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将赤道太阳能发电输送至全球 真的可能吗?
  • 2016-03-30 10:42:29
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  • 来自:国家电网报

全球能源互联网由战略构想到实践落地,引起能源界对智能电网、特高压电网、清洁能源等领域的广泛关注。在全球气候变暖、化石能源逐渐枯竭的紧迫现实下,人们探索更加高效、清洁利用能源的新途径。赤道地区蕴藏着极其丰富的太阳能资源,如果合理开发,科学分配,高效利用,将对调整全球能源结构、拉动经济增长、推动世界可持续发展产生重大影响。

那么,赤道地区到底蕴藏着多少太阳能资源?太阳能基地选在哪里?赤道太阳能可以输送到什么地方?本报摘选国家电网公司近日发布的赤道太阳能开发研究报告,为大家详细解析。

1.问:赤道地区储存了多少太阳能资源?

答:赤道重点地区太阳能资源技术可开发量合计约936000TWh/a。

太阳能是全球资源量最大、分布最广的清洁能源,仅开发理论蕴藏量的万分之五就可以满足全球的能源需求。北非、东非、中东、澳大利亚等赤道地区(纬度±30°范围及周边)是全球太阳能资源最富集的地区,资源量占全球总量的30%以上。赤道地区纬度低、太阳直射多,散射少,部分地区年辐照强度超过2400千瓦˙时/平方米,发电利用小时比中国东部负荷中心地区高一倍以上。

赤道地区的太阳能资源一类地区主要包括北非、东非、南非、西亚、澳大利亚、南美洲西部的广大地区,年辐照强度在2100千瓦˙时/平方米及以上,人口密度低,可利用面积大,开发潜力大,是全球太阳能基地开发的重点地区。赤道重点地区太阳能资源技术可开发量合计约936000TWh/a。

2.问:赤道太阳能开发,时机成熟了吗?

答:当前,太阳能发电技术经济性显著提升,全球太阳能装机增速不断加快。赤道太阳能开发,已具备技术基础和需求基础。

近年来,太阳能发电的技术经济性显著提升。2010年以来,太阳能发电单位投资水平已下降70%。预计未来5~10年,太阳能发电成本将与化石能源相当甚至更低。为实现全球碳减排控制目标,预计2050年全球太阳能发电量将占总发电量的35%左右,成为主导能源之一。

2000年以来,全球太阳能发电装机快速增长,年均增速达到46.9%,居各类可再生能源之首。截至2014年年底,全球太阳能发电装机达到1.8亿千瓦,主要分布在德国、中国、日本、美国、意大利等赤道地区以外国家,约占94.7%。赤道地区太阳能开发规模较小,发电装机仅占5.3%。未来赤道地区太阳能开发潜力巨大。

3.问:赤道哪些地区适合建设太阳能基地?

答:根据研究报告,北非、亚洲、北美洲南部、南美洲西侧和澳大利亚,都比较适合开发建设太阳能基地。

太阳能基地的选取原则为:气候合适,地理可用,靠近主要输电通道,良好基础设施。研究人员表示,结合各大洲太阳能资源评估成果,近中期推荐开发热带沙漠气候地区的大型太阳能基地,如北非太阳能基地、亚洲西部太阳能基地、南美洲西侧太阳能基地和澳大利亚太阳能基地等。因考虑到建设及运维难度,这份研究成果未考虑沙漠腹地的太阳能开发。

˙北非太阳能基地

北非沿海地带有人口聚居,内陆是撒哈拉沙漠。北非太阳能基地主要包含西部基地、中部基地和东部基地等三个太阳能基地。

˙亚洲西部太阳能基地

太阳能基地位于阿拉伯半岛东部,波斯湾沿岸,包括沙特阿拉伯东部小片地区、阿联酋和阿曼东部地区,以沿海平原和沙漠地区为主,水资源充足。

˙南美洲太阳能基地

太阳能基地位于秘鲁南部和智利北部的太平洋沿岸狭长地区,考虑到安第斯山脉、城市、采矿区的影响,实际可开发面积有限。

˙澳大利亚太阳能基地

太阳能基地位于北部地区达尔文港附近的草原地带,水资源丰富,地势较为平坦。

˙北美南部太阳能基地

太阳能基地位于墨西哥奇瓦瓦州和美国、墨西哥交界处的高原地区,是北美洲太阳辐射强度最大的地区,开发潜力巨大。

4.问:未来,哪些地方可以享受到赤道的太阳能发电?

