塔克拉玛干沙漠|如果将我国的沙漠都铺上太阳能板,发的电够全国使用吗?

塔克拉玛干沙漠|如果将我国的沙漠都铺上太阳能板,发的电够全国使用吗?

文章图片

塔克拉玛干沙漠|如果将我国的沙漠都铺上太阳能板,发的电够全国使用吗?

文章图片

塔克拉玛干沙漠|如果将我国的沙漠都铺上太阳能板,发的电够全国使用吗?

文章图片

塔克拉玛干沙漠|如果将我国的沙漠都铺上太阳能板,发的电够全国使用吗?

文章图片

塔克拉玛干沙漠|如果将我国的沙漠都铺上太阳能板,发的电够全国使用吗?


大家知道 , 世界陆地表面的五分之一到四分之一都被沙漠所覆盖 , 这些地区由于降雨稀少、蒸发旺盛、沙尘频繁、温差剧烈 , 严酷的自然环境 , 不但使植物很难在这里大规模生存下去 , 就是人类也很难涉足于此 , 广大的沙漠地区人迹罕至 , 除了极少部分地区有珍贵的绿洲之外 , 其余地方都是荒凉的景象 。

随着科学技术特别是新能源技术的飞速发展 , 人们将开发新能源的目标瞄向了沙漠地区 , 那里面积广阔 , 光热资源异常丰富 , 具备良好的太阳能开发条件 。 有人不禁提出了一个大胆的设想 , 将我国的沙漠全部铺上太阳能板 , 所发的电能否够我们使用呢?
我国沙漠地区开发太阳能的潜力我国陆地沙漠的总面积大约为130万平方公里 , 是世界上沙漠分布较多的国家之一 , 其中有60万平方公里左右的“纯沙漠” , 还有70万平方公里的荒漠化土地 , 也就是我们常说的戈壁滩 。
这些区域多分布在我国的西部和西北地区 , 气候比较干燥 , 降雨将较少 , 每年80%以上都是晴好天气 , 太阳辐射强度高 , 日照时间长 , 具备大面积发展光电的良好条件 。

以我国最大的沙漠塔克拉玛干沙漠为例 , 其面积33万平方公里 , 地势相对平坦 , 区域内和周围人口较少 。 按照科学家们的估算 , 处在中纬度地区的沙漠 , 每平方米的地表 , 每年可以接收2000瓦左右的太阳能量 。

所以 , 如果将塔克拉玛干沙漠全覆盖上太阳能板 , 每年可接收太阳能约为6.6*10^14度(千瓦时) 。 根据统计资料显示 , 我国2020年全社会用电量为7.5万亿度(千瓦时) , 所以理论上 , 仅一个塔克拉玛干沙漠的太阳能接收量 , 就足够全国各行各业和家庭使用了 。

太阳能转化效率的问题当然 , 以上是理论上计算出来的结果 , 是完全把太阳辐射能量转化为接收量和发电量 , 实际上以现有的技术 , 远不能达到这个水平 , 制约因素主要有:
一是太阳能板的转换效率较低 。 目前使用比较广泛的是硅太阳能电池 , 包括单晶硅和双晶硅两大类 , 前者实际转换效率约为15%左右 , 后者12%左右 。

二是受光照条件的影响较大 。 当降雨、阴天以及云层较后较多时 , 太阳能接收量急剧降低 , 而且在日出后、日落前的一段时间内 , 也会极大拉低平均转换效率值 。
三是不可能做到全覆盖 。 除了太阳能板之外 , 即使是沙漠地区的地表 , 也要预留出至少50%以上的空地作为维护之用 。

综合以上因素 , 实际上 , 在陆地上进行光能发电 , 太阳能电池板的综合转换效率 , 可能会在3%-5% 。 如此低的效率 , 加强占地面积大、维护复杂 , 使得在人口集中地区大力发展 , 无疑性价比不高、受限明显 。
沙漠中进行太阳能发电的其它不利因素延续刚才塔克拉玛干沙漠的例子 , 即使考虑太阳能电池板的效率仅为5%以内 , 那么如果将33万平方公里全部覆盖上(有效面积减半) , 那么每年发的电量 , 也基本上与我国全年的用电量相当 , 况且我们还有其它100多万可以利用的沙漠呢!
如果这么想 , 那么就大错特错了 。 现在世界上也没有可以在沙漠地区大规模进行太阳能发电的案例 , 仅仅是在合适的地区开展局部的应用 , 究其原因 , 还是成本与效益之间的矛盾问题 。
第一 , 运行维护的问题 。 在沙漠地区 , 沙尘暴的出现可谓家常便饭 , 空气中经常弥漫着沙尘 , 在重力作用下持续沉降 。 这样 , 太阳能板上就会持续出现沙尘覆盖的问题 , 靠自然作用是无法清理的 , 而且会越积越多 , 必须依靠人力及时清洁 , 否则发电效率会直线下降 。 如果几十万平方公里全部铺上太阳能板 , 得需要多少人力来维护呀?

第二 , 交通运输问题 。 建造过程中 , 需要运输大量的材料和设备到建设地点 , 在运行维护时 , 也需要运送必要的设备材料以及生活物资 。 而沙漠地区基本没有固定的道路 , 特别是在腹地 , 不但没有路 , 车辆也进不去 , 如何运输这些物资呢?不能光指望着人和骆驼扛吧!

推荐阅读