?在世界化石能源日趨匱乏的緊迫關(guān)頭,可再生清潔新能源已經(jīng)成為各國能源戰(zhàn)略的主攻方向,但距離新能源比例過半的目標(biāo)還有較遠路程,尤其是對于世界大國。
面對世界化石能源的緊缺狀況,世界各國均加大了新能源的投資力度。太陽能由于容量大、可再生、潔凈而備受人們的寵愛。世界第一大產(chǎn)油國沙特,利用本國國土50%以上的廣袤沙漠荒地,正在籌備建設(shè)太陽能中心,憑此成為世界“太陽能大國”。日本創(chuàng)世紀(jì)計劃更加激動人心:利用地面上沙漠和海洋面積進行發(fā)電,并通過超導(dǎo)電纜將全球太陽能發(fā)電站聯(lián)成統(tǒng)一電網(wǎng)以便向全球供電。據(jù)測算,到2000年、2050年、2100年,即使全用太陽能發(fā)電供給全球能源,占地也不過為65.11萬平方公里、186.79萬平方公里、829.19萬平方公里。而829.19萬平方公里面僅占全部海洋面積的2.3%,或全部沙漠面積的1/4,甚至只相當(dāng)于撒哈拉大沙漠的面積。這一方案相當(dāng)誘人,由此激發(fā)了世界各國對新能源大規(guī)模開發(fā)的瘋狂熱潮。
鑒于日益趨緊的能源狀況,可再生能源已經(jīng)進入能源戰(zhàn)略的規(guī)劃之中,要求2050年中國50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤中的能源消費量中,非水可再生能源將占15%。而太陽能和風(fēng)能將是該項規(guī)劃中的重中之重。日本核泄露事件所引發(fā)的世界性恐慌仍在發(fā)酵,核安全問題對新能源格局的未來走向再添問號。最為友好的太陽能風(fēng)能即將迎來屬于自己的光明時代。
中國荒漠總面積約為262萬平方公里,占全國總面積的27%,主要集中在大西北地區(qū),是太陽能和風(fēng)能資源最為豐富的地區(qū),太陽能總輻射量相當(dāng)于5500億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。在這些地區(qū)建立大型太陽能基地,以光電轉(zhuǎn)化效率15%計,利用荒漠總面積的1/33,可以獲取25億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能源,相當(dāng)于中國能源規(guī)劃2050年50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的一半,即太陽能和風(fēng)能將在2050年能源結(jié)構(gòu)中達到50%以上,成為所有能源中的絕對主力。
太陽能是人類以目前技術(shù)水平和設(shè)備,立刻就可以利用的、唯一的、取之不盡、用之不絕、高安全性、可再生的清潔環(huán)保型能源。早在2008年,中科院院士、著名電工學(xué)家嚴(yán)陸光就對中國西部“構(gòu)建荒漠地區(qū)大規(guī)模綜合能源基地”提出設(shè)想,只因成本問題至今未能實現(xiàn)。黃河水路大通道的橫空出世,為“構(gòu)建荒漠地區(qū)大規(guī)模綜合能源基地”創(chuàng)造理想條件。
較之光伏發(fā)電,光熱發(fā)電具有更好地發(fā)展前景,許多國家在未來能源規(guī)劃中將其定位為電力的基礎(chǔ)負荷。光熱發(fā)電可實現(xiàn)在沒有太陽的時候仍可不間斷發(fā)電,彌補了光伏、風(fēng)電等新能源不穩(wěn)定、不連續(xù)的缺陷。由于光伏晶硅電池的生產(chǎn)期間難以擺脫高污染與高能耗,盡管光伏發(fā)電適用范圍廣泛,應(yīng)用普及方便,但光熱發(fā)電站的建造與維護對環(huán)境破壞要小得多。另外,光熱發(fā)電比光伏發(fā)電有著更好的現(xiàn)有火電站及電網(wǎng)系統(tǒng)的兼容性。
但建立具有經(jīng)濟性的規(guī)?;柲軣岚l(fā)電站,同時需要大片的土地及豐富的太陽能直射資源。國網(wǎng)能源研究院新能源研究所所長李瓊慧認為,聚光型太陽能熱發(fā)電占地面積較大,適合戈壁、沙漠、鹽堿地、草原等地形,如中國西北是發(fā)展光熱的好地方,但這些地方往往缺水,而太陽能熱發(fā)電需要水來做冷循環(huán),單位耗水大于常規(guī)火電發(fā)電機組和天然氣聯(lián)合循環(huán)。需要水冷系統(tǒng)成為其發(fā)展一大障礙。另外,這些地區(qū)遠離負荷中心,要大規(guī)模利用,還需遠距離輸電。
大通道所構(gòu)筑的海陸空立體交通網(wǎng)絡(luò)和大量水源完全可以彌補上述缺陷,加上大西北廣袤荒漠廉價的土地成本和風(fēng)能資源的匹配,以及大通道下西部大開發(fā)的全面爆發(fā),致使大西北不僅是發(fā)展光熱的好地方,還不缺水,而且負荷中心大多處于方圓一千公里的范圍之內(nèi),輸電損失大為減少,光伏熱電的成本障礙一舉打破。大西北地區(qū)大規(guī)模綜合新能源基地的建設(shè)條件已然成熟。
973國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃太陽能熱發(fā)電項目首席科學(xué)家、中國電氣協(xié)會副理事長黃湘估算,到2020年,中國光熱發(fā)電市場規(guī)??蛇_22.5萬億至30萬億元,熱發(fā)電總量可占全年總發(fā)電量的30%~40%。待新能源基地矗立于廣袤荒漠之時,就是國內(nèi)龐大的潛在光伏熱電市場的開啟之日,中國新能源的大規(guī)模利用時代隨之來臨。
目前還沒有任何世界大國能夠大規(guī)模開發(fā)利用新能源,但大通道下的中國新能源開發(fā)步伐正在按照國際能源署預(yù)測的那樣闊步前進:太陽能將在十年內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)“起飛”,并在2050年前取代化石燃料成為世界上最主要的電力能源。
黃河水路大通道工程將開啟中國大規(guī)模開發(fā)利用新能源的先河,徹底擺脫世界化石能源的日趨匱乏,大舉迎接新能源時代的全面降臨。