主题：【原创】德国人在撒哈拉沙漠建太阳能热电站的一些情况 -- 南七
家园 【原创】德国人在撒哈拉沙漠建太阳能热电站的一些情况 前两天负责这个项目的德国人来给了个讲座。有一些有意思的细节，做一简短汇报。以下信息除特别注明以外，都来自此人讲座。本人概不负责。该教授（以下直呼其名，Muller）和该项目难免有资本主义的局限性，甚至有为统治阶级服务的反动性。希望大家本着“洋为中用，古为今用”的精神，用批判的眼光看待。
先说动机。目前欧洲和MENA（Middle East and North Africa, 中东和北非）的年用电量是4000 Tw.hr, 2050年将翻倍，8000 Tw.hr。主要的增长来自MENA。除太阳能以外的可再生能源(wind, biomass, geothermal, hydro, etc.)只有6000 Tw.hr。但加上太阳能以后就高达630,000 TW.hr。所以德国资本家计划在撒哈拉沙漠里搞太阳能热电站项目(Concentrated Solar Power, CSP)。为了进一步利用中东北非缺水的特点压榨当地人民，还计划将CSP和海水淡化结合起来。
目标：到2050年，15%的欧洲用电量将来自撒哈拉沙漠。Muller特别澄清了一下，其实这些电主要还是供应中东北非的，只是等价于欧洲电量的15%。因为用电增长主要来自中东北非嘛。这样同学们担心的长途输电问题就不大了。在此代表我国广大爱国同胞鄙夷一下，“中东北非用电增长那么多，凭什么呀？伊也配？”
Muller也顺便提了一下输电问题。欧洲想搞一个环欧的超高压直流输电线路，让大伙儿把什么风电，太阳能电，水电，核电，地热的全扔进去。技术上没问题，政治上是大问题。他还对我国的先进的超高压直流输电线表示了敬意。“你看，中国都搞了一个，使了一段了，没事。所以咱们也上吧。”
技术没什么特别的。转化效率大概是15%-16% （电能/日照）。值得注意的是储能方法。CSP比光伏的优势一在于成本，二是可以把太阳能用热能的形式储存起来，天黑以后再慢慢用。Muller的原话，“We can store heat extremely well.”以前的储存介质是硅油或熔融的盐，很贵。德国人新开发的介质是混凝土，比盐便宜40%。当然工艺上有讲究，否则热胀冷缩很快就裂缝了。白天用阳光加热到600oC, 晚上用蒸汽发电的时候降到300-400oC。
一套储热装置可以发电6小时。所以用3套储热装置可以保证一天24小时发电。按照Muller的计算，这样运转，80%的太阳能都可以用上。注意，不是转化率，是利用率。
至于大家关心的沙尘暴问题，答案很简单。首先，北非沙漠大部分是砾石 （Rocks），沙尘暴不多。如果来了，把反射镜面朝下即可。想起了马三立老先生的相声，“治痒痒秘诀”，到没人地方打开，小纸条上写着，“挠挠。”顺便说一句，阿拉伯半岛沙尘暴比较多，空气多灰，利用价值比起撒哈拉大打折扣。
反射镜上积灰了怎么办？喷水，擦！当然是机器人擦。西班牙人早用上了。这么规则的系统，搞一套机器人清洗系统太容易了。用水量只是全部水量的1%。大部分水是冷却用的。
加州的太阳能热电自1981年起，运转了20年，没有发现镜面反射率有下降。（印象中光伏电池的效率随使用时间下降的很快，不知可对？）
还有一个问题，充分体现了德国人的严谨。那就是，选址。作为一名醉心于“大干快上，只争朝夕”的中国热血男儿， 本来没把选址当一个难题。沙漠嘛，哪儿建不是建，到哪儿不是战天斗地。只要不奔死海去，那里盐度大，怕是腐蚀厉害。“埋骨何须桑梓地，人生何处不青山。”可是德国人思维比较独特，非得精工出细活。先找一个点，测上一两年的数据，和卫星数据比较，拟合一个模型出来。然后用过去20年的卫星数据，把大区域的数据计算出来。然后再选合适的地方。Muller 的报告说的明白，一年的日照variation太大，多年的才说明问题。而且影响因素不光是光照，还有温度，湿度，灰尘浓度，等等。原话就是，“海了去了。”难怪德国人办事慢，这建个厂先选址就得两年。
话又说回来了。一个电站是指着用50年的。每年阳光利用率差个5%，这么多年下来也不老少钱了。
现在德国的CSP还热门了。除了北非，阿布扎比也请他们去论证了。阿拉伯人尤其想解决海水淡化问题。以卡塔尔为例。按Muller的估算，要满足100万卡塔尔人的生活和农业用水（指不依赖国外，自己生产出所需的全部粮食，蔬菜和肉类），需要的太阳能热电占地100-200平方公里。这可是按阿拉伯沙漠的光照算得。如此说来，用这方法给华北供水似乎困难很大。
