内容正文:
匠心地理
Jiang xin di li
新材料、新情境、热点探究
“风、光强绿能”
沙漠新能源开发中的地理与科技融合
高考地理 热点前沿
塔克拉玛干沙漠的新能源开发实践,是通过地理条件识别、科技集成与生态能源协同,将极端环境转化为清洁能源优势的典型案例。它深刻体现了“因地制宜”“系统优化”与“人地和谐”的地理思想。
在沙漠中规模化发展光伏、风能等清洁能源,融合了自然地理、工程技术、电网调度与生态修复等多学科智慧,展现了人类通过技术手段重新定义区域发展潜力的可能。
案例背景及意义
1
原理 核心定义 关键机制 典型技术/措施
匹配原理 依据区域资源禀赋,通过技术手段实现能源生产与自然条件的高效匹配 利用沙漠强光照、大风频次高、土地广阔的特点,布局光伏电站与风电场;通过跟踪支架、智能逆变提升光能转化效率 光伏板倾角随太阳方位角调整;风力机桨叶自适应风速变化;风光互补系统
融合原理 推动新能源发电与储能、输电、用电环节协同,提升能源系统的稳定性与经济性 配置储能系统(如锂电池)实现移峰填谷;通过特高压输电跨越空间限制外送电力 “光伏+储能”一体化电站;特高压直流输电线路;虚拟电厂智能调度平台
基本原理与技术要素
2
原理 核心定义 关键机制 典型技术/措施
生态原理 在能源开发中主动植入生态修复功能,实现“发电—治沙—增绿—惠民”多重效益 光伏板遮阴减少地表水分蒸发,板下种植耐旱作物;风电场建设兼顾草方格固沙 “光伏+牧草”“光伏+药材”复合利用;风电基座周围植被恢复技术
系统原理 将新能源项目视为“资源—技术—电网—产业—生态”复合系统,追求综合效益最大化 统筹规划风光资源开发、电力消纳市场、本地产业升级与生态保护目标 多能互补基地规划;“绿电+高载能产业”(如数据中心)园区化布局
基本原理与技术要素
2
对比项目 传统能源基地(如煤炭、水电) 塔克拉玛干沙漠新能源基地
资源基础 依赖矿产分布或河流落差,受资源储量与生态红线制约显著 利用无限的风、光资源,资源可再生、分布广泛,开发潜力巨大
环境影响 开采与燃烧可能带来地表破坏、水体污染、碳排放等问题 发电过程零排放,并通过板下治沙、植被恢复实现生态正向干预
区位逻辑 多靠近资源产地或负荷中心,受运输成本或输电距离限制 将偏远沙漠的“劣势区位”转化为“绿电基地”,通过特高压实现“电从远方来”
产业性质 主要是资源开采与转化,产业链相对单一 是“能源+生态+产业”多元融合系统,带动制造业、农业、旅游业协同发展
传统能源 vs 沙漠新能源开发
3
原理 高考考点链接
人地协调与可持续发展 新能源开发如何兼顾经济效益、生态保护与碳减排目标,体现绿色发展路径
区域认知与因地制宜 分析沙漠地区光照、风力、土地资源的优势,说明其为何适合发展光伏与风电
地理环境整体性 自然要素(气候、地貌、植被)与人文要素(技术、电网、政策)如何相互作用,共同塑造新能源基地的空间格局
国土整治
与区域发展战略 对接“西部大开发”“能源安全”“双碳目标”“乡村振兴”等国家战略,说明新能源基地的综合意义
地理原理与高考考点链接
4
命题角度 设问示例
原理理解与应用类 分析塔克拉玛干沙漠“光伏+治沙”模式是如何体现“生态原理”的
案例分析与评价类 从区位因素变化角度,评价沙漠新能源基地在保障国家能源安全中的角色
区域比较与策略类 比较塔克拉玛干沙漠光伏发电与东部沿海分布式光伏在自然基础、技术重点与市场导向方面的差异
理念与战略对接类 阐述新疆“风光水火储”多能互补系统对国家实现“双碳”目标与新型电力系统建设的战略意义
在高考中可能考查的命题角度
5
