有没有可能把塔克拉玛干沙漠变成我国的光伏能源基地?

对于有没有可能把塔克拉玛干沙漠变成我国的光伏能源基地呢之话题,我个人的观点认为,把整个塔克拉玛干沙漠变成我国的光伏能源基地,是人类无法能办到的事情,如果把塔克拉玛干沙漠边缘局部区域变成为我国光伏能源基地是有可能办得到的情况。为什么会这样说呢?因为:


在大沙漠中建设光伏能源基地,必须要考虑好如下几个问题:一是沙漠上的超高温环境,能否适宜光伏能源基地各种设施建设的操作?二是沙漠上的恶劣环境是否能适合施工队的运营与生活?三是大沙漠经常会有大风沙和戈壁移位现象,会经常覆盖和破坏光伏能源基地现象的情况发生,是一种十分不稳定性的自然环境。光伏能源基地是一种串联式光热发电之电路聚集的蓄电模式,需要自然环境的稳定性。


从以上三个方面的情况来看,在整个大沙漠之中建设光伏能源基地是无法能办得到的事情。如果能在大沙漠边缘,选择自然环境较为稳定性的局部区域,来建设光伏能源基地,这也许就是有可能能办得到的情况。


不知这样的回答读者看后是否能明白和认同?!如觉得我说的对或有道理,希给个点赞并点击关注我。欢迎大家一起来讨论或发表意见和转发。宇明于东莞市。




原本我也觉得塔克拉玛干沙漠确实不适合建设庞大的光伏发电站,毕竟电送不出去,特高压输送电成本太高。

但是我们换一种思路,塔克拉玛干沙漠光伏发的电,送到比较近的甘肃去,输送距离在1000KM以内。或者是就地使用了。是不是可以?

不少人都觉得整个塔克拉玛干沙漠建成光伏电站消耗太大,认为不合适。那么逐步的建设行不行?

那么如果真的将整个塔克拉玛干沙漠都建设成光伏电站要多少钱?

沙漠中国的光伏电站

这是内蒙古库布其沙漠达拉特光伏发电应用领跑基地,基地建设规模200万千瓦,占地面积10万亩,总投资150亿元,是国内沙漠地区最大集中连片光伏基地。年发电量可达40亿度,可有效治沙20万亩,一期装有178万块光伏板,累计固沙面积达到5万亩。2期也已经稳步推进中。

建成的达拉特光伏发电站

一期项目实施生态建设2.3万亩,其中,防护林3000亩,栽植沙障1.75万亩,套种红枣等经济林1.2万亩,黄芩、黄芪等中草药5000亩。【数据来自北极星电力】

沙漠中光伏电站俯瞰

如果以库布齐沙漠的光伏电站作为蓝本,整个塔克拉玛干沙漠面积为33万平方公里,约为4.95亿亩。

也就是说,如果塔克拉玛干都建设成库布齐沙漠这种光伏发电站:

1、可以建设:4950个达拉所光伏电站大小的发电站。

2、累计投资需要74.25万亿人民币。(2020年中国GDP100万亿人民币)

3、发电功率可以达到:99亿千瓦,也就是9900GW。(2020年,中国各类发电总装机量22亿千万)

中国近年来所有发电机的总容量是多少呢?

截至2020年底,全国全口径发电装机容量22亿千瓦。其中,全口径煤电装机容量10.8亿千瓦,占总装机容量的比重为49.1%,首次降至50%以下。【数据来自:中国电力企业联合会】

2009-2020年中国各类发电装机总量(单位/亿千万)

也就是说:如果将整个塔克拉玛干都建设成光伏电站,整个光伏电站的总功率是中国当前各类电站总功率的5倍。甚至超过全球电力的总装机量。

当然,我们可以分批的安装光伏发电站,没必要一次完成。毕竟工程量浩大。

那么塔克拉玛干到底适不适合建设发电站?

