【深度】太阳能发电会是非洲的未来吗?

在摩洛哥Ouarzazate附近的撒哈拉沙漠边缘,大约50万个抛物面镜子穿过整齐的山谷,在太阳扫过天花板时一致缓慢地移动。这个6.60亿美元的太阳能设施在2月开业,很快就会有公司。摩洛哥承诺到2020年从可再生能源生产42%的电力。

在非洲,一些国家正在积极发展其太阳能和风能力。一些专家想知道大陆的大部分地区是否存在进入一个清洁未来的势头,绕过一些困扰美国、欧洲和中国等环境破坏性做法。

“非洲国家不必锁定开发高碳旧技术。”联合国前秘书长科菲安南在去年的一份报告中写道。“我们可以扩大我们的发电,并通过跨越式发展成为正在转变全球能源系统的新技术以实现普遍获得能源。”

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图1 在南非的杰弗里斯湾风电场为10万个家庭供电

这是一个令人陶醉的信息,不仅是非洲人,而是整个世界,因为在大陆的电力需求正在爆炸。非洲人口增长快于世界任何地方:预计到2100年将几乎翻两番。今天生活在那里的12亿人口中的一半以上缺乏电力,但可能快速增长很快就会到来。如果这些能量的大部分来自煤炭、石油和天然气,它可能会遏制国际社会为减缓全球变暖的步伐。但更为绿色的道路是可能的,因为许多非洲国家刚刚开始建立他们的大部分能源基础设施,并且还没有承诺使用越来越肮脏的技术。

几个因素促使非洲推动可再生能源。该大陆三分之一以上的国家从水力发电厂获得了大部分的电力,而过去几年的干旱使得供应不可靠。主要依赖化石燃料的国家受到价格波动和不断增加的法规的困扰。同时,可再生能源技术的成本大幅下降。研究人员发现,非洲大陆的太阳能和风力发电量比以前认为的多——目前总用电量的3700倍。

这一切都导致了对绿色电力的兴趣。研究人员正在绘制可再生能源项目的最佳地点。前瞻性公司正在投资太阳能和风力发电场。政府正在与国际发展机构合作,使竞技场对私营公司更具吸引力。

然而,这可能不足以推动非洲走向一个干净、电气化的未来。规划者需要更多的数据来寻找可再生能源项目的最佳场所。开发商担心将钱投入许多国家,特别是那些有腐败和政府问题的国家。而国家将需要数百亿美元来加强能源基础设施。

然而,非洲的绿色野心比以往任何时候都要高。开发商主流可再生能源在都柏林的首席执行官Eddie O’Connor看到非洲可再生能源的巨大潜力。他的公司正在那里建设太阳能和风能设施,他称之为“为企业家提供无与伦比的商业机会”。

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图2 太阳能发电项目在南非兰伯茨湾建成

电源问题

断电是许多非洲国家的共同问题,但赞比亚在过去一年中遭受的损失比大多数国家多。它经历了一连串频繁和持久的停电,削弱了经济。泵浦不能向首都卢萨卡供应清洁的水,工业必须削减生产,导致大量裁员。
 
赞比亚的能源危机的根源是35年来南部非洲最严重的干旱。国家几乎从水电获得了近100%的电力,主要来自三个大水坝,水位已经下降。附近的津巴布韦、南非和博茨瓦纳也不得不削减电力生产。水资源短缺可能会变得更糟。预测表明,气候变暖可以在二十一世纪下半叶进一步减少南部非洲的降雨量。

可再生能源可以帮助弥补差距,因为风能和太阳能项目的建造速度可以比水电,核能或化石燃料电厂快得多。绿色电力装置可以随着需求的增加而逐渐扩大。

埃及、埃塞俄比亚、肯尼亚、摩洛哥和南非正在领导建设可再生能源的责任,但最大的障碍之一是数据不足。加利福尼亚大学伯克利分校能源研究员Grace Wu表示,大多数现有的非洲风能和太阳能资源图不包含足够的详细信息,以允许公司选择项目地点。她共同撰写了一份关于规划21个非洲国家可再生能源区的报告,这是加利福尼亚的劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)和阿布扎比的国际可再生能源机构(IRENA)的联合项目。这项研究是迄今为止对大多数这些国家最全面的绘图工作。它重视国家的太阳能、风能及电力项目是否会接近输电基础设施和客户,以及它们是否会造成社会或环境损害等因素。Wu说:“IRENA-LBNL研究是唯一一个在非洲大地区应用一致方法的研究。”风能和太阳能资源的高分辨率测量通常由政府研究人员或公司完成,这些研究人员或公司对其数据进行严格控制。伯克利团队使用从Vaisala购买的卫星和地面测量的组合,Vaisala是一家位于芬兰的环境监测公司,后来通过IRENA的全球可再生能源地图集公开了这些数据。该团队还纳入了地理空间数据——道路、城镇、现有电力线路的位置以及其他因素——这些因素可能影响决定将能源项目投放到哪里。伯克利的能源研究员、合作作者Ranjit Deshmukh:“如果有一个森林,你不想削减它,并在那里放一个太阳能发电厂。”

根据另一份IRENA报告,非洲可以收获的绿色能源的数量是绝对巨大的,其合成了6项区域研究,发现了3亿兆瓦太阳能光伏发电的潜力和超过2.5亿兆瓦的风力。相比之下,如果所有发电厂全部运行,整个大陆可以产生的总发电量——在2015年底只有150000兆瓦。太阳能和风力发电仅占3.6%。

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图3 非洲国家2030年对风能和太阳能的需求预测

世界银行在华盛顿特区的能源部门管理援助计划的高级能源专家Oliver Knight说,对风资源的估计是一个惊喜。虽然人们长期以来一直意识到非洲的太阳能潜力,但是大约十年前,很少有地方决策者认识到风的力量。“人们会告诉你在东非这样的地区没有风。”

世界银行正在进行自己的研究,将在目标国家的选定地点至少每10分钟评估一次风速和太阳辐射。它将要求政府添加自己的地理空间数据,并将所有信息结合成一种用户友好的格式,这是免费提供的,不需要高级的技术知识,Knight说,“应该使一个在发展中国家的中级公务员通过上网,就可以真正开始了解这些情况成为可能。”
 
来源: 中国经济网(北京)

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