1. 构建系统思维框架:面对新能源案例,可按“资源评估—技术匹配—电网整合—产业联动—生态协同”逻辑展开分析,理解其系统性特征。
2. 掌握关键术语:准确使用“风(冬)光(夏)互补”“储能调峰”“特高压输电”“光伏治沙”等术语,提升答题的专业性与时代性。
3. 注重跨要素综合:新能源项目往往是自然条件、工程技术、政策激励与市场需求共同作用的结果,答题时应体现多要素协同视角。
4. 联系现实热点:结合“新型能源体系”“沙漠戈壁荒漠大型风光基地”“绿电交易”等政策动向,增强答题的现实指向性。
在高考中可能考查的命题角度
5
在新疆塔克拉玛干沙漠北缘的阿拉尔市,连绵的沙丘之上覆盖着一片深蓝色的光伏板阵列,宛如“蓝色海洋”。该光伏基地装机规模超过百万千瓦,年均发电量可达18亿度,相当于节约标准煤56万吨,减排二氧化碳150万吨。
太阳光直射
地面光线反射
塔克拉玛干沙漠中的“蓝色光伏海”
7
沙漠中的光:这里年日照时数超过3000小时,强光照与少雨的气候为光伏发电提供了天然优势。双面光伏板不仅能吸收直射阳光,还可利用沙地反射光提升发电效率。
板下的绿意:光伏板间隔排列,板下种植耐旱的苜蓿、枸杞等作物。板体遮荫可使地表温度降低3-5℃,蒸发量减少30%,植被逐渐固沙改土,形成“发电—种植—养地”良性循环。
塔克拉玛干沙漠中的“蓝色光伏海”
7
塔克拉玛干沙漠中的“蓝色光伏海”
7
电送远方:所发电力通过±800千伏特高压直流线路输送到华东、西南地区,实现“沙漠之光点亮东部灯火”。基地还配有储能电站,在夜间或无风时段平稳供电。
智慧运营:通过无人机巡检、智能清洗机器人、大数据功率预测等技术,实现电站无人化、智能化管理,在极端环境中保持高效运行。
塔克拉玛干沙漠中的“蓝色光伏海”
7
如今,新疆已成为全国重要的清洁能源基地,2023年新能源装机占比突破40%,昔日的“死亡之海”正转变为“能源绿洲”。这一实践表明:地理学的智慧,在于识别自然之力的规律,并通过技术系统将其转化为文明可持续发展的动力。
总之,沙漠新能源开发不仅是能源地理的典型案例,更是人地关系协调、区域系统创新的生动写照。它告诉我们:在理解自然、尊重规律的基础上,通过科技与系统的力量,人类可以在极端环境中开辟出绿色、高效、可持续的发展新路。
塔克拉玛干沙漠中的“蓝色光伏海”
7
典型例题
库布齐沙漠海拔1200米,年日照量超过3100小时,这样长的日照时间就意味着干旱和颗粒无收。在内蒙古的库布齐沙漠腹地,光伏电站不仅发电,还成为当地老百姓的庄稼地和养殖场。昔日贫瘠的沙漠,如今成为聚宝盆。在当地,老百姓还把光伏电板称作“庄稼守护神”。据此完成下面三题。
1. 库布齐沙漠日照时间长的主要原因是
A. 地处沙漠,吸热效率高,日照长
B. 热带沙漠气候,晴天多,阴天少
C. 海拔高,空气稀薄,日照效率高
D. 深居内陆,水汽难以进入,降水少
【D】
第1题,库布齐沙漠地处我国西北地区,深居内陆,距海远,水汽难以到达,降水少,日照时间长,D正确;吸热效率与日照时间无关,A错误;库布齐沙漠为温带大陆性气候,B错误;海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射削弱作用弱,影响的是日照强度,而不是日照时间,C错误。故选D。
16
库布齐沙漠海拔1200米,年日照量超过3100小时,这样长的日照时间就意味着干旱和颗粒无收。在内蒙古的库布齐沙漠腹地,光伏电站不仅发电,还成为当地老百姓的庄稼地和养殖场。昔日贫瘠的沙漠,如今成为聚宝盆。在当地,老百姓还把光伏电板称作“庄稼守护神”。据此完成下面三题。
