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。