閱讀提示：在歐洲與非洲合作的“Desertec計劃”完成之前，即將于2011年建成的加州莫哈韋沙漠太陽能發(fā)電站短時間內(nèi)將成為全球最大的太陽能發(fā)電站之一。
這是美國加利福尼亞州一處太陽能發(fā)電站的壯觀場面。在歐洲與非洲合作的“Desertec計劃”完成之前，即將于2011年建成的加州莫哈韋沙漠太陽能發(fā)電站短時間內(nèi)將成為全球最大的太陽能發(fā)電站之一。該發(fā)電站投入運行后的太陽能發(fā)電量將介于500兆瓦與850兆瓦之間。
撒哈拉沙漠檔案
堪稱“世界最大沙漠”，阿拉伯語“撒哈拉”意為“大荒漠”。
位于阿特拉斯山脈和地中海以南，西起大西洋海岸，東到紅海之濱。橫貫非洲大陸北部，東西長達5600公里，南北寬約1600公里，面積約960萬平方公里，約占非洲總面積32%。
分布在西撒哈拉、毛里塔尼亞、馬里、阿爾及利亞、尼日爾、突尼斯、利比亞、乍得、埃及、蘇丹等十多個國家和地區(qū)。
干旱少雨，黃沙漫天，驕陽似火。
西起西撒哈拉，東至波斯灣地區(qū)，常年如此。
情形在惡化：全球變暖加劇，降雨量持續(xù)減少，石油資源枯竭。
其實，沙漠中的民眾可以絕處逢生，前提是充分利用撒哈拉沙漠的太陽能。
未來可以出現(xiàn)這樣的場景：綿延數(shù)公里的銀色太陽能反射板，收集陽光用于發(fā)電，多余熱量被用來加熱海水，將其變成可供飲用的淡水。
此外，在太陽能反射板下的陰涼處，可以種植農(nóng)作物。
現(xiàn)實和夢想的距離，可能沒有想象中的那么遙遠。
上月月末，多家歐洲企業(yè)達成了一項在北非撒哈拉地區(qū)建造太陽能發(fā)電工程的計劃（簡稱“Desertec計劃”）。
該計劃為歐洲提供清潔能源，預(yù)計2050年完成。屆時，全球最大的太陽能發(fā)電站將滿足15％的歐洲能源需求。
不過，作為人類迄今規(guī)模最龐大的清潔能源計劃，“Desertec計劃”仍面臨政治、經(jīng)濟、技術(shù)層面的挑戰(zhàn)。占有地利優(yōu)勢的非洲是否能因此受益，尚不可知。
成立基金會啟動電力計劃
經(jīng)過兩年的前期調(diào)研，由12家歐洲企業(yè)組成的沙漠技術(shù)工業(yè)倡議基金會（Desertec）于10月30日正式成立，這意味著撒哈拉沙漠巨型太陽能電力計劃拉開序幕。
相關(guān)資料顯示，該項目旨在2050年之前在撒哈拉沙漠建設(shè)巨型的太陽能發(fā)電站，通過穿越沙漠及地中海的輸電線向歐洲提供每年所需15%的電能。若一切順利，項目最早將從2015年開始將部分電力輸送到歐洲，同時也可向北非地區(qū)供電。
荷蘭人保羅凡宋擔任沙漠技術(shù)工業(yè)倡議基金會的首席執(zhí)行官（CEO）。他說：“我們相信，Desertec將成為中東、北非和歐洲能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。”
在其看來，“現(xiàn)在已經(jīng)到了將夢想變成現(xiàn)實的時候。這意味著各方需要進行有力的合作，為投資清潔能源技術(shù)和電力網(wǎng)絡(luò)打造堅實的基礎(chǔ)。”
北非太陽輻射強度“更強”
“Desertec計劃”的市場部負責人邁克爾斯特拉布通過電子郵件介紹說，讓撒哈拉沙漠為未來歐洲提供電力并非突發(fā)奇想，而是經(jīng)過多方長期研究得出的結(jié)論。
斯特拉布的電子郵件援引德國宇航中心的一份研究報告表明，40年后，沙漠地區(qū)的太陽能發(fā)電站將有能力滿足歐洲、中東和北非地區(qū)用電需求總和的一半。
為何選擇在北非、中東地帶建造創(chuàng)紀錄規(guī)模的太陽能發(fā)電站？
對此，斯特拉布解釋說，這主要是因為這片地區(qū)擁有充足的太陽能資源。
他認為，即使同日照非常充足的歐洲南部相比，北非的太陽輻射強度還要高出整整一倍，而且這里不像歐洲那樣會受到季節(jié)的影響。
斯特拉布說，從非洲西北海岸到中東，可再生能源非常豐富，其中包括太陽能、風能、低熱、水能以及潮汐能。不過，很多能源的地域分布不均，而太陽能則是例外。
斯特拉布算了“一筆賬”：中東和北非每平方公里的土地，每年吸收的太陽能等于150萬桶原油。假設(shè)在這里建造一個像埃及納賽爾湖同樣面積，即約4000平方公里的太陽能發(fā)電站，那么每年生產(chǎn)的發(fā)電總量換算后將等同于中東地區(qū)每年的石油產(chǎn)量。
