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何继江博士川藏线天路光伏方案01:美墨光伏长城

2018-02-28  来源:中国能源网      何继江  川藏线  光伏方案   

构建低碳社会的愿景与情怀!清华大学能源互联网创新研究院政策研究室主任何继江博士早于2016年提出在千里川藏公路沿线光伏发电景观长廊,这同软银孙正义的在蒙古国建设超级光伏电站,发电量输送日本,包括美国总统特朗普在墨西边境修筑千里光伏墙有异曲同工之妙。

2017年,提出同样愿景的还有国家电网公司舒印标,提出在中国西部建立超大型光伏基地与超级电网;国际上新能源电动汽车巨头特斯拉也提出在美国沙漠区建设若干个单体一亿千瓦级超级光伏电站,满足全美国一半电力需求;酝酿十年的非洲沙漠建设超大型光伏发电基地输送欧洲电力的方案有重启迹象。

来自外媒报道:

特朗普美墨边境欲建三千里光伏长城

特朗普不是执意要在美墨边境建墙吗?不是经费没有着落吗?荷兰一家设计所(FARO)为特朗普总统献计献策,设计了Trump Power Wall(TPW),把这座分割两国边境的墙变成造福两国的光伏墙。

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按照这个创意,每英里的光伏墙每年可发电1600兆瓦时,收益16万美元。这样,2000英里的光伏墙每年发电量占到墨西哥电力消费的5%,收益3.2亿美元,墨西哥可以用这个钱来支付建墙的费用。另外,在美国一侧,还可以做“光伏+农业”,从种植业获得收益。

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据外媒报道,近期,欲对中国光伏产品加增关税的特朗普政府启动三千里美墨边境墙的设计招标,却将光伏墙作为优选方案。

而中国,不少行业机构与人士对南水北调光伏工程建议踊跃。

在南水北调工程的水渠上建设光伏电站,或有以下好处:

1. 不占用土地,利用空闲的水面。

随着光伏系统成本的下降,屋顶、地面等基础设施的租用在光伏系统中的成本占比越来越高。南水北调工程利用自己的空闲水面,不管是做漂浮电站,还是悬空于水面,建设成本都会降低不少。而且,南水北调工程的水利设施用途基本稳定,25年内改变用途的可能性较小,对于投资的稳定回报测算有较大意义;

2. 利用光伏发电降低投资成本

南水北调工程是国家重点项目,投资规模巨大,建设周期长。通过建设光伏电站,可以在一定程度上降低融资成本,增加投资回报;

3. 利用光伏发电减少蒸发量,减少尘土沉淀

南水北调工程全程超过三千公里,几乎全部暴露于空气中,所经过的地区都是内陆地区,晴天多,风大,空气干燥、雨天少。在阳光直射和空气流动下,自然蒸发量不可忽视。通过在水面上方建设光伏电站,可以有效地减少自然蒸发,并且减少飞扬的尘土落在水中的可能性,一定程度上减少了清淤等维护。

当然,水面上加装光伏发电后,如何将雨水导入水体,是设计过程中需要考虑的,并不难。

4. 光伏发电工程项有利于绿色电力推广、科普、推进环保理念,拉动分布式光伏投资建设

南水北调光伏开发工程涉及北京、天津、河北、山东、河南、江苏、湖北等省市,涉及省市大部分是我国受雾霾影响较大的城市,南水北调项目开发建设完成,可减少二氧化碳排放500万吨,减少燃煤消耗 200万吨,相当于植树6亿棵。

南水北调光伏工程的实施,相当于在三千多公里的沿线建成了光伏科普的示范项目,强势推动沿线城乡居民对光伏发电的了解,对于在内陆地区利用屋顶、荒山、闲置设施建设光伏发电,对于内陆地区实施光伏扶贫有深远的影响。

5. 南水北调工程可以作为光伏项目的综合实验场所

南水北调工程,全程3000多公里,全部是水面,沿途经过湖北、河南、山东等多个中部省份,气候环境差异大,可以利用沿线特点对光伏产品做综合应用评估。特别是对于验证光伏组件抗PID功能的多样性选择、验证各种支架安装方式等有很好的效果。

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南水北调光伏工程一旦立项,该项目将成为中国光伏开发最大的示范工程、科普工程,对于可再生能源的发展、对于光伏扶贫、光伏分布式的推动和发展有重大影响(阴存琦)。

2016年南水北调工程中线干线工程建设管理局启动规划招标,后传争议较大,目前未向社会公开规划成果。

有智库进一步分析建议:

现在南水北调中线主干渠宽约40米,总长一千四百多公里,除去暗渠、涵洞部分,假设可铺设光伏电池板长度为1000公里;在明渠上架设半圆形拱架,假设有效光照面积宽度仍为40米,即每25公里长的渠道可形成1平方公里光伏电池板铺设面积,全干渠共有40平方公里铺设面积。按一般光伏电池板发电效能计算,每1KW发电量需要8平米铺设面积,40平方公里光伏电池板发电能力为500万KW。长江三峡满负荷发电总功率为2240KW,一般也就是2000KW左右,这就相当于四分之一个三峡水电站了!当然,主干渠先宽后窄,平均可能不到40米,但如果圆拱型支架能延展到沿岸公路上方,宽度将大大增加,总面积还是非常可观的。

这500万KW的电量,用于中线提水、照明、管理太富富有余了,按欧洲理论计算,每一平方英里的光伏电池,可以产生60万人口日用的电能,四十平方公里相当于十五多平方英里,这条发电巨龙能满足900万人口的日常生活用电。

这500万KW的电量是绿色的,如果由火力发电厂产出需要年耗标准煤750—900万吨,试想一下,这将减少多少空气中的二氧化碳和雾霾,减少多少投入环保的费用!

如前所说,输水主干渠被封闭后,还能解决水量蒸发损耗、防止传输污染和冻结的作用,降低维护复杂性和成本。

当然,为实现这一目标,还必须解决很多技术性问题,需要投入大量科研费用。然而,这些技术问题的解决,将把我国的光伏能源事业推向新的高峰。试想一下,我国有多少人工灌溉主干渠道、有多少高铁、多少高速公路,这些“干线”建设时占用了大量良田,只做单一用途太过可惜,如果在不增加征用土地的前提下能把这些“干线”都建成一条条发电巨龙,会是怎么样的景象?我国绿色电能的比例,一定能象西德那样达到百分之五十以上!那时候,祖国的天将更蓝,水将更清,原野将更绿,山河将更加状美!

河南一家光伏企业为南水北调光伏工程设计的效果图,也可供何继江博士的川藏天路工程参考。

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此外,如果我国能率先实现以上设想,将大大提高这方面的出口竞争能力,为实现一带一路宏伟目标增添巨大的吸引力。

能否由中央政府牵头,集中有关部门专家作可行性分析,并先在某段主干渠上作小型试验,摸索理论和实践经验,以利制定规划,全面推广。

希望这一愿景朝日实现。

川藏线天路光伏工程、南水北调光伏工程点评

何继江博士的川藏线光伏工程建议,与南水北调光伏工程有异曲同工之妙。

南水北调工程是国家特重点工程,同南水北调工程经过几代领导人、几十年反复论证一样,南水北调光伏要正式上马、或需经历波折,科学有序推进、关注南水北调光伏工程、并对工程上马持积极支持意见的光伏创新实践组织阴存琦认为:在目前火爆的光伏开发热潮中,项目放一放,广泛论证、精心设计,能在十三五结束后启动,建设能代表中国光伏最高成就水平中国光伏长城,不失为良好愿景。

如智库单位建言:我国有多少人工灌溉主干渠道、有多少高铁、多少高速公路,这些“干线”建设时占用了大量良田,只做单一用途太过可惜,如果在不增加征用土地的前提下能把这些“干线”都建成一条条发电巨龙,会是怎么样的景象?该提议也在何继江博士刚发布的【2035年全民光伏发展研究报告】征求意见稿中有详解。

济南的光伏高速公路、已经实现了阶段性历史突破,天路光伏工程、南水北调光伏工程,离我们还会远行吗?

作者阴存琦:

阴存琦:在国家电力公司(五大集团前身)、中国华电集团属下单位工作多年,期间有跨界经历,2014年进入光伏应用端领域,在华电科学院党组副书记陈远台先生鼓励下,2017年发表光伏方面研究文章一百多篇,部分引起争议。

主要代表作:

1、风口切换!国家能源局重新定义分布式光伏与实行指标管控

2、河北省冻结三年商业光伏电站开发、实施8G光伏扶贫项目案

3、国际光伏扶贫倡导者阴存琦:联合国全球300G光伏扶贫报告解密

4、欧洲开发经验证明 广东省中国光伏电站投资最佳区域

5、华电阴存琦:向联合国推荐的国际光伏扶贫电站规划与建设方式

6、阴存琦:光伏与燃气争宠 美国总统特朗普露底牌

2018年初、阴存琦收到联合国方面邀请,参加联合国会议中心举行一次全球筹备会议,探讨、审议全球可持续能源解决方案和加速【2030年议程】执行手段的挑战与机遇,支持2018年7月高级别政治论坛对可持续发展七国集团的审查;会议得到包括中国政府,欧盟及其他多国政府支持。

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