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石油大國開發太陽能 首選薄膜技術

2015-08-19 08:12:56 搜狐

日前,沙特阿美石油公司宣布,計劃在沙特國內啟動近10項太陽能工程,并已經與一家美國薄膜太陽能企業開展合作。而早在2013年,沙特就計劃在未來20年安裝41GW的太陽能發電裝置,相當于41座核電站的發電量,除了沙特,在阿聯酋迪拜西南部,一座200MW級的中東最大太陽能電站也正在投建中。薄膜太陽能已經成為中東國家新能源轉型的第一選擇。

作為石油國家的典型代表,沙特、阿聯酋等國轉向太陽能開發,聽起來不免有幾分革命意義。原因何在?沙特王室向媒體透露了他們的苦衷:沙特通過燃燒石油進行發電,每天至少要消耗100多萬桶石油,如果不改變這樣的能源結構,電力消耗將成為吞噬沙特所有石油產能的“猛獸”,預計到2030年,沙特甚至將成為石油凈進口國!

薄膜太陽能“為沙漠而生”

如果沙特最終變成一個純石油進口國,這無疑將是一個災難性打擊。長期以來,沙特的政治穩定一直依賴于“統治交易”:皇家通過石油出口為市民提供大量的社會福利,市民也無需繳納個人所得稅,如果沙特當局還想繼續掌控國內局勢,那么他們就必須想方設法地減少石油使用量。

好消息是,除了擁有世界上最好的油田,沙特阿拉伯的日照強度也是世界上數一數二,其國土主要位于北緯21度至26度間,在一張顯示日照等級的圖片上,陽光最充足的地方用紅色標記,沙特阿拉伯地區看起來像一塊血紅血紅的生牛排,在這里發展太陽能顯然是一個不錯的選擇。此外,沙特阿拉伯還擁有廣袤的沙漠地區可供利用,簡直是為太陽能電站量身定做。

從決定開發太陽能到最終決定采用薄膜電池技術,中東國家在能源轉型時是經過慎重比較的。從性能上看,薄膜太陽能組件更適應中東環境,薄膜電池板可以更好地抵抗高溫、粉塵、潮濕和沙磨損。據FirstSolar的中東業務負責人介紹,薄膜太陽能電池的能源產出超出晶硅約10%,薄膜太陽能的產品特性與中東沙漠地帶更加契合。

在中東地區,太陽能電站面臨的最常見問題是高溫和沙塵污染下的電池性能。如果你在迪拜度過炎熱夏季的一天,或目睹了沙特阿拉伯中部的沙塵暴,就會體會到這里的自然環境有多惡劣。盡管中東地區獨特的自然環境帶來了許多困難,但是對薄膜太陽能電池來說,受到環境的不良影響要比晶硅電池少的多。

首先是溫度。隨著運行溫度的升高,太陽能電池損失的效率也愈發嚴重,不過與傳統的晶硅技術相比,薄膜發電技術對溫度的敏感性更弱,因此在炎熱的沙漠氣候中,能源效率優勢會更加明顯。其次,灰塵也會影響太陽能發電系統的性能。在中國、美國和其它地區,人們并不需要過于關注太陽能電池板的清潔,因為可以通過自然降雨緩解這一問題。但是在中東、印度和非洲地區,人們確實需要依靠寶貴的水資源來人工清洗電池板,與光熱發電、水電等其它新能源技術相比,薄膜太陽能消耗的水也較少。所以簡單來說,薄膜太陽能技術更適合溫度高、溫差大地區,在沙漠中建立電站的優勢明顯,這也是為什么薄膜太陽能企業能夠拿到沙特政府大單的重要原因。

光照充足國家的能源轉型之路

沙特等石油大國轉向太陽能開發也為中國提了個醒。與中東類似,中國同屬能源消耗大國。據2014年《BP能源統計年鑒》數據,中國目前是世界上最大的能源消費國,能源消費占全球消費總量近1/4,能源消費增速過快已經給中國的可持續發展帶來不良影響。此外,中國并沒有中東國家那樣豐富的石油資源,能源儲量嚴重不足:據測算,按照現在的開采速度,中國探明的石油儲量還不夠開采10年,已探明的天然氣儲量和煤炭儲量都只夠開采33年,破解能源瓶頸的唯一的出路就是能源轉型,實施新能源替代戰略。

中國也屬于太陽能資源豐富地區,在我國的北方、沿海等很多地區,每年的日照量都在2000小時以上,海南等南方省份更是超過2400小時,是名副其實的太陽能資源大國。因此,中東國家開發薄膜太陽能以供應國內電力是我們可以借鑒的經驗。此外,中國企業在薄膜太陽能領域擁有世界領先的技術水平,得益于漢能等企業的技術研發與并購,中國在薄膜太陽能領域掌握了研發與設備生產的核心技術,在銅銦鎵硒、砷化鎵等薄膜技術方面達到世界領先水平,這些都將成為促進我國能源轉型的有利因素。

要擺脫幾十年來對石油、煤炭等化石能源的依賴,在這層意義上,沙特和中國面臨的挑戰比世界上其他國家更為嚴峻。不過就目前來看,沙特王國的領導人能夠在政治上勇敢地采取措施,這已經讓太陽能在這個冷門的國家中火了起來,沙特或將成為擺脫化石能源的楷模,而它選擇的薄膜太陽能之路也將在我國的能源轉型中承擔重要角色。




責任編輯: 李穎

標簽:太陽能,薄膜技術