一項(xiàng)旨在利用中東和非洲地區(qū)充足太陽能資源為歐洲供應(yīng)清潔電力的宏偉計(jì)劃因政治因素和技術(shù)問題而擱淺。
圖片來源:Desertec Foundation
沙漠科技(Desertec)的理念可謂雄心勃勃:利用北非和中東地區(qū)充足的太陽能資源,使用聚光太陽能發(fā)電(CSP)技術(shù),為歐洲生產(chǎn)清潔能源。
但在經(jīng)過了五年的努力之后,成立于2009年的沙漠科技產(chǎn)業(yè)行動(dòng)計(jì)劃(簡稱“Dii”)陷入了多數(shù)股東“用腳投票”的尷尬局面。偉大的構(gòu)想還沒有變成現(xiàn)實(shí)就胎死腹中。
Dii此前聲稱沙漠科技的設(shè)施一旦建成,將足以滿足2050年歐洲用電需求的15%??墒墙衲晔拢瑓⑴c項(xiàng)目聯(lián)合體的17家企業(yè)宣布,將不再續(xù)約。
回想2011年的時(shí)候,Dii還宣稱沙漠科技已經(jīng)“一切就緒”。當(dāng)時(shí)沙漠科技正在摩洛哥修建50萬千瓦的CSP發(fā)電廠,與突尼斯和阿爾及利亞政府的磋商也在進(jìn)行中,并且計(jì)劃到2020年將項(xiàng)目擴(kuò)展至埃及、利比亞、敘利亞和沙特阿拉伯。當(dāng)時(shí),沙漠科技僅差在合作協(xié)議上簽字而已。
如此聲勢浩大的項(xiàng)目,價(jià)格也自然不菲。Dii曾設(shè)想利用橫穿地中海的海底高壓電纜,將中東和北非地區(qū)沙漠中生產(chǎn)的電能輸送到歐洲。這一設(shè)想預(yù)計(jì)總成本將高達(dá)4000億歐元(約合5000億美元)。Dii估計(jì),這一地區(qū)4萬平方公里的范圍內(nèi)大約有8億千瓦的風(fēng)能和太陽能發(fā)電潛力。
參與該項(xiàng)目的企業(yè)包括西門子、博世、E.On、匯豐銀行、摩根士丹利、德意志銀行和慕尼黑再保險(xiǎn)這樣的行業(yè)巨頭。鼎盛時(shí)期,Dii共有來自16個(gè)國家的57家股東,其中參與項(xiàng)目的德國機(jī)構(gòu)最多。但是2012年底西門子和博世正式退出,到現(xiàn)在只剩下沙特阿拉伯ACWA Power、德國萊茵集團(tuán)(RWE)以及中國國家電網(wǎng)三家股東,而Dii也隨之降格成為這三家機(jī)構(gòu)的顧問。
中國國家電網(wǎng)之所以要參與這個(gè)項(xiàng)目是為了了解如何將可再生能源生產(chǎn)的電力從中國人口稀少的西部地區(qū)傳輸至人口稠密、能源需求大的沿海城市。
然而,政治動(dòng)蕩為沙漠科技的前景蒙上了一層陰影。“對于沙漠科技項(xiàng)目來說,阿拉伯之春來的太不是時(shí)候了。能源安全一直是各方擔(dān)憂的問題,但這一問題突然間變成了現(xiàn)實(shí),于是投資者開始緊張。”來自克蘭菲爾德大學(xué)的CSP專家克里斯托弗·桑松博士表示。
錯(cuò)誤的地點(diǎn)?
