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撒哈拉沙漠太阳能科技缓解全球能源危机

时间:2011-12-21 08:51:50 作者: 点击:
  德班联合国气候大会虽然经过艰苦谈判达成了最终决议,但分析人士认为,这份协议在节能减排方面缺乏具有约束力的具体条款,而加拿大随后更是宣布退出《京都议定书》,气候问题越来越让人担忧。更多的科学家开始把目光投向撒哈拉沙漠的绿色资源——太阳能。专业人士称,撒哈拉沙漠的太阳能如果可以有效利用,不但能成为清洁能源,还能替代核能,成为安全的能源。

  近一个世纪的梦想

  1913年夏天,美国工程师弗兰克舒曼在开罗南部的尼罗河畔建造了巨大的太阳能蒸汽机。他精心安置了一排排曲面镜,当阳光照射在镜子上时,立即被发射到一条装满水的玻璃管上,水遇热变成了蒸汽,气压推动水泵运行,灌溉了附近种植棉花作物的土地。舒曼称,这项发明可以大大减少埃及对进口煤矿的依赖。

  舒曼在次年写给《科学美国人》杂志的信中写道:“人类最终必须直接利用太阳能,否则只能回归原始社会。 ”但几个月后,第一次世界大战突然爆发,打断了舒曼的梦想。他的太阳能蒸汽机灌溉设施也毁于一旦,其中的金属配件被拆下来改造成了军需物资。

  德国粒子物理学家格哈德柯尼斯是第一个计算满足人类用电需要多少太阳能的科学家。 1986年切尔诺贝利核电站事故后,他通过计算得出结论:6小时内,全球沙漠地区吸收的太阳能比人类一年用掉的能量还多,如果这些太阳能中的一小部分可以被有效利用起来,理论上就可以满足整个欧洲的能源需求。柯尼斯相信这样可以摆脱危险的核能。但他和舒曼一样,未能得到广泛支持。在后来的20年里,他孤独地向公众宣扬这种意识。

  他的事业在“沙漠能源科技”计划上达到了顶峰。这是一个主要由德国发起的计划,目标是到2050年实现通过一个巨大的太阳能和风能网络,供应欧洲15%的电力需求。现阶段估计,这一计划将耗资4000亿欧元。

  德国引领“沙漠能源科技”

  直到现在,“沙漠能源科技”计划仍被很多观察人士视为海市蜃楼,毕竟,无论是从技术,政治,安全还是经济角度考虑,此事都难如登天。但在过去两年,该计划得到了德国一些超级大公司的支持。 2009年秋天,德国多个跨国公司联手推出了 “沙漠能源科技产业”计划,包括欧洲能源巨头——意昂集团、全球知名保险公司——慕尼黑再保险集团、财富500强企业西门子公司和德意志银行等。今年初日本福岛核电站发生核物质泄漏后,德国政府宣布,将加快淘汰德国境内的核电站。这一决定立即让“沙漠能源科技”备受关注。

  虽然各界对于气候变化频频发出警告,但国际社会关于节能减排的谈判却裹足不前。就在上月,国际能源署还警告称,如果地球在5年内不开始减排,气候变化将进入不可逆转的困境。 “沙漠能源科技”这样大规模的计划是时候开始实施了。

  沙漠阳光还能“普照”欧洲

  近期,一个车队开过了当年舒曼展示太阳能板的地方,它们继续往南行进了90公里,到了库赖马特。这是一片无人居住的平坦沙漠。车上下来的是跨国公司的CEO、政客、金融家和科学家,他们是来参观当地一个崭新的混合动力发电站的,那里使用的是天然气和太阳能。埃及政府希望通过这个1997年就开工的项目向参观团说明,沙漠的阳光不仅可以用来给中东北非供电,还可以为欧洲服务。

  上月,“沙漠能源科技产业”各方在开罗召开年会,确认该计划第一阶段将于明年在摩洛哥启动,届时将在沙漠城市瓦尔扎扎特附近建造一座500兆瓦的太阳能发电厂。这个占地12平方公里的发电厂将说服投资者和政客们,类似的发电厂可以在今后数十年内在中东北非地区不断复制。

  “沙漠能源科技产业”计划首席执行官巴罗范索恩还向与会代表宣布:“摩洛哥的一切已经万事俱备。”突尼斯与阿尔及利亚加入第一阶段计划的谈判正在进行。埃及、叙利亚、利比亚和沙特也有望加入从2020年开始的下一阶段计划。

  开发计划被批带有殖民色彩

  有观察人士称该计划是建立在假设的基础上的,尽管期望是好的,但太过天真。范索恩驳斥了这样的说法。他说:“从目前全球金融危机的处境来看,我们的计划看起来确实希望渺茫,但是每个人都意识到了,我们一直依赖矿物燃料是行不通的。 ”

