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主题：【讨论】对撒哈拉超级太阳能热电计划的一些疑问 -- wage
家园 【讨论】对撒哈拉超级太阳能热电计划的一些疑问 今年7月13日，以德国慕尼黑再保险为首的12家大型企业在德国慕尼黑签署备忘录，计划在2050年前投资4000亿欧元，在撒哈拉沙漠沿海地带建设世界最大的太阳能热电项目，项目完成后将满足当时欧洲地区15%的用电需求。这件事情从规模上当得起世纪工程的称号，又很符合欧盟“环境外交”的导向，应该是个热点。地缘政治要看战略要点，地缘经济变化就要看这样的战略大工程了。可是这个消息出来以后出现了一个有些奇怪的现象：传播消息的地方很多，但是深入讨论的比较少。我那时也怀疑是不是又一个大忽悠。不过以德国人的性格又不像。这半年来许多大事发生，特别是《里斯本条约》的签署与中美峰会之后，许多大方向有了端倪，11月2日，12家企业也已经正式签订联营体协议，成立名为“沙漠科技工业行动计划”（DII）的执行机构。再来讨论这个超级计划应该不会是空对空了。先放一些计划概况，再提出我的一些疑问。
根据该计划，这项工程到2050年的时候，所产生的电能产量顶峰值将达到100GW，相当于100座火力发电厂的发电量，届时将满足欧洲地区15%的用电需求。另外，计划还指出电能的输送将采用高压直流输电技术，可以使电能在传输过程中的损耗降低至10%以下。整个送电工程会横跨地中海，而主要的线路穿越直布罗陀海峡，由摩洛哥至西班牙、经由巴利阿里群岛，由阿尔及利亚至法国、突尼斯至意大利、利比亚至希腊、经由塞浦路斯，由埃及至土耳其。此外，Desertec计划还包括建设一个覆盖范围更广的欧洲超级电网，涵盖北海风力涡轮发电、斯堪的那维亚半岛水力发电、冰岛地热发电、东欧地区生物能发电以及太阳能发电。这样就能为欧洲提高足够的清洁能源。
外链图片需谨慎，可能会被源头改项目的牵头者是慕尼黑再保险公司，但幕后发起人和支持者则是罗马俱乐部和德国政府。如果把各企业在计划中的作用列出来也很有意思：
资金提供方：Munich Re慕尼黑再保险
Deutsche Bank 德意志银行
HSH Nordbank 德国汉堡石荷州北方银行
市场与资金技术提供方：
E.ON集团，德国能源巨头
RWE，德国电力及公用事业公司
SIEMENS，西门子公司
核心技术提供方：
ABB阿西布朗勃法瑞集团：电网高压直流输送技术
MAN Solar Millennium：德国太阳能公司Solar Millennium（太阳千年）与德国营造与工程公司MAN Ferrostaal合资企业。Solar Millennium公司在拋物线槽状太阳能发电领域技术领先。
SCHOTT Solar：德国肖特太阳能，玻璃复合吸热管核心技术
M+W Zander：美施威尔有限公司：光伏和太阳能设施工程公司
地域参与方：
西班牙ABENGOA Solar公司
阿尔及利亚cevital工业集团
十二家企业中九家来自德国，而且核心技术除了ABB集团的高压直流输电技术，其他都掌握在德国企业手里。槽式相比太阳能热电相比太阳能电池发电有几个优势：不需要昂贵的硅光电池，建设成本低；利用蓄热介质可以保证夜间发电，减少调峰蓄能问题。更吸引人的是，太阳能热电与海水淡化联合能解决北非沿海缺水问题。这个大工程在经济、生态和社会方面效益都很可观，可以说德国一力主导的扶植新能源方向看到大丰收的希望了。
