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光伏一二次设备预制舱在矿区复垦项目中的应用:能源与生态双赢

2025年06月10日

一、矿区复垦的现状与挑战

矿区开采常导致土地荒漠化、土壤侵蚀、植被破坏等生态问题,复垦需兼顾土地修复与可持续利用。传统复垦模式存在两大痛点:


  • 生态修复周期长:矿区土壤贫瘠、地形复杂,自然恢复难度大;

  • 资源利用效率低:修复后的土地若仅用于植被恢复,缺乏经济效益支撑,难以持续。
    而光伏产业与复垦结合,为 “生态修复 + 能源生产” 提供了创新路径。

二、光伏一二次设备预制舱的技术特点与优势

1. 预制舱的核心构成与功能
类型包含设备作用
一次设备舱光伏逆变器、汇流箱、变压器等实现光能到电能的转换与传输
二次设备舱监控系统、保护装置、通信设备保障光伏系统安全运行与智能管理
2. 模块化设计适配矿区复杂环境
  • 快速安装与部署:预制舱在工厂完成集成调试,现场仅需基础施工,减少对复垦土地的二次破坏;

  • 环境适应性强:舱体采用防腐、防水、防尘设计,可抵御矿区粉尘、潮湿等恶劣条件;

  • 灵活扩展:根据矿区复垦面积分段部署,避免大规模施工对生态的干扰。

三、预制舱在矿区复垦中的应用模式

1. “光伏 + 复垦” 一体化实施路径
  1. 土地预处理:通过平整土地、改良土壤等措施为光伏安装与植被恢复奠定基础;

  2. 预制舱与光伏阵列集成:将预制舱布置于光伏场区边缘或集中区域,电缆统一接入,减少管线铺设对地表的破坏;

  3. 植被协同恢复:在光伏板下方种植耐旱、耐阴植物(如牧草、中药材),形成 “板上发电、板下种植” 的立体模式。

2. 典型应用场景举例
  • 露天矿坑复垦:在矿坑边坡稳定后,利用预制舱建设分布式光伏电站,电能就近供给矿区周边村落或工业设施;

  • 排土场治理:在排土场表面覆盖土壤后铺设光伏板,预制舱的轻量化设计避免对松软地基的额外压力。

四、能源与生态双赢的实现机制

1. 生态效益:加速复垦与生物多样性修复
  • 微环境改善:光伏板为地表遮阴,减少水分蒸发,为植被生长创造适宜条件;

  • 土壤改良:板下植物根系固土,配合有机肥料施用,逐步提升土壤肥力;

  • 碳汇能力提升:植被恢复与光伏发电同步减少碳排放(光伏发电无污染物排放,植被可吸收 CO₂)。

2. 能源与经济效益:构建可持续发展闭环
  • 清洁能源供给:光伏电力可接入电网获取收益,或为矿区生态监测设备、灌溉系统供电;

  • 复合经济模式:板下种植经济作物(如苜蓿、蒲公英),形成 “发电 + 种植” 双重收益,反哺复垦投入;

  • 就业带动:项目运维与植被养护创造本地化就业岗位,助力矿区产业转型。

五、实际案例与未来展望

1. 案例参考:内蒙古某矿区光伏复垦项目
  • 实施背景:矿区废弃后土地沙化严重,年均降水量不足 300mm;

  • 方案:部署预制舱式光伏电站,板下种植沙打旺等耐旱牧草,配套牛羊养殖;

  • 成效:3 年内植被覆盖率从 15% 提升至 60%,年发电量达 1.2 亿 kWh,带动周边农牧民年增收 200 万元。

2. 未来发展方向
  • 技术融合:结合智能运维系统(如无人机巡检、AI 故障诊断)提升预制舱管理效率;

  • 政策协同:推动 “光伏复垦” 纳入生态修复补贴体系,探索碳交易与绿证收益机制;

  • 模式创新:拓展 “光伏 + 储能 + 生态旅游” 复合场景,提升土地综合价值。

六、总结

光伏一二次设备预制舱以 “模块化、低碳化、生态化” 的特点,为矿区复垦提供了技术可行、经济合理的解决方案。通过能源生产与生态修复的深度融合,不仅破解了传统复垦 “投入大、见效慢” 的难题,更构建了 “生态改善 - 能源供给 - 经济收益” 的良性循环,为资源型地区绿色转型提供了新范式。