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第25章 能源现状的阻击(3)(1 / 3)

太阳能的发展历史比核能要早得多,已经有100多年的历史了。1878年,一个小的太阳能动力站在巴黎建立,该装置是一个小型点聚集太阳能热动力系统,盘式抛物面反射镜将阳光聚焦到置于其焦点处的蒸汽锅炉,由此产生的蒸汽驱动一个很小的互交式蒸汽机运行。1901年,美国工程师研制成功7 350瓦的太阳能蒸汽机,采用70平方米的太阳聚光集热器,该装置安装在美国加利福尼亚州做实验运行。1950年,前苏联设计了世界上第一座塔式太阳能热发电站的小型实验装置,对太阳能热发电技术进行了广泛的、基础性的探索和研究。1952年,法国国家科学研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为1 000千瓦的太阳炉。

1973年,世界性石油危机的爆发刺激了人们对太阳能技术的研究与开发。相对于太阳能电池的价格昂贵、效率较低,太阳能热发电的效率较高、技术比较成熟。许多工业发达国家,都将太阳能热发电技术作为国家研究开发的重点。1981~1991年的10年间,全世界建造了装机容量500千瓦以上的各种不同形式的1 000千瓦级太阳能热发电试验电站共约20余座,其中主要形式是塔式电站,最大发电功率为8万千瓦。

尽管太阳能一直是被当做环保无污染的可再生能源重点发展。但事实上,计算能源的环保性不应该只看到产业链最末端其发挥作用的环节,更应该关注到制造光电过程中其上下游产业链的能耗、污染和排放。太阳能产业的核心是多晶硅,1 000瓦光能需要10公斤多晶硅,制造这些多晶硅需要6 000千瓦时左右的电能,排放超过40千克的有毒物质。按照每天发电8小时,每年工作250天计算,那么制造这些多晶硅的电源如果要多晶硅本身来提供的话,需要其3~5年的净发电量才能实现。但实际上这是不可能的,光电的单位发电量固定资产投资是火电的2~3倍,光能发电的成本是火电的11~18倍,如果我们把固定资产增加的排放以及制造多晶硅时污染治理的排放、运营增加的排放以及产业链的其他排放算入光能发电的排放中,我们会发现太阳能的排放远超传统能源的排放。

还有,太阳能这种靠光转化为能量的技术转化率并没有得到很大的提升。绝大部分太阳能产品的能量转化率一直低于16%,极低的转化率导致了太阳能成本的偏高。以中国为例,最近中国国家发改委定的每千瓦时太阳能的价格是1.09元人民币,远远高于单位火电和水电0.2~0.3元的价格。目前仅靠政府杯水车薪的补贴,太阳能发电是难以大面积推广的,这也是太阳能发展百年之后,仍在电能供应上远远不如煤电、水电、核电的最主要的原因。

风能的稳定之忧

风能也许是大自然给人类最大的能源恩赐。目前,按在80米高度处每秒6.9米的风速来计算,全球风能可利用资源量为72万亿千瓦。即使只成功利用了其中的20%,依然相当于世界能源消费量的总和或电力需求的7倍。所以,有巨大的空间也就有了巨大的发展。2007年,全球风能累计装机容量为 9 412.3万千瓦,新装机容量达到2 007.6万千瓦,较之于2006年的装机容量增加32.1%。预计未来的两年内,风能装机容量迅猛增长势头依然保持,2008年将达到11 881.2万千瓦,2009年突破14 000.0万千瓦。

无独有偶,和太阳能一样,风电在产业链末端的发电环节是环保的,但回顾其产业链,我们发现风能产业在风机制造环节是存在重大污染的,从钢铁冶炼到污染极大的铸造以及后续加工安装,乃至风机每年一换且无法回收的润滑油。

风电的成本偏贵,发电成本约是煤电的2倍。这种高成本首先源自于其单位发电量固定资产投资高达火电投资的3倍。

其次,在于风叶片使用寿命也容易受外界环境的影响。在中国2010年“两会”期间,工业和信息化部副部长苗圩在参加湖北团小组讨论时语出惊人:“国内纷纷上马的风力发电厂大多是形象工程。”他认为我国风沙伴存,风电设备受风沙磨损大,上马太多风电项目不符合我国国情。他进一步指出,再过5年,风电设备寿命肯定要出问题。苗圩同时认为,国外有风的地方没有沙,比如海洋风。我国是有风的地方就有沙,风沙对风力发电设备磨损非常厉害。风能发电风机应该是20年的寿命,但如果有风沙的侵蚀,寿命则一定不足20年。风电设备寿命的缩短,无疑进一步提高了风电的成本。

这些因素综合起来,直接制约了风电的发展,所以在中国风电装机容量是1 200万千瓦,但实际上生产的能量,只相当于500万千瓦的火电,在电力当中占的比例,连1%都不到,几乎到了可以忽略不计的地步。

水电的生态之殇

工业化以后,特别是发明电以后,利用水力发电造福人类,一度成为人类文明进步的象征。到20世纪初,建筑大型水坝成了发展和进步的同义词,仅以美国20世纪三四十年代建成的不少重要水坝和水电

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