“光伏+采煤沉陷区综合治理”面临的困难、挑战与对策建议

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据储能界了解到,近年来,在新能源发展势头迅猛与用地政策逐渐收紧的矛盾驱使下,我国风电、光伏项目开发格局从最初的碎片化、单一化逐步走向集约化、规模化,各具特色的清洁能源大基地项目应运而生。

2021年11月,国家第一批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地总装机约1亿千瓦的建设项目清单正式发布,同期拉开“十四五”期间九大清洁能源基地、五大海上风电基地重点规划的序幕。除沙漠、戈壁、荒漠等重点区域外,以采煤沉陷区综合治理为核心理念的大型光伏基地项目为众多资源型城市的初期规划和中后期转型提供了创新发展思路。本文从探索可再生能源发展与采煤沉陷区综合治理相结合的路径出发,总结了当前“光伏+采煤沉陷区综合治理”模式的发展现状和优势,分析了实施过程中存在的困难,并提出政策建议。

我国“光伏+采煤沉陷区综合治理”发展现状

采煤沉陷区的形成与现状

煤炭作为重要的化石能源,在人类社会文明进程中发挥了重要作用。我国是煤炭大国,煤炭开采量和储存量均位于世界第一,长期在我国能源发展中占据主导地位,虽然近年来,光伏发展迅速,但煤炭在我国能源消费占比仍然处于高位,在国民经济运行中仍然扮演着重要角色。长期的开采,形成了大规模的煤炭采空区和沉陷区,也带来了一系列生态环境问题和社会问题。据统计,截至2022年底,因采煤而形成的采煤沉陷区已经超过2万平方千米,仅山西因采煤就已形成约100亿立方米的煤炭采空区,对当地大气、土壤、土地、水体等资源造成不同程度的污染、破坏,城市转型发展因生态环境、社会问题未能有效解决而受到不同程度的影响。

“光伏+采煤沉陷区综合治理”发展趋势

在“双碳”目标指引下,积极发展光伏发电已成为我国可持续发展的战略之一,在采煤沉陷区集中建设光伏电站不仅可解决中东部地区光伏发电项目建设“一地难求”的紧张局面,而且可有效提高土地综合利用效率,实现土地治理与发电收益的“双赢”,更容易获得地方政府的支持,采煤沉陷区已经成为集中式光伏电站开发的主要战场之一,推动光伏创新应用与采煤沉陷区经济转型有机结合成为当前业界研究的热点话题。2022年,国家相关部委联合下发推进利用采煤沉陷区发展光伏等新能源有关工作的文件,提出有关省份可以结合本地采煤沉陷区综合治理利用实际现状等情况,积极谋划、系统推进利用采煤沉陷区发展光伏工作,相关政策已越来越清晰明确。根据采煤沉陷区特征的不同,“光伏+采煤沉陷区综合治理”呈现有“渔光互补”“林光互补”、压缩空气储能等多种应用场景,通过打造“光伏+”多元能源基地,带动采煤沉陷区生态治理、经济复苏。自2015年以来,全国已经开展了近千万千瓦规模的“光伏+采煤沉陷区综合治理”工作,取得了显著成效。

“光伏+采煤沉陷区综合治理”模式探索

“林光互补”模式,以山西大同左云10万千瓦光伏项目为例,该项目是山西省大同市以采煤沉陷区综合治理为背景的国内第一批光伏领跑者基地,隶属于大同光伏领跑者基地项目一期工程。项目采用“林光互补”模式设计,在光伏场区及回填区种植柠条、沙地柏等植物,整个场区及地表裂缝回填部分共计绿化面积约4000亩。“渔光互补”模式,以安徽淮南潘集15万千瓦光伏项目为例,该项目占用闲置采煤沉陷区水面约4800亩,采用“锚固+浮体”作为光伏组件支架,通过水体对组件、电缆产生降温冷却,明显提高了系统发电效率,成为当时全球容量最大的水面漂浮光伏电站,为采煤沉陷区的综合治理提供了新思路。压缩空气储能可以将光伏等发出的波动不稳定电量进行反复充放,是一种比传统锂电池储能容量更大、储时更长的新型储能系统。在存有遗留矿坑的采煤沉陷地带,因地制宜设计压缩空气储能,将有效提高当地电力消纳、调峰能力,尤其是在相对干旱、不适宜建设抽水蓄能但地质条件良好的环境下,压缩空气储能成为新的战略性探索方向。

