撒哈拉沙漠每年從太陽獲得約(yue)2200萬兆(zhao)瓦(wa)時的能(neng)量,這(zhe)比(bi)人類每年消耗的能(neng)源還要多100倍(bei)。
作為光熱人,你是(shi)否也曾(ceng)有過這(zhe)種(zhong)幻(huan)想(xiang):如(ru)果把光熱電站“種(zhong)在”世界上最大的沙漠——撒哈拉沙漠,困擾全球的能源危機是(shi)否就可迎刃而(er)解?
對于光資源條件要求較高的光熱發電似乎很適合撒哈拉沙漠,該區域平均DNI(即Direct Normal IrradianceI/太陽直接法向輻射,是確定是否適合建設光熱電站的關鍵參數)為(wei)2500–2800 KWh/m2/yr,光資源非常豐(feng)富。
同時,撒哈拉(la)沙漠陽光(guang)直(zhi)射、云層少(shao)和(he)終年高(gao)溫(wen)等氣候特點可以使(shi)光(guang)熱發電(dian)系統的(de)發電(dian)效(xiao)率(lv)更高(gao)。
當然(ran),基于目前(qian)相(xiang)對(dui)較高的(de)光熱發電(dian)成本,這仍(reng)只(zhi)能是一(yi)(yi)種幻想,但(dan)不妨礙相(xiang)關人(ren)士對(dui)于這一(yi)(yi)幻想進行進一(yi)(yi)步推演(yan)測算。
直接公(gong)布答(da)案:按照測算,以(yi)美國(guo)110MW新月沙(sha)丘太陽能(neng)項目的(de)發電(dian)表現為參照,全球每年(nian)23398TWh的(de)用(yong)電(dian)消耗僅需在約146237平方公(gong)里(li)的(de)撒哈(ha)拉(la)沙(sha)漠中建設光(guang)熱電(dian)站即(ji)可滿足【詳見(jian)下(xia)圖】。
注:測算參考新月沙丘項目的相關數據,該項目集熱器總面積為296英畝(1200000m2);DNI為2685 kWh/m2/yr;年凈產量在196GWh以上;那么每平方千米的年凈發電量則為196GWh/1.2 km2=163 GWh/km2=0.16 TWh/km2;撒哈拉沙漠平均DNI為2500–2800 KWh/m2/yr,電力凈輸出也按照0.16 TWh/km2進行估算。
圖片來自WORLD-OF-ENGINEERING
由上圖紅(hong)色區域比(bi)對(dui)可見(jian),146237平方公里約占撒(sa)哈(ha)(ha)拉沙漠的1/64;同理見(jian)上圖,如(ru)需滿足亞太(tai)、歐洲(zhou)等(deng)地區年用電需求,則需在面(mian)積更(geng)小的撒(sa)哈(ha)(ha)拉沙漠建設(she)光熱電站即(ji)可滿足【具(ju)體測算數(shu)據見(jian)下表】。
雖然上述只是脫離(li)實際(ji)的(de)測算(suan),但目(mu)前確已有(you)光熱發電項(xiang)目(mu)在撒哈拉沙漠西北邊緣地區落地,那就是目(mu)前世(shi)界上已建成(cheng)投運的(de)最(zui)大太陽能綜合體項(xiang)目(mu)Noor Ouarzazate。
Noor Ouarzazate綜合體項目(mu)(mu)配(pei)置了160MW的(de)NOOR1(槽式)和200MW的(de)NOOR2(槽式)以及150MW的(de)NOOR3(塔(ta)式)三座光熱(re)項目(mu)(mu),光熱(re)總裝機510MW,光伏裝機約70MW。
由此,我們(men)也(ye)可以期待未來(lai)來(lai)自撒(sa)哈拉沙漠的太陽(yang)能(neng)能(neng)夠為人類能(neng)源供應和應對氣候變(bian)化做(zuo)出更多貢獻。