如果將中國的各種沙漠地方蓋上太陽能裝置來發電,「西電東輸」是否具有可行性?
日本正在建造大型水上太陽能發電站
就像上面這篇文章說的一直,日本可以利用水域,我國可以利用沙漠等無用地。
1、我國也有漁光互補,不過是打樁的,這種「水上漂」也在嘗試,相信很快就會有。不但在水面上,我國光伏治沙也很有成效。可以去巴彥淖爾磴口縣看一下,很不錯。本國光伏裝機容量已經是全球第一,利用方式也很多樣----總之,我們在具體應用方面並不落後於日本。
2、日本經常搞一些很「匠人」的玩意,比如把山削平做光伏,填海做光伏,做雙面發電組件利用雪地反射光(我去日本蜜月了一趟大開眼界...)。對此我只能說:我們歡迎日本同仁進行這種性價比極低的工程試驗,為我國提供經驗教訓。
3、在「各種沙漠」上放PV板,理論化太強,電站無法抵禦各種自然災害,出力不穩,技術不可行;維護成本,輸電成本太高,更不用說光伏發電本身的成本就高,性價比極低,經濟不可行。技術經濟都不可行,所以就算了吧瀉藥。光輸送和維護的費用,不算建造的成本,就大的驚人。。。
好多人只看到了太陽能在發電的過程中沒有什麼投入,光似乎又是取之不竭的。但是,它也存在很多問題。1、初期投入高、使用壽命短。太陽能電池板的成本很高,再加上它本身的壽命只有25年(不確定使用過程中會不會真的達到),導致在它的使用周期內,發電的收入可能連最初的成本都無法收回。
實際上,在西北地區,正常的一度電價格約為0.45元,而光伏的上網電價達到了0.95元,而多出來的這部分是有國家補貼的。如果沒有補貼,太陽能發電絕對是要虧錢的,經濟效益遠不如一般的火電。
2、環境問題。太陽能是清潔能源沒錯,但太陽能電池板的製造過程,是一個高耗能、高污染的過程。中國的光伏產品之所以能傾銷到歐洲,是因為中國光伏產品生產企業在環境保護上的投入很少,導致成本比歐洲要低。如果對光伏產業做生命周期評價的話,個人覺得它可能算不上多清潔了。3、發電時間的局限。太陽能只能在白天發電,而它發電時間的間斷性,會對電網造成衝擊,不利於電網維護。4、發電地區的局限性。從我國的太陽能資源分布圖中可以看出,太陽能資源的分布正好是和人口分布成反比的,人口最多、用電最多的東部和東南沿海地區,太陽能資源匱乏;而人口稀少、用電量少的西北、西南、青藏高原地區太陽能資源最豐富,這些地區發的電,本來就用不完,還要再耗費資源能源輸送在東部,本身也是一種能源浪費。5、光電轉換效率低。其實這才是光伏無法大規模應用的主要原因,現在光電轉換效率大約只有20%左右,最好的似乎也不過25%,如果轉換效率能再高一倍,那麼以上的問題也都不算是問題了,但是這個難度是很大的。
從產業角度補充一下,權當拋磚引玉。
題主認知中大概還覺得我國處在電力資源依舊供不應求,需要定期拉閘限電的階段。但事實是,發電產能整體過剩,短缺是區域性/季節性的問題;中國本身就是全球煤價最低的地方,何況煤炭最近跌成白菜價,火電發起來簡直是不要錢的,加上人力折舊等不超過0.3元/度;而可再生能源(包含光伏及風電),成本有非常大的劣勢,基本處在脫離了政策補貼就活不起的狀態。
題主如果關注新聞會發現最近發改委下調了光伏風電上網標杆電價,其目的即選擇性淘汰一批西部地區的集中式光伏電站,引導東部地區分散式光伏電站發展。科普完畢,回到題主問題,原理上其他答主說得很完善了,再次強行經濟學解釋一下,還是一個成本問題。