“光伏+采煤沉陷区治理”模式的优势

缓解光伏用地矛盾

随着我国陆上风光资源开发规模不断扩大,建设条件优良的电站用地资源越来越少,而很多已基本开采完毕的煤矿多数位于人口数量大、土地资源紧张的中、东部地区,比如安徽、山西、辽宁、山东等省份,采煤沉陷区迫切的治理需求与缓解用地紧张的矛盾交织。当前,我国采煤沉陷区数量大、布局广,新坍塌区域不断出现,治理依然是一项世界难题。比如在安徽淮南沉陷区面积已累计超2.8万公顷,在山东济宁已累计形成超6.5万公顷沉陷区。耕地消失、环境恶化,大范围的土地闲置无法利用,但却为新能源提供了新的建设场景,尤其像光伏发电等需要占用大量地面布置组件,采煤沉陷区有效缓解了光伏用地紧张局面。

改善区域生态环境

对于采煤塌陷程度较轻且能够一定程度上满足土地复垦条件的区域,可以结合光伏项目建设开展土地改良整治,进一步改善农田生态环境。在光伏项目周边开展生态复绿、园林再造等系列修复性工程,尽可能减少水土的流失,全面提升采煤塌陷区域及周围的生态环境质量。对于已形成表面积水的塌陷区,大规模漂浮式组件浮体在降低土地使用量的同时,可以有效减少水量的蒸发、抑制藻类生物过度生长,通过覆盖水面降低蒸发量、抑制水中微生物的成长,实现对水质的自然净化,达到对周边水域环境长期性保护的目的。

提高节能减排成效

我国采煤沉陷区多分布于山东、山西、河北、河南、安徽等地区,不仅地理上靠近电力负荷中心,而且光照资源条件较好,光伏可开发容量较大,节能减排效果显著。以全球最大采煤沉陷区水面漂浮式光伏项目——安徽阜阳颍上65万千瓦漂浮式光伏项目为例,项目全生命周期内年平均可利用小时数约1100小时,每年可提供清洁电能约7亿千瓦时,相当于每年节约标煤约21.11万吨,减排二氧化碳约57.96万吨、二氧化硫约70.7吨、氮氧化物约106.4吨、烟尘约15.4吨。

带动经济转型发展

在永久性积水采煤塌陷区域,采用“渔光互补”综合开发模式,实现光伏发电、渔业生产相互促进、构建良性发展局面。同时,大规模的光伏项目开发建设,往往能够吸引上下游产业链装备制造、科研机构、金融资本落户当地,不仅能够增加地方就业,还能通过可再利用沉陷土地或水面的租金、发电产生的税收,为当地经济发展和能源绿色低碳转型增添强劲动能。

存在的困难与挑战

综合治理理念难以深入

采煤沉陷区综合治理是一项系统复杂的工程,需要有全方位、一盘棋的统筹思想。从地方角度看,综合治理方案无论结合光伏开发、文化旅游、生态修复还是乡村振兴,都离不开各级地方党委、政府及政府相关职能部门的统筹管理。但在实施过程中,矿产开采、安置就业、能源电力、环境保护、招商引资等不同板块由不同部门和人员分管,任务、考核、处理角度的差异导致很难实现综合治理方案的深度推进。从企业角度看,同行业的同时介入,一般会呈现出较大的竞争姿态;而不同行业的多方介入,又会呈现出轻重缓急的不一致性。同时,大型国有企业、民营企业受限于其经营范围、发展定位等影响,难免造成综合治理效果的单一性;而中、小型民营企业虽种类多样、进出灵活,但受限于其资金成本、抗风险能力等影响,对落实综合治理方案的可靠性又提出了较大考验。