  今年年初,非洲太阳能网络组织的专家丹尼尔阿尤克姆比埃贝提出了“沙漠能源科技产业”计划带有新殖民主义色彩的论调。他说:“很多人怀疑,这是一种新形式的能源掠夺。 ”其他中东北非地区的人士也提出了类似的观点。有人表示,用当地太阳能转化的电力应该首先满足当地正努力脱贫的人口所需。

  范索恩承认,当“沙漠能源科技产业”计划刚宣布时,阿拉伯国家联盟感到很愤怒。但是他们说服了当地人,让他们相信,这个计划对他们也有利。

  支持“沙漠能源科技”的人认为,它可以促进能源多样化,提高能源的安全性。范索恩说,现在的欧洲面对“能源武器”非常脆弱,也就说,当能源富足国家(例如俄罗斯)限制甚至停止向其供应能源时,整个欧洲都非常被动。又或者,万一恐怖分子袭击油气管道,也将造成不可设想的后果。 “沙漠能源科技产业”将减少这样的威胁。
 
  谁来为该计划埋单? 

  在开罗年会上,一个被很多人都问到的问题是:“谁将为这个计划埋单? ”

  有人认为,可以向世界银行等机构贷款,摩洛哥就是这么做的。而德国多家银行参与了这项计划,它们或许可以成为主要的放款人。但也有人暗示,大部分的资金最后都将通过欧盟津贴或能源关税的方式落到欧洲各国纳税人的身上。

  来自基督教民主联盟的德国议员安吉莉卡尼博乐作为欧洲议会能源委员会委员参加了这次年会。她表示,现在谈论是否由欧盟出面融资还为时过早。但她又说:“在未来几年里,能源将超越农业,成为欧盟优先考虑的议题,而沙漠能源科技肯定会是其中一个重要的组成部分。 ”

  德国绿党的代表汉斯约瑟夫-菲尔表示:“在德国,人们担忧使用直接从北非输入的绿色电力对普通消费者来说,费用会不会太高。 ”

  目前德国的电价已经处于欧洲国家中的最高水平,部分原因就在于德国目前已经开始大量使用可再生能源。

  欧洲能否得到足够电力?

  欧洲和中东北非国家的想法也存在着分歧。摩洛哥政府负责“沙漠能源科技产业”计划第一阶段工程的欧拜德奥姆兰表示,摩洛哥对于第一座发电厂和到2020年即将建成的其他4座电厂生产的电力有自己的计划,并不一定要卖给欧洲。 ”

  奥姆兰说:“随着人口增多和生活水平的上升,我们将可以预计,到2020年,摩洛哥的电力消耗将翻一番。现在,我们97%的能源都依靠进口,这样的情况已经越来越维持不下去了。我们现在的目标是,到2020年能够生产42%的可再生能源。如果有人需要,我们可以建造更多的发电厂,但是生产出来的大部分电力必须归我们所有。 ”

  这样的观点对 “沙漠能源科技产业”计划来说又是一个挑战:如何让欧洲需要的电力得到保证,而不是被当地自产自销?如果本地居民还生活在黑灯瞎火的条件中,中东北非国家又如何为以20倍以上的价格把电力出售给欧洲国家的做法正名?

  环境恶劣影响发电效率

  对于德国太阳能发电巨头Flagsol公司的执行总监波多贝克尔而言,现在的主要问题是如何让发电厂在恶劣的情况下运作。

  他说:“这里平均每年只有一次沙尘暴,但是每次风速超过每秒12米,我们就必须根据风向调整槽式太阳能集热管,以免它们像帆一样兜风。 ”

  保持集热管清洁也是个难题。贝克尔说:“这里的灰尘很多,集热管的效率每天都会降低2%,所以我们每天都必须进行清理。清理所有集热管,每天所需的纯净水就得要3.9万升。 ”

  这就提出了另一个问题:当地有没有足够的水来清理设备?尼罗河距离库赖马特只有几里地,但是很多国家都想在沙漠的更深处建发电厂。一些企业决定使用“干洗”技术,但这样一来,发电厂的效率却降低了。而且,不管使用什么方法清洗,发电设备需要冷却。和清洗一样,水是最便宜最简单的冷却方法。在“干冷”技术得到发展之前,发电厂只能建造在水源附近。

  不管哪种技术胜出,未来数十年内将在“沙漠能源科技产业”中获利的国家却显而易见。一位代表问贝克尔,这些集热管产自哪里?贝克尔回答:“金属架是在埃及生产的,但是玻璃管都产自德国。目前世界上只有肖特太阳能和西门子两家公司能生产这样的集热玻璃管,里面涉及到知识产权。 ”肖特和西门子都是德国公司。

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