西藏太阳能资源高效开发利用探析

蒲泽伟

（西藏自治区能源研究示范中心，西藏 拉萨 850000）

0 引言

西藏自治区位于我国西南边境，其总面积为122.84 万平方公里，地广人稀，是全世界平均海拔最高的地区，其整体平均海拔在4000m 以上，素有“世界第三极”之称。其太阳能等清洁可再生能源资源异常丰富，尤其是太阳能资源，分布方式呈现出自东向西逐渐递增的趋势，西藏自治区中部区域的太阳能资源位于我国的高值中心。全国最高的日照时数（3000h）决定了西藏自治区的太阳能资源是我国最充沛的地区之一，其可与赤道区域相当，位居世界第二。因此在西藏自治区开发利用以太阳能为代表的清洁可再生资源具有极高的潜力。

自20 世纪80 年代初以来，在国家和自治区党委、政府的大力支持下，太阳能等清洁可再生能源资源的利用从无到有取得了长足的进步，尤其是以太阳能光电光热利用为主的一大批科研项目的实施，更是起到了示范推广重要，具有较高的社会、经济和环境效益。如西藏自治区相继实施了“阳光计划”“科技之光”“西藏阿里地区光电计划”“送电到乡”“金太阳示范工程”等项目［1］，且通过相关项目的实施，其研究成果分别获得了国家和自治区级的各种奖项，但就太阳能利用效率和整体开发上仍落后于内地。

1 西藏太阳能开发利用的必要性

根据社会用电量这一项指标就不难发现西藏对能源尤其是电力需求已呈现出越来越大的趋势，虽然西藏自治区内化石能源相对内地和其他地区较为匮乏，但丰富的太阳能等清洁可再生能源储量使西藏的能源发展更可持续化［2］。同时伴随以太阳能为代表的清洁可再生能源的种种优点和优势，其势必成为自治区未来清洁可再生能源发展利用的主流动向和重要支撑。在西藏开发利用清洁可再生能源尤其是太阳能资源，既是对党中央决策部署的全面贯彻实施，又是利用自治区清洁可再生能源种类多样化、储量丰富的优势，从而进一步发展全区经济社会的必然途径，更是兼顾经济社会发展与生态保护［3］。不仅对我国尤其是西藏自治区进一步调整能源结构，有效促使经济社会的持续性发展和生态环境的健康具有十分重要的显著意义，更是达到在发展中不忘保护生态，在保护生态中不忘实现可持续发展目的的必经之路。

目前，西藏经过30多年的引进、研究、开发、试验、示范和推广，已初步形成大型并网光伏电站为主，各类独立光伏、分布式并网光伏电站、小型户用光伏系统、风光互补电站互补和太阳能光热系统等互补的太阳能开发利用新局面，已建成使用各类光伏电站400余座，户用太阳能光伏系统使用达20 余万套，其中独立运行光伏电站装机容量和数量居全国之首，惠及60余万农牧民。除大型集中并网光伏电站外，西藏其他类太阳能光伏电站主要应用于县、乡、村，分散式/集中式供电，解决偏远地区分散农牧民的用能问题［4］。此外，光伏电站还广泛应用于通信、铁路、公路、气象、农牧业和部队供电等方面。

2 现存技术瓶颈及原因

西藏全区目前关于太阳能资源高效开发利用的技术力量还相对薄弱，其主要体现在科研研发能力不足、科技队伍建设相对内地滞后，开发建设利用成本较内地更高，运行管理远程监测监控机制不健全，产业体系整体不完善等，这在一定程度上制约了太阳能开发利用。其中具体问题主要表现在以下几方面：