土地调规制约方案落地

在采煤沉陷区原始影响范围内,若涉及村镇、城市密集居住区,沉陷前后其土地属性往往不能及时调整,致使综合治理方案设计、实施时,会出现项目土地现状已是沉陷区荒山、沙地、沉陷水面等闲置区域,但在国土空间规划图中的标识却是宅基地、商业用地、公路、铁路,甚至为耕地、林地、基本农田等土地属性。国家大力支持光伏与采煤沉陷区综合治理相结合,但在土地政策上,地方和企业很难精准把控和理顺关系。受限于土地规划各项指标不能突破,地方各级政府很难从内部调整大范围的沉陷区土地。2021年8月,国务院发布《第三次全国国土调查主要数据公报》,考虑到采煤沉陷区形成的动态、持续属性,且国土空间规划调整的周期难以把控,沉陷区综合治理的紧迫性和土地调规的滞后性成为制约光伏项目合法、合规化落地的主要矛盾。

外部人文环境复杂多样

与常规的光伏建设项目相比,采煤沉陷区有着独特的外部人文环境。大多数煤炭资源型城市因煤而兴、伴煤而建,其中更有部分城市煤矿开采历史已超百年,为国家安全和能源保障作出了巨大贡献。煤炭与当地政府的管理、上下游产业的布局和人民日常的生活深度融合,集体和个人结构多样、关系复杂,庞杂的产业结构和人文生态对于新市场、新理念、新主体难免在无形之中产生抵触和限制。如何解决搬迁安置问题,改善人民居住就业环境,是每一个采煤沉陷区综合治理所要解决的头等大事。以“淮南模式”为例,据了解,截至2022年底,淮南市累计完成投入资金超100亿元,建设安置点超50个,搬迁群众约6万户、超17万人,成为资源型地区转型发展的典范。但搬迁安置很难做到绝对的人人满意,补偿差异、分批安置等产生的不平衡心理,会造成少数群众因无法满足个人诉求,因而对地方政府产生不信任,拒不配合投资企业,容易引发阻工、信访等不稳定因素。

矿产压覆造成权属纠纷

常规的光伏项目在前期选址阶段,建设单位需要将项目坐标上报主管自然资源和规划的部门进行核查,办理选址压覆矿产事项的审核批复文件。如若涉及矿产压覆问题,自然资源和规划部门一般会告知建设单位将项目选址范围予以调整进行规避。但作为光伏开发与采煤沉陷区治理的综合方案,光伏项目升压站、场区、送出线路必然会涉及矿产压覆问题,这属于采矿权范围内的土地使用问题,很难单独从企业角度进行调和。比如在编制水环保、地灾等专题报告时,均需征求矿权企业意见并提供相关资料,这给非矿权企业带来极大的协调难度。同时矿权企业通常设有专用的矿用铁路、高压线路等设施,在光伏项目建设实施阶段,很大可能会涉及矿用资产跨越交叉等问题,进一步对项目的实施落地造成较大阻碍。

政策建议

加强综合治理顶层设计

面对综合治理理念难以深入、实施方案难以推进的困境,加强采煤沉陷区综合治理顶层设计迫在眉睫。制度保障方面,各级政府部门应尽早谋划,出台系统性指导意见,配套建立组织机构、搬迁保障、财政支持、能源电力、企业优惠、市场监管等支撑性体系,为采煤沉陷区综合治理提供全面且精细的政策保障。组织管理方面,应当明确各政府部门责任边界,压实各方责任,对于重大基地类项目,建议地方政府牵头成立专项工作组,设立专班专人跟踪落实,帮助投资企业协调解决疑难问题,推动基地项目快速实施。企业准入方面,可适当引入市场竞争机制,科学制定评选指标,选择综合实力较好的项目开发企业,为采煤沉陷区综合治理方案具体落实提供行动保证。