在非洲能源供給本來就無法滿足需求的背景下,在非洲發(fā)電供應(yīng)歐洲的做法似乎很奇怪,甚至是帶有一些殖民主義的色彩。在2012年的一次能源會(huì)議上,阿爾及利亞國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)委員會(huì)副主席就曾質(zhì)疑,按照歐洲的電價(jià)計(jì)算,沙漠科技的項(xiàng)目究竟“能否為我們帶來投資回報(bào)”。
“中東和北非地區(qū)的國家的確應(yīng)該先解決本國的電力供應(yīng)問題,再考慮電力出口歐洲的事情,”桑松表示。
其他導(dǎo)致項(xiàng)目擱淺的因素還包括股東之間對具體發(fā)電方式缺乏共識(shí),以及從項(xiàng)目中獲益最多的地區(qū)究竟應(yīng)該是中東、北非還是歐洲。
沙漠科技理念的提出者、非營利性機(jī)構(gòu)沙漠科技基金會(huì)(Desertec Foundation)也在2013年退出了Dii?;饡?huì)指出,退出的原因是“在未來戰(zhàn)略、義務(wù)和相互溝通等領(lǐng)域”存在“不可調(diào)和的分歧”。
沙漠科技最初理念的核心是向歐洲出口電力。然而,獲得中東北非和歐洲國家政府的公開支持絕非易事,以至于Dii不得不降低目標(biāo)。到2013年6月,Dii已經(jīng)將規(guī)劃調(diào)整為到2050年滿足歐洲10%的電力需求,并將更多的精力放在造福中東北非地區(qū)的電力項(xiàng)目上。
Dii負(fù)責(zé)人保羅·范·松表示,歐洲的電力基礎(chǔ)設(shè)施不足以接收中東北非地區(qū)輸送來的廉價(jià)可再生電能。他還批評歐洲那些“沉睡”的領(lǐng)導(dǎo)人缺乏“緊迫感”,并敦促他們采取更多措施進(jìn)行“基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”。范·松也將于2014年12月轉(zhuǎn)投德國萊茵集團(tuán)。
歐洲老化的電網(wǎng)
事實(shí)證明,歐洲主要國家的基礎(chǔ)設(shè)施和監(jiān)管框架完全落后于Dii的構(gòu)想??稍偕茉窗l(fā)電對天氣狀況依賴極強(qiáng),歐洲現(xiàn)有電網(wǎng)無法應(yīng)對可再生電能的大規(guī)模接入。
Dii起初希望通過摩洛哥與西班牙之間的電纜將電力輸送至歐洲。但西班牙不愿意給本已負(fù)載過重的國家電網(wǎng)再增加負(fù)擔(dān)。今年五月,位于布魯塞爾的電網(wǎng)協(xié)會(huì)歐洲互聯(lián)電網(wǎng)(ENTSO-E)警告稱,八個(gè)歐洲國家或許需要在用電需求較低的時(shí)候減少太陽能和風(fēng)能發(fā)電量,以免電網(wǎng)過載。該組織還警告西班牙,因?yàn)樵搰碾娋W(wǎng)沒有足夠的承載能力輸出額外的電能,因此,過載的風(fēng)險(xiǎn)尤其嚴(yán)重。
南安普頓大學(xué)能源與氣候變化處主管阿布巴克爾·巴哈表示,超級電網(wǎng)主要針對的是現(xiàn)有的集中發(fā)電及輸配電模式,因此,“目前還無法靈活”應(yīng)對用電需求量處于低谷時(shí)的可再生電能輸入。歐盟成員國今年十月一致同意擴(kuò)大電網(wǎng)承載能力,而這一項(xiàng)目預(yù)計(jì)將耗時(shí)幾十年,花費(fèi)約1250億歐元。
但他也補(bǔ)充說,歐洲對于綠色能源的需求越來越大,現(xiàn)有的問題可以通過適當(dāng)?shù)墓芸睾蛢?chǔ)存措施以及未來的智能電網(wǎng)得到解決。
