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【题  名】 可能把撒哈拉沙漠变成一个太阳能农场吗?

【出  处】 钛媒体

【日  期】 2019.05.20

【作  者】 /

【关键词】 新闻资讯 科研信息 撒哈拉沙漠 阳光资源 太阳能农场

【正  文】

 
   每想你一次,天上飘落一粒沙,从此形成了撒哈拉——这句令人头皮发麻的古早土味情话,可能是很多人对撒哈拉沙漠的最初记忆。
  那里阳光明媚、气候酷热,除了几片极少数绿洲,几乎没有植被,都被岩石沙丘所覆盖着。如果用国土面积来类比的话,撒哈拉沙漠有资格成为世界第五大国家,仅次于中国和美国。
  因此,这块土地也常常与荒僻、落后、贫苦联系在一起,很难想象有人能从这里寻找财富。
  不过,情况正在改变。寸草难生的撒哈拉沙漠,正在凭借得天独厚的阳光资源而为非洲经济注入新的活力。
  撒哈拉太阳能农场:欧洲的能源储备站?
  中国有句老话,靠山吃山靠水吃水。那么撒哈拉地区想要寻求发展,自然就靠沙(划掉)靠太阳。
  一项来自NASA的研究显示,撒哈拉沙漠在能源领域潜力巨大,每平方米每年大概可获得2 000至3 000千瓦时的太阳能。而沙漠面积总计约为906万平方公里,这意味着如果每一寸沙漠都能够吸收太阳能量,可利用的总能源量每年会超过220亿千瓦时(GWh)。
  这是什么概念呢?即使是世界上最大的发电站,每年也只能产生10万千瓦时。
  这个庞大而诱人的数字代表着,如果将撒哈拉沙漠建造成太阳能农场,将产生2000倍以上的能源,将解决7000倍以上的欧洲电力需求,并且没有任何碳排放。
  由于撒哈拉沙漠距离欧洲非常接近,北非与欧洲的最短距离只有15公里(直布罗陀海峡),不过即使是地中海的宽度,也比挪威和荷兰之间将近600公里的水下电缆要近多了。因此,撒哈拉发展太阳能发电也自然而然有了很好的承接市场。
  一边有资源,一边有市场,妥妥一拍即合的节奏。最近的大计划是,Noor Midelt公司在摩洛哥建立的800MW的太阳能系统。该项目估值达24亿美元,由非洲开发银行、世界银行、欧盟和欧洲投资银行等机构支持,目标是为超过200万的欧洲家庭提供电力。
  政策端的利好及政府的支持,比如放开太阳能产品的进口增值税等,也成为沙漠太阳能农场的主要推力之一。不过真要将这一“洲际”工程落实下去,当务之急的挑战就是技术问题。
  技术千万条,落地第一条
  目前来说,有两种比较实用的太阳能发电技术:集中太阳能发电(CSP)和常规光伏太阳能电池板。它们的实现方式和利弊各有不同,到底哪种更适合在沙漠上应用呢?
  先说CSP,核心原理是利用透镜将太阳能集中在一个点上,这一点会变得非常热。热量通过传统的汽轮机发电。有些CSP系统使用熔盐储存能量,因此夜间也可以用来发电。
  在缺乏云层,太阳直射和气候高温的撒哈拉沙漠,似乎采用CSP更适合也更有效率。然而,镜片和镜子可能被沙尘暴覆盖,而涡轮机和蒸汽加热系统又极大地依赖于水资源的供给,让CSP的落地尤为困难。
  光伏太阳能电池板大家可能就更为熟悉了。它是最常见的太阳能类型,直接利用半导体将太阳能转化为电能。既可以连接到电网,也可以分布在单个建筑物上小规模使用。此外,它在多云天气也能够有一定的供电能力。
  但缺点是,当面板过热时,光伏板的效率就会明显下降。考虑到撒哈拉沙漠在夏天一天中最热的时段温度很容易就超过45℃,总不能在沙漠上空装空调吧。另一个问题则是沙尘暴,很可能覆盖面板而进一步降低效率。
  目前来看,这两种技术都需要一定量的水资源来保持面板清洁,而且对天气也提出了各自的要求。在实际应用中,整合两大技术开发一种新的混合系统,或许才是撒哈拉太阳农场得以实现的前提。
  资本不过撒哈拉:屡败屡战的产业之战
  早在2009年,沙漠技术公司就宣布尝试太阳能计划。该项目从多家银行和能源公司获得了大量资金,但大部分投资者都在5年后退出,项目也基本崩溃了。
  很显然,撒哈拉地区发展太阳能虽然听起来很时髦,但光有太阳还不够。为了不让“新能源农场”变成太阳能板的“墓地”,解决那些资源之外的症结反而是更重要的。
  项目失败背后的原因是复杂的,比如政权的不稳定性,该地区自身的发展迟缓等等。但过度归咎于政治、经济因素,很容易陷入宏大叙事但就是不解决问题的怪圈里。
  在我们看来,撒哈拉地区发展太阳能可能需要重点解决几个产业链上的关键问题:
  1.基础设施的关键作用。
  我们知道,太阳能农场只有在它所产生的电力能够到达需要它的家庭和工厂时,才能真实地转化为商业价值。但在撒哈拉环境中,这样的生产生活区通常都在几百英里之外。一般的输电网络很难应付太阳能发电厂产生的间歇性电力。因此,新建造的太阳能发电场所产生的电力中,往往有30%是无法使用的。
  要解决能源输送问题,需要建立所谓的超级电网,以便将电力输送到很远的地方,确保不浪费电能,但这又会变得相当昂贵。比如中国为了解决能源基建问题,正在提出一个连接中国、韩国、俄罗斯和日本的电网计划。

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