五千年(敝帚自珍)

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

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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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家园 现在有大规模的跨海输电吗?

从撒哈拉到欧洲,他有没有谈到从哪儿输电?

另外,他有没有提到技术难题,还是都解决了?如果都解决了,为什么项目早没有上马?

储热,如何把混凝土或者其他材质加热到这么高的温度?

家园 这个题目很有意思

他们还是在论证过程吧

还没开始动手呢

家园 赞同

感觉说的太简单太容易了。

你这个混凝土有多大?热胀冷缩这么简单能处理好?

输配电过海和环损耗怎么弄?峰值和低谷怎么调配?

加州太阳能板这么好?我这里有条路,投资200w用太阳能板,一个半月后很多不亮了,现在全黑了,地底没管道,改造成老式的又是大代价,现在是工业区唯一没路灯的路。

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 更多说明

看来我表达不清楚,先自我批评一下。

从撒哈拉到欧洲的输电没有提。Muller强调了,撒哈拉发的电还是要用在中东北非的,只是相当于欧洲用电的15%。因为按他们的估算,从2010到2050年欧洲和中东北非整个的用电增长不在欧洲,在中东北非。他们没打算解决跨海输电问题。个人以为,德国人是不是打算让中东北非用太阳能热电,把天然气省下来送到欧洲。是不是送天然气比送电更合算?

按Muller的说法,技术上没问题,主要障碍是政治上的,什么“环保,碳税,新能源补贴,安全”等等。按我理解,就是怎么赚钱的问题,毕竟现在天然气便宜量又足。

“为什么项目早没有上马?”现场也有第三世界的同志义正词严的质问,“你们欧洲资本主义国家整天宣扬气候变化,水资源不足,粮食危机, 2012。叫嚣于街头,策划于密室。现在又大吹大擂你们的技术。那为什么要拖到2050年?要按你们说的这个危,那个机的,早不赶趟儿了。”Muller 似乎无言以对,连声说,“政治问题,政治问题呀。”整个一党委书记形象。

个人以为,项目要拖这么长原因有三。一,见诸媒体的种种危机也没那么紧迫。媒体吗,唯恐天下不乱,嘴上都说“和平”,“正义”,真要没个天灾人祸,明星丑闻,他们比谁都难受。 大伙儿是真心盼着打一个改造能源,治理气候的大会战,那得出多少好人好事好新闻呢。 反正也不用出钱。可是资本家和为资本家服务的这帮人要算账的,投多少,挣多少。这和中国不一样。中国是工程上马就挣钱,地价得涨吧?合同招标得拿钱吧?在资本主义这一亩三分地,工程先赔钱, 得完工后慢慢收。资本家小心着呢, 不会为了响应世界人民的呼吁就大干快上。

二,产能不足。世界上生产光电池的大把抓,做太阳能热电的不多。工厂建起来得有段日子。

三.这可是纯以小人之心,度君子之腹了。《我爱我家》里有一集,灭鼠的。傅明老人责成贾志国研究文献。贾志国拿了本书,先从老鼠的分类,习性讲起。傅明催问灭鼠方法。贾志国说了,“如何灭鼠,那是第七章以后的内容。这本书太有意思了。我可不想这么快看完。”不知咋的,我听了Muller教授的话就想起了贾志国。

至于混凝土。那是特别开发的,不是什么水泥都行。混凝土里有热交换的管道。阳光先加热流体,再用流体加热混凝土。实验一年半了。中间因为材料不过关(散热有些慢,一个星期还没全散掉),还爆炸了一次。

另外,我说的是加州的太阳能热电用的反射镜,不是能板。反射镜应该是镀的铝,durability好。不像晶体硅,大太阳底下十几个小时就开始老化了。加州沙漠的太阳能热电实验项目,似乎是1981年开始,1999年被Southern California Edison停了(正是石油最便宜的时候)。现在又有几个在建了。不是跟胡总唱反调啊,人民群众还就喜欢折腾。

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。

家园 这个技术在我国青藏高原地区可以应用吗?
家园

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。

赞同
家园 太阳能板不稳定?水货吧?

在麻州列克星敦镇,这个家庭的太阳能电池板已经工作了5年了,每天的发电都有记录,可以从网上查到。

Watson Solar House

这家屋顶装机是5瓩,由于入射角的原因,峰值出力在今天(3月17日2010年)是4.6瓩。

投资200w用太阳能板,一个半月后很多不亮了,现在全黑了

是蓄电池出问题还是太阳能电池板出问题?

家园 可以从直布罗陀海峡处跨海输电

直布罗陀海峡(Strait of Gibraltar , 拉丁语作Fretum Herculeum)是沟通地中海与大西洋的海峡。位于西班牙最南部和非洲西北部之间(西经5度36分,北纬35度57分),长58公里(36哩);最窄处在西班牙的马罗基(Marroqui)角和摩洛哥的西雷斯(Cires)角之间,宽仅13公里(8哩)。

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

wage:【讨论】对撒哈拉超级太阳能热电计划的一些疑问

家园 哈哈

不知道,给你个链接http://news.xinmin.cn/rollnews/2010/03/16/4035921.html。

很可惜,我上下班必经的,是一直不亮。

家园 忍不住要问

莫非是某技校的师兄?

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.

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