日前,沙特阿美石油公司宣布,計劃在沙特國內(nèi)啟動近10項太陽能工程,并已經(jīng)與一家美國薄膜太陽能企業(yè)開展合作。而早在2013年,沙特就計劃在未來20年安裝41GW的太陽能發(fā)電裝置,相當(dāng)于41座核電站的發(fā)電量,除了沙特,在阿聯(lián)酋迪拜西南部,一座200MW級的中東最大太陽能電站也正在投建中。薄膜太陽能已經(jīng)成為中東國家新能源轉(zhuǎn)型的第一選擇。
作為石油國家的典型代表,沙特、阿聯(lián)酋等國轉(zhuǎn)向太陽能開發(fā),聽起來不免有幾分革命意義。原因何在?沙特王室向媒體透露了他們的苦衷:沙特通過燃燒石油進(jìn)行發(fā)電,每天至少要消耗100多萬桶石油,如果不改變這樣的能源結(jié)構(gòu),電力消耗將成為吞噬沙特所有石油產(chǎn)能的“猛獸”,預(yù)計到2030年,沙特甚至將成為石油凈進(jìn)口國!
薄膜太陽能“為沙漠而生”
如果沙特最終變成一個純石油進(jìn)口國,這無疑將是一個災(zāi)難性打擊。長期以來,沙特的政治穩(wěn)定一直依賴于“統(tǒng)治交易”:皇家通過石油出口為市民提供大量的社會福利,市民也無需繳納個人所得稅,如果沙特當(dāng)局還想繼續(xù)掌控國內(nèi)局勢,那么他們就必須想方設(shè)法地減少石油使用量。
好消息是,除了擁有世界上最好的油田,沙特阿拉伯的日照強(qiáng)度也是世界上數(shù)一數(shù)二,其國土主要位于北緯21度至26度間,在一張顯示日照等級的圖片上,陽光最充足的地方用紅色標(biāo)記,沙特阿拉伯地區(qū)看起來像一塊血紅血紅的生牛排,在這里發(fā)展太陽能顯然是一個不錯的選擇。此外,沙特阿拉伯還擁有廣袤的沙漠地區(qū)可供利用,簡直是為太陽能電站量身定做。
從決定開發(fā)太陽能到最終決定采用薄膜電池技術(shù),中東國家在能源轉(zhuǎn)型時是經(jīng)過慎重比較的。從性能上看,薄膜太陽能組件更適應(yīng)中東環(huán)境,薄膜電池板可以更好地抵抗高溫、粉塵、潮濕和沙磨損。據(jù)FirstSolar的中東業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人介紹,薄膜太陽能電池的能源產(chǎn)出超出晶硅約10%,薄膜太陽能的產(chǎn)品特性與中東沙漠地帶更加契合。
在中東地區(qū),太陽能電站面臨的最常見問題是高溫和沙塵污染下的電池性能。如果你在迪拜度過炎熱夏季的一天,或目睹了沙特阿拉伯中部的沙塵暴,就會體會到這里的自然環(huán)境有多惡劣。盡管中東地區(qū)獨特的自然環(huán)境帶來了許多困難,但是對薄膜太陽能電池來說,受到環(huán)境的不良影響要比晶硅電池少的多。
首先是溫度。隨著運行溫度的升高,太陽能電池?fù)p失的效率也愈發(fā)嚴(yán)重,不過與傳統(tǒng)的晶硅技術(shù)相比,薄膜發(fā)電技術(shù)對溫度的敏感性更弱,因此在炎熱的沙漠氣候中,能源效率優(yōu)勢會更加明顯。其次,灰塵也會影響太陽能發(fā)電系統(tǒng)的性能。在中國、美國和其它地區(qū),人們并不需要過于關(guān)注太陽能電池板的清潔,因為可以通過自然降雨緩解這一問題。但是在中東、印度和非洲地區(qū),人們確實需要依靠寶貴的水資源來人工清洗電池板,與光熱發(fā)電、水電等其它新能源技術(shù)相比,薄膜太陽能消耗的水也較少。所以簡單來說,薄膜太陽能技術(shù)更適合溫度高、溫差大地區(qū),在沙漠中建立電站的優(yōu)勢明顯,這也是為什么薄膜太陽能企業(yè)能夠拿到沙特政府大單的重要原因。
光照充足國家的能源轉(zhuǎn)型之路
沙特等石油大國轉(zhuǎn)向太陽能開發(fā)也為中國提了個醒。與中東類似,中國同屬能源消耗大國。據(jù)2014年《BP能源統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù),中國目前是世界上最大的能源消費國,能源消費占全球消費總量近1/4,能源消費增速過快已經(jīng)給中國的可持續(xù)發(fā)展帶來不良影響。此外,中國并沒有中東國家那樣豐富的石油資源,能源儲量嚴(yán)重不足:據(jù)測算,按照現(xiàn)在的開采速度,中國探明的石油儲量還不夠開采10年,已探明的天然氣儲量和煤炭儲量都只夠開采33年,破解能源瓶頸的唯一的出路就是能源轉(zhuǎn)型,實施新能源替代戰(zhàn)略。
中國也屬于太陽能資源豐富地區(qū),在我國的北方、沿海等很多地區(qū),每年的日照量都在2000小時以上,海南等南方省份更是超過2400小時,是名副其實的太陽能資源大國。因此,中東國家開發(fā)薄膜太陽能以供應(yīng)國內(nèi)電力是我們可以借鑒的經(jīng)驗。此外,中國企業(yè)在薄膜太陽能領(lǐng)域擁有世界領(lǐng)先的技術(shù)水平,得益于漢能等企業(yè)的技術(shù)研發(fā)與并購,中國在薄膜太陽能領(lǐng)域掌握了研發(fā)與設(shè)備生產(chǎn)的核心技術(shù),在銅銦鎵硒、砷化鎵等薄膜技術(shù)方面達(dá)到世界領(lǐng)先水平,這些都將成為促進(jìn)我國能源轉(zhuǎn)型的有利因素。
要擺脫幾十年來對石油、煤炭等化石能源的依賴,在這層意義上,沙特和中國面臨的挑戰(zhàn)比世界上其他國家更為嚴(yán)峻。不過就目前來看,沙特王國的領(lǐng)導(dǎo)人能夠在政治上勇敢地采取措施,這已經(jīng)讓太陽能在這個冷門的國家中火了起來,沙特或?qū)⒊蔀閿[脫化石能源的楷模,而它選擇的薄膜太陽能之路也將在我國的能源轉(zhuǎn)型中承擔(dān)重要角色。
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