体LCOE（度电成本）可以降低6%，可助力光伏全面进入平价时代。在分布式场景，更是凭借创新技术，打造极致安全，更高发电量，开启绿色低碳新时代。
华为之所以能把智能光伏做到全球第一，根源于先知先觉，对战略的预埋。可以说，没有华为的强大，也就没有“逆变器丝绸之路” 唱响光伏华为。
在丝绸之路黄金段的河西走廊，除甘肃敦煌的光热发电外，酒泉玉门的首航高科能源技术股份有限公司100兆瓦塔式熔盐光热发电项目，位于玉门花海百万千瓦级光热发电基地，占地面积约9.1平方公里，总投资31亿元，储热时长10小时，年有效利用小时数为3880小时。2020年11月，项目发电机、减速机已订购，吸热塔基础紧锣密鼓地建设，已完成吸热塔基础出零米。
此项目建成后，年平均发电量可达3.5亿千瓦时，年可实现销售收入4亿元，年可节约标煤12万吨，减排二氧化碳35万吨，经济效益和节能减排效益非常显著。
早在2014年，甘肃省首座沙漠生态光伏电站由江苏振发控股集团投资52亿元，在古浪八步沙东面的马路滩林场北部沙漠地区，建成500MW沙漠光伏电站；规划治沙2.4万亩。目前，已建成一期50MW光伏电站，一期完成投资5.6亿元，已正式并网发电，年发电量0.8亿度。
河西走廊，利用新技术种下的“太阳”已经把黑夜变成了白天利用。
回顾 历史 ，在这条走廊上，公元前200年，56岁的大汉上市公司创始人兼CEO刘邦干了一票大事儿——亲率32万大军迎击匈奴，结果轻敌冒进，被围困于白登山7天7夜，后来，采用陈平之计才得以脱险。
2000多年后，河西走廊的全年日照还是2550 3500小时，我们仍然能想起当年刘邦在这里谱写的“大风歌”，这里的风和光被新技术利用之后，成为“聚宝盆”和“世界风库”。
试想，如果不是大汉们拿下河西走廊，千年后的发电也变成空谈，更是笑谈。
历史 的硝烟一直在回荡，走廊、画廊、酒廊是这条通道的代名词。如今，“电廊”成为一张国家名片。在未来，车成为人的新器官，车载微信下的电动车普及，AI、5G背景下，让这条“电廊”在人们生活中的作陪是千年不遇的场景，别开生面。
读万卷书，也要行万里路。我自己上个月从西安乘坐火车去敦煌，沿着河西走廊越往西走植被越稀少，我可以联系地理知识解释这是因为距离海洋越远水汽难以到达，降水少；途径张掖，武威，因为远处高大祁连山的冰雪融水造就了一个个塞上江南，这里大面积的农田，丰富的物产被人们呼为“金张掖，银武威”，这就是地理书上的介绍的绿洲农业；在茫茫戈壁滩有着大型的光伏发电站，这里空气中水汽少，天空中几乎不见云朵，太阳光照辐射强，地广人稀有利于我们发展清洁的新能源；穿越一百多公里的戈壁无人区，到达罗布泊东部的雅丹地质公园，可以亲眼见到风蚀蘑菇，风蚀柱，这里很久远以前有水源，水中泥沙一层层沉积，后来气候干旱，大风卷着沙石不断侵蚀地表造就了“金狮迎宾”“西海舰队”等地理奇观~~~
2、河西走廊的太阳能比较丰富，平局日照都要到5.5小时以上
3、土地相对华东和华北等地都比较平整，地价比较便宜
劣势：电力接入比较困难，弃光弃电现象比较严重。但是目前国家已经确定再建设一条750的输送线路过去，到时候情况会好一些。
▲ 光与热，点亮了敦煌。摄影/徐海洋
风沙 萧素 ，却沉淀了绿洲的生机
沙地干燥，却滋养了瓜果的水灵
飞沙轻盈，却塑造了 历史 的厚重
如果用一个词概括敦煌的气质，那一定是 “极致” ：极致的山水、极致的气候、极致的位置，造就了极致的人文风物。
▲ 敦煌鸣沙山下的驼队，是中国人对丝路的想象之一。图/视觉中国