2. 光伏电板成为“庄稼守护神”的依据是
① 阻挡光照,减少杂草生长
② 降低风速,形成防风固沙带
③ 减少蒸发,提高土壤含水量
④ 吸收热量,提高土壤温度
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【B】
第2题,光伏电板覆盖在土地上方,可减少土壤水分蒸发,降低土壤温度,有利于杂草的生长,①错误;土地上方覆盖发电板可增加地表粗糙程度,削减风力,减少风沙掩埋农田,②正确;覆盖电板可减少日照,减少土壤水分蒸发,提高土壤含水量,③正确;覆盖电板可减少日照,降低地表气温,④错误。故选B。
17
库布齐沙漠海拔1200米,年日照量超过3100小时,这样长的日照时间就意味着干旱和颗粒无收。在内蒙古的库布齐沙漠腹地,光伏电站不仅发电,还成为当地老百姓的庄稼地和养殖场。昔日贫瘠的沙漠,如今成为聚宝盆。在当地,老百姓还把光伏电板称作“庄稼守护神”。据此完成下面三题。
3. 下列关于利用光伏发电治理荒漠的做法,不合理的是
A. 清洗发电板的水用于灌溉
B. 提供能源,减少居民樵采行为
C. 发展养殖业,增加居民收入
D. 硬化土地,减少风沙侵蚀土壤
【D】
第3题,清洗发电板的水可用于灌溉,提高了水资源利用率,A合理;为当地居民提供能源,减少樵采行为,保护植被,B合理;在电板下方发展养殖业,饲养鸡鸭,既可以除杂草,又可以提高居民收入,C合理;安放发电板虽要平整土地,但不宜硬化土地,一来成本高,二来下方土地无法耕作,得不偿失,D不合理。故选D。
18
新疆塔克拉玛干沙漠北缘的阿拉尔市,年日照时数超3000小时,沙漠广袤平坦。当地建成百万千瓦级光伏基地,采用“光伏+”复合开发模式。右图示意该光伏基地的开发模式。阅读图文材料,回答4~6题。
“光伏+”复合开发模式
4. 塔克拉玛干沙漠适宜建设大型光伏基地的自然地理条件,与图中所反映的信息直接相关的是
①地处内陆,气候干旱,大气对太阳辐射的削弱作用弱 ②沙漠广布,地形平坦,可供开发的土地资源丰富 ③沙地颜色浅,对太阳辐射的反射率高,利于双面组件发挥效益
④地广人稀,人类活动干扰少,利于大规模布局
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
新疆塔克拉玛干沙漠北缘的阿拉尔市,年日照时数超3000小时,沙漠广袤平坦。当地建成百万千瓦级光伏基地,采用“光伏+”复合开发模式。右图示意该光伏基地的开发模式。阅读图文材料,回答4~6题。
“光伏+”复合开发模式
5. 图中“板下种植”措施得以实施的关键地理原理是
A. 光伏板的铺设改变了局地水热条件,为植被生长创造了适宜环境
B. 沙漠地区地下水埋藏浅,耐旱作物可直接吸收利用
C. 人工灌溉系统的完善,保证了板下作物的水分供给
D. 光伏板阻挡了风沙,彻底消除了风蚀对作物的危害
新疆塔克拉玛干沙漠北缘的阿拉尔市,年日照时数超3000小时,沙漠广袤平坦。当地建成百万千瓦级光伏基地,采用“光伏+”复合开发模式。右图示意该光伏基地的开发模式。阅读图文材料,回答4~6题。
“光伏+”复合开发模式
6. 图中“光伏发电—储能调峰—特高压外送”的链条,从地理学角度主要解决了我国能源供需格局中的哪些矛盾
① 西部资源富集 vs 东部市场广阔 ② 白天发电多 vs 全天用电稳
③ 新能源成本高 vs 传统能源价低 ④ 沙漠生态脆弱 vs 开发需占地
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