CSP技術(shù)應(yīng)用有先例
“Desertec計劃”史無前例，相關(guān)技術(shù)自然受關(guān)注。
該計劃核心技術(shù)被稱為“集光型太陽能發(fā)電(CSP)”，其原理是采用拋物面聚光鏡將太陽光集中到裝有液體的容器中，被加熱的液體驅(qū)動引擎，產(chǎn)生電能。
與傳統(tǒng)的太陽能電池板技術(shù)相比，CSP發(fā)電機能持續(xù)運作，只要儲存了足夠多的加熱液體，它就能連續(xù)24小時不間斷發(fā)電。
當長期遭遇陰雨天氣，日照不足時，CSP發(fā)電站則可以依靠備用的石油天然氣等燃料驅(qū)動，維持供電。通過使用CSP技術(shù)，每平方公里的沙漠每年能“收獲”250百萬千瓦小時的電能。
CSP技術(shù)的應(yīng)用有先例。
在美國西南部莫哈韋沙漠，此類發(fā)電站已連續(xù)運作超過20年。
它們經(jīng)受了風暴、塵暴和龍卷風的考驗，每年損壞率僅有0.4%。當風暴來臨時，太陽能反射板能夠改變角度，避免受到傷害。
由于電能充足且不受季節(jié)影響，長期而言，它們將比歐洲本地太陽能發(fā)電站提供的電更廉價、穩(wěn)定。
CSP發(fā)電站開始運作后，將采用高壓直流技術(shù)(HVDC)的輸電線將電能傳送到歐洲。HVDC技術(shù)傳輸?shù)碾娔苊?000公里的損耗約為3%。
到2050年，“Desertec計劃”在北非、中東地區(qū)建造年發(fā)電能力為100吉瓦（GW，1吉瓦=1000兆瓦）的太陽能發(fā)電站，其發(fā)電能力將超過當?shù)貒冶旧淼挠秒娦枨蟆?/p>
屆時，北非、中東地區(qū)的太陽能反射板總面積將達到2500平方公里。
建發(fā)電站滿足當?shù)鼐蜆I(yè)
除了利用太陽能發(fā)電，“Desertec計劃”的價值還在于制造綠色“副產(chǎn)品”。
發(fā)電機運作時，會產(chǎn)生多余熱量。它被用來加熱海水，進行海水淡化，為當?shù)鼐用裉峁┣鍧嶏嬘盟Ｒ蛔?50兆瓦發(fā)電能力的太陽能發(fā)電站每天能凈化10萬立方米的海水。
太陽能反射板若采用菲涅爾反射鏡，其下方也能通過少量陽光，這樣就可以在下面的陰涼處種植農(nóng)作物。由此，沙漠中的發(fā)電站不僅能提供電能，還能生產(chǎn)寶貴的淡水資源，甚至新鮮的蔬菜水果。
“和開發(fā)非洲的石油資源不同，太陽能資源是取之不竭的。”斯特拉布在電子郵件中提到，“在北非和中東大規(guī)模建造太陽能發(fā)電站將推動當?shù)氐募夹g(shù)發(fā)展。”
到2050年，“Desertec計劃”覆蓋的非洲地區(qū)將用上和歐洲一樣的電能和飲用水，這也將滿足這些地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的能源需求。
同時，大批太陽能發(fā)電站的建造和維護工作需要雇用工人，解決當?shù)氐木蜆I(yè)問題。
資金投入需要政治穩(wěn)定
如此龐大的綠色計劃，目前已執(zhí)行到哪一個階段？
對此，斯特拉布透露說，沙漠技術(shù)工業(yè)倡議基金會的成立只是沙漠太樣能項目的第一步，目前，基金會已開始同北非國家的政府、能源企業(yè)展開磋商，現(xiàn)已得到非常積極的反饋。
不過，他坦言，在實際開建之前，撒哈拉沙漠太陽能項目還需要解決政治爭議、法律規(guī)范、金融框架等問題。
歐洲民間智庫“羅馬俱樂部”在近期的一項撒哈拉沙漠太陽能項目研究中指出，“Desertec計劃”需要4000億歐元，其中3500億用于太陽能發(fā)電站，500億歐元用于連接北非、中東和歐洲的輸電線。
“Desertec計劃”協(xié)調(diào)員托爾斯滕杰沃雷克表示，計劃最開始的問題是技術(shù)上是否可行，然而，這個問題已得到解決。接下來的是資金，但足夠的資金投入則需要穩(wěn)定的政治背景，例如政治保證和電價上的保證。
杰沃雷克稱：“我們需要歐洲和非洲取得廣泛的政治共識。如果能做到這一點，讓私人企業(yè)出資就非常容易了。”