如果祁连山是大西北沙海戈壁之中的 “生命之源” ，那由祁连山、天山等诸多山脉滋养出的一片片绿洲，就是沙海里的码头；如果说河西走廊是丝绸之路的 “黄金航道” ， 敦煌，就是河西走廊最 西段 的中国门户。 向西望去，她连接起边疆与世界，因为丝路，她的底蕴，远不止莫高窟。
从“沙州”到敦煌绿洲，极致的生命奇迹
两千多年了，敦煌仍然在时间长河中矗立。
在敦煌四周，罗布泊已成旷野，古楼兰化作遗迹。无论是西出敦煌的玉门关还是悬泉置、汉长城，皆成古迹 ，那一望无垠的戈壁浅滩，黄沙莽莽，仿佛随时都能把敦煌这个“海市蜃楼”吞没。
▲ 罗布泊无人区戈壁滩风貌。摄影/XXN摄影 图/图虫创意
事实上，敦煌的另一名称，就是 沙州 。
这一名称，与有着五彩沙的 鸣沙山 脱不开干系：前凉张骏曾改敦煌郡为沙州，北周保定三年改敦煌县为鸣沙县，郦道元《水经注》云： “（敦煌城）南七里有鸣沙山，故亦曰沙州也。” 敦煌西有沙漠，北有戈壁，南有远望黄色的鸣沙山，东有雨后蓝紫色的三危山……
沙包围了敦煌，但也塑造了最初的敦煌。
▲ 沙漠绿洲，党河流经敦煌市内。摄影/徐海洋
沙，可称是敦煌时间沉积的主角 ，也是地质变迁的记录仪：青藏高原阻挡住来自西南的湿润空气，西北大地的山岩裸露于地表。曾经的湖泊逐渐干涸，来自蒙古高原的强风则自北向南长驱直入，河湖的遗迹形成极致的雅丹地貌。一排排风蚀垄脊如同沙海里搁浅的鲸群，成为岁月的纪念碑。
▲ 雅丹地貌。“雅丹”在维吾尔语的意思是“具有陡壁的小丘”，在干旱区中多见。摄影/徐海洋
与此同时，风吹不走的砾石堆积成戈壁；搬了个家的沙，则变成虎视眈眈的库木塔格沙漠；粒度更细的黄土随风远行，远者经由盛行西风带的长期作用下，成为孕育华夏民族的 黄土高原 的一分子，有些则累积在 祁连山脉与沙漠交界地带 ，等待着发光发热的一刻。
▲ 大泉河，莫高窟的“母亲河”。摄影/徐海洋
敦煌南侧的祁连山脉截住太平洋来的暖湿气流，为敦煌乃至丝绸之路黄金一段—— 河西走廊 带来生机。这里平均海拔4000米以上，降水丰富，还发育有3300多条冰川，诸多河流开枝散叶，伸入由沙漠和戈壁组成的海洋。
自西汉起就设立的 武威、张掖、酒泉、敦煌这“河西四郡” ，便是建立在因祁连山的冰川融水和降水形成的绿洲之上，成为华夏文明向西伸张的臂膀。
▲ 甘肃酒泉，祁连山。 图/视觉中国
这其中，敦煌的母亲河—— 党河 ，虽然不是祁连山水系中径流量最大的，却胜在年复一年的稳定。当它自山谷冰川奔流而下，进入低洼开阔的敦煌盆地时，流速骤然减缓，就形成了大面积的冲洪积扇。在这片扇叶的边缘，水土丰茂，万物生长，沙漠中的翡翠—— 敦煌绿洲 ，形成了。
▲ 敦煌，党河峡谷。摄影/吴健
在敦煌，水喜欢与大地“捉迷藏”。这里风与水变幻多态，土地疏松，地表的河流很容易下渗，变为地下水。但在地下一定深度，便会遇到“隔水膜”，一层致密的泥质岩层，地下水就会在这之上流动，直到党河边缘地势低洼又疏松的地方，便会化身活泼的泉水，比如，那座千年以来“沙泉共生”的 月牙泉 。
▲ 鸣沙山，雪后的月牙泉。摄影/武帆
水，同样是莫高窟的“生命之源”。窟前流经的 大泉河 （宕泉河），发源于祁连山脉西段野马山，是疏勒河的支流，一千六百多年以来，为莫高窟提供天然的泥塑黏土，成为窟顶防沙林带的水源，也滋养了一代代莫高窟的建设者与保护者们。
▲ 疏勒河，河西走廊内流水系第二大河，敦煌“母亲河”党河即其主要支流。摄影/徐海洋
如果没有 山谷环抱的地势 和 源于祁连山水系的滋养 ，恐怕作为丝绸之路咽喉的敦煌即使身处交通要道，也难以发展成一个殷富之地，无法进展为一个文化、宗教、经济、军事的中心，而那些灿烂的 历史 文明之宝、甚至月牙泉的美或许也并不会惊鸿出世、留存至今。