他相信沙漠科技仍然是一個(gè)出色的理念,因?yàn)樗?ldquo;向24小時(shí)工作的集中式發(fā)電發(fā)起了挑戰(zhàn)”,有望最終降低對高污染發(fā)電設(shè)施的依賴,并為非洲的海水淡化項(xiàng)目提供能源和電力。
昂貴的技術(shù)
但除此之外,使Dii管理下的沙漠科技發(fā)展受到限制的還有技術(shù)因素。自沙漠科技構(gòu)想誕生以來,太陽能光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)取代CSP成為了應(yīng)用最廣泛的太陽能發(fā)電技術(shù)。太陽能電池板價(jià)格更低,原理更簡單,并且可以應(yīng)用在任何地方。CSP成本高,原理復(fù)雜,結(jié)構(gòu)繁瑣(通過加熱拋物槽中的液體產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)渦輪),并且過于依賴高強(qiáng)度的陽光照射。帶有鏡面的拋物槽還需要用大量水來清洗和降溫。
“我們有理由得出結(jié)論,這次(沙漠科技)的失敗至少在一定程度上是由于太陽能光伏技術(shù)的低成本。畢竟現(xiàn)在光伏技術(shù)的成本已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于CSP。”來自紐約州立大學(xué)奧爾巴尼分校的太陽能專家理查德·佩雷茲博士表示。
雖然CSP儲(chǔ)能能力更強(qiáng),但光伏技術(shù)的優(yōu)勢在于“不需要高強(qiáng)度的陽光直射就可以正常工作,所以它可以應(yīng)用于任何地方,而不僅限于干旱地區(qū)。”佩雷茲說。歐洲國家,特別是德國,已經(jīng)在光伏技術(shù)上投入了大量資源。光伏技術(shù)不需要明亮的沙漠日照,而這一點(diǎn)正是沙漠科技理念的核心。
德國國會(huì)議員、時(shí)任世界可再生能源理事會(huì)主席的赫爾曼·席爾教授2009年曾就Dii成立一事發(fā)表評論稱,沙漠科技不過是海市蜃樓,其創(chuàng)始人都應(yīng)該知道這個(gè)項(xiàng)目“沒有任何成功的可能性”。他指出,Dii對歐洲本地新的太陽能和風(fēng)能存儲(chǔ)技術(shù)視而不見。
學(xué)習(xí)曲線
沙漠科技能否重見天日?畢竟,國際能源機(jī)構(gòu)在2014年10月發(fā)布的報(bào)告中指出,太陽能技術(shù)將在接下來的十年中實(shí)現(xiàn)商業(yè)上的“騰飛”,并將于2050年前取代化石能源成為世界上最大的電力能源。
2011年,Dii宣布建立的CSP發(fā)電廠旗艦項(xiàng)目終于在距離馬拉喀什200公里的地方動(dòng)工了。不過,這個(gè)項(xiàng)目是由摩洛哥政府主導(dǎo)建造并為摩洛哥本國人民服務(wù)的。該國計(jì)劃在2020年之前將太陽能、風(fēng)能和水力發(fā)電的占比提高到42%。
許多中東北非國家都在建設(shè)類似的發(fā)電項(xiàng)目,這為CSP未來的發(fā)展奠定了廣泛的技術(shù)和知識(shí)基礎(chǔ)。而美國的SunShot計(jì)劃預(yù)計(jì)將在接下來的五年中大大降低CSP技術(shù)的成本。
同時(shí),Dii前股東Nur Energie與其他機(jī)構(gòu)共同發(fā)起的TuNur計(jì)劃在2014年10月宣布,將繼續(xù)推進(jìn)在突尼斯修建10個(gè)20萬千瓦CSP發(fā)電廠的計(jì)劃,并通過意大利為歐洲輸電。
