德國(guó)建撒哈拉太陽(yáng)能電站遭質(zhì)疑
閱讀次數(shù):666 / 發(fā)布時(shí)間:2009-11-04
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太陽(yáng)能是一種取之不盡的清潔能源,但目前人類對(duì)該能源的利用率還不高。最近有媒體報(bào)道,德國(guó)12家大公司有意成立聯(lián)合企業(yè),在非洲撒哈拉大沙漠地區(qū)投資建設(shè)世界上規(guī)模最大的太陽(yáng)能發(fā)電站 ,以向歐洲地區(qū)的家庭和企業(yè)提供清潔能源。若這項(xiàng)計(jì)劃得以實(shí)現(xiàn),那么上述現(xiàn)狀就會(huì)得到巨大的改變。
據(jù)悉,這項(xiàng)名為Desertec的項(xiàng)目早在去年就已經(jīng)趨于成熟,今年10月德國(guó)主要的大企業(yè)會(huì)宣布成立聯(lián)合企業(yè),投資4000億歐元在非洲北部建立太陽(yáng)能發(fā)電站。這些大企業(yè)包括德國(guó)能源巨頭E.ON能源集團(tuán)、REW能源集團(tuán)以及西門子公司、德意志銀行、慕尼黑再保險(xiǎn)公司等。
整個(gè)計(jì)劃是由德國(guó)航空航天中心(German Aerospace Centre ,DLR)進(jìn)行草擬。根據(jù)該計(jì)劃,這項(xiàng)工程到2050年的時(shí)候,所產(chǎn)生的電能產(chǎn)量頂峰值將達(dá)到100吉瓦,相當(dāng)于100座火力發(fā)電廠的發(fā)電量,屆時(shí)將滿足歐洲地區(qū)15%的用電需求。另外,計(jì)劃還指出電能的輸送將采用高壓直流輸電技術(shù),可以使電能在傳輸過(guò)程中的損耗降低至10%以下。整個(gè)送電工程會(huì)橫跨地中海,而主要的線路穿越直布羅陀海峽,由摩洛哥至西班牙、經(jīng)由巴利阿里群島,由阿爾及利亞至法國(guó)、突尼斯至意大利、利比亞至希臘、經(jīng)由塞浦路斯,由埃及至土耳其。
此外,Desertec計(jì)劃還包括建設(shè)一個(gè)覆蓋范圍更廣的歐洲超級(jí)電網(wǎng),涵蓋北海風(fēng)力渦輪發(fā)電、斯堪的那維亞半島水力發(fā)電、冰島地?zé)岚l(fā)電、東歐地區(qū)生物能發(fā)電以及太陽(yáng)能發(fā)電。這樣就能為歐洲提高足夠的清潔能源。
反對(duì)派質(zhì)疑:不該如此掠奪非洲資源
有反對(duì)者已經(jīng)就該計(jì)劃提出了質(zhì)疑。
他們認(rèn)為,首先這項(xiàng)工程很有可能使歐洲的能源供應(yīng)系統(tǒng)成為一些政治不穩(wěn)定國(guó)家的威脅對(duì)象;其次歐洲不應(yīng)該以這樣的方式掠奪非洲的資源;第三,從投資角度來(lái)看,這項(xiàng)工程同鋪設(shè)太陽(yáng)能光伏板相比并不劃算;最后,盡管沙漠地區(qū)擁有充足的太陽(yáng)能,但是卻缺少建設(shè)發(fā)電站所需的水資源。那么,Desertec計(jì)劃會(huì)依照支持者們所想的那樣,成為未來(lái)能源發(fā)展的新模式,亦或是成為浪費(fèi)錢的政治臆想?