风行水上，聚沙成洲，敦煌，可称是人类文明开拓与坚守的一隅缩影， 如此极致的敦煌，自能诞生极致的风物。
“风与光”：造就敦煌 “风物实验室”
公元前139年，张骞凿空西域，带来了敦煌这个名字，更为深远的影响，则是改变了中国人的饭桌。 从被汉武帝痴迷的葡萄，到当今最能代表中国的水果——西瓜 ，都或早或迟经由丝路，路过敦煌，并成为了她生命力的一部分。
▲ 葡萄种植基地。摄影/徐海洋
被沙漠戈壁包围的敦煌绿洲，年平均降水量约为42.2毫米， 是中国最干旱的地区之一 。但也正是这种特殊气候，让敦煌成为了培养极致风物的“实验室”。
比如说铭刻在人类基因里的—— 甜 。
在敦煌，获得甜是一件最为简单不过的事情，毕竟这里在自然条件上是一个非常“风光”的地方。
▲ 风与光，在敦煌都物尽其用，图为风力发电机与光电板的“合影”。摄影/朱华
甘肃北部与新疆相接，都有大片的戈壁，也都有丰厚的风力资源。从敦煌去嘉峪关的路边，就能看到大片的 风车群 立在远望无际的戈壁滩上。敦煌大面积的、百万千瓦级的光电博览园中，一眼望不到边的每一块 光电板 ，都在尽力利用着富足的光与热。
▲ 光伏发电。摄影/徐海洋
光热点亮了敦煌这座绿洲小城。更带来了在绿洲里流淌的甜蜜。 敦煌的气候属暖温带大陆性干旱气候，昼夜温差大，加之疏松通气、排水良好的沙质土壤，如同新疆一般，成为了瓜果的乐园。
▲ 李广杏，相传为李广西征时，杏仙为解将士干渴而使此地长出的果子。摄影/乔兆福
李广杏这种果中“飞将军” ，便可见敦煌风物的 历史 悠远，如今最令敦煌人更骄傲的水果，还是葡萄。今天在敦煌，有六成的耕地种着葡萄，主产的无核白和红地球，或皮薄无核，黄绿可人；或果实浑圆，脆甜适口。人们皆知吐鲁番有个葡萄沟，却不一定知道敦煌阳关镇，是 “中国第二葡萄沟” 。
▲ 敦煌的葡萄有多美？制图/刘震宇
有了丰收，敦煌人进而借助干旱的气候，为风物赋予时间。 葡萄干、杏干、桃干 ，每一口地上长出的 “甜破嘴”，都如同被蜜蜂“蜇”了一般甜。特别是杏干用小火几次煮制后过滤，就能做成橙红透亮的 杏皮水 ，别有一种酸甜的西域风味。
▲ 敦煌夜市上的果干。摄影/刘运泽
来自丝路游商和四方民族的技术亦为此助力，又进而由敦煌人的双手流传，无论来自中原的醪糟米酒，还是源自西域高昌等地的熬制蒲桃酒（葡萄酒），亦或青藏高原上吐蕃时期的青稞酒技法……在敦煌人的“实验室”里， 来者不拒 。
▲ 敦煌，一个吃瓜的好地方。制图/刘震宇
时至今日，丝路的故事依然在敦煌生机勃勃： 夏季去敦煌必吃的各种瓜，堪称是一条丝路联通世界的缩影 ：西瓜演绎了非洲“东游记”；来自新疆的哈密瓜早在东汉永平年间就是“敦煌献异瓜种”；白兰瓜自美国渡太平洋而来，从移民城市兰州北上扎根。就在2020年7月10日， 4.6吨的敦煌甜瓜顺利出口柬埔寨，实现了首次出口，也不负曾经的贡品之名。
敦煌的面，舌尖上的“丝绸之路”
但在敦煌成为日常印记的，还有一种比丝绸之路这个词更源远流长的事物，那就是—— 面 。
在青海喇家遗址，出土了4000年前 世界上最早由小米和高粱做成的面条 ，2500年前的 小麦面条 则在新疆吐鲁番火焰山出土，面这种古老风物从西北出发，进入 河西走廊在祁连山母亲庇佑下的绿洲沃土 ，跨过陇东与秦岭，进入八百里关中平原，并在中原大地上天女散花。
▲ 敦煌夜市，工艺品小吃一条街。摄影/余生吉
自从石磨在汉朝时被发明。小麦的坚硬就变成了面的延展可塑，仿佛丝绸之路一般柔软多姿，令人遐想，更是成为接连世界与中国的某种网络。从日式拉面到西西里岛的意面， 面 成为了一座历久弥新的“欧亚大陆桥”。
▲ 敦煌黄面制作。 摄影/余生吉
