@ 2019.05.09 , 14:00

撒哈拉沙漠是绝佳的太阳能发电站选址地

撒哈拉大沙漠简直是天造地设的太阳能产业中心。那里炽热的阳光以及万里无云的晴空;除了几个绿洲,植被也很少,大部分地表都被岩石、沙子和沙丘覆盖。

如果整片沙漠是一个国家,它将是世界第五大国——比巴西大,略小于中国和美国。

根据美国宇航局的估算,当地每平方米平均每年接收2000至3000千瓦时的太阳能。

鉴于撒哈拉沙漠覆盖面积约为9百万平方公里,这意味着可用的总能量——也就是理论上,利用到每一寸沙漠——每年超过220亿千兆瓦时(GWh)。

对照一下:220亿GWh意味着沙漠上的太阳能农场将产生比世界上最大的发电站多2000倍的能量,后者每年仅产生100000 GWh的电量。

事实上,相当于撒哈拉沙漠每天能够产出超360亿桶石油——即全球平均每人每天5桶——是欧洲全部电力需求的7000倍,还几乎没有碳排放。

更重要的是,撒哈拉沙漠在地理上与欧洲有非常接近的优势。在直布罗陀海峡,北非和欧洲之间的最短距离仅为15公里。

但是,电网就算途径地中海,也是可以接受的,毕竟,世界上最长的水下电缆——在挪威和荷兰之间——近600公里。

在过去10年时间里,科学家研究了如何利用撒哈拉的太阳能,最终为欧洲提供电力。

学术见解已被转化成严肃的项目。最引人注目的尝试是Desertec项目,公布于2009年,并很快从各个银行和能源公司处获得了大量资金。可惜的是仅仅5年后,大多数投资者退出,理由是成本高。

这些项目受到各种政治、商业和社会因素的阻挠。

最新的计划包括突尼斯的TuNur项目,旨在为200多万欧洲家庭提供电力,以及摩洛哥的复合太阳能发电厂。

目前有两种实用技术:聚光太阳能(CSP)和常规光伏太阳能电池板。各有其优点和缺点。

CSP使用透镜或镜子将太阳的能量聚焦在一处,把热量通过传统的方式传导给蒸汽轮机发电。

某些系统可以使用熔盐储存能量,允许在夜间发电。

CSP似乎更适合撒哈拉沙漠,因为那里太阳直射、缺少云层和高温干燥——使得发电效率更加。然而,透镜有可能被沙尘暴覆盖,而涡轮和蒸汽加热系统是相对复杂的技术。

但该技术最重要的缺点是,需要使用当地稀缺的水资源。

光伏太阳能电池板使用半导体直接将太阳能转换为电能。它是最常见的太阳能发电设备,因为它既可以连接到电网,也可以分布在各个建筑物上进行小规模发电。

此外,它在多云的时候也能制造一定程度的电力输出。

但其中一个缺点是,当面板过热时,发电效率会下降。在夏天的沙漠里,阴凉处的温度也会轻易超过45℃。此外,沙尘暴也可能会覆盖面板,进一步降低其效率。

两种技术都可能需要一定量的水来清洁镜子和面板,这使得水成为一个重要因素。

大多数研究人员建议整合两种主要技术来开发混合系统。

就算只是撒哈拉沙漠的一小部分,也能够供应目前整个非洲大陆的电力。随着太阳能技术的升级,未来只会变得更便宜,更有效率。

对于大多数动植物而言,撒哈拉沙漠可能不适合居住,但那里却可以为北非及其他地区的人类带来可持续的能源。

本文译自 sciencealert,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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