当前来看,塔克拉玛干沙漠光伏电站的投入成本太高,而且远距离输送,高达3000-5000km,即使是特高压成本高昂,而且损耗太大。

倘若单纯地从西电东送的角度来分析,塔克拉玛干沙漠确实不适合建造光伏发电站。

但是,当我们用未来的思路分析塔克拉玛干沙漠光伏发电的时候,或许确实适合建设光伏发电站。

东数西算,这是2021年国家新提出来的战略。同时也是适合当前技术发展需求的一个战略。

东部的海量数据,需要电力进行计算,存储,但是东部当前工业用电,居民用电已经非常紧张,而且东部可以利用的水电,风电,光伏,越来越少。

如果将数据用光纤传送到,3000KM,甚至5000KM之外的西部去计算。那么是不是就很节约能源。而且可以实现当前的使用。

光纤的信号传输造价比较高昂,但是损耗小啊。

同时3000KM的信息传送,相比于1-2万KM的海底光缆来说,这个距离根本不算什么。

并且光缆的维护成本,和损耗要远小于特高压输变电线路。

这就相当于:将数据作为产品,沙漠光伏发电站,在本地加工好,然后输送到远方需求用户现场。时效性好,而且成本低,而且中途没有损耗。

那么塔克拉玛干沙漠适不适合建设超大型数据中心?

如果以当前的超级数据中心选址来看,不太适合。数据中心,一般都选址在温度比较低的区域,便于散热,例如微软有一个数据中心就在海底,国内基本上喜欢在张家口,贵州,甘肃兰州,天水等地方。

那么距离塔卡拉玛干沙漠直线距离700KM的兰州,就是一个非常好的选择。

兰州已经建设了不少数据中心,同时兰州也有一定的技术实力,包括互联网运维的人才,可以满足数据的加工服务。

如果真的在塔克拉玛干建设数据中心,实话说运维人才,或许不一定愿意去,毕竟周围的配套设施太少。

那么数据中心的耗电量,是不是可以驱动国家建设沙漠光伏电站呢?

中国数据中心年耗电量

数据中心

2020年,中国数据中心年耗电量达到了2000亿千瓦时。等于50个内蒙古库布其沙漠达拉特光伏发电站的年度发电量。

未来伴随着智慧城市,无人驾驶,万物互联时代的到来,海量的数据需要计算,2030年中国数据中心的耗电量就需要100个内蒙古库布其沙漠达拉特光伏发电站的年度发电量。

以数据中心用电,呈现倍数以上增长的趋势,考虑将塔克拉玛干沙漠建设成光伏电站,或许就在未来20年就会考虑进去。

光伏发电只有白天,晚上怎么办?

锂电池储能,锂电储能目前属于成熟的技术,并且成本也下降了很多,当然建设超大规模的储能必然是需要耗费不少费用。

但是这也不是一天就能完成的事情。

光伏储能

沙漠建设光伏发电站,被沙尘遮盖,效率下降怎么办?

机器人进行光伏面板清扫。

光伏面板清洗机器人


综合来说,沙漠光伏建设,不存在难点,主要在于用电端的市场需求,是否需要塔克拉玛干沙漠做出改变。

当光伏电站建设起来的时候,沙漠绿洲就不远了。




当然有可能,不过还要有一些先决条件,第一:电力送往全国外送通道能否畅通?第二:光伏发电能否足够的便宜?第三:如何解决光伏发电的不稳定性?

第一,在现有技术下,外送通道是完全没问题的,目前我国最高等级的特高压输电线路准东~皖南的输送距离已经达到了3500公里。我国是特高压电网技术最先进的国家,也是在建特高压工程最多的国家。在建和已建成的特高压线路多达27条,将会构建名副其实的坚强电网,将会实现真正的电力大范围内的优化配置。所以说,把新疆塔克拉玛干沙漠的电力外送出去是完全没问题的。

当前我国最高等级的特高压输电线路已经高达1100kv直流,输送容量是传统超高压线路的6倍;经济输送距离是传统超高压线路的5倍。所以通过特高压直流线路把塔克拉玛干沙漠的清洁电力送往全中国是完全没有任何问题的。

国家电网前董事长刘振亚更是雄心勃,不断提出要建设链接全球的全球能源互联网。第二:光伏发电是否会足够廉价?