下面从两方面提出我不明白的地方，请河友讨论。
其一是在政治方面。从欧盟内部来说，解决能源供应问题与推进环境外交应该是欧盟各国的共识了。可是这个大计划居然没有法国意大利英国等主要国家参与。特别是正热烈提倡地中海联盟，又是北非传统宗主国的法国完全缺席，实在是诡异。就是法国没有技术，至少应该资金或者市场参与，难道德国要抛开德法核心吃独食？
而在欧盟以外，美帝对此好像也是没有态度。按说美国作为太阳能光电技术流派的领导者，对于太阳能热电应该有足够警惕。不论在政治或者经济层面都应该有所反弹。如此冷处理也很奇怪。
此外，北非地区和中东地区国家的态度也值得注意，这对于后石油时代的利比亚和沙特阿拉伯应该是很有吸引力的，特别是还有海水淡化这个长远利益。可是目前利比亚不论对地中海联盟还是这个太阳能热电计划都是激烈反对，一概看做新殖民阴谋。未来泛阿拉伯国家对此计划会事什么态度，也是个关键问题。
其二是经济和技术层面。对太阳能热电与煤热电系统全生命周期评价（LCA）表明：在相同发电量下，太阳能热发电系统消耗的化石能源不到煤电的5％，同时大幅度减少了烟尘、CO2、SO2和NOX排放。环境效益很大。可是长途直流输电的技术和成本问题是不是解决了？特别是跨海输送方面。另外，熔融盐和吸热油作为传热和蓄热介质是比较成功的，可是如此大规模应用还没有先例。最后也是我最关心的，太阳能热电与海水淡化联用技术是不是完全成熟？据说中东或北非的沙漠地区建造1平方公里的太阳能聚光系统能实现年发电量250GWh和年产淡水量60Mm。从长远角度看，如果真能有如此高淡水量，就是成本更高也是值得的。这会从根本上改变北非和中东地区的政治经济局势。
中美峰会后，美国这个资本控制的国家和中国这个典型的国家控制资本似乎有合流的趋势。“人权民主”与“和谐发展”两面大旗也是高高飘扬。环顾世界，也就是高举“环境外交，低碳经济”的欧盟有走第三条全球一体化道路的资格和气势。虽然我对欧盟的国家意志持谨慎悲观态度，不过这样的路径探索对全人来总是好事。这个超级太阳能热电计划是否可行对未来关系甚大，作为积极旁观者，我这是抛出砖头，希望河友们多多探讨。
本帖一共被 3 帖 引用 (帖内工具实现)家园 思路不错，偶们也可以参考 1、太阳能发电的根本弱点是能量密度太低，因此要收集到一定能量的投入就要很高，即时达到了30％的转化率，但是一乘太阳光的能量密度，也是比较悲剧的；
2、远程输电，而且是超远程输电，从撒哈拉输电到北欧，我记得远程输电的损耗率是30％左右的；现在国内反对西电东送的原因之一就是损耗；
3、所以感觉以50年内的技术水平，太阳能发电＋超远程送电这种方案是不实用的
家园 你说的很对。我也觉得太阳能可能还是小区域使用好 不过太阳能热电有个海水（咸水）淡化的优势是不可替代的。而且河里有新贴说明这个电站主要还是给北非用的。
家园 准确地说，太阳能热电与海水淡化联用技术 与电关系不大，太阳能集热-蒸馏海水过程才是核心。
瑞士（瑞典）ABB与德国的关系密切，而法国阿尔斯通公司与ABB是老对手兼死对头，分不到羹（当然更加核心的国家工业战略是法国核电、德国绿电的分野）。
另外，国内各种太阳能发电路线是有技术储备和竞争的。
槽式太阳能热发电外链出处
塔式太阳能热发电外链出处
评论：中国应尽快确立太阳能热发电战略地位外链出处
