構(gòu)建低碳社會的愿景與情懷!清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院政策研究室主任何繼江博士早于2016年就提出在千里川藏公路沿線建光伏發(fā)電景觀長廊,這同軟銀孫正義在蒙古國建設(shè)超級光伏電站,發(fā)電量輸送日本,包括美國總統(tǒng)特朗普在美墨邊境修筑千里光伏墻有異曲同工之妙。
何繼江博士
2017年,提出同樣愿景的還有國家電網(wǎng)公司舒印標(biāo),提出在中國西部建立超大型光伏基地與超級電網(wǎng);國際上新能源電動汽車巨頭特斯拉也提出在美國沙漠區(qū)建設(shè)若干個單體一億千瓦級超級光伏電站,滿足全美國一半電力需求;醞釀十年的非洲沙漠建設(shè)超大型光伏發(fā)電基地輸送歐洲電力的方案有重啟跡象。
來自外媒報道:
特朗普美墨邊境欲建三千里光伏長城
特朗普不是執(zhí)意要在美墨邊境建墻嗎?不是經(jīng)費(fèi)沒有著落嗎?荷蘭一家設(shè)計所(FARO)為特朗普總統(tǒng)獻(xiàn)計獻(xiàn)策,設(shè)計了Trump Power Wall(TPW),把這座分割兩國邊境的墻變成造福兩國的光伏墻。
按照這個創(chuàng)意,每英里的光伏墻每年可發(fā)電1600兆瓦時,收益16萬美元。這樣,2000英里的光伏墻每年發(fā)電量占到墨西哥電力消費(fèi)的5%,收益3.2億美元,墨西哥可以用這個錢來支付建墻的費(fèi)用。另外,在美國一側(cè),還可以做“光伏+農(nóng)業(yè)”,從種植業(yè)獲得收益。
據(jù)外媒報道,近期,欲對中國光伏產(chǎn)品加增關(guān)稅的特朗普政府啟動三千里美墨邊境墻的設(shè)計招標(biāo),卻將光伏墻作為優(yōu)選方案。
而中國,不少行業(yè)機(jī)構(gòu)與人士對南水北調(diào)光伏工程建議踴躍。
光伏測試網(wǎng)
在南水北調(diào)工程的水渠上建設(shè)光伏電站,或有以下好處:
1. 不占用土地,利用空閑的水面
隨著光伏系統(tǒng)成本的下降,屋頂、地面等基礎(chǔ)設(shè)施的租用在光伏系統(tǒng)中的成本占比越來越高。南水北調(diào)工程利用自己的空閑水面,不管是做漂浮電站,還是懸空于水面,建設(shè)成本都會降低不少。而且,南水北調(diào)工程的水利設(shè)施用途基本穩(wěn)定,25年內(nèi)改變用途的可能性較小,對于投資的穩(wěn)定回報測算有較大意義。
2. 利用光伏發(fā)電降低投資成本
南水北調(diào)工程是國家重點(diǎn)項(xiàng)目,投資規(guī)模巨大,建設(shè)周期長。通過建設(shè)光伏電站,可以在一定程度上降低融資成本,增加投資回報。
3. 利用光伏發(fā)電減少蒸發(fā)量,減少塵土沉淀
南水北調(diào)工程全程超過三千公里,幾乎全部暴露于空氣中,所經(jīng)過的地區(qū)都是內(nèi)陸地區(qū),晴天多、風(fēng)大、空氣干燥、雨天少。在陽光直射和空氣流動下,自然蒸發(fā)量不可忽視。通過在水面上方建設(shè)光伏電站,可以有效地減少自然蒸發(fā),并且減少飛揚(yáng)的塵土落在水中的可能性,一定程度上減少了清淤等維護(hù)。
當(dāng)然,水面上加裝光伏發(fā)電后,如何將雨水導(dǎo)入水體,是設(shè)計過程中需要考慮的,這一點(diǎn)并不難。
4. 有利于綠色電力推廣、科普;推進(jìn)環(huán)保理念,拉動分布式光伏投資建設(shè)
南水北調(diào)光伏開發(fā)工程涉及北京、天津、河北、山東、河南、江蘇、湖北等省市,涉及省市大部分是我國受霧霾影響較大的城市,南水北調(diào)項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)完成,可減少二氧化碳排放500萬噸,減少燃煤消耗 200萬噸,相當(dāng)于植樹6億棵。
南水北調(diào)光伏工程的實(shí)施,相當(dāng)于在三千多公里的沿線建成了光伏科普的示范項(xiàng)目,強(qiáng)勢推動沿線城鄉(xiāng)居民對光伏發(fā)電的了解,對于在內(nèi)陸地區(qū)利用屋頂、荒山、閑置設(shè)施建設(shè)光伏發(fā)電,對于內(nèi)陸地區(qū)實(shí)施光伏扶貧有深遠(yuǎn)的影響。
5. 南水北調(diào)工程可以作為光伏項(xiàng)目的綜合實(shí)驗(yàn)場所
南水北調(diào)工程,全程3000多公里,全部是水面,沿途經(jīng)過湖北、河南、山東等多個中部省份,氣候環(huán)境差異大,可以利用沿線特點(diǎn)對光伏產(chǎn)品做綜合應(yīng)用評估。特別是對于驗(yàn)證光伏組件抗PID功能的多樣性選擇、驗(yàn)證各種支架安裝方式等有很好的效果。