我是光伏产业的研究员,也对光伏产业有着自己的热爱,光伏发电迎来评价上网几乎是板上钉钉的事儿,而且不久的将来,光伏发电很有可能成为全世界最为廉价的能源。6年前光伏组件价格28/w元,现在光伏组件价格降低到了3元/w。但这远远不是底部,一系列全新的技术正在或即将得到应用,双面电池/双玻电池/1500v系统技术/黑硅技术/Perc技术/金刚线切割技术等等都将会更进一步降低光伏发电成本。现在很多地区光伏发电已经低于当地火电成本。而光照条件极好的塔克拉玛干,年发电小时数可以轻松突破2500小时,是更进一步降低成本的利器。所以光伏发电会足够廉价。

第三:光伏发电的不稳定性如何解决?

这个也已经有了解决方案,火电灵活性改造/抽水蓄能/智能电网建设/坚强电网建设/等等都是清洁能源不稳定性的应对之道。另外,这些年锂电池价格连年大幅度的下滑, 未来建设大工业级的储能电站正变得越来越又经济效益。光伏发电必将得到更高比例的应用。

还有很多人担心光伏发电过占用过多的土地面积,我来帮大家测算一下,1GW光伏电池需要3万亩的土地,全世界去年电力需求是26万亿度电,按照塔克拉玛干的光照条件,年发电小时数哦按照2600小时计算,满足全世界用电需求所需土地面积只需要20万平方公里。也就是说,大约只需要塔克拉玛干沙漠一半的面积所发出的光伏电就足够全世界使用。




有可能!

塔克拉玛干沙漠拥有良好的光照条件,如果未来远距离输电技术更加成熟,那么对塔克拉玛干沙漠如果善加利用,只需要大概占个5%左右比较适合光伏的面积去建设,那么塔克拉玛干沙漠基本上就有可能成为我国最大的光伏能源基地了。

塔克拉玛干沙漠位于我国新疆南疆的塔里木盆地中心,是中国最大的沙漠,也是世界第十大沙漠,也是世界第二流动沙漠,整个沙漠面积达到了33万平方公里,这个可是一个巨大的面积。要知道,全球第四大经济强国德国的面积为35.76万平方公里,而世界第三大经济强国日本大概为37.8万平方公里,这就意味着仅仅塔克拉玛干沙漠的面积基本上就接近了日本和德国的国土面积了。

而塔克拉玛干沙漠是属于流沙沙漠,那么其中不见得都适合建设光伏基地,那么如果有5%左右的面积可以建设光伏产业,那么基本上就可以成为我国最大的光伏能源基地了。

一般来说,现在根据我国光伏新能源技术的发展来说,一般一平米光伏板发电量可以达到200瓦,那么10000平米相当于2000KW,1平方公里相当于20万千万装机容量。那么这样来说,如果塔克拉玛干沙漠5%的面积,就相当于是1.65万平方公里的土地面积,那么就可以安装33亿千万太阳能装机总量的规模了。

而2022年上半年,我国电力装机总规模大概为24.4亿千瓦,其中新型电力装机总量为11.3453亿千瓦,占到整个装机规模的46.5%。在新型电力装机中,光伏累计装机3.367亿千瓦,大概占到13.8%,风电累计装机3.42亿千瓦,水电累计装机3.9999亿千瓦,核电累计装机0.5553亿千瓦。

从上述可以知道,如果塔克拉玛干沙漠中5%的面积铺上太阳能发电装置,那么就可以达到33亿装机总量了,这个已经比我国现有的24.4亿千万要高不少了,到那个时候,当然可以成为全国最大的太阳能发电基地了。

而且对于塔克拉玛干沙漠来说,如果架空铺设太阳能发电装置以后,那么光伏板子的下面,就没有太多的光照了,这样就可以种植一些植物等等,甚至还可以种植庄稼,而时间长了,那么沙漠也就可能变成绿洲了,不仅可以采用光伏发电,而且光伏电站也可以种植庄稼,这样一来,显然沙漠的生态环境可能比现在也要更好一些了。