4. A 【解析】本题考查区域认知与自然地理条件分析。①正确,图中“太阳辐射”箭头体现了该地光照强的特点,源于深居内陆、气候干旱、云量少;②正确,图中大面积光伏板布局,依托沙漠广布、地形平坦的土地条件;③正确,图中“地面反射光”箭头体现了沙地浅色、反射率高的特点,是双面组件发挥效益的关键;④正确,但图中信息未直接反映“地广人稀”这一人文地理特征,故不选。因此①②③符合题意,选A。
5. A 【解析】本题考查地理环境整体性原理。图中“遮阴降温”“蒸发减少30%”等注记表明,光伏板通过改变局地小气候(降低温度、减少蒸发),为植被生长创造了条件,这体现了人类活动对局地微环境的改造及其生态效应(A正确)。B错误,沙漠地区地下水埋藏深;C错误,材料未提及人工灌溉系统;D错误,“彻底消除”表述绝对化,光伏板只能减轻而非彻底消除风蚀。
6. B【解析】 ①正确,特高压输电解决资源与市场的空间错位;②正确,储能电站解决发电与用电的时间错配;③错误,成本问题非图中链条主要解决矛盾;④正确,“光伏+治沙”协调开发与生态的矛盾。
7. 阅读图文材料,完成下列要求。(24分)
材料一: 新疆塔克拉玛干沙漠北缘的阿拉尔市,年日照时数超3000小时,沙漠广袤平坦。当地建成百万千瓦级光伏基地,年均发电量18亿度。但沙漠中风沙大、温差极端、生态脆弱。
材料二: 该基地采用“光伏+”复合开发模式(如下图所示)。光伏阵列采用双面发电组件,可吸收地面反射光;板下种植苜蓿、枸杞等耐旱作物。实践表明,光伏板可使板下地表温度降低3-5℃,土壤蒸发量减少30%,植被逐渐恢复,形成“板上发电、板下修复、板间种植”的良性循环。
材料三: 基地配套建设大型储能电站,并接入±800千伏特高压直流输电线路,将电力稳定输送至华东地区。同时引入无人机巡检、智能清洗机器人、大数据功率预测等智能化运维系统,实现极端环境下的高效安全管理。
(1)结合材料一和材料二,说明塔克拉玛干沙漠光伏基地是如何通过技术手段体现“因地制宜”思想,克服自然条件限制的。(8分)
利用优势:针对光照强、土地广,布局大规模光伏电站,化劣势为优势。(2分)
改造不利:应对风沙、温差:采用双面组件、耐候材料,保障稳定运行。(2分)应对生态脆弱:利用光伏板遮阴、降温、减蒸,创造微气候,板下种植耐旱作物,实现生态修复。(2分)技术匹配:将发电与种植技术融合,形成“光伏+”模式,资源利用与环境保护协同。(2分)
(2)从系统优化的角度,分析材料中“光伏+治沙”模式以及配套的“储能+特高压”设施,分别解决了沙漠新能源开发中的哪些核心问题?(8分)
“光伏+治沙”:解决开发与生态保护的矛盾(2分)。光伏板抑制风沙、改良土壤,实现“发电+治沙”双赢。(2分)
“储能+特高压”:储能:解决新能源不稳定、不连续问题(2分)。储能削峰填谷,使电力平滑输出。(1分)特高压:解决资源与市场空间错位问题(2分)。将西部清洁电力长距离、低损耗输送至东部负荷中心。(1分)
(3)新疆沙漠新能源基地的建设,对我国落实“双碳”目标和推动西部区域发展有哪些地理意义上的战略价值?(8分)
对国家战略:优化能源结构,替代化石能源,直接支撑“双碳”目标。(2分)增强能源供应多样性,保障国家能源安全。(2分)
对西部发展:带动新能源产业落地,推动经济绿色转型。(2分)“光伏+治沙”改善生态,板下种植增加收入,实现生态、经济、社会效益统一,促进西部可持续发展。(2分)
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热点前沿——新材料·新情境·热点探究
案例(9)
“风、光强绿能”——沙漠新能源开发中的地理与科技融合
