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全球最大塔式太阳能电站将在西班牙诞生

未来数周内,世界上最大的塔式电站(solar tower plant)将于西班牙的安达卢西亚(Andalucian)沙漠诞生。塔式太阳能电站以所谓的集中(CSP)技术为基础,利用镜面将阳光反射至中央塔,使塔内水温达到1000℃以上。预计电站将于2009年1月开始运行,其功率可达20兆瓦,足以为11000户西班牙家庭提供能量,可再生能源技术亦将由此迎来历史性的突破。

集中太阳能发电技术一向以其简便、廉价和高效的优点而著称,相比于电板(PV)技术,它能够更有效地利用太阳能。不过,CSP技术只适用于天气晴朗、光照丰富的地区。

1000多面硕大反射镜

距离塞维利亚(Seville)20公里的安达卢西亚沙漠便是一个理想的地点。如今,在沙漠南部的PS20电站静静矗立着1000多面硕大的反射镜,每一面反射镜的面积相当于半个排球场。作为未来世界上最大的商业化塔式太阳能电站,PS20将成为西班牙国家电网的主要供应商之一。它意味着CSP技术已经取得实质性的突破,从而为未来太阳能电站的大规模兴建开辟了道路。西班牙希望充分利用其得天独厚的太阳能资源优势,成为CSP技术领域的先驱。


负责该工程的西班牙能源公司Abengoa首席执行官阿巴斯卡尔(Abascal)指出, 太阳光到达地球的辐射能量是人类消耗量的1万倍,太阳能发电的巨大潜力仍有待开发。

之前,Abengoa公司已经建立了一个小型的塔式太阳能电站进行技术测试。这套功率为11兆瓦的 PS10系统已经顺利运行两年。其占地面积相当于100多个足球场,拥有1255面日光反射镜(heliostat),每面镜子可以接收120平方米的阳光。发电站中心矗立着高达160米的水塔,白天反射镜追逐太阳的运动轨迹,将能量反射到塔顶。汇集到塔顶的日光可以将水加热到1000℃ 以上,其中产生的蒸汽可以驱动一台电涡轮机。

CSP将迎来鼎盛时代

事实上,Abengoa并非一枝独秀,西班牙政府已经批准了50多个太阳能发电工程。至2015年,全国的CSP发电量将达20亿瓦,大大超过政府当前的规划。不少公司还将CSP技术出口到摩洛哥、阿尔及利亚和美国。

西班牙的绿色和平组织成员José Luis García在接受《卫报》采访时表示,CSP即将迎来它的鼎盛时代。在该技术的研发和应用方面,西班牙具有得天独厚的优势——丰富的太阳能资源使之有望成为该领域的领头羊。

根据欧盟的计划,至2020年,可再生能源须达到欧盟各国初级能源的百分之二十,这意味着百分之三十的电力将由无碳能源提供,修订后的欧盟指令将这一比例提高到了百分之四十。西班牙政府的清洁能源战略与欧盟的政策可谓是不谋而合。García甚至认为,这一比例在西班牙将轻松超过百分之五十。

英国能源研究会(UK Energy Research Council)的执行董事John Loughhead盛赞Abengoa的塔式太阳能电站之高效,因为将大面积的阳光集中在一个小端点上,必然可以得到极高的温度。

Loughhead进一步指出,在合适的条件下,CSP是一种卓有成效的清洁能源技术。然而人们还应当考虑其性价比、可靠性和生命周期等各种问题。的确,开发成本是一个潜在的难题。在西班牙,CSP的供电成本比传统技术翻了一番。不过,阿巴斯卡尔认为,太阳能发电工程的规模收益将促使价格持续走低,只需十年时间,其成本便可与石化燃料基本持平。

不仅如此,从现在开始,所有为国家电网供能的太阳能发电项目都将得到西班牙政府的补贴,即所谓的收购价格(feed-in tariff)政策(政府承诺以事先约定的价格购买由光伏产生的能源的一种补贴)。目前,一系列以CSP技术为基础的太阳能工程正在紧锣密鼓地建设当中。除了PS20系统和光伏电板之外,Abengoa还将采用一种水槽式收集器(trough-style collector),后者可利用管道将水直接输送到收集太阳能的抛物反射镜前。至2013年,这个规模庞大的太阳能发电站总功率将达到300兆瓦,可满足塞尔维亚的70万居民生活所需。

欧盟未来清洁能源的重心

事实上,功率为20兆瓦的PS20系统不过是Abengoa宏大计划的第一步罢了——阿巴斯卡尔的终极目标是建立一座堪称未来行业标准的发电站,它不仅拥有50兆瓦的超级功率,还能够24小时连轴运转。根据阿巴斯卡尔的设想,白天百分之五十的电力用于供能,剩下的则用于加热熔盐(molten salt),晚上人们即可利用熔盐发电。

目前,熔盐发电技术尚处于襁褓之中,不过Abengoa已经在格拉纳达(Granada)进行了相关测试。测试结果表明,将装有28000吨盐的水槽加热至220℃,便可储存八小时的太阳能。阿巴斯卡尔认为,这意味着电站有望实现持续生产,至少可以在夜间继续生产相当长一段时间。

目前,欧盟委员会已将CSP写入了未来的清洁能源技术计划书。之前联合研究中心的一名代表甚至提出,CSP应当成为未来欧洲超级电网(EU supergrid)的重心。通过超级电网,南欧和北非的太阳能发电厂便可向整个欧洲大陆源源不断地输送能量。超级电网计划已经得到英国首相戈登·布朗和法国总统尼可拉斯·萨科齐的政治支持,后者还委托专家对该项目进行了可行性研究。

如果说CSP技术仅适用于荒无人烟的沙漠,那么光伏电板的应用范围要广泛得多。最近,它甚至成了西班牙Santa Coloma de Gramene镇上一道独特的风景。该镇居民多为工薪阶层,地少人多,因此空旷平坦的墓园便成了安装光伏电板唯一合适的地点。如今,450多块光伏电板“装点”着墓园里的碑石,其产出可满足60户家庭所需。市理事会成员Antoni Fogue表示,这一设想的实现颇费周折。为了说服镇上的居民们,市政厅和墓园管理处的官员发起了一场声势浩大的运动。人们在安装时特地降低了电板的角度,使之尽可能不显得突兀,以体现对于死者及其家属的尊重。


(编辑:xiaoyao)


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