但是沙漠发展太阳能发电业务,也要考虑输电和储能的问题,太阳能发电装置白天发电量巨大,但是到了晚上没有了太阳,就不能发电,这样一来,太阳能发电装置如何能够24小时为电网输电就是未来需要考虑的问题了。而想要解决这个问题,就必须要用到储能装置,或者是熔盐储能,或者是电池储能,或者是其他更低成本的储能方式,而只要储能能够以比较低的成本解决,那么太阳能发电必将会发展的更好和更快。

综上所述,塔克拉玛干沙漠是可能成为我国重要的光伏发电基地的,如果计算一下,只要5%的塔克拉玛干沙漠面积铺上太阳能发电装置,那么基本上就比我国现有全国电力装机容量24.4亿千万要高的多了。而且发展太阳能电站,不仅可以发展经济,而且还可以种植庄稼,可以很好的改善和绿化沙漠环境,可以说也是一举多得的事情了。




要建光伏能源基地,需考虑的因素绝不仅仅是光照的问题,要分析其可行性,以下几点就不容忽略。

1、光照资源

塔克拉玛干沙漠,位于新疆南疆的塔里木盆地中心,其深居大陆,远离海洋,属暖温带大陆性干旱气候。平均年降水不超过100毫米,最低只有四五毫米;而平均蒸发量却高达2500~3400毫米,日照资源十分丰富,具有建设光伏能源基地的天然优势。

但这里沙漠极限温度可达七八十度,建设光伏的组件的表面耐受温度只有65度;且沙漠昼夜温差达几十度,太阳能电池片的耐热性和抗冻性也是技术层面需要解决的难题。加上光伏发电受天气影响还具有不可控性。可见,塔克拉玛干沙漠的天然环境也并非全然是建光伏能源基地的得天独厚之地。

2、沙漠资源

作为中国最大的沙漠,塔克拉玛干沙漠亦是世界第二大流动沙漠。整个沙漠面积达337600平方公里。单就这点而言,以塔克拉玛干沙漠的面积,要建光伏能源基地,折合年发电量可达253440亿度,约可承包5个中国全社会的用电量。

但要去面积广阔无垠的沙漠铺光伏,首先工程施工压力必然不小,道路机械进场问题还有待解决;况且塔克拉玛干沙漠是世界第二大流动沙漠,沙土打桩和风沙掩埋组件等一系列问题也不得不考虑。

3、电网交通资源

早在2012年,新疆就投资1亿多元将主电网挺进到塔克拉玛干沙漠腹地,供电覆盖范围逐年有所改善。且目前中国电网的输送距离已高达3000公里,能源电力超远距离输电的问题已经有望解决。但不可否认,这需要较高额的人力物力资金支持。

4、设施维护方面

建光伏能源基地的维护成本也是很高的。这里风沙流动,风卷狂沙不仅能刮花太阳能电池板表面,还会使其脏灰堆积,这就需耗大量人力、成本维护清扫太阳能电板。

按每平方米光伏板年清洁费用20元来算,忽略其他因素,其25年的使用年限内的清洁费用也达500元。如此算,即使是50万平米的光伏板,加上工具、材料消耗,管理费用等,总支出至少也达千万以上。那要在面积达337600平方公里的塔克拉玛干沙漠上铺满光伏板,所需清洁维护费用更是天文数字,难以估量。

5、政策补贴

不过,为支持光伏新能源产业的发展和大型并网光伏沙漠电站的建设,国家已出台相关政策并对各省市光伏产业发放能源补贴,为光伏能源基地的建设提供政策和资金支持。

而光伏补贴约0.42元一度左右,按每年发电25亿度算,国家光伏补贴就达10亿元,这无疑会加重国家财政负担和纳税人的压力,故此举并不能说全然有利。

综上,光伏发电是未来能源发展的趋势,大型沙漠光伏电站尽管看起来很美好,但还要解决一些技术和成本问题,与其将光伏能源基地挺进塔克拉玛干沙漠,还不如在我国西北的宁夏和甘肃等地选址建站。

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页面更新:2024-04-24

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