而 历史 里的那个敦煌，就堪称是一座古今中西 “面食博物馆”。
如果古人能从莫高窟的壁画和敦煌文书里跳将出来，来到今天的敦煌，大概会迅速适应口味—— 饼、馄饨、凉面、撒子 ……仿佛千年以降的时间，在这里变得不徐不疾。
▲ 敦煌壁画里的面食非常多元。 制图/大仙工作室
这其中，出现频率最高的明星 “胡饼” ，油揉进面，上炉烤制，松软可口，是敦煌人最普遍的主食，“胡”这个字，标明它是自西而来的旅客，但它更为人所知的终点，却在白居易的诗歌里：“胡麻饼样学京都，面脆油香新出炉。”
▲ 沙葱牛肉饼。摄影/胡慧君
今天的敦煌人仍然喜欢吃面，相比于那碗令游客津津乐道的 驴肉黄面 ，他们更喜欢吃看起来很西北的 “干粮” ，一如 历史 上主要的敦煌面食——“饼”。干粮好像是大型的饼干，又好像是加硬版的面包，但一口咬下去，在嘴里细嚼，马上就会沉浸在一份麦香中。干粮还有加糖的、加辣的、豆沙的、胡椒的，和最不容错过的沙枣口味……不过哪种奇怪的调味，在包容的敦煌，似乎都不足为奇。
▲ 驴肉黄面，硬度和嚼头是关键。 摄影/花啾
| 风吹面低见牛羊：敦煌的“双面”故事 |
面是农耕文明的象征，牛羊等肉食是游牧民族的骄傲。而这两种风物在敦煌同样重要。一如敦煌在丝绸之路咽喉上的两种面孔： 对于内地，敦煌就像西域；对于新疆乃至广义的西域，敦煌又像中原。
▲ 羊生长的基地——南泉湿地。 摄影/徐海洋
羊肉粉汤 ，开启敦煌人的美好一天。一大碗醇香透亮的羊肉汤里，有鲜嫩的羊肉片、白而透亮的粉条和萝卜，汤面上飘着翠绿的葱花香菜，闻着就让人垂涎欲滴。除了羊肉汤还有羊杂汤。如果羊肉、羊杂都不能满足，还有羊肉合汁，羊肉粉汤有的它全有，再配上丸子、夹沙、木耳、炸豆腐条，绝对的羊肉粉汤plus。而不论哪一碗羊肉美味，总是少不了那个 烙得焦黄的饼。
▲ 羊肉粉汤。 摄影/花啾
一碗作为正餐的敦煌焖饼，就带了三分新疆味 ，又加入了 “空中乱撒，恰似雨点一般”的馎饦（bótuō）牌古代元素：羊肉、鸡肉、牛肉、驴肉，混入各式香料调味炖煮，再在上面放上擀薄的大片“面饼”，淋上汤汁，盖上锅盖继续焖煮。最终肉质软烂入味，而面饼饱吸肉香和滋味，顿时有副喧宾夺主的架势。
▲ 鸡肉焖饼，样子是不是有一点像大盘鸡？供图/敦煌宾馆
在丝绸之路起点长安风行的臊子面；可溯源自吐鲁番阿斯塔那墓出土的“唐馃子”；春季万物生发时的一碟榆钱饭；夏季烈日灼烤的“救星”浆水面，它们都活跃在敦煌人的饭桌上。就像丝路远不止是一张线路明确，方向恒定的地图， 在敦煌这个路口，它拥有着无限种可能。
敦煌风物，为何如此极致？
敦煌的风物，诞生于极致，又在寻常中令人可亲。 那它们到底是什么味儿呢？
也许 敦煌的 “形象代言人”飞天 可以回答这个问题。她/他在来到敦煌之前，经历的是一趟世界奇妙之旅：曾为古印度神话的天人天女，在佛前“天女撒花”，藉由中亚的犍陀罗文化与希腊罗马远望，在丝路上与中原飞仙同游，最终在盛唐画师“吴带当风”的妙笔里，成为沉凝世间的 绝世宝藏，中国符号。
▲ 飞天舞韵。 摄影/唐华
没错，敦煌的风物，有的就是一种从古到今似乎都没变的—— 让各地区、各民族、各文化都在此相会的连通感。 敦煌并没有“摩登”都市的气质，再多的书卷文章也不会把她染得有字字珠玑的气韵，她更像是时间在沙海中沉积的一座灯塔，守望着中国门户，又因一条丝路，联结起天南地北的人事风物：
▲ 敦煌夜市。 摄影/徐海洋
城市边缘如同极光一般起伏的沙脊；路边排排齐整的白杨与戈壁滩的小植物；探出大眼脑袋的骆驼棚；地平线上如红玉般的日落；汇聚五湖四海来客的沙洲夜市……这里所令人着迷的，远不止“大”敦煌的苍凉浩渺。
