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主题:【原创】德国人在撒哈拉沙漠建太阳能热电站的一些情况 -- 南七

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家园 【原创】德国人在撒哈拉沙漠建太阳能热电站的一些情况

前两天负责这个项目的德国人来给了个讲座。有一些有意思的细节,做一简短汇报。以下信息除特别注明以外,都来自此人讲座。本人概不负责。该教授(以下直呼其名,Muller)和该项目难免有资本主义的局限性,甚至有为统治阶级服务的反动性。希望大家本着“洋为中用,古为今用”的精神,用批判的眼光看待。

先说动机。目前欧洲和MENA(Middle East and North Africa, 中东和北非)的年用电量是4000 Tw.hr, 2050年将翻倍,8000 Tw.hr。主要的增长来自MENA。除太阳能以外的可再生能源(wind, biomass, geothermal, hydro, etc.)只有6000 Tw.hr。但加上太阳能以后就高达630,000 TW.hr。所以德国资本家计划在撒哈拉沙漠里搞太阳能热电站项目(Concentrated Solar Power, CSP)。为了进一步利用中东北非缺水的特点压榨当地人民,还计划将CSP和海水淡化结合起来。

目标:到2050年,15%的欧洲用电量将来自撒哈拉沙漠。Muller特别澄清了一下,其实这些电主要还是供应中东北非的,只是等价于欧洲电量的15%。因为用电增长主要来自中东北非嘛。这样同学们担心的长途输电问题就不大了。在此代表我国广大爱国同胞鄙夷一下,“中东北非用电增长那么多,凭什么呀?伊也配?”

Muller也顺便提了一下输电问题。欧洲想搞一个环欧的超高压直流输电线路,让大伙儿把什么风电,太阳能电,水电,核电,地热的全扔进去。技术上没问题,政治上是大问题。他还对我国的先进的超高压直流输电线表示了敬意。“你看,中国都搞了一个,使了一段了,没事。所以咱们也上吧。”

技术没什么特别的。转化效率大概是15%-16% (电能/日照)。值得注意的是储能方法。CSP比光伏的优势一在于成本,二是可以把太阳能用热能的形式储存起来,天黑以后再慢慢用。Muller的原话,“We can store heat extremely well.”以前的储存介质是硅油或熔融的盐,很贵。德国人新开发的介质是混凝土,比盐便宜40%。当然工艺上有讲究,否则热胀冷缩很快就裂缝了。白天用阳光加热到600oC, 晚上用蒸汽发电的时候降到300-400oC。

一套储热装置可以发电6小时。所以用3套储热装置可以保证一天24小时发电。按照Muller的计算,这样运转,80%的太阳能都可以用上。注意,不是转化率,是利用率。

至于大家关心的沙尘暴问题,答案很简单。首先,北非沙漠大部分是砾石 (Rocks),沙尘暴不多。如果来了,把反射镜面朝下即可。想起了马三立老先生的相声,“治痒痒秘诀”,到没人地方打开,小纸条上写着,“挠挠。”顺便说一句,阿拉伯半岛沙尘暴比较多,空气多灰,利用价值比起撒哈拉大打折扣。

反射镜上积灰了怎么办?喷水,擦!当然是机器人擦。西班牙人早用上了。这么规则的系统,搞一套机器人清洗系统太容易了。用水量只是全部水量的1%。大部分水是冷却用的。

加州的太阳能热电自1981年起,运转了20年,没有发现镜面反射率有下降。(印象中光伏电池的效率随使用时间下降的很快,不知可对?)

还有一个问题,充分体现了德国人的严谨。那就是,选址。作为一名醉心于“大干快上,只争朝夕”的中国热血男儿, 本来没把选址当一个难题。沙漠嘛,哪儿建不是建,到哪儿不是战天斗地。只要不奔死海去,那里盐度大,怕是腐蚀厉害。“埋骨何须桑梓地,人生何处不青山。”可是德国人思维比较独特,非得精工出细活。先找一个点,测上一两年的数据,和卫星数据比较,拟合一个模型出来。然后用过去20年的卫星数据,把大区域的数据计算出来。然后再选合适的地方。Muller 的报告说的明白,一年的日照variation太大,多年的才说明问题。而且影响因素不光是光照,还有温度,湿度,灰尘浓度,等等。原话就是,“海了去了。”难怪德国人办事慢,这建个厂先选址就得两年。

话又说回来了。一个电站是指着用50年的。每年阳光利用率差个5%,这么多年下来也不老少钱了。

现在德国的CSP还热门了。除了北非,阿布扎比也请他们去论证了。阿拉伯人尤其想解决海水淡化问题。以卡塔尔为例。按Muller的估算,要满足100万卡塔尔人的生活和农业用水(指不依赖国外,自己生产出所需的全部粮食,蔬菜和肉类),需要的太阳能热电占地100-200平方公里。这可是按阿拉伯沙漠的光照算得。如此说来,用这方法给华北供水似乎困难很大。

最后是投资回报。假设在沙漠里建电站,土地没成本。按Muller教授的意思,8个月就可收回投资(难道是我听错了?)。存疑。也可能是按德国的补贴电价,0.5欧元一度电算得。那还算合理。

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