因地制宜开展基地规划

我国采煤沉陷区主要分布在20多个省份的150多个县域,分布广泛且各具特点;采煤沉陷区综合治理方案具有光伏开发、复垦恢复、乡村振兴、生态旅游等多种模式。因此,在项目前期规划阶段应因地制宜,结合地区特色、产业结构进行长远布局。东北区域作为工业重地,采煤沉陷区范围广、数量多,综合治理宜采用农田复垦、城镇振兴、“光伏+林业”“光伏+农业”等模式;东部区域地处平原地带,采煤沉陷区多以坑塘水面出现,综合治理宜采用“光伏+渔业”、生态旅游等模式;西北区域采煤沉陷区大多处于草原、沙漠、黄土沟壑区域,高强度开采对生态环境造成了较大影响,综合治理宜采用“光伏+治沙”“光伏+牧业”、生态修复等模式;南部区域因地势复杂、煤炭产量不高,采煤沉陷区相对较少,结合其环境特点,综合治理宜采用“光伏+农业”、生态旅游等模式。

开辟土地调规快速通道

全国性的土地调查计划由国家层面牵头制定,由于其工作量大、耗时费力,自上世纪80年代起我国仅完成三次全国土地调查,仅依靠全国性土地调查调整已无法满足当前快速发展的清洁能源规划对用地的需求。在国家层面,建议放开采煤沉陷区土地资源调规,及时以现状为依据调整其土地性质;若因基本农田、耕地、林地等指标紧缺,无法完全放开采煤沉陷区土地资源调规,可考虑建立采煤沉陷区土地调整专用指标库,定期对各省上报的采煤沉陷区土地调整需求进行优选,方案完整、效益显著者可优先调整。在地方层面,建议建立采煤沉陷区投资企业土地手续办理快速通道,加快审批流程运作;若条件允许,可考虑在采煤沉陷区竞标方案中明确项目用地由地方政府主导办理,投资企业配合,为项目落地提供必要的支撑。

政企联动促成合作共赢

各级地方政府是光伏项目开发的规划者、监管者,又是服务者和保障者。各投资企业是项目落地的实施者。通过有效的政企联动是实现合作共赢的基础,双方应明确主体责任,各司其职,主动担当。在项目规划阶段,地方政府应充分发挥统筹职责,明确开发方向并制定长远规划;投资企业应积极发挥自身人才和技术优势,提供经济可行的方案建议,为地方政府出谋划策。在项目落地阶段,地方政府应主动为企业提供便捷服务,指导加快土地手续办理、统筹各企业间协作关系,关键问题敢于牵头办理;投资企业应严格按要求开展手续办理和工程建设,确保完成既定的完工目标。在项目运营阶段,地方政府应提供良好的经营环境和政策支持,为企业做强做优做大提供政治保障;投资企业应积极回馈地方政府和人民群众,为当地经济社会发展注入长久活力。随着新能源从示范性领跑走向基地化开发,光伏与采煤沉陷区综合治理的深度融合,是坚持生态优先、推动绿色低碳发展、打造清洁低碳能源生产消费体系的重要体现。为有效解决当前采煤沉陷区综合治理理念不够深入、土地调规较为滞后、外部环境复杂多样和矿权企业权属纠纷等难题,建议政府相关部门应从制度保障、组织管理、企业准入等方面全面加强综合治理顶层设计;项目规划阶段应结合地区特色和产业结构,因地制宜匹配综合治理模式;在国家和地方各层级,开辟采煤沉陷区土地调规便捷通道,为项目落地提供有力保障;加强项目前期开发、工程建设、运营管理全生命周期的政企联动,实现企业壮大和地区发展互助共赢。

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