南水北調(diào)光伏工程一旦立項(xiàng),該項(xiàng)目將成為中國光伏開發(fā)最大的示范工程、科普工程,對于可再生能源的發(fā)展、對于光伏扶貧、光伏分布式的推動和發(fā)展有重大影響。
2016年南水北調(diào)工程中線干線工程建設(shè)管理局啟動規(guī)劃招標(biāo),后傳爭議較大,目前未向社會公開規(guī)劃成果。
有智庫進(jìn)一步分析建議:
現(xiàn)在南水北調(diào)中線主干渠寬約40米,總長一千四百多公里,除去暗渠、涵洞部分,假設(shè)可鋪設(shè)光伏電池板長度為1000公里;在明渠上架設(shè)半圓形拱架,假設(shè)有效光照面積寬度仍為40米,即每25公里長的渠道可形成1平方公里光伏電池板鋪設(shè)面積,全干渠共有40平方公里鋪設(shè)面積。按一般光伏電池板發(fā)電效能計算,每1KW發(fā)電量需要8平米鋪設(shè)面積,40平方公里光伏電池板發(fā)電能力為500萬KW。長江三峽滿負(fù)荷發(fā)電總功率為2240KW,一般也就是2000KW左右,這就相當(dāng)于四分之一個三峽水電站了!當(dāng)然,主干渠先寬后窄,平均可能不到40米,但如果圓拱型支架能延展到沿岸公路上方,寬度將大大增加,總面積還是非常可觀的。
這500萬KW的電量,用于中線提水、照明、管理太富富有余了。按歐洲理論計算,每一平方英里的光伏電池,可以產(chǎn)生60萬人口日用的電能,四十平方公里相當(dāng)于十五多平方英里,這條發(fā)電巨龍能滿足900萬人口的日常生活用電。
這500萬KW的電量是綠色的,如果由火力發(fā)電廠產(chǎn)出需要年耗標(biāo)準(zhǔn)煤750~900萬噸,試想一下,這將減少多少空氣中的二氧化碳和霧霾,減少多少投入環(huán)保的費(fèi)用!
如前所說,輸水主干渠被封閉后,還能解決水量蒸發(fā)損耗,起到防止傳輸污染和凍結(jié)的作用,降低維護(hù)復(fù)雜性和成本。
當(dāng)然,為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),還必須解決很多技術(shù)性問題,需要投入大量科研費(fèi)用。然而,這些技術(shù)問題的解決,將把我國的光伏能源事業(yè)推向新的高峰。試想一下,我國有多少人工灌溉主干渠道、有多少高鐵、多少高速公路,這些“干線”建設(shè)時占用了大量良田,只做單一用途太過可惜,如果在不增加征用土地的前提下能把這些“干線”都建成一條條發(fā)電巨龍,會是怎么樣的景象?我國綠色電能的比例,一定能像西德那樣達(dá)到百分之五十以上!那時候,祖國的天將更藍(lán),水將更清,原野將更綠,山河將更加壯美!
河南一家光伏企業(yè)為南水北調(diào)光伏工程設(shè)計的效果圖,也可供何繼江博士的川藏天路工程參考。
此外,如果我國能率先實(shí)現(xiàn)以上設(shè)想,將大大提高這方面的出口競爭能力,為實(shí)現(xiàn)“一帶一路”宏偉目標(biāo)增添巨大的吸引力。
能否由中央政府牽頭,集中有關(guān)部門專家作可行性分析,并先在某段主干渠上作小型試驗(yàn),摸索理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以利制定規(guī)劃,全面推廣。
希望這一愿景早日實(shí)現(xiàn)。
川藏線天路光伏工程、南水北調(diào)光伏工程點(diǎn)評
何繼江博士的川藏線光伏工程建議,與南水北調(diào)光伏工程有異曲同工之妙。
南水北調(diào)工程是國家特重點(diǎn)工程,同南水北調(diào)工程經(jīng)過幾代領(lǐng)導(dǎo)人、幾十年反復(fù)論證一樣,南水北調(diào)光伏要正式上馬,或需經(jīng)歷波折,科學(xué)有序推進(jìn)、關(guān)注南水北調(diào)光伏工程,并對工程上馬持積極支持意見的光伏創(chuàng)新實(shí)踐組織陰存琦認(rèn)為:在目前火爆的光伏開發(fā)熱潮中,項(xiàng)目放一放,廣泛論證、精心設(shè)計,能在“十三五”結(jié)束后啟動,建設(shè)能代表中國光伏最高成就水平的中國光伏長城,不失為良好的愿景。
如智庫單位建言:我國有多少人工灌溉主干渠道,有多少高鐵,多少高速公路,這些“干線”建設(shè)時占用了大量良田,只做單一用途太過可惜,如果在不增加征用土地的前提下能把這些“干線”都建成一條條發(fā)電巨龍,會是怎么樣的景象?該提議也在何繼江博士近期發(fā)布的“2035年全民光伏發(fā)展研究報告”征求意見稿中有詳解。
濟(jì)南的光伏高速公路已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了階段性歷史突破,天路光伏工程、南水北調(diào)光伏工程,離我們還會遠(yuǎn)嗎?
責(zé)任編輯: 李穎