虽为方寸绿洲地
不阻风物万里游
▲ 龙头琴，最早起源于西藏，如今也成为敦煌风物的一部分。 摄影/雄兵
文丨两仪生四喵 苹果
编辑 | 苹果
图片编辑丨陶子
地图编辑 | Paprika
制图 | 孙大仙工作室、刘震宇
版式设计 | 杨柳青
审稿专家
敦煌研究院 杨秀清
陕西师范大学 历史 文化学院 沙武田
全球二氧化碳的大量排放不仅造成严重的环境污染问题，也造成全球灾害性天气频发，严重的威胁着人类和地球其它生命的生存。
碳达峰、碳中和目标的出台，为我国未来绿色低碳发展绘制了美好蓝图。但也要看到，我国处于工业化发展阶段，工业技术和耗能、排放水平比发达国家仍有较大差距，我国要实现碳达峰和碳中和的目标面临着巨大的压力和挑战。要实现这个目标，我国不仅要努力提高制造业技术水平，加大节能减排力度，更需要改变能源结构，减少高耗能。
我国碳达峰和碳中和的目标的确定，将进一步推进绿色经济发展和城镇化、工业化、电气化改革，对新能源特别是电力清洁化发展有着重要意义。
近年来，碳排放交易已经逐渐成为一个热门话题。今天我们来谈谈光伏发电站到底能减排多少二氧化碳温室气体。
我们以一个1MW的光伏发电站为例来做计算。首先需要说明的是我国地缘辽阔，各地的太阳能辐射资源不同，不同地区安装的同容量的光伏发电站的发电量是有很大差异的。如果我们以江浙地区和甘肃河西走廊地区的光伏发电站为例来做分析。
▲工商业屋顶光伏电站
我们知道，江浙一带的最佳倾角光伏阵列表面年太阳能辐射量通常在1300kWh/m²左右，而西北地区河西走廊一带太阳能辐射资源比较丰富，大约是2000kWh/m²左右。
江浙一带的1MW光伏发电站电站首年发电量可达100万kWh。
河西走廊一带的1MW光伏发电站电站首年发电量可达160万kWh。
与常规煤热发电站相比，1MW的光伏发电站每年分别可节省405-630吨标准煤, 减排1036-1600吨二氧化碳，9.7-15.0吨二氧化硫，2.8-4.4吨氮氧化物。
按照目前碳排放40元/吨左右的平均交易价格计算，1MW的光伏电站每年碳减排交易的收益约4.1-6.4万元左右。
1997年，全球100多个国家签署了《京都议定书》，碳排放权成为了一种商品，碳交易成为碳减排的核心手段之一。目前，全球有几十个碳交易体系。2020年，全球碳市场交易规模达2290亿欧元，同比上涨18%，碳交易总量达103亿吨。碳排放价格从平均每吨25欧元翻倍至2021年5月初的每吨50欧元左右。
我国碳交易工作也已经开展了十余年了，全国有北京、天津、上海、重庆、湖北、广东、深圳、和福建等八个地区已经开展了碳交易试点，完成了近5亿吨二氧化碳排放量的交易，成交额上百亿元。同时各地科技厅等部门都有从事的清洁能源机制的机构或碳排放管理部门。
据了解，目前我国碳排放交易价是每吨20-52元，和国际市场比，碳排放价格还是比较低的，但是随着国家“双碳”目标和国际化的推进，碳排放价格上涨的趋势是必然的。我国目前有装机240GW的光伏发电站，年发电量1172亿kWh减排二氧化碳11684.8万吨。每年有价值约4000万元-6000万元的排放配额指标可用于市场交易。光伏发电不仅可以直接通过售电获得经济效益，同时还可以通过碳排放交易获得额外的经济收入。
我们认为，未来我国将进一步加大各地碳排放配额管理和发展碳排放市场交易，推动新能源的发展和“双碳”目标的实现。
（注：计算公式：1 度电 = 0.39 kg 煤 = 0.997 kg 二氧化碳 = 0.00936 kg二氧化硫 = 0.00273 kg 氮氧化物）
那如何计算二氧化碳减排量的多少呢?
