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全球最大的太阳能发电站“Desertec计划”采用HVDC输电技术
2009/12/6 23:37:33    

12家欧洲与非洲机构2009年10月30日达成了一项在北非撒哈拉地区建造全球最大的太阳能发电站的“Desertec计划”。预计2050年完成后,该计划将为欧洲提供清洁能源,不仅满足15%的欧洲能源需求,还可让沙漠中的民众绝处逢生,实现沙漠变绿洲的梦想:绵延数公里的银色太阳能反射板收集阳光发电,多余热量用来加热海水并将其变成可供饮用的淡水,在太阳能反射板下的阴凉处更可以种植农作物……


阳光送欧洲,沙漠变绿洲


2009年10月30日,由12家欧洲企业组成的沙漠技术工业倡议基金会(Desertec)成立,正式拉开了撒哈拉沙漠巨型太阳能电力计划序幕。资料显示,“Desertec计划”旨在2050年之前在撒哈拉沙漠建设巨型的太阳能发电站,通过穿越沙漠及地中海的输电线向欧洲提供每年所需15%的电能。若一切顺利,项目最早将从2015年开始将部分电力输送到欧洲,同时也可向北非地区供电。

据报道,让撒哈拉沙漠为未来欧洲提供电力并非突发奇想,而是经过多方长期研究得出的结论,因为北非的太阳辐射强度比欧洲高出整整一倍,而且这里不像欧洲那样会受到季节的影响。除了太阳能发电,“Desertec计划”还将实现撒哈拉“沙漠变绿洲”的梦想,制造一些项目绿色产品。

首先,发电机运作时产生的多余热量可用来加热海水,进行海水淡化,为当地居民提供清洁饮用水,一座250兆瓦发电能力的太阳能发电站每天能净化10万立方米的海水。其次,太阳能反射板若采用菲涅尔反射镜,其下方也能通过少量阳光,这样就可以在下面的阴凉处种植农作物,培育新鲜的蔬菜和水果。
 
因此,到2050年,“Desertec计划”覆盖的非洲地区将用上和欧洲一样的电能和饮用水,这也将满足这些地区经济发展的能源需求。


发电采用CSP技术,输电采用HVDC技术
 

“Desertec计划”史无前例,相关技术自然受关注。该计划核心技术被称为“集光型太阳能发电(CSP)”,其原理是采用抛物面聚光镜将太阳光集中到装有液体的容器中,被加热的液体驱动引擎,产生电能。

与传统的太阳能电池板技术相比,CSP发电机能持续运作,只要储存了足够多的加热液体,它就能连续24小时不间断发电。当长期遭遇阴雨天气,日照不足时,CSP发电站则可以依靠备用的石油天然气等燃料驱动,维持供电。通过使用CSP技术,每平方公里的沙漠每年能产生250百万千瓦小时的电能。

所幸的是,CSP技术应用已有先例。在目前号称世界第一的美国加利福尼亚州太阳能发电站,CSP技术已连续运作超过20年。按计划,美国加州项目将于2011年在加州莫哈韦沙漠落成,投入运行后的太阳能发电量将介于500兆瓦与850兆瓦之间,短期内将成为全球最大的太阳能发电站之一。CSP技术经受了风暴、尘暴和龙卷风的考验,每年损坏率仅有0.4%。当风暴来临时,太阳能反射板能够改变角度,避免受到伤害。

CSP发电站开始运作后,将采用高压直流技术(HVDC)的输电线将电能传送到欧洲。HVDC技术传输的电能每1000公里的损耗约为3%。

到2050年,“Desertec计划”在北非、中东地区建造年发电能力为100吉瓦(1吉瓦=1000兆瓦)的太阳能发电站,其发电能力将超过当地国家本身的用电需求。届时,北非、中东地区的太阳能反射板总面积将达到2500平方公里。


减碳行动吸引参与者


“Desertec计划”需要4000亿欧元,其中3500亿用于太阳能发电站,500亿欧元用于连接北非、中东和欧洲的输电线。在实际开建之前,撒哈拉沙漠太阳能项目还需要解决政治争议、法律规范、金融框架等问题。同时,不少有意参与项目的能源企业还关心生产的电是否有价格优势。

据介绍,“Desertec计划”预计每生产一度电的成本在0.15欧元至0.25欧元之间,而现在欧洲民众支付电价在0.2到0.22欧元之间,显然来自非洲沙漠的电太贵了。不过,太阳能发电成本存在被压缩的空间。此外,未来数十年内,由于石化燃料储备的减少,它们的价格必将持续攀升,客观上使太阳能发电更具价格优势。

由于CSP太阳发电是继风能和太阳能面板技术之后的第三大清洁能源技术,有望每年减少47亿吨二氧化碳的排量,也就是减少20%的温室气体排放,参与企业还算积极。近日,西门子公司表示支持Desertec计划,并会为该计划提供技术上的支持,如太阳能发电技术和风力发电技术。

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