家园 很有内容，谢谢啊。不过经过哥本哈根会议就看明白了，欧洲 仍然是不愿与北非等发展中国家完全平等合作的。其实有了能源加水，自然与社会经济循环的根基就有了，中国虽然在基础研究方面很小气，但是一旦看准了这方面能实用化了就是大规模投入，做的也踏实啊
家园 关于反射镜的问题 凑巧看过一个欧洲-北非太阳能热电的纪录片，算是有个直观印象，而且楼主也没讲每个发电站什么样，帮楼主介绍一下。
片子介绍的是一个已经建成的电站，不大，不靠海，但是我认为海水淡化恰恰是一种特殊情况，因为海岸线所能覆盖的面积相对于撒哈拉沙漠，或者说整个计划来说不是主体情况。
1.先说单个基站的构成。
排除输电系统不说，基站结构很简单，就是一个中心高塔（负责收集热量，用蒸汽带动发电机）+反射镜（大概几百面），高塔连接输电系统。
从上面来看，单个基站不会很大，个人看有2个原因，一是发电机如果过大那么高塔的规模不好控制，造价过高，二是反射镜如果过远的聚焦效果差，而且为了降低成本，反射镜肯定是相同规格的，这样也限制的距离。
片子里面没提蒸汽淡水来源。
2.关于反射镜，肯定用的不是玻璃，而是金属的，至于是不锈钢还是什么别的片子里面没说（或者我忘了）。反射镜是有弧度的平板，或者说凹槽状，换个通俗的说法，就是把一个油桶切成两半，再把弧度变小，差不多就那个样子。
3.在片子中的电站，我没有看到储能设施（也许因为是实验性质）。
4.为什么法国不热心？因为法国想推广核电，那是它的强项，而在太阳能热电上没有技术储备。
- 复 关于反射镜的问题
家园 呵呵，介绍不少基本情况，谢谢。顺便多说点。 首先你说的中心高塔的是塔式太阳能热电站，他的效率高于槽式太阳能热电。参与超级太阳能热电的西班牙公司就很擅长塔式太阳能热电站。问题在于大量的定日镜需要能自动跟踪太阳的变化，成本与技术难度都增加许多，因此大规模应该槽式更优势。
关于海水淡化问题，其实海水淡化供应距离远不止海边，特别是对于北非这样水贵于油的地方。利比亚目前是大规模调用地下水的方法解决缺水问题的，这肯定不如海水淡化长远。
法国缺太阳能技术这个我很赞同，不过作为电网主要路径国与用户以及提供资金都是可以的呀。我觉得可能与主导权争夺和北非的殖民心结有关。不过这次哥本哈根会议欧洲根本就没有用超级绿色工程与发展中国家共赢的意思，所以这个计划估计也是雷声大雨点小的了。
家园 各国政治环境不同 法意跟德国不同，德国的绿党，岗岗的...这种项目肯定施加了影响力；法国共产党，光会组织Party,吃喝玩乐，意大利从总理开始，没什么出息...
英国保持在欧洲以外，以美国兄弟自居。德国主导欧洲一体化，是很有眼光的----这些可以解释德国为什么那么欢。
家园 据说最大的问题可能是沙尘暴 如果风太大，就算那些太阳能板没有被埋到沙丘下面，玻璃上的沙尘清理起来也挺烦人的。
另外，北非地区的政局不太稳定。万一爆发战争，那些个投资可能就血本无归了。
总之，这个项目的风险不小。
不过，德国人做事比较有远见，通过这个项目积累起来的技术和经验以及培养的人才可是一笔不小的财富。
家园 利比亚和阿特拉斯山脚下有许多石砾荒漠，地形和戈壁有点象 那里没有大风沙，天气又总是晴朗，日照强度很大，是世界上最好的太阳能利用区域。
最主要的风险是政治和成本方面。不过可以反过来看，如果真能成，北非的局势肯定已经能保证稳定了。利比亚疑虑那么大也是正常的。从全球的角度，如果通过海水淡化把北非真正绿化，那太震撼了。