以发电厂为例，节约1度电或1公斤煤到底减排了多少“二氧化碳”?
根据专家统计：每节约1度(千瓦时)电，就相应节约了0.328千克标准煤，同时减少污染排放0.272千克碳粉尘、0.997千克二氧化碳、0.03千克二氧化硫、0.015千克氮氧化物。每使用光伏电站所发的一度电是同样道理。
以1MWp光伏电站为例。
减少二氧化碳减排量：
近日，浙江省乐清市有序用电工作领导小组办公室文件印发 乐有序用电办[2021]4号《关于调整C级有序用电方案的通知》，文件中明确：轮到停用的企业当天0点到24点全部停止生产用电，但是企业屋顶光伏发电不在控制范围！免受限电影响，能控制用电成本还想增加碳交易收入的各位企业可以尽快在屋顶安装光伏电站了！
光伏电站碳交易额外创收计算案例
这里以上数据可以看出，1MW光伏电站每年可以减少1196.4吨的二氧化碳减排量。按20元/吨（23日碳市场收盘价43.85元/吨）成交价计算，这座1MW的光伏电站每年可获得2.4万元左右的收益。25年将获得60万左右收益，这还没有算更高的发电收益。按市场价格（排除原料涨价因素），一座1MW光伏电站的投入成本大概350万左右，碳排放权交易给工商业光伏电站带来的额外收益还是非常明显的！
一、年发电量是多少？
根据北京市太阳能资源情况，安装角度为35°时，光伏年峰值利用小时数为1536.65h，考虑到79%的系统效率，等效年发电利用小时数为1213.95h，在25年的运营期，光伏组件的发电衰减率按20%计算。
根据分布式光伏发电量常用的简化计算公式：L=W×H×η，其中L为年发电量，W为装机容量，H为年峰值利用小时数，η为光伏电站的系统效率，H×η为年等效利用小时数。
计算可知，20kW光伏电站的首年发电量为：
20kW×1213.95h=24.28MWh
按照10年衰减10%，25年衰减20%计算，25年的发电量情况见下表：
表1 北京地区20kW分布式光伏电站发电量计算
二、碳减排量是多少？
根据《联网的可再生能源发电》、《可再生能源并网发电方法学》、《广东省安装分布式光伏发电系统碳普惠方法学》等与分布式光伏发电相关的自愿碳减排量核算方法学，分布式光伏碳减排量核算周期以自然年为计算单位，减排量即为基准线排放量，也就是不安装使用分布式光伏发电系统，使用电网供电所产生的二氧化碳排放量。简化的减排量计算公式：
式中：ERy为安装并运行分布式光伏发电系统在第y年的减排量（tCO2/yr），BEy是第y年的基准线排放量（tCO2/yr），EGPJ,y是第y年由于安装分布式光伏发电系统并运行所发电量（MWh/yr），EFgrid,CM,y是第y年区域电网组合边际CO2排放因子（tCO2/MWh）。
根据《CM-001-V02可再生能源并网发电方法学》(第二版)，组合边际CO2排放因子EFgrid,CM,y计算方法如下：
式中：EFgrid,OM,y和EFgrid,BM,y分别为第y年电量边际排放因子和容量边际排放因子，单位均为tCO2/MWh，采用国家发改委最新公布的区域电网基准线排放因子。WOM和WBM分别为电量边际排放因子和容量边际排放因子的权重。
根据方法学规定，对于太阳能发电项目，第一计入期和后续计入期，WOM=0.75，WBM=0.25。
查阅官方资料，最新公布的排放因子为生态环境部2020年12月29日发布的2019年度减排项目中国区域电网基准线排放因子。
北京市属于华北区域电网，其2019年度的组合边际CO2排放因子：
按照2019年度的电网基准线排放因子，北京地区20kW分布式光伏电站的首年碳减排量为：24.28×0.8269=20.08（tCO2）；
25年运营期的年均碳减排量为：21.62×0.8269=17.88（tCO2）；
25年的总减排量为：540.45×0.8269=446.9（tCO2）。
随着清洁能源装机比例的不断提高，电网基准线排放因子也有逐年降低的趋势，因此，实际核准的总碳减排量可能会比本文计算结果偏低。
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三、碳交易实现路径？
上节计算得出了分布式光伏的碳减排量，怎样才能在碳市场通过交易获得收益呢？
财政部于2021年8月在对关于可再生能源补贴问题的回复中指出：“将进一步完善我国绿证核发交易管理机制和碳排放权交易机制，通过绿证和碳排放权交易合理补贴新能源环境效益，为新能源健康发展提供有力支撑”。以下分别从碳交易和绿证交易进行分析。
一、CCER碳交易是什么?
