利用太陽能聚熱發(fā)電 沙漠太陽能電力供全球

    專家認為，明智的能源投資是在光照豐富的沙漠地帶，而不是鈾礦或者石油鉆井。

    CSP的原理是利用鏡子將太陽光線聚焦在一個裝有某些氣體或液體的管道或容器，將氣體或液體加熱到400攝氏度，然后帶動傳統(tǒng)的汽輪機發(fā)電。(圖為一個建在荒漠地帶的“太陽能農(nóng)場”)

    利用沙漠的太陽光就能夠解決全球能源危機，這是日前兩位德國科學(xué)家在提交給德國政府的兩份科學(xué)報告中提出的。科學(xué)家指出，利用一種叫太陽能聚熱發(fā)電的技術(shù)，只要將放大鏡覆蓋地球上沙漠地帶的0.5%面積就能足全球的電力需要，而且能夠同時給沙漠地區(qū)提供豐富的淡化水，讓沙漠附近城市享受舒服的空調(diào)。

    而這種技術(shù)就像小孩子在物理課上用放大鏡令太陽聚焦在紙上燒一個洞那么簡單。

    受雇于德國政府的科學(xué)家杰拉德·科奈斯博士和弗蘭茨·特里布博士在日前提交的兩份報告中指出，歐洲、中東和北非應(yīng)當共同合作，使用太陽能聚熱發(fā)電(CSP)技術(shù)在北非沙漠地帶建設(shè)占地廣闊的太陽能農(nóng)場。

　　太陽能聚熱發(fā)電優(yōu)勢大

    太陽能聚熱發(fā)電(CSP)并不是一個新技術(shù)。早在15年前，在美國加利福尼亞州的莫哈韋沙漠就建立了9個太陽能聚熱發(fā)電站。此后，美國內(nèi)華達沙漠、西班牙南部、澳大利亞甚至是瑞士都充分利用豐富的太陽能建立了類似的發(fā)電站。

     CSP有各種不同的形式，但是有一點是共通的，那就是利用鏡子將太陽光線聚焦在一個裝有某些氣體或液體的管道或容器，將氣體或液體加熱到400攝氏度，然后帶動傳統(tǒng)的汽輪機發(fā)電。經(jīng)歷的過程都是收集太陽能并轉(zhuǎn)變成熱能，再轉(zhuǎn)換熱能變成電能。

    巨大的鏡面造成的陰影區(qū)，可以用來搞園藝，灌溉用水是發(fā)電站產(chǎn)生的冷卻淡化脫鹽水。這些冷水還可以用于空氣調(diào)節(jié)。這就意味著，建一個發(fā)電站，不僅能夠提供電力，還能提供淡水和空調(diào)。

    這種形式的太陽能利用還有一個其他形式的太陽能所無法比擬的優(yōu)勢，即太陽能所燒熱的水可以儲存在巨大的容器中，在太陽落山后幾個小時仍然能夠帶動汽輪發(fā)電。

    兩位科學(xué)家在提交德國政府的報告中估算了CSP發(fā)電的成本。CSP每覆蓋1平方公里每年可以產(chǎn)出相當于150萬桶石油的生產(chǎn)量。按目前的技術(shù)，建一個發(fā)電站的成本相當于每桶50美元的石油價格。

    有淡化水及空調(diào)的功能

    不過，當巨型鏡子的生產(chǎn)能夠達到工業(yè)化程度時，成本可能降到相當于每桶20美元的石油價格。跟如今的石油每桶60美元的價格相比，太陽能聚熱發(fā)電還是很有競爭力的。而且太陽能是取之不盡的潔凈能源。

    科奈斯博士說，單純從發(fā)電方面，太陽能聚熱發(fā)電還無法跟天然氣競爭，但是加上淡化水以及空調(diào)的功能，CSP比天然氣要便宜，而如果再加上減少二氧化碳排放量的功能，那么絕對跟天然氣有得一比。

    困難

    推廣不容樂觀

    目前，在歐洲、中東和北非三個地區(qū)的一批科學(xué)家已經(jīng)建立了一個組織——“跨地中海再生能源合作”組織。

    “跨地中海再生能源合作”組織的科學(xué)家們希望德國總理默克爾能夠利用明年德國做歐盟輪值國主席和八國峰會東道國的機會勸說歐盟達成建立歐盟直流電網(wǎng)的協(xié)議，并推廣CSP項目。

    但是前景并不容樂觀，因為大國的領(lǐng)導(dǎo)人對CSP的潛力毫無所知。上周，歐洲超過30個國家同意花費70億英鎊在法國建立實驗型的聚變反應(yīng)堆。批評者認為在未來50年內(nèi)，這個聚變反應(yīng)堆都不會產(chǎn)生任何電力。而科學(xué)家指出，如果把這部分資金投入建設(shè)CSP，那么這種簡單的技術(shù)就可以立即帶來回報，不用等到2056年。

    “核電目前占了全球3.1%的能源供應(yīng)，短期內(nèi)很難提高供應(yīng)量。但是CSP可以提供30%甚至300%的未來能源需要，而且更簡單，安全，成本更低。”專家說。

　　配套設(shè)施

    高壓直流電網(wǎng)輸送替代能源

    兩位科學(xué)家還建議，歐洲應(yīng)當建立一個新的高壓直流電網(wǎng)，輕松、高效地收集各種替代能源一起輸送到歐洲各地。除了北非的太陽能農(nóng)場發(fā)電外，英國的風(fēng)力發(fā)電、挪威的水能發(fā)電以及中歐的生物量(biomass)發(fā)電和地?zé)岚l(fā)電所產(chǎn)生的電力都可以被收攏在這一個電網(wǎng)中。即便歐洲不用任何煤、石油、天然氣和核電，到2050年，這一電網(wǎng)提供的電力也足以滿足整個歐洲的需要。而在此期間，可以將發(fā)電所產(chǎn)生的二氧化碳排放量降低70%。

    歐洲目前主要的電力網(wǎng)是交流電網(wǎng)，對于長途運輸電力不太合適，因為太多電力會在中途丟失，而利用直流電纜每1000公里電力才損失3%。

    前景

    新的能源出口來源

    沙漠地帶土地充足而且地價便宜，更重要的是，在酷熱的沙漠地帶，太陽光照是北歐的三倍。

    特里布博士指出，將太陽能電力出口到歐洲將會成為最廉價的電力出口方式。北非國家阿爾及利亞已經(jīng)通過輸油管道將大量石油和天然氣輸送到歐洲，但是，阿爾及利亞潛在的太陽能資源可以令其成為更大的能源供應(yīng)國。而那些擔(dān)心替代能源會減少石油需求量的歐佩克的許多成員國地處幅員遼闊的沙漠地帶，如果將太陽能充分利用，又可以成為一個能源出口創(chuàng)匯的新途徑。