2.1 关键技术及产品适应性弱

已建成的太阳能开发利用示范和工程项目，除少数探索类科研项目外，其他项目和工程几乎都是采用内地现有的成熟的技术措施实施完成，虽积累了大量宝贵的高原太阳能开发利用实施建设经验，但在具体实施过程中，对高原生态环境保护考虑不充分，产品设备在西藏高寒高海拔气候特征下适应性缺乏研究，针对高原光伏微网电站以及光热系统设计准则和措施、工艺、技术、设备、材料等的研发和实验检测等方面还存在缺位，尚未形成高海拔地区特定气候条件下的新能源相关技术标准和工程技术导则体系。同时西藏因高原特殊的自然环境，整体表现为高寒低气温、高原低气压、空气中含氧量低于内地、辐射大紫外线强、空气干燥风沙大的特点［5］，使内地平原地区现有的太阳能开发利用成熟的技术和产品在西藏太阳能开发利用的实际过程中出现了“水土不服”问题。截止目前，西藏就太阳能在光热光电的高效开发利用方面，属于“婴儿学步”，仍处于起步阶段，亟需进一步开展相关科研项目研究。

2.2 弃光现象严重且应用单一

西藏弃光现象严重，多元化多举措消纳尚未形成。受限于电网输出能力不足和接纳能力有限的情况，而尚未形成除生活供电供暖以外的其他能源消耗有效途径和高效集约化模式。同时西藏太阳能综合开发利用还处于相对单一层次，在有效满足西藏高原电网未能覆盖边远乡村的用电、用热、供氧需求的基础上，有利于生态环境维护和农牧民群众生活质量改善的融合发展，同时有利于摸索西藏自治区资源节约型社会和环境保护型社会的建立。

2.3 市场竞争力和开拓力不足

西藏太阳能市场的竞争力和开拓力不足，在太阳能民用光电光热应用领域，集初始设计、有效建设、金融投资、运维检测等多层次化业务融于一体方面，西藏尚未形成统一的规范和技术标准体系，产品质量不可控，产业自主创新的能力薄弱，科研项目产业化推进困难，造成西藏本土的太阳能光电光热产品在激烈的市场竞争中，难以与内地的相关产品争夺生存和发展空间。

3 西藏太阳能高效开发利用的建议

3.1 开展智能化资源考察和评价

在针对西藏现有的太阳能等清洁可再生资源，自治区整体供能体量，住户和农牧民群众实际用能需求的基础上，进行全面有效、细致合理的分析评价，并结合第二次青藏高原综合科学考察研究任务结果分析的相关数据。持续深入推进太阳能资源和用能需求考察和评价，形成全面准确摸底数据，为西藏太阳能开发利用高质量发展提供有利基础数据支撑，为其精准规划和科学布局太阳能开发利用奠定坚实基础，为西藏高原地区清洁能源电力开发及其配套基础设施建设等符合国家重要战略的落地落实提供有效的数据支撑。

3.2 聚焦科技系统性布局

在能源革命新形势下，结合西藏本土资源的优势特点，有效、高效的开发利用自治区清洁能源，并依托资源优势，聚焦国家、科技部等部委、自治区对西藏新能源科技系统性布局［6］，结合习近平总书记反复强调的“富民兴藏、长期建藏、改善民生”的新时代治藏方略，按照2021年全国科技工作会议王志刚部长提出的在2021年要重点做好“十一个方面”的工作要求，围绕“西藏十四五规划和2035年远景目标的建议”内容，在进一步总结自治区近年来相关科技专项实施效益的经验基础上，加大太阳能光电光热应用领域的重点、难点科研攻关，有效增强科研对自治区新能源领域的强力作用和对经济社会发展的支撑能力。同时以西藏自治区经济社会发展中遇到的重大科研问题和亟需解决的科研实际需求为核心［7］，提出科研对解决相关产业实际所遇问题的具体有效措施和科技对产业进一步提升发展的工作思路，并通过布局实施自治区重大科技专项，发挥科研对解决关键技术的作用，强化科技攻关，以解决实际重要科技难题、问题为第一要素，大力发展、示范、推广、应用以太阳能光电光热产品为代表的清洁可再生能源技术。