家园 这个，以我个人去利比亚的经历来看 沙尘暴是到时候就会有，无处不有的。不管你是沙漠地区还是戈壁，乃至沿海的绿洲地带，都逃不脱。
家园 我说的不严谨了，少大风沙是相对而言。北非处于副热带高压带 控制下，逆温层很稳定，所以空气对流少，天气晴朗比例大。风沙肯定有，但是看那里是戈壁就知道，流沙掩埋太阳能发电板的可能性没有就是了。
孤城兄对北非伊斯兰与现代社会的融合怎么看？我曾经试图与镭射讨论这个问题wage:那就说伊斯兰教问题吧。我到觉得穆斯林内同样有现代化流派的
结果完全被回避了：）任何方面的偏执都很可怕啊
家园 虽然在本版面里回复有些跑题 不过我还是说一下自己的看法。
北非阿拉伯各国的情况不同，抛开索马里、苏丹这样遭受动乱的国家不提，也暂时不论毛里塔尼亚、科摩罗这样的国家，单以几个有影响力的国家而言，是各自都有自己的特殊情况。
利比亚处于卡扎菲的强权统治下，官方意识形态并非原教旨主义，而且卡扎菲的政治手腕相当有效地控制了国内的宗教势力。
阿尔及利亚在上世纪90年代曾经是北非伊斯兰原教旨主义的大本营与基地之一，曾经爆发了10年内战。自2002年内战平息后，应该说原教旨主义势力虽然没有绝迹，仍然被压制住了。
突尼斯与摩洛哥属于非常西化的阿拉伯国家，与欧洲交往频繁，国内的自由程度较高，比如说在突尼斯可以饮酒，超市里也能买到猪肉。虽然如此，但这两国也是对欧洲——尤其是法国——移民最多的地区之一。现在欧洲极右势力掀起排外浪潮，这一动向值得注意，如果最后欧洲演变出上世纪排犹主义那样的思潮，就有可能在未来引发这两国内部宗教势力的反弹。
至于埃及，则是整个中东的缩影，是情况最复杂的国家。上世纪50年代纳赛尔革命成功后，全国弥漫着革命气氛，埃及国内的宗教势力曾大受打击。然而在1967年第三次中东战争埃及惨败后，保守宗教势力便重新抬头。而萨达特在位时，又扶植穆斯林兄弟会这样的势力以巩固自己的统治。结果到了萨执政末期，他发现情况不对，就重新镇压兄弟会，最后导致自己死于兄弟会之手。现在兄弟会依然是埃及的一支强大政治力量，当然，还有其他的原教旨主义派别存在。
在埃及原教旨主义依然兴盛的背后，是埃及整个社会的不景气状况。我在前几天写了这样的话：
埃及在这几十年里经历了多次政治动荡，国家前进的方向一转再转，社会内部的阶级对立严重，人民的价值观体系可谓完全混乱。埃及的经济曾经20年停滞不前，出现了物价高，通胀高，失业率高，收入低的“荷兰病”。而经由了纳赛尔的国有化，萨达特的大开放，再加上穆巴拉克的国企私有化后，埃及旧有的中产阶级逐渐消亡，民众更加困苦，财富逐步向官僚资产阶级集中。前几年民间还出现了抗议穆巴拉克的“够了”运动。
而埃及原教旨主义派别的主力就是那些逐渐破产的原中产阶级，也包括部分下层贫民。只要埃及的社会问题不基本解决，社会矛盾依然趋于激化，那么原教旨主义势力就不会平息。
家园 大有内容的回复在哪里都不跑题：）花谢。北非的伊斯兰极端 势力是最早在埃及产生的。可惜纳赛尔的阿拉伯民族主义没有能最后成功。让宗教原教力量复兴了。不怕书生造反就怕书生从贼，埃及原中产阶级加入原教旨主义前景是比较可怕。但是再出现伊朗革命我觉得不太可能了。近来美国在巴以问题上有放手给欧洲的趋势，如果真的欧洲参与解决了耶路撒冷问题，欧洲穆斯林缓和对抗情绪你觉得希望大吗？
另外还有个北非伊斯兰大国苏丹，以前被美国说成极端势力庇护所的。估计马上南方要独立了，对那里你有了解吗？
家园 沙尘暴威力大，那些玻璃表面会很快被磨成毛玻璃的