TuNur在理念上與沙漠科技完全一樣,它也需要尋求支持者,不僅要興建發(fā)電廠,還要為了與歐洲電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng),應(yīng)付種種復(fù)雜的局勢和各種成本。跟沙漠科技一樣,它也需要相關(guān)方在合作協(xié)議上簽字。
桑松相信,只要中東北非地區(qū)政治上足夠穩(wěn)定,并且CSP的成本可以不斷降低,未來類似的計(jì)劃將逐漸成為現(xiàn)實(shí)。但時(shí)機(jī)很重要。“在接下來的十年中,歐洲或許已經(jīng)做出了其他的安排。”他說。“如果是那樣的話,利用撒哈拉沙漠的陽光為歐洲供電的構(gòu)想就要再等上二三十年時(shí)間。”
圖片來源:Desertec Foundation
沙漠科技(Desertec)的理念可謂雄心勃勃:利用北非和中東地區(qū)充足的太陽能資源,使用聚光太陽能發(fā)電(CSP)技術(shù),為歐洲生產(chǎn)清潔能源。
但在經(jīng)過了五年的努力之后,成立于2009年的沙漠科技產(chǎn)業(yè)行動(dòng)計(jì)劃(簡稱“Dii”)陷入了多數(shù)股東“用腳投票”的尷尬局面。偉大的構(gòu)想還沒有變成現(xiàn)實(shí)就胎死腹中。
Dii此前聲稱沙漠科技的設(shè)施一旦建成,將足以滿足2050年歐洲用電需求的15%??墒墙衲晔拢瑓⑴c項(xiàng)目聯(lián)合體的17家企業(yè)宣布,將不再續(xù)約。
回想2011年的時(shí)候,Dii還宣稱沙漠科技已經(jīng)“一切就緒”。當(dāng)時(shí)沙漠科技正在摩洛哥修建50萬千瓦的CSP發(fā)電廠,與突尼斯和阿爾及利亞政府的磋商也在進(jìn)行中,并且計(jì)劃到2020年將項(xiàng)目擴(kuò)展至埃及、利比亞、敘利亞和沙特阿拉伯。當(dāng)時(shí),沙漠科技僅差在合作協(xié)議上簽字而已。
如此聲勢浩大的項(xiàng)目,價(jià)格也自然不菲。Dii曾設(shè)想利用橫穿地中海的海底高壓電纜,將中東和北非地區(qū)沙漠中生產(chǎn)的電能輸送到歐洲。這一設(shè)想預(yù)計(jì)總成本將高達(dá)4000億歐元(約合5000億美元)。Dii估計(jì),這一地區(qū)4萬平方公里的范圍內(nèi)大約有8億千瓦的風(fēng)能和太陽能發(fā)電潛力。
參與該項(xiàng)目的企業(yè)包括西門子、博世、E.On、匯豐銀行、摩根士丹利、德意志銀行和慕尼黑再保險(xiǎn)這樣的行業(yè)巨頭。鼎盛時(shí)期,Dii共有來自16個(gè)國家的57家股東,其中參與項(xiàng)目的德國機(jī)構(gòu)最多。但是2012年底西門子和博世正式退出,到現(xiàn)在只剩下沙特阿拉伯ACWA Power、德國萊茵集團(tuán)(RWE)以及中國國家電網(wǎng)三家股東,而Dii也隨之降格成為這三家機(jī)構(gòu)的顧問。
中國國家電網(wǎng)之所以要參與這個(gè)項(xiàng)目是為了了解如何將可再生能源生產(chǎn)的電力從中國人口稀少的西部地區(qū)傳輸至人口稠密、能源需求大的沿海城市。
然而,政治動(dòng)蕩為沙漠科技的前景蒙上了一層陰影。“對于沙漠科技項(xiàng)目來說,阿拉伯之春來的太不是時(shí)候了。能源安全一直是各方擔(dān)憂的問題,但這一問題突然間變成了現(xiàn)實(shí),于是投資者開始緊張。”來自克蘭菲爾德大學(xué)的CSP專家克里斯托弗·桑松博士表示。
錯(cuò)誤的地點(diǎn)?
