Desertec计划:三年前的畅想
来源:搜狐绿色 | 0评论 | 6759查看 | 2013-07-02 11:40:00    
  2030年的电力大丰收。在摩洛哥的沙漠中,有一座占地100平方公里的太阳能发电厂,它是全球最大的太阳能发电厂。利用高压直流输电线路,这里生产的电力将以1,000千伏的直流电,输送至海边。在这里,这些电力可用于将海水转换成纯净的饮用水。此外,大部分电力将穿越大洋,输送至欧洲,为该洲各国提供清洁的电力。


  电力大篷车

  沿着闪闪发光的抛物镜面徐徐前行的男子的倒影被奇怪地扭曲了。他一路上停停走走,影子如幻影般在无边无际的一排排镜面上晃动。这里没有一丝风,尽管已经夕阳西下,温度依然高达30摄氏度以上。Karim正在匆匆赶路,他不想错过日落的景色。他想赶在太阳下山之前,到达摩洛哥沙漠中安装了被他的同事戏称为“煎锅”的巨型太阳能发电装置的小山丘上。

  日落余晖将众多数不胜数的反射镜,染成了一片红光熠熠的海洋。被派到这里来帮助管理世界上最大的太阳能发电厂五年以来,Karim 从未错过这一奇观。

  和他的同事一道,Karim在位于这座太阳能发电厂边缘的小型维护站生活和工作。借助数以千计的传感器,太阳能发电专家在这座维护站里监视这座占地100平方公里的太阳能发电厂的运转情况。只要这些数字小帮手一发现任何问题,Karim和其余的维护人员就会立即采取行动。

  Karim是真正的沙漠之子。与成天行色匆匆、大汗淋漓的来自欧洲的同事们不同的是,在沙漠炎热的环境里,他总是不急不躁,身上的衬衫始终保持干爽。但现在,他也在急匆匆地赶路,直到来到停放越野车的车库时,他才松了一口气。

  作为一名训练有素的工程师,Karim性格沉稳、细致。他很少讲粗话,除非茶里的糖放少了,或者哪个同事忘了给越野车充电,就像现在这样。这辆电动车没有接插至由太阳能发电装置供电的电源插座。尽管如此,Karim还是坐到驾驶位上,按下了启动按钮。伴随着低沉的颤动声,这辆越野车的150千瓦的电动发电机启动了。控制面板上的一个图形表明,电池的剩余电量仅为其总容量的10%。在充足电的情况下,这辆越野车可以行驶350公里,因此,仅靠这10%的电量,Karim开不到小山丘那儿。

  不过,这辆越野车配备了一个供在紧急状况下使用的小型高能效汽油引擎。这个引擎的作用就像一台发电机,可支持这辆越野车行驶300公里。让Karim欣慰的是,这个油缸还是满的。他踩下越野车的油门,几乎悄无声息地冲上茫茫沙漠,驰向小山丘。

  最后几米路最难开。经过在沙漠中奋力狂飙,这辆电动越野车终于抵达目的地。Karim爬出越野车,奔向山顶。此时,太阳已经落到地平线上,温度明显降低。海面吹来一阵微风。但Karim并未察觉,因为他闻到了一股什么东西被烧焦的味道。在附近,他发现了一小堆篝火。一位游牧老人坐在火堆前,举着一只茶壶在劈啪作响的火苗上煮着。老人向Karim问候了一句传统的“Salam”,并邀请他靠近些。Karim已经很久没有在这个区域看到任何游牧族人,但他知道,他们总是行踪不定。Karim友好地对这位老人点了点头,靠在他身边坐到篝火前。

  他递给Karim 一杯茶,说道,“我叫侯赛因。您到这儿来做什么?”Karim 往他的茶里加了几勺糖,指着山坡说:“您看见那些不计其数的正在反射最后一缕阳光的镜子没有?它们正在将阳光中的热能转换成电力。这座发电厂生产的电力足以满足摩洛哥全国的用电需求,我的工作是确保这座发电厂平稳运行。”

  侯赛因向下望了望被夕阳染红的发电装置,说:“这是一座发电厂?我还以为是哪个疯狂的欧洲人在这里创作的艺术品呢。”Karim不禁莞尔,“您的猜测还有点沾边。事实上,这项技术是欧洲人开发的。整个北非都在安装像这样的装置。这项工程已经实施好几年了。这些镜面会随着太阳的移动而自动旋转,始终朝向太阳。它们将太阳光束聚焦,并照射在装满一种特制盐的管子上。这些盐将被加热至高达600摄氏度的高温,并产生蒸汽,驱动轮机发电。”侯赛因指着正消失在地平线下的夕阳,问道,“天黑之后怎么办呢? ”Karim解释道,“这种发电装置配备了蓄热系统。这种蓄热系统采用了和吸热管中的盐一样的特制盐。这些盐可以储蓄足够的热量,用于夜间发电。”