「西電東輸」最大的成本來自輸電損耗,損耗功率P=I^2R,提高電壓可以減小電流,因此出路之一是發展特高壓輸電,目前已經在做了;至於把光伏版鋪在沙漠里。。主要的問題還是在維護成本。光伏I級資源區非常遼闊,共性是哈密瓜皮兒薄肉甜(誤);因此暫時的瓶頸還是在輸電這塊,空間還不是問題。另,宏觀經濟一副半死不活的熊樣兒,電力需求實在跟不上才是根本。。
太陽能發電目前來看存在兩種路線:1 光伏發電2 光熱發電其中光伏發電已經成為較成熟的技術。假使補貼到位和不再限光,電站建設的經濟回報比較穩定。
光熱發電的技術路線比較多,預計在2016年2月或3月份可以公布首批示範電站,其中的塔式發電站由於集熱器是敞開式,高溫會對飛禽造成傷害。
題主的想法是完全可以實現的。目前西北的戈壁灘上已經有大量的光伏電站,或許沙漠地帶也可以做到,主要就是要考慮其經濟可行性。目前反而是用電側存在問題,一是電力送出問題,而是用電量問題。國網在大力推進全球電力互聯網,打算在2050年實現電力洲際間的傳輸。相比而言,西電東輸只不過是小問題。2015年開始,國內經濟下滑,有色金屬,鋼鐵等產業的產能已經過剩,國內實際用電量微減。這樣的情況下,全國各種形式的電源點發電量都相應下降,尤其是新能源補貼不到位,限風限光嚴重,導致企業現金流受影響,電站運營單位經營困難。換句話說,就是你想發電也沒有人要。綜上,技術上完全可以實現,經濟可行性較差,需要國家補貼才會有企業投資。以前在新疆還是西藏有建過一個太陽能發電城,面積很大,但剛使用就出現問題了,戈壁荒漠里,有時風沙很大,一次風沙過後太陽能板就損失一半,維修費用太高。後來在板面上加了玻璃保護,但玻璃的透光性有限,太陽能發電功率效率低……後來怎麼樣就不知道了……
沙漠里發電不應該用太陽能熱電方案么?
白天天氣好有電晚上咋辦晴朗天氣有電 雨天沙塵天咋辦最大風力超過十二級 設施如何固定風沙過後 電池板被沙子蓋住咋辦
不具有可行性,之前有個報道是國內首個大型風機發電機組為什麼不讓全部開機而只運行幾台,裡面就有這個問題,裡面講解的很詳細,個人感覺很有用。
不知道題主問的「蓋」電站該怎麼理解?實際上新疆內蒙寧夏甘肅等地區,大規模的光伏荒漠電站已經發展的如火如荼。問題比較嚴重的是電站建好後的送出問題,電網建設跟不上光伏的發展,大量光伏板空曬太陽不能併網發電。風場也是如此。
第一次在知乎回答。作為一名即將進入光伏行業學習的菜鳥來說,這個問題我之前也考慮過。但是看過一些影響發電效率的文獻,很簡單說,光伏發電受到很多因素影響,溫度,陰影遮擋(原諒我就記得這兩個最清楚),在沙漠,雖然光照很好,但是白天可能溫度過高,晚上溫度過低都會影響到組件發電。然後還需要經常性的清理組件表面沙子,你可以想想本來沙漠就很少有人去,如果在整個沙漠都鋪滿光伏發電,誰會願意在沙漠中長期居住清理組件。個人一點小的見解,說的比較淺顯,如有不對還請指正。
現在西部新能源電站已經存在大規模棄風棄光,主要在於電能質量差,本地負荷小,電網無法消納。先把這些問題解決了再說沙漠的事兒吧。
沙漠地方蓋上太陽能裝置來發電可以結合沙漠治理研究一下。第一步成功後,才研究「西電東輸」。
上面回答的都是業餘,看看美國的紀錄片吧,為什麼光伏產業不在沙漠發展,講的很清楚。
產生的反射光會讓沙漠上空鳥類滅絕,直接被烤熟掉下來,產生的溫度會導致沙漠耐熱植物動物滅絕。
何況,電存儲成本太大,即使是美國也是根據不同時段用電情況來調整電機。推薦閱讀:
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