塔克拉玛干沙漠的新能源开发实践,是通过地理条件识别、科技集成与生态能源协同,将极端环境转化为清洁能源优势的典型案例。它深刻体现了“因地制宜”“系统优化”与“人地和谐”的地理思想。在沙漠中规模化发展光伏、风能等清洁能源,融合了自然地理、工程技术、电网调度与生态修复等多学科智慧,展现了人类通过技术手段重新定义区域发展潜力的可能。
一、基本原理与技术要素
原理
核心定义
关键机制
典型技术/措施
匹配原理
依据区域资源禀赋,通过技术手段实现能源生产与自然条件的高效匹配
利用沙漠强光照、大风频次高、土地广阔的特点,布局光伏电站与风电场;通过跟踪支架、智能逆变提升光能转化效率
光伏板倾角随太阳方位角调整;风力机桨叶自适应风速变化;风光互补系统
融合原理
推动新能源发电与储能、输电、用电环节协同,提升能源系统的稳定性与经济性
配置储能系统(如锂电池)实现移峰填谷;通过特高压输电跨越空间限制外送电力
“光伏+储能”一体化电站;特高压直流输电线路;虚拟电厂智能调度平台
生态原理
在能源开发中主动植入生态修复功能,实现“发电—治沙—增绿—惠民”多重效益
光伏板遮阴减少地表水分蒸发,板下种植耐旱作物;风电场建设兼顾草方格固沙
“光伏+牧草”“光伏+药材”复合利用;风电基座周围植被恢复技术
系统原理
将新能源项目视为“资源—技术—电网—产业—生态”复合系统,追求综合效益最大化
统筹规划风光资源开发、电力消纳市场、本地产业升级与生态保护目标
多能互补基地规划;“绿电+高载能产业”(如数据中心)园区化布局
二、传统能源 vs 沙漠新能源开发
对比项目
传统能源基地(如煤炭、水电)
塔克拉玛干沙漠新能源基地
资源基础
依赖矿产分布或河流落差,受资源储量与生态红线制约显著
利用无限的风、光资源,资源可再生、分布广泛,开发潜力巨大
环境影响
开采与燃烧可能带来地表破坏、水体污染、碳排放等问题
发电过程零排放,并通过板下治沙、植被恢复实现生态正向干预
区位逻辑
多靠近资源产地或负荷中心,受运输成本或输电距离限制
将偏远沙漠的“劣势区位”转化为“绿电基地”,通过特高压实现“电从远方来”
产业性质
主要是资源开采与转化,产业链相对单一
是“能源+生态+产业”多元融合系统,带动制造业、农业、旅游业协同发展
三、地理原理与高考考点链接
原理
高考考点链接
人地协调与可持续发展
新能源开发如何兼顾经济效益、生态保护与碳减排目标,体现绿色发展路径
区域认知与因地制宜
分析沙漠地区光照、风力、土地资源的优势,说明其为何适合发展光伏与风电
地理环境整体性
自然要素(气候、地貌、植被)与人文要素(技术、电网、政策)如何相互作用,共同塑造新能源基地的空间格局
国土整治与区域发展战略
对接“西部大开发”“能源安全”“双碳目标”“乡村振兴”等国家战略,说明新能源基地的综合意义
四、在高考中可能考查的命题角度
命题角度
设问示例
原理理解与应用类
分析塔克拉玛干沙漠“光伏+治沙”模式是如何体现“生态原理”的
案例分析与评价类
从区位因素变化角度,评价沙漠新能源基地在保障国家能源安全中的角色
区域比较与策略类
比较塔克拉玛干沙漠光伏发电与东部沿海分布式光伏在自然基础、技术重点与市场导向方面的差异
理念与战略对接类
阐述新疆“风光水火储”多能互补系统对国家实现“双碳”目标与新型电力系统建设的战略意义
五、复习备考建议
1. 构建系统思维框架:面对新能源案例,可按“资源评估—技术匹配—电网整合—产业联动—生态协同”逻辑展开分析,理解其系统性特征。
2. 掌握关键术语:准确使用“风(冬)光(夏)互补”“储能调峰”“特高压输电”“光伏治沙”等术语,提升答题的专业性与时代性。