  游牧老人若有所思地望着这片发电装置,问道,“我们要这么多电干什么?这里除了沙还是沙,离卡萨布兰卡也远得很。”Karim指着从发电厂向北延伸,一眼望不到头的巨大的高压架空线路,解释说,“一部分电力用于将海水变成饮用水。”听到这儿,侯赛因点了点头,这与他的生活息息相关。Karim喜欢向人们解释他的工作,并且乐此不疲。“此外,大部分电力还能向欧洲列国卖个好价钱。这些国家希望减轻对石油、天然气和煤炭的依赖。通过这样的电力高速路,可以将电力输送至这些国家。其工作方式就像是大篷车,电力将穿越3,000公里的距离,被输送至用电需求极高的欧洲城市。并且,以1,000 千伏的高压输送电力,基本不会发生任何传输损耗。”Karim满足地呷了一口茶。他陷入了沉思,自言自语道,“这片沙漠既承载了我们的过去,也寄托着我们的未来。过去,我开采地下的石油,现在,我们收集阳光中的能量。”老人轻轻地将手放到Karim的肩上,“太阳赋予了我们生存所需的一切——我们的祖辈早就知道这一点。”他微笑着递给Karim一条暖和的毯子,说到,“黑夜很快就会降临。披上毯子吧。虽然巨大的发电厂就在下面,可现在你冻得瑟瑟发抖,像一头生了病的骆驼。”

太阳能发电装置将阳光中蕴含的能量转换为电力

  来自沙漠的电力

  忽然之间,他的宁静生活被打破了。上至首相、部长、大使,下至公司代表,打给他的电话一个接着一个。尽管在位于德国斯图加特的德国航空航天中心(DLR)工作的Hans Müller-Steinhagen教授已经习惯了自己的角色更像是一位管理者而不是研究人员,但他还是被铺天盖地的电话搞得晕头转向。他说:“我的手下有250人,因此不可能埋头在实验室里不问世事。”然而,2009年的夏天,当整个世界都开始谈论Desertec计划时,他经历了的前所未有的忙碌。事实上,Müller-Steinhagen教授的话音还没落下,电话铃声就又响起了,这次是驻伦敦的德国大使打来的,邀请他去发表一个演讲。

  与Desertec基金会和罗马俱乐部德国分会一道,Müller-Steinhagen领导的热学技术研究所是Desertec计划的神经中枢之一。Desertec计划的规模几乎与阿波罗太空计划相当——1969年阿姆斯特朗登月为阿波罗计划画上了一个完美的句号。然而,Desertec项目的关注焦点是太阳而不是月亮,更确切地说,这是一个关于太阳能的计划。与跨地中海可再生能源合作组织(TREC)相联合,一支位于斯图加特的、在Müller-Steinhagen教授的同事Franz Trieb博士带领下的研究小组发现,太阳能发电厂生产的电力,能够满足全球的用电需求。然而,要实现这一点,需要在9 万平方公里(相当于奥地利的国土面积)的土地上装上反射镜。

  但是,已经从事相关技术研究30多年的德国航空航天中心认为,如果只需满足欧洲15%至20%的用电需求——即Desertec计划的目标,则仅需占用大约2,500平方公里的土地。此外,还需要占用3,600平方公里的土地,以建设高压输电线路,将所生产的电力输送至欧洲。

  现在,得益于数家大公司已于2009年10月底联合成立了注册资金高达4,000亿欧元的Desertec Industrial Initiative股份有限公司(DII),这个愿景吸引了越来越多人的注意。据德国航空航天中心预计,在Desertec计划项下,3,500亿欧元将用于建设发电厂,500亿欧元将用于建设相关传输系统。

  Desertec 计划的参与方包括平时相互竞争的企业,以及大型银行和全球再保险业巨擘慕尼黑再保险公司。西门子是Desertec计划的推动力量之一。这不足为奇,因为西门子面向太阳能发电厂的解决方案系列包含了所有关键组成部分,如蒸汽轮机和吸热管,发电厂控制技术以及损耗极低的高压直流输电系统。

  Müller-Steinhagen表示,“太阳能发电是一项行之有效的技术,这一点毋庸置疑。”事实上,20多年来,
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