具体而言，CCER是指国家核证自愿减排量，排放企业需要按照减去自愿减排量的排放量来进行生产经营活动，如果排放超额，就要受到处罚，如果不想受到处罚，则可以向拥有多余配额的企业购买排放权。
在这一机制下，可以促进企业进行技术升级来减少碳排放量，从而达到节能减排的效果，同时也提高了生产经营效率。
目前我国的碳排放交易体系正在不断的完善当中，国内首个碳排放交易市场于2013年6月18日在深圳启动，目前国内共有7家碳排放交易所，碳排放交易第一阶段涉及16个行业，包括钢铁、石化、有色、电力等10个工业行业，以及航空、港口、机场、宾馆等6个非工业行业。
二、如何申请CCER
1、申请的过程
2、申请过程项目业主的工作
三、项目开发的前期评估
项目开发之前需要通过专业的咨询机构或技术人员对项目进行评估，判断该项目是否可以开发成为CCER项目，主要依据是评估该项目是否符合国家主管部门备案的CCER方法学的适用条件以及是否满足额外性论证的要求。
方法学是指用于确定项目基准线、论证额外性、计算减排量、制定监测计划等的方法指南。截止到目前，国家发改委已在信息平台分四批公布了178个备案的CCER方法学，其中由联合国清洁发展机制（CDM）方法学转化173个，新开发5个；含常规项目方法学96个，小型项目方法学78个，林业草原项目方法学4个。这些方法学已基本涵盖了国内CCER项目开发的适用领域，为国内的业主企业开发自愿减排项目提供了广阔的选择空间。
另外，《指南》也规定了国内CCER项目开发的16个专业领域，如下表所示。
额外性是指项目活动所带来的减排量相对于基准线是额外的, 即这种项目及其减排量在没有外来的CCER项目支持情况下, 存在财务效益指标、融资渠道、技术风险、市场普及和资源条件方面的障碍因素, 依靠项目业主的现有条件难以实现。
如果所评估项目符合方法学的适用条件并满足额外性论证的要求，咨询机构将依照方法学计算项目活动产生的减排量并参考碳交易市场的CCER价格，进一步估算项目开发的减排收益。CCER项目的开发成本，主要包括编制项目文件与监测计划的咨询费用以及出具审定报告与核证报告的第三方费用等。项目业主以此分析项目开发的成本及收益，决定是否将项目开发为CCER项目并确定每次核证的监测期长度。
2.项目开发流程
CCER项目的开发流程在很大程度上沿袭了清洁发展机制（CDM）项目的框架和思路，主要包括6个步骤，依次是：项目文件设计、项目审定、项目备案、项目实施与监测、减排量核查与核证、减排量签发。
（1）设计项目文件
设计项目文件是CCER项目开发的起点。项目设计文件(PDD)是申请CCER项目的必要依据，是体现项目合格性并进一步计算与核证减排量的重要参考。项目设计文件的编写需要依据从国家发改委网站上获取的最新格式和填写指南，审定机构同时对提交的项目设计文件的完整性进行审定。2014年2月底，国家发改委根据国内开发CCER项目的具体要求设计了项目设计文件模板（第1.1版）并在信息平台公布。项目文件可以由项目业主自行撰写，也可由咨询机构协助项目业主完成。
（2）项目审定程序
项目业主提交CCER项目的备案申请材料后，需经过审定程序才能够在国家主管部门进行备案。审定程序主要包括准备、实施、报告三个阶段，具体包括合同签订、审定准备、项目设计文件公示、文件评审、现场访问、审定报告的编写及内部评审、审定报告的交付并上传至国家发改委网站等7个步骤。
另外，项目业主申请CCER项目备案须准备并提交的材料包括：
① 项目备案申请函和申请表；
② 项目概况说明；
③ 企业的营业执照；
④ 项目可研报告审批文件、项目核准文件或项目备案文件；