3. 注重跨要素综合:新能源项目往往是自然条件、工程技术、政策激励与市场需求共同作用的结果,答题时应体现多要素协同视角。
4. 联系现实热点:结合“新型能源体系”“沙漠戈壁荒漠大型风光基地”“绿电交易”等政策动向,增强答题的现实指向性。
【读一读】塔克拉玛干沙漠中的“蓝色光伏海”
在新疆塔克拉玛干沙漠北缘的阿拉尔市,连绵的沙丘之上覆盖着一片深蓝色的光伏板阵列,宛如“蓝色海洋”。该光伏基地装机规模超过百万千瓦,年均发电量可达18亿度,相当于节约标准煤56万吨,减排二氧化碳150万吨。
沙漠中的光:这里年日照时数超过3000小时,强光照与少雨的气候为光伏发电提供了天然优势。双面光伏板不仅能吸收直射阳光,还可利用沙地反射光提升发电效率。
板下的绿意:光伏板间隔排列,板下种植耐旱的苜蓿、枸杞等作物。板体遮荫可使地表温度降低3-5℃,蒸发量减少30%,植被逐渐固沙改土,形成“发电—种植—养地”良性循环。
电送远方:所发电力通过±800千伏特高压直流线路输送到华东、西南地区,实现“沙漠之光点亮东部灯火”。基地还配有储能电站,在夜间或无风时段平稳供电。
智慧运营:通过无人机巡检、智能清洗机器人、大数据功率预测等技术,实现电站无人化、智能化管理,在极端环境中保持高效运行。
如今,新疆已成为全国重要的清洁能源基地,2023年新能源装机占比突破40%,昔日的“死亡之海”正转变为“能源绿洲”。这一实践表明:地理学的智慧,在于识别自然之力的规律,并通过技术系统将其转化为文明可持续发展的动力。
总之,沙漠新能源开发不仅是能源地理的典型案例,更是人地关系协调、区域系统创新的生动写照。它告诉我们:在理解自然、尊重规律的基础上,通过科技与系统的力量,人类可以在极端环境中开辟出绿色、高效、可持续的发展新路。
2
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新材料·新情境·热点探究 案例(9)
“风、光强绿能”——沙漠新能源开发中的地理与科技融合
【第一部分:选择题】(每小题3分,共9分)
新疆塔克拉玛干沙漠北缘的阿拉尔市,年日照时数超3000小时,沙漠广袤平坦。当地建成百万千瓦级光伏基地,采用“光伏+”复合开发模式。下图示意该光伏基地的开发模式。阅读图文材料,回答1~3题。
“光伏+”复合开发模式
1. 塔克拉玛干沙漠适宜建设大型光伏基地的自然地理条件,与图中所反映的信息直接相关的是
① 地处内陆,气候干旱,大气对太阳辐射的削弱作用弱
② 沙漠广布,地形平坦,可供开发的土地资源丰富
③ 沙地颜色浅,对太阳辐射的反射率高,利于双面组件发挥效益
④ 地广人稀,人类活动干扰少,利于大规模布局
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
2. 图中“板下种植”措施得以实施的关键地理原理是
A. 光伏板的铺设改变了局地水热条件,为植被生长创造了适宜环境
B. 沙漠地区地下水埋藏浅,耐旱作物可直接吸收利用
C. 人工灌溉系统的完善,保证了板下作物的水分供给
D. 光伏板阻挡了风沙,彻底消除了风蚀对作物的危害
3. 图中“光伏发电—储能调峰—特高压外送”的链条,从地理学角度主要解决了我国能源供需格局中的哪些矛盾
① 西部资源富集 vs 东部市场广阔 ② 白天发电多 vs 全天用电稳
③ 新能源成本高 vs 传统能源价低 ④ 沙漠生态脆弱 vs 开发需占地
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
【参考答案与解析】