他說，默克爾政府公開對項目表示支持，使得“Desertec計劃”前景更為明確，不過，更長遠的目標是吸引私人投資者和私募基金，而非依賴政府預(yù)算。
杰沃雷克預(yù)計，在未來幾個月內(nèi)，將有20家到30家私人企業(yè)作為有投票權(quán)的股東參與項目，另外還有100個企業(yè)作為合作伙伴加入。
此外，Desertec董事會主席杰哈德尼斯還有自己的擔憂：沙漠每6個小時接受到的太陽能，比全人類全年消耗的能源更多。現(xiàn)在技術(shù)已不是問題，投資方也表示出興趣，唯一的問題是如何用最經(jīng)濟的方式把它們轉(zhuǎn)化成電能并輸送給消費者。
德國非政府組織“Eurosolar”的主席、德國下議院議員赫爾曼施爾干脆看不上“Desertec計劃”。
赫爾曼施爾批評該項目當前預(yù)測的開支過低。他的潛臺詞是這個計劃最終耗費的資金將是難以承受的。
相比在非洲沙漠建造大規(guī)模的太陽能發(fā)電站，他更傾向于在歐洲內(nèi)部解決清潔能源供應(yīng)問題。
“當?shù)卣疀Q定用電次序”
既然技術(shù)可行，資源充足，那么歐洲和非洲如何分享這些電能，是否會因此“沖突不斷”？
全球一知名非政府組織的可再生能源項目負責人塞文特斯克（SvenTesk）接受電話采訪時認定，“Desertec計劃”的目標可謂雄心勃勃，在技術(shù)層面理論上這是可行的。然而實際操作“Desertec計劃”時可能遭遇不少具體困難。
“Desertec提出在2050年向歐洲提供15%的電力，但歐洲是否愿意對多于一成的電力依賴進口還是個問題。通常出于能源安全的擔憂，一個國家不會讓進口的電能超過10%。”這是特斯克提到的第一個具體困難。
第二個困難則是：非洲國家也有用電需求，他們都是發(fā)展中國家，這意味著以后的電力需求還要攀升，那么是首先滿足自己的需要，還是先把電賣給歐洲，這也可能成為問題。
特斯克最后提到：在撒哈拉沙漠建造CSP發(fā)電站本身并不困難，然而由于“Desertec計劃”幾乎覆蓋了整個北非和中東，連接這些電站并把電輸?shù)綒W洲，再傳送給歐洲各國所需的電纜是一個非常艱巨的工程。
在特斯克看來，對歐洲而言更現(xiàn)實的做法是向非洲出口CSP技術(shù)，提供技術(shù)方面的援助，而不是急著從非洲進口電能。
他認為，應(yīng)當先幫助非洲國家建立地區(qū)性的CSP發(fā)電網(wǎng)絡(luò)，滿足當?shù)啬茉葱枨螅鹊竭@一行業(yè)成規(guī)模后再考慮向歐洲賣電。
針對特斯克言及的第二個困難，“Desertec計劃”的市場部負責人斯特拉布通過電子郵件表示，未來歐洲和非洲國家就怎樣分享來自沙漠的電能尚未確定方案。不過，一旦撒哈拉沙漠的太陽能發(fā)電站投入運作后，屆時將完全由當?shù)卣疀Q定是首先滿足自己的用電需要，還是出口到歐洲。
太陽能發(fā)電成本可降低
除了擔心非洲相關(guān)地區(qū)的局勢，不少有意參與項目的能源企業(yè)則關(guān)心生產(chǎn)的電是否有價格優(yōu)勢？
“Desertec計劃”協(xié)調(diào)員杰沃雷克坦言：“計劃建造太陽能發(fā)電站的國家不止一個，而是很多，因此，發(fā)電站必須建在沒有政治動蕩或恐怖襲擊風險的國家。非洲和歐洲很不一樣。”
據(jù)介紹，“Desertec計劃”預(yù)計每生產(chǎn)一度電的成本在0.15歐元至0.25歐元之間，而現(xiàn)在歐洲民眾支付電價在0.2到0.22歐元之間，顯然來自非洲沙漠的電太貴了。不過，太陽能發(fā)電成本存在被壓縮的空間。
此外，未來數(shù)十年內(nèi)，由于石化燃料儲備的減少，它們的價格必將持續(xù)攀升，客觀上使太陽能發(fā)電更具價格優(yōu)勢。
特斯克看好沙漠太陽能發(fā)電項目的前景。他強調(diào)，CSP太陽發(fā)電是繼風能和太陽能面板技術(shù)之后的第三大清潔能源技術(shù)。這項技術(shù)有望每年減少47億噸二氧化碳的排量，也就是減少20%的溫室氣體排放。
特斯克建議，在這一行業(yè)起步階段，政府應(yīng)采用電價補貼政策，鼓勵清潔的太陽能電力發(fā)展，直到其具有足夠的價格競爭力。
（編輯：全球電池網(wǎng)）
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