在非洲能源供給本來就無法滿足需求的背景下,在非洲發(fā)電供應(yīng)歐洲的做法似乎很奇怪,甚至是帶有一些殖民主義的色彩。在2012年的一次能源會(huì)議上,阿爾及利亞國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)委員會(huì)副主席就曾質(zhì)疑,按照歐洲的電價(jià)計(jì)算,沙漠科技的項(xiàng)目究竟“能否為我們帶來投資回報(bào)”。
“中東和北非地區(qū)的國家的確應(yīng)該先解決本國的電力供應(yīng)問題,再考慮電力出口歐洲的事情,”桑松表示。
其他導(dǎo)致項(xiàng)目擱淺的因素還包括股東之間對具體發(fā)電方式缺乏共識(shí),以及從項(xiàng)目中獲益最多的地區(qū)究竟應(yīng)該是中東、北非還是歐洲。
沙漠科技理念的提出者、非營利性機(jī)構(gòu)沙漠科技基金會(huì)(Desertec Foundation)也在2013年退出了Dii?;饡?huì)指出,退出的原因是“在未來戰(zhàn)略、義務(wù)和相互溝通等領(lǐng)域”存在“不可調(diào)和的分歧”。
沙漠科技最初理念的核心是向歐洲出口電力。然而,獲得中東北非和歐洲國家政府的公開支持絕非易事,以至于Dii不得不降低目標(biāo)。到2013年6月,Dii已經(jīng)將規(guī)劃調(diào)整為到2050年滿足歐洲10%的電力需求,并將更多的精力放在造福中東北非地區(qū)的電力項(xiàng)目上。
Dii負(fù)責(zé)人保羅·范·松表示,歐洲的電力基礎(chǔ)設(shè)施不足以接收中東北非地區(qū)輸送來的廉價(jià)可再生電能。他還批評歐洲那些“沉睡”的領(lǐng)導(dǎo)人缺乏“緊迫感”,并敦促他們采取更多措施進(jìn)行“基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”。范·松也將于2014年12月轉(zhuǎn)投德國萊茵集團(tuán)。
歐洲老化的電網(wǎng)
事實(shí)證明,歐洲主要國家的基礎(chǔ)設(shè)施和監(jiān)管框架完全落后于Dii的構(gòu)想??稍偕茉窗l(fā)電對天氣狀況依賴極強(qiáng),歐洲現(xiàn)有電網(wǎng)無法應(yīng)對可再生電能的大規(guī)模接入。
Dii起初希望通過摩洛哥與西班牙之間的電纜將電力輸送至歐洲。但西班牙不愿意給本已負(fù)載過重的國家電網(wǎng)再增加負(fù)擔(dān)。今年五月,位于布魯塞爾的電網(wǎng)協(xié)會(huì)歐洲互聯(lián)電網(wǎng)(ENTSO-E)警告稱,八個(gè)歐洲國家或許需要在用電需求較低的時(shí)候減少太陽能和風(fēng)能發(fā)電量,以免電網(wǎng)過載。該組織還警告西班牙,因?yàn)樵搰碾娋W(wǎng)沒有足夠的承載能力輸出額外的電能,因此,過載的風(fēng)險(xiǎn)尤其嚴(yán)重。
南安普頓大學(xué)能源與氣候變化處主管阿布巴克爾·巴哈表示,超級電網(wǎng)主要針對的是現(xiàn)有的集中發(fā)電及輸配電模式,因此,“目前還無法靈活”應(yīng)對用電需求量處于低谷時(shí)的可再生電能輸入。歐盟成員國今年十月一致同意擴(kuò)大電網(wǎng)承載能力,而這一項(xiàng)目預(yù)計(jì)將耗時(shí)幾十年,花費(fèi)約1250億歐元。
但他也補(bǔ)充說,歐洲對于綠色能源的需求越來越大,現(xiàn)有的問題可以通過適當(dāng)?shù)墓芸睾蛢?chǔ)存措施以及未來的智能電網(wǎng)得到解決。
他相信沙漠科技仍然是一個(gè)出色的理念,因?yàn)樗?ldquo;向24小時(shí)工作的集中式發(fā)電發(fā)起了挑戰(zhàn)”,有望最終降低對高污染發(fā)電設(shè)施的依賴,并為非洲的海水淡化項(xiàng)目提供能源和電力。
昂貴的技術(shù)
