如果你去撒哈拉沙漠,你可能會(huì)被那里的陽光和炎熱以及天空的清澈所震撼(小編沒去過)。除了一些綠洲外,這里幾乎沒有植被,這世界上最大的沙漠被巖石、沙子和沙丘覆蓋。
雖然這里對(duì)生存來說是一種挑戰(zhàn),但是撒哈拉沙漠太陽的能量足以為地球提供大量的太陽能。
撒哈拉沙漠能提供多少電能
有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)撒哈拉沙漠有906萬平方千米。如果這片沙漠是一個(gè)國家,它將是世界第五大國——比巴西還大,比中國和美國略小。
據(jù)美國宇航局估計(jì),每平方米每年平均接收2000到3000千瓦時(shí)的太陽能。
這意味著,如果撒哈拉沙漠的每一寸土地都吸收了太陽能量的話,那么每年可用的總能量將超過220億千瓦時(shí)(GWh)。
這絕對(duì)是個(gè)巨大數(shù)字,這意味著一個(gè)覆蓋整個(gè)沙漠的假想太陽能發(fā)電廠的發(fā)電量將是世界上最大的發(fā)電站的2000倍,而世界上最大的發(fā)電站每年的發(fā)電量僅為10萬千瓦時(shí)。
事實(shí)上,它的產(chǎn)量相當(dāng)于每天360多億桶石油的消耗,也就是每人每天5桶左右。在這種情況下,撒哈拉沙漠的發(fā)電量可能是歐洲的7000多倍,而且?guī)缀鯖]有碳排放。
更重要的是,撒哈拉沙漠還有一個(gè)優(yōu)勢,它離歐洲非常近。北非和歐洲之間最短的距離在直布羅陀海峽,大約只有15公里。
但即使是更遠(yuǎn)的距離,跨越地中海的寬度也是完全可行的——畢竟,世界上最長的水下電力電纜在挪威和荷蘭之間近600公里。
沙漠供電計(jì)劃
在過去十年左右的時(shí)間里,科學(xué)家們一直在研究撒哈拉沙漠太陽能如何滿足當(dāng)?shù)厝找嬖鲩L的能源需求,并最終為歐洲提供電力,以及這在實(shí)踐中可能如何發(fā)揮作用。
撒哈拉沙漠:Desertec
這些學(xué)術(shù)見解已被翻譯成嚴(yán)肅的計(jì)劃。最引人注目的是沙漠技術(shù)(Desertec)項(xiàng)目。
該項(xiàng)目于2009年宣布,它很快從多家銀行和能源公司獲得了大量資金,不過5年后大部分投資者以成本高昂為由撤出,該項(xiàng)目現(xiàn)在已基本崩潰。
這些項(xiàng)目受到各種政治、商業(yè)和社會(huì)因素的阻礙,包括該區(qū)域缺乏迅速發(fā)展條件。
最近的提議包括突尼斯的TuNur項(xiàng)目,該項(xiàng)目的目標(biāo)是為200多萬歐洲家庭供電;還有摩洛哥的Noor綜合太陽能發(fā)電廠也計(jì)劃向歐洲出口能源。
實(shí)現(xiàn)的可能性
在這方面,目前有兩種實(shí)用的太陽能發(fā)電技術(shù):聚光太陽能發(fā)電(CSP)和常規(guī)光伏太陽能電池板發(fā)電。每種方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)。
聚光太陽能利用透鏡或鏡子將太陽的能量集中在一個(gè)點(diǎn)上,這個(gè)點(diǎn)會(huì)變得非常熱。然后這些熱量通過傳統(tǒng)的汽輪機(jī)發(fā)電。一些系統(tǒng)使用熔融鹽來儲(chǔ)存能量,允許在夜間發(fā)電。
聚光太陽能發(fā)電似乎更適合撒哈拉沙漠,因?yàn)槟抢镪柟庵鄙?,云層稀少,溫度較高,效率更高。
不過透鏡和鏡子可能被沙塵暴覆蓋,而渦輪和蒸汽加熱系統(tǒng)仍然是復(fù)雜的技術(shù)。但是這項(xiàng)技術(shù)最重要的缺點(diǎn)是它對(duì)稀缺水資源的利用。
而光伏太陽能電池板則直接利用半導(dǎo)體將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。它是最常見的太陽能發(fā)電類型,因?yàn)樗瓤梢赃B接到電網(wǎng),也可以在單個(gè)建筑物上小規(guī)模使用。在多云天氣下也能提供合理的產(chǎn)量。
但其中一個(gè)缺點(diǎn)是,當(dāng)太陽能電池板過熱時(shí),它們的效率會(huì)下降,在世界上的一些地方,夏天的溫度很容易超過45℃。另一個(gè)問題是沙塵暴會(huì)覆蓋太陽能電池板,進(jìn)一步降低其效率。
這兩種技術(shù)可能都需要一定數(shù)量的水來清潔鏡子和面板,這取決于天氣,這也使得水成為一個(gè)重要的考慮因素。
大多數(shù)研究人員建議將這兩種主要技術(shù)結(jié)合起來開發(fā)一個(gè)混合系統(tǒng)。
撒哈拉沙漠的一小部分就能產(chǎn)生目前整個(gè)非洲大陸所能產(chǎn)生的能量。隨著太陽能技術(shù)的進(jìn)步,產(chǎn)品只會(huì)變得更便宜、更高效。
撒哈拉沙漠可能不適合大多數(shù)動(dòng)植物生存,但它確實(shí)有可能為整個(gè)北非乃至更遠(yuǎn)的地區(qū)帶來可持續(xù)能源。
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