1. A 【解析】本题考查区域认知与自然地理条件分析。①正确,图中“太阳辐射”箭头体现了该地光照强的特点,源于深居内陆、气候干旱、云量少;②正确,图中大面积光伏板布局,依托沙漠广布、地形平坦的土地条件;③正确,图中“地面反射光”箭头体现了沙地浅色、反射率高的特点,是双面组件发挥效益的关键;④正确,但图中信息未直接反映“地广人稀”这一人文地理特征,故不选。因此①②③符合题意,选A。
2. A 【解析】本题考查地理环境整体性原理。图中“遮阴降温”“蒸发减少30%”等注记表明,光伏板通过改变局地小气候(降低温度、减少蒸发),为植被生长创造了条件,这体现了人类活动对局地微环境的改造及其生态效应(A正确)。B错误,沙漠地区地下水埋藏深;C错误,材料未提及人工灌溉系统;D错误,“彻底消除”表述绝对化,光伏板只能减轻而非彻底消除风蚀。
3. B【解析】 ①正确,特高压输电解决资源与市场的空间错位;②正确,储能电站解决发电与用电的时间错配;③错误,成本问题非图中链条主要解决矛盾;④正确,“光伏+治沙”协调开发与生态的矛盾。
【第二部分:非选择题】(每小题3分,共9分)
2. 阅读图文材料,完成下列要求。(24分)
材料一: 新疆塔克拉玛干沙漠北缘的阿拉尔市,年日照时数超3000小时,沙漠广袤平坦。当地建成百万千瓦级光伏基地,年均发电量18亿度。但沙漠中风沙大、温差极端、生态脆弱。
材料二: 该基地采用“光伏+”复合开发模式(如下图所示)。光伏阵列采用双面发电组件,可吸收地面反射光;板下种植苜蓿、枸杞等耐旱作物。实践表明,光伏板可使板下地表温度降低3-5℃,土壤蒸发量减少30%,植被逐渐恢复,形成“板上发电、板下修复、板间种植”的良性循环。
材料三: 基地配套建设大型储能电站,并接入±800千伏特高压直流输电线路,将电力稳定输送至华东地区。同时引入无人机巡检、智能清洗机器人、大数据功率预测等智能化运维系统,实现极端环境下的高效安全管理。
(1)结合材料一和材料二,说明塔克拉玛干沙漠光伏基地是如何通过技术手段体现“因地制宜”思想,克服自然条件限制的。(8分)
(2)从系统优化的角度,分析材料中“光伏+治沙”模式以及配套的“储能+特高压”设施,分别解决了沙漠新能源开发中的哪些核心问题?(8分)
(3)新疆沙漠新能源基地的建设,对我国落实“双碳”目标和推动西部区域发展有哪些地理意义上的战略价值?(8分)
【参考答案】
(1)(8分)
利用优势:针对光照强、土地广,布局大规模光伏电站,化劣势为优势。(2分)
改造不利:应对风沙、温差:采用双面组件、耐候材料,保障稳定运行。(2分)应对生态脆弱:利用光伏板遮阴、降温、减蒸,创造微气候,板下种植耐旱作物,实现生态修复。(2分)技术匹配:将发电与种植技术融合,形成“光伏+”模式,资源利用与环境保护协同。(2分)
(2)(8分)
“光伏+治沙”:解决开发与生态保护的矛盾(2分)。光伏板抑制风沙、改良土壤,实现“发电+治沙”双赢。(2分)
“储能+特高压”:储能:解决新能源不稳定、不连续问题(2分)。储能削峰填谷,使电力平滑输出。(1分)特高压:解决资源与市场空间错位问题(2分)。将西部清洁电力长距离、低损耗输送至东部负荷中心。(1分)
(3)(8分)
对国家战略:优化能源结构,替代化石能源,直接支撑“双碳”目标。(2分)增强能源供应多样性,保障国家能源安全。(2分)
对西部发展:带动新能源产业落地,推动经济绿色转型。(2分)“光伏+治沙”改善生态,板下种植增加收入,实现生态、经济、社会效益统一,促进西部可持续发展。(2分)
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