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2、风能和太阳能电力超远距离输送的必要性问题
地球拥有十分丰富的可再生能源资源。据有关机构统计,全球太阳能和风能的理论蕴藏量分别为150000万亿千瓦时/年和2000万亿千瓦时/年,若2050年全球的用电量达到76万亿千万时,则只需要开发其中的万分之五即可满足需求。与化石能源资源的蕴藏方式不同,可再生能源资源在地球各大洲的分布广泛且相对均匀,尤其是与人们的需求量相比,更是如此。比如占有量最少的欧洲,其太阳能和风能的理论蕴藏量分别是3000万亿千瓦时/年和150万亿千瓦时/年,在不计生物质能、水能、地热能等其它可再生能源资源的情况下,也只需要开发其中不到千分之四的量即可满足2050年欧洲的用电需求。因此,各大洲实现电力供给绿色化,依靠自身的资源基本上都是没有问题的。
不仅一个大洲可以自平衡,实际上多数国家也都能通过充分利用自身的可再生能源资源,做到电力的自我平衡。美国能源专家艾默里˙洛文斯在《重塑能源:新能源世纪的商业解决方案》一书中说,对于美国,仅计入目前认为适合开发的陆上风电发电量即等于2010年用电量的9.5倍,而利用现有商业化技术获得的各类可再生能源发电量总计可达75万亿千瓦时/年,至少是美国2020年用电量的15倍。可见美国也是一个可再生能源资源丰富的国家。整个北美洲2050年的电力需求,即使按令人咋舌的人均22900千瓦时计算,也不过10万亿千万时,满足其绿色化供电,仅依靠美国目前已明确可以获得的可再生能源资源,也是绰绰有余的。
规划构建以交流特高压电网为骨干网架的北美互联电网,并建设多条直流特高压输电线路穿越白令海峡,以及由格陵兰岛穿越近500千米的海域将北极约2亿千瓦风电送入美国和加拿大,参与北美洲电力平衡,这种舍近求远的规划方案,要说服美国人接受,恐怕很难做到。美国能源部于2003年提出的美国未来电网的发展规划(Grid2030),构想的是用高温超导材料与液态氢结合,建设新型国家骨干网架,这个网架的电压等级比超高压还低,在实现电力高效输送的同时,还可将氢气作为交通能源使用。这一构想完全突破了传统电网技术的模式,尽管目前也只是一个设想,但由此可以感受到美国人那种敢为人先的首创精神,他们瞄准的一定是最有价值和最具革命意义的前沿技术。
特高压全球能源互联网的另一个规划是,将澳大利亚的太阳能电力通过直流特高压输电线路和海底电缆,经过6000公里的“长途跋涉”(其中约500公里为海洋,5500公里为陆地)送到四季如夏的泰国。上世纪90年代,泰国想从我国云南输入300万千瓦水电,双方政府曾为此签定了谅解备忘录,输电工程的可行性研究和商务谈判时断时续,至今已延续了20余年,仍然还在沟通中,关键问题是电价难以达成一致意见。该项目至泰国的输电距离只有约1600千米,没有跨海问题,送的又是水电尚且如此,很难想象泰国会放弃开发本地的太阳能,而去购买6000公里外澳大利亚的太阳能电力。
风能和太阳能发电利用小时数低,加之穿越大海超远距离输电,投资巨大(一回500千伏海底电缆每千米的投资已接近亿元,特高压海底电缆的投资可想而知),不仅不经济,而且没必要。事实上距离地球1.5亿千米的“太阳”已经将人类需要的能源从遥远的太空,以光波的形式输送到了地球的每个角落,人类的任务就是接收这些太阳能(包括由太阳能转换而成的风能、生物质能等能源),制造先进的设备将它们就地高效转换成电能,同时根据需要尽可能储存。因此提高设备的能源转换率,寻找理想的储能方式,是新技术创新的重点,没有必要将注意力放在风能和太阳能电力的超远距离输送问题上。“往石头山上运石头”近距离不可以,远距离更不应当。
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