3.3 增强科技科研实用效能

西藏本土需依托实际科研项目的开展，并以具体科研实践为核心，总结经验，充分发挥专业人员的应有作用。实现基础研究、应用基础研究、技术创新、成果转移转化和支撑服务等全方位均衡发展和强化提升，培养科研能力，提升专业水平，增强科研效能，为经济高质量发展提供有力专业技能支撑，具体工作包括：

3.3.1 在开展相关科研工作时，科研工作者需以太阳能、水能等新能源领域在创新发展中遇到的实际问题和重点、难点、热点问题为核心，在具体实践中不断摸索总结，提高自身科研综合能力。

3.3.2 投入科研骨干力量，形成“传帮带”的良好机制，依托科研任务，下达科研任务指标，保障科研经费。

3.3.3 西藏本土科研机构应建立健全的科研项目绩效考核和成果转移转让办法，不仅能进一步提升一线科研工作者的工作积极性，还可让相关科研成果落地有效，不至于变成“僵尸”成果，无法完成成果转化。

3.3.4 科研人员要针对新能源领域新形势，主动开展符合西藏自治区高原特色的相关科研新技术研究，解决遇到的新问题和符合高原情况的实际问题，积极探索研究适合西藏特殊气候条件和用能需求的途径和方法，从而不断提高自治区以太阳能为代表的新能源设施对经济社会发展的支撑能力。

3.3.5 不断开展具有原创性和前瞻性，同时符合西藏高原特殊情况的各类科研项目，以国内外最新的科研成果为目标，在进一步完成符合高寒高海拔特色的新理论、新技术等的基础上，为西藏自治区经济社会的高质量发展，提供科学有效的技术保证和科技支持。

3.4 开展多元化利用新模式

以加快建设以太阳能利用为代表的清洁可再生能源基础设施为核心，同时以进一步提升西藏自治区的能源消纳结构和民生用能现状条件为第一要素。除了需要进一步增强太阳能在光电光热领域的研发、示范、推广和应用，逐渐降低太阳能光电光热项目的建设和运维成本外，还可以将以太阳能相关利用为首的清洁可再生能源，与未来新型城镇化和改善广大农牧区农牧民生产生活条件相结合［8］。并通过实施一批国家或西藏自治区重大科技专项，达到太阳能等清洁可再生能源的高效化、规模化开发利用，同时加深科研机构与相关企业的合作，深化产-学-研-用，加快构建自治区新能源基础设施和服务体系，从而优化自治区资源配置，使项目实施-产生成果-成果转化绿色顺畅。在保障西藏自治区经济社会发展的基础上，为我国实现能源安全、碳达峰碳中和的重要战略提供有力支撑。

3.5 推进科研成果有效落地

科研工作者在进行科研工作时，应结合实际项目的实施，以发现问题-思考问题-论证问题-解决问题-实地验证-总结经验为导向，不断加强关键科研技术攻关和引进吸收国内外先进技术。积蓄力量推进创新能力建设，借助第二次青藏科考，以开展中科院与西藏自治区新一轮院区合作为契机，在保护生态环境的基础上，为提高西藏自治区经济发展，改善住民和农牧区农牧民生产生活条件贡献应有的科技力量形成“产学研用”共享合作创新大平台，推进成果落地，针对西藏高海拔高寒气候特性，建设一批适应高寒高海拔气候、可复制、效果好、可以在全区推广应用太阳能领域科研项目，不断提高西藏自治区本土科研能力，为自治区经济的高质量发展提供科技支撑，并进一步助力乡村振兴。

4 结论

综上所述，应充分结合西藏以太阳能为代表的清洁可再生资源，利用新能源资源丰富的优势，积极响应自治区政府的号召，把握住机遇，发挥好政府的引导作用、经济市场作用和科技支撑作用，就能进一步加快西藏自治区在清洁可再生能源方面的发展。切实将西藏清洁能源资源优势转化为产业优势、经济优势、竞争优势，构建创新、绿色、协调、开放、共享、安全的清洁能源开发利用体系，为地方的能源转型、产业升级和社会发展作出新的更大的贡献。