不同于光伏板可以將太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)化為電能,太陽(yáng)熱能發(fā)電技術(shù)首先需要收集太陽(yáng)熱能,然后像常規(guī)發(fā)電技術(shù)那樣利用熱能來(lái)發(fā)電。太陽(yáng)熱能發(fā)電站主要有四種模式,其中有三種模式是利用鏡子收集太陽(yáng)熱能給油、水或者熔鹽加熱,從而產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。鏡子一般呈大規(guī)模陣列拋物線形或碟形排放。一般在鏡子上方都裝有管道,太陽(yáng)光反射到官道上時(shí),管道內(nèi)的流動(dòng)液體就會(huì)被加熱。加利福尼亞州莫哈維沙漠里就擁有9座這樣的太陽(yáng)能熱電廠。在過(guò)去的20多年里,這些發(fā)電站總計(jì)產(chǎn)生了300兆瓦的電能。還有一種模式是利用跟蹤太陽(yáng)的定日鏡群,將陽(yáng)光聚集到固定在它頂部的接收器上。西班牙就擁有此類發(fā)電廠,占地2.1萬(wàn)平方米的鏡群可以使接收器的溫度升高至1000多攝氏度,并且產(chǎn)生1兆瓦的電能。在這種發(fā)電模式中,接收器收集的熱能給斯特林引擎(Stirling engine)加熱,斯特林引擎通過(guò)氣體在冷熱環(huán)境轉(zhuǎn)換時(shí)的熱脹冷縮做功從而產(chǎn)生電能。
由于太陽(yáng)熱能發(fā)電與光伏板相比具有許多優(yōu)點(diǎn),目前這種方式已越來(lái)越受到人們的重視。太陽(yáng)熱能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)包括:它能夠如同發(fā)電站般生產(chǎn)大量電能,產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng),并且通過(guò)白天儲(chǔ)存熱能,太陽(yáng)熱能發(fā)電站在夜間也能發(fā)電,而光伏板要存儲(chǔ)電能就需要大容量的蓄電池—該項(xiàng)技術(shù)大規(guī)模推廣仍需時(shí)日。另外,在成本花費(fèi)上,太陽(yáng)熱能發(fā)電模式也具有優(yōu)勢(shì)。要建成相同發(fā)電量的太陽(yáng)熱能發(fā)電站和光伏發(fā)電站,前者的成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于后者,因此該項(xiàng)技術(shù)目前正在中國(guó)、美國(guó)、澳大利亞和以色列等國(guó)推廣。
但是,光伏電池板也具備一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)。太陽(yáng)熱能發(fā)電要求直射陽(yáng)光,而在云量較多的時(shí)候幾乎就無(wú)法發(fā)電了。相比之下,在傍晚來(lái)臨之前,光伏電池板不管在何種天氣情況下,都能或多或少產(chǎn)生電能。然而,撒哈拉沙漠的強(qiáng)烈陽(yáng)光正好可以彌補(bǔ)太陽(yáng)熱能發(fā)電的這一不足之處。每年撒哈拉沙漠一平方米的面積所吸收的熱能,至少相當(dāng)于燃燒兩桶石油所獲得的熱能。Desertec計(jì)劃表明,按照目前人類消耗電能總量來(lái)計(jì)算,在撒哈拉沙漠地區(qū),不足600平方公里的面積所吸收的熱能就能為地球提供足夠的電能,而250平方公里的面積吸收的熱能就能為整個(gè)歐洲提供電能。
今年12月世界各國(guó)首腦將在丹麥?zhǔn)锥几绫竟匍_(kāi)氣候會(huì)議。直到最近,光伏發(fā)電仍被認(rèn)為是減少溫室氣體排放的最佳途徑。光伏發(fā)電呈小型模塊化,并且在多云天氣也能工作。由于光伏板成本高,因此光伏發(fā)電的支持者們提倡在屋頂上鋪設(shè)太陽(yáng)能光伏板,這樣可以為建筑自身提供足夠電能。
撒哈拉地區(qū)發(fā)電問(wèn)題:如何解決缺水難題
在撒哈拉沙漠地區(qū)發(fā)展太陽(yáng)熱能發(fā)電,還必須解決另外一個(gè)問(wèn)題。太陽(yáng)熱能發(fā)電同以煤或者石油作為燃料發(fā)電的常規(guī)火力發(fā)電一樣,在蒸汽通過(guò)汽輪機(jī)后需要大量的冷卻水使蒸汽凝結(jié)。以莫哈維沙漠的太陽(yáng)熱能發(fā)電廠為例,每生產(chǎn)1兆瓦時(shí)的電能就需要消耗3000公升水,而在沙漠地區(qū)要找到這么多水不是件容易的事。如果要在撒哈拉沙漠中建設(shè)一座這樣的太陽(yáng)熱能發(fā)電廠,預(yù)計(jì)每年每平方公里面積能夠生產(chǎn)約12萬(wàn)兆瓦時(shí)的電能,但也相當(dāng)于需要3.5億公升水。
在撒哈拉沙漠底下蘊(yùn)藏著水資源,巨大的努比亞地下蓄水層(Nubian aquifer)是世界上最大的蓄水層,大約蘊(yùn)藏著6萬(wàn)立方千米水。但是地下蓄水層的水源是在地質(zhì)構(gòu)造時(shí)形成,屬于非再生資源,無(wú)法通過(guò)雨水補(bǔ)給,并且利用這些水資源的成本十分高。去年,利比亞政府投資270億美元用于抽取該蓄水層的水輸送到濱海城市。如此大的成本是Desertec計(jì)劃無(wú)法承受的