答:欧洲、亚洲、南美洲、非洲、大洋洲等等,都能享受到赤道太阳能清洁电力。

根据全球可再生能源开发与利用格局研究成果,北非太阳能基地、亚洲西部太阳能基地、南美洲太阳能基地和澳大利亚太阳能基地电力外送以陆地输送优先,尽量降低跨海距离和总体输电距离,保障输电技术经济性。

北非太阳能基地电力将主要送欧洲,以及通过亚洲西部地区与亚洲联网;南美洲太阳能基地主要向东部的巴西负荷中心地区送电;亚洲西部太阳能基地一方面向人口众多的南亚地区送电,一方面与北方地区相连,成为连接亚洲、欧洲、非洲地区的重要枢纽;澳大利亚太阳能基地将通过一系列太平洋岛链,向人口众多、资源匮乏的东南亚地区送电。

通过以上输电通道的建设,不仅可以解决赤道地区太阳能发电电力外送问题,而且可以实现南、北半球有关大洲电网的互联,利用时差和季节差获取联网效益。此外,通过亚洲西部太阳能基地还可以构建连接欧亚电网的南通道。

5.问:开发赤道地区太阳能资源将释放哪些红利?

答:开发赤道地区太阳能资源,不仅是促进社会可持续发展、解决环境问题的良方,也是带动世界经济增长、促进地区和平、实现全球共同富裕的有力抓手。

开发赤道地区太阳能,将有力促进能源和人类社会可持续发展。

一方面,能满足当地经济社会发展的电力需求,带动当地经济发展。另一方面,将电力大规模、远距离输送到全球主要负荷中心地区,以资源开发带动地区经济发展,对实现经济社会与能源环境的和谐发展、实现COP21大会制定的全球碳减排控制目标具有重大意义。

赤道地区,除澳大利亚之外,其他国家多属于发展中国家,未来地区经济将继续快速发展,将面临电力消费刚性增长阶段。这些发展中国家和地区的发电结构以化石能源为主,且多数存在电力供应紧张问题,非洲地区无电人口约6亿。在全球应对气候变化发展背景下,大力开发太阳能等可再生能源资源,抓住发展契机,不仅是变资源优势为经济增长动力,缩小南北差距、实现全球共同富裕的重要战略机遇,也是保障当地电力供应,实现“人人享有可再生能源”的重要举措,是实现全球应对气候变化目标的重要选择。

结语

用上赤道太阳能发电,完全可以预期。

用上赤道太阳能发电,是基于理论研究与技术实践的战略构想。

目前,关于赤道地区太阳能基地开发,已有大量研究和基础,如北非沙漠太阳能计划、泛亚能源基础设施构想、安第斯国家电力联网系统等。同时,开发赤道太阳能基地,并将电力输送到负荷中心地区具有较好的经济竞争力。而且,赤道地区到北半球负荷中心以陆地通道为主,在现有的±1100特高压直流输电技术的经济距离范围内,技术层面不存在障碍。

开发赤道太阳能非一时一地一国之事,面对北非、中东地区复杂的地缘政治和国际关系,我们还需要在解决技术经济问题的同时,建立合作共赢发展机制,推进地区各国在开发可再生能源、促进地区经济发展、实现全球减排目标等方面的合作。

【责任编辑:sunny.zhou】
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关键字阅读: 太阳能发电 赤道
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