⑤ 项目环评审批文件；
⑥ 项目节能评估和审查意见；
⑦ 项目开工时间证明文件；
⑧ 采用经国家主管部门备案的方法学编制的项目设计文件；
⑨ 项目审定报告。
国家主管部门接到项目备案申请材料后，首先会委托专家进行评估，评估时间不超过30个工作日；然后主管部门对备案申请进行审查，审查时间不超过30个工作日（不含专家评估时间）。
（3）减排量核证程序
经备案的CCER项目产生减排量后，项目业主在向国家主管部门申请减排量签发前，应由经国家主管部门备案的核证机构核证，并出具减排量核证报告。
核证程序主要包括准备、实施、报告三个阶段，具体包括合同签订、核证准备、监测报告公示、文件评审、现场访问、核证报告的编写及内部评审、核证报告的交付并上传至国家发改委网站等7个步骤。
项目业主申请减排量备案须提交以下材料：
① 减排量备案申请函；
② 监测报告；
③ 减排量核证报告。
监测报告是记录减排项目数据管理、质量保证和控制程序的重要依据，是项目活动产生的减排量在事后可报告、可核证的重要保证。监测报告可由项目业主编制，或由项目业主委托的咨询机构编制。
国家主管部门接到减排量签发申请材料后，首先会委托专家进行技术评估，评估时间不超过30个工作日；然后主管部门对减排量备案申请进行审查，审查时间不超过30个工作日（不含专家评估时间）。
四、项目开发周期
如前所述的CCER项目备案申请的4类项目中，第一类项目为项目业主新开发项目，开发周期相对较长；第二类项目虽然获得作为CDM项目的批准，但是在开发流程上与第一类项目相同，开发周期同样较长；而第三、四类项目由于是在CDM项目开发基础上转化，开发周期相对较短。一个CCER项目的开发流程及周期如下图所示。
据此估算，一个CCER的开发周期最少要有5个月。在整个项目开发过程中，还要考虑到不同类型项目的开发难易程度、项目业主与咨询机构及第三方机构的沟通过程、审定及核证程序中的澄清不符合要求，以及编写审定、核证报告及内部评审等环节的成本时间，通常情况下一个CCER项目开发时间周期都会超过5个月。
除上述项目开发流程，一个CCER项目成功备案并获得减排量签发，还需经过国家发改委的审核批准过程。由上述项目审定及减排量签发程序，可以推算国家主管部门组织专家评估并进行审核批准的时间周期在60~120个工作日之间，即大约需要3~6个月时间。
综上累加上述项目开发及发改委审批的时间，正常情况下，一个CCER项目从着手开发到最终实现减排量签发的最短时间周期要有8个月。
国内碳排放权交易试点的“两省五市”碳交易体系已为CCER进入各自的碳交易市场开放通道，皆允许CCER作为抵消限制进入碳交易市场，使用比例为5%~10%。作为抵消机制的CCER进入“两省五市”碳排放权交易市场，将会扩大市场参与并降低减排成本。
如下：
1、节约土地资源，且对水生态环境的影响也较小。水上光伏发电工程没有支架基础和电缆沟的开挖，没有场内道路的施工，大大减少地面开挖，有利于水土保持。
2、发电效率高。水面地势相对较为开阔，可以有效避免阴影对光伏组件效率的制约，太阳能照射面积均匀且光照时间长。水对太阳能电池板有冷却作用，可抑制组件表面温度上升，据有关测算，电池板的温度若降低1℃，输出功率可增加0.5%。
光伏发电产品主要用于三大方面：
一是为无电场合提供电源；
二是太阳能日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等；
三是并网发电，这在发达国家已经大面积推广实施。
到2009年，中国并网发电还未开始全面推广，不过，2008年北京奥运会部分用电是由太阳能发电和风力发电提供的。