最后是投资回报。假设在沙漠里建电站，土地没成本。按Muller教授的意思，８个月就可收回投资（难道是我听错了？）。存疑。也可能是按德国的补贴电价，0.5欧元一度电算得。那还算合理。
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本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 非晶硅薄膜电池衰减快，不过电站大多用的是晶体硅 加州的太阳能热电自1981年起，运转了20年，没有发现镜面反射率有下降。（印象中光伏电池的效率随使用时间下降的很快，不知可对？）
非晶硅薄膜电池衰减快，不过电站大多用的是晶体硅，按照一般的认证标准，要求25年衰减不超过20%，实际一般都不会衰减这么大。
注意这个电池是不用维护的，热发电活动部件多，肯定很多零件换的快。
家园 看看卫星上的晶硅电池寿命就可以了 一般通信卫星设计寿命15年，不是太阳电池的问题，而是姿态控制推进剂耗量的问题。
家园 太阳能热电机寿命也不差 有些公司的太阳能热电机号称是20年warranty,不知道期间maintain怎么做。应该跟火电的蒸汽机一样吧。
其实电池也有活动部件。就是solar tracking system。家用的可以不要，反正多发电了，电力公司也不会倒找你钱。但工业上效率提高一点就大不一样了。
太阳能电池可以装家里，办公区和商业区。热电就只能装在农场了。如果光照不是持续很好的话，太阳能热电效率很低。
家园 热电机械负载比跟踪光要大很多倍啊 而且温度要高很多，带来的损耗不是一个量级的。
家园 应该就是这个工程Desertec Desertec，其中的发起者大多是德国顶级的工程设备、电力、金融、保险公司的大佬。
ABB （瑞士 －工程设备）
A BENGOA Solar
Cevital （阿尔及利亚 － 生产食用油，估计转投太阳能又或者是被拉近来垫背的？）
Deutsche Bank
EON
HSH Nordbank
MAN Solar Millennium
Munich Re
M+W Zander
RWE
SCHOTT Solar
Siemens
个人猜测，这些工程设备、电力供应公司和金融公司的目的是寻找新的“钱眼”，譬如，垄断远程输送电力工程技术和标准设定、抢占设备供应市场、提工高太阳能转换率和储存、运送技术，等等。绿色只是字眼玩弄，实质是为德国寻找产业升级、技术更新／创新以确保其在世界上的经济竞争力，为国内提供足够的就业机会。
这一点，过去这两三年在施大爷的书里和文章中、在德国的媒体上以及政客的嘴里频频出现。德国政府为此一再强调对教育的投入，以保证未来德国在技术创新方面能一直走在疾步紧追的中国等后进国家之前，－德国对来自中国的竞争是非常非常担心的。
家园 这样的技术目前都是局部性的 分散式的.大部分是针对特定地区的.对解决偏远地区的能源供应有帮助.不过还没有提高到能够改变整个国家的能源构成这个作用.和国家级别的替代清洁能源开发利用差距甚远.
家园 忍不住要问 莫非是某技校的师兄？
家园 好帖子，花。楼主说是不是德国有些故意拖延的意思？ 我原来觉得如果这事真能成，那是真正用发展解决问题呢。估计如果欧盟真有与第三世界搞南北合作的心而不是想用绿色环保大旗谋一己私利，哥本哈根大会不会搞成那样。所以我想这个热电站还要拖。
另外，我原来就怀疑大规模储热问题怎么解决，看完才知道原来是用混凝土储热的，能具体说说嘛？
附上我的旧帖
家园 哦 我了解的情况是，现在这个项目还在纸上。但是德国各大集团西门子啊 德意志银行已经入股投钱了，现在他们还在忽悠其他欧洲大公司尤其能源集团参加进来。但是有很多问题，首先是个政治问题，输电线路怎么修具体怎么出钱，最后利益蛋糕怎么划分。还有就是非洲该给多少。等等。这个项目还在纸上，不过已经炒作的很厉害了。
家园 这个技术在我国青藏高原地区可以应用吗？ 家园 德国人已经全面铺开了 如果按照选址2年计算，那么至少2007年德国人已经掌握了技术并应用到实际，现在他们考虑的肯定就是成本如何不断降低了，我们有点跟不上。
家园 回复：德国人已经全面铺开了 很多地方都在建了，加州，Arizona，澳大利亚。西班牙已经有运营的了。德国自己光照条件差点儿，主要是在西班牙试验。
技术是几十年前就有了。现在就是个降低成本，提高寿命的问题。风能和太阳能热电是新能源里最便宜的了，最有可能与煤/天然气竞争。按他们的技术方案，CSP发电的波动性很小。不过CSP要求阳光特充沛，否则效率很低。