但除此之外,使Dii管理下的沙漠科技發(fā)展受到限制的還有技術(shù)因素。自沙漠科技構(gòu)想誕生以來,太陽能光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)取代CSP成為了應(yīng)用最廣泛的太陽能發(fā)電技術(shù)。太陽能電池板價(jià)格更低,原理更簡單,并且可以應(yīng)用在任何地方。CSP成本高,原理復(fù)雜,結(jié)構(gòu)繁瑣(通過加熱拋物槽中的液體產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)渦輪),并且過于依賴高強(qiáng)度的陽光照射。帶有鏡面的拋物槽還需要用大量水來清洗和降溫。
“我們有理由得出結(jié)論,這次(沙漠科技)的失敗至少在一定程度上是由于太陽能光伏技術(shù)的低成本。畢竟現(xiàn)在光伏技術(shù)的成本已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于CSP。”來自紐約州立大學(xué)奧爾巴尼分校的太陽能專家理查德·佩雷茲博士表示。
雖然CSP儲(chǔ)能能力更強(qiáng),但光伏技術(shù)的優(yōu)勢在于“不需要高強(qiáng)度的陽光直射就可以正常工作,所以它可以應(yīng)用于任何地方,而不僅限于干旱地區(qū)。”佩雷茲說。歐洲國家,特別是德國,已經(jīng)在光伏技術(shù)上投入了大量資源。光伏技術(shù)不需要明亮的沙漠日照,而這一點(diǎn)正是沙漠科技理念的核心。
德國國會(huì)議員、時(shí)任世界可再生能源理事會(huì)主席的赫爾曼·席爾教授2009年曾就Dii成立一事發(fā)表評論稱,沙漠科技不過是海市蜃樓,其創(chuàng)始人都應(yīng)該知道這個(gè)項(xiàng)目“沒有任何成功的可能性”。他指出,Dii對歐洲本地新的太陽能和風(fēng)能存儲(chǔ)技術(shù)視而不見。
學(xué)習(xí)曲線
沙漠科技能否重見天日?畢竟,國際能源機(jī)構(gòu)在2014年10月發(fā)布的報(bào)告中指出,太陽能技術(shù)將在接下來的十年中實(shí)現(xiàn)商業(yè)上的“騰飛”,并將于2050年前取代化石能源成為世界上最大的電力能源。
2011年,Dii宣布建立的CSP發(fā)電廠旗艦項(xiàng)目終于在距離馬拉喀什200公里的地方動(dòng)工了。不過,這個(gè)項(xiàng)目是由摩洛哥政府主導(dǎo)建造并為摩洛哥本國人民服務(wù)的。該國計(jì)劃在2020年之前將太陽能、風(fēng)能和水力發(fā)電的占比提高到42%。
許多中東北非國家都在建設(shè)類似的發(fā)電項(xiàng)目,這為CSP未來的發(fā)展奠定了廣泛的技術(shù)和知識(shí)基礎(chǔ)。而美國的SunShot計(jì)劃預(yù)計(jì)將在接下來的五年中大大降低CSP技術(shù)的成本。
同時(shí),Dii前股東Nur Energie與其他機(jī)構(gòu)共同發(fā)起的TuNur計(jì)劃在2014年10月宣布,將繼續(xù)推進(jìn)在突尼斯修建10個(gè)20萬千瓦CSP發(fā)電廠的計(jì)劃,并通過意大利為歐洲輸電。
TuNur在理念上與沙漠科技完全一樣,它也需要尋求支持者,不僅要興建發(fā)電廠,還要為了與歐洲電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng),應(yīng)付種種復(fù)雜的局勢和各種成本。跟沙漠科技一樣,它也需要相關(guān)方在合作協(xié)議上簽字。
桑松相信,只要中東北非地區(qū)政治上足夠穩(wěn)定,并且CSP的成本可以不斷降低,未來類似的計(jì)劃將逐漸成為現(xiàn)實(shí)。但時(shí)機(jī)很重要。“在接下來的十年中,歐洲或許已經(jīng)做出了其他的安排。”他說。“如果是那樣的話,利用撒哈拉沙漠的陽光為歐洲供電的構(gòu)想就要再等上二三十年時(shí)間。”