我国在沙漠地带搞太阳能发电的可行性探讨

我国在沙漠地带搞太阳能发电的可行性探讨一塔克拉玛干沙漠的特性

1气候及地形特性

我国是多沙漠地区，多数沙漠在我国的西部。其中位于塔里木盆地中心塔克拉玛干沙漠，大沙漠东西绵延1000千米，南北宽约400千米，面积相当于9个多台湾省的大小，达33.76万平千米，占全国沙漠面积的47.3%，是我国最大的沙漠。塔克拉玛干沙漠内部沙丘连绵起伏，一般高70米～80米，最高可达250米，沙漠内部植被稀少，多为流动沙丘。塔里木盆地是大型封闭

性山间盆地。天山、昆仑山阻隔印度洋和西太平洋暖湿气流的进入，降水量小，气候变化大。夏季炎热少雨，光脚不能在沙漠中站立一分钟，沙面温度高达70℃～80℃。高热的气流不断上升，使越过高山进入塔克拉玛干沙漠上空的印度洋和西太平洋暖湿气流难以形成云层（在青藏高原上空由于冷却作用很容易形成云层）。这个干燥的气流由于地球自转的原因一直影响到沙漠以东的同纬度地区，使这些地区干旱现象日益严重。冬季气候又变得异常的寒冷，气温经常在-20～-25℃，最低气温可达-50℃。春季多风，平均每月大风4～5次，狂风怒吼，沙尘天气频繁。塔里木盆地降水量北部一般在50mm～70mm，南部一般在15mm～30mm，降水稀少，蒸发强烈，空气十分干燥，塔克拉玛干大沙漠的西部盛行西北风，使沙丘向东南方向移动，沙漠东部盛行东北风，使沙丘向西南方向移动，塔克拉玛干流动沙丘总的移动方向是自北向南。故塔克拉玛干沙漠不断向南扩张，向着昆仑山麓推进。2000多年来沙丘平均向南移动了100千米左右，使丝绸之路南道的绝大部分的古城被风沙湮没。

2能源特性

我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时。我国西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均为全国最高，年平均日照时间2800－3300小时太阳能辐射量为160－200千卡/cm2·年。每一平方米每年1860千瓦时。塔克拉玛干沙漠大约33万平方公里，太阳每年给这里的辐射能量6138000亿千瓦时，按光电转化效率20%计算，也有1227600亿千瓦时可提取的能量。相当于1500个三峡发电站的发电量（三峡电站全部投产后年发电量为847亿千瓦时）。是2005年全国发电量的50倍（2005年全国发电量24747亿千瓦时）。二建造沙漠绿色能源产业多年以来，我们为了改造沙漠大多采用植株植草绿化的方法。虽然取得了一些成效，但是付出的成本太大。究其原因是方法没有因地制宜。沙漠本身就少水，水贵于金，而植物没有水是万万难以成活的。所谓抗旱植物也就是对水的需求相对少一些而已。一旦水源跟不上，植物

就会枯死。人和自然条件相违的抗争付出的代价性当大。如果我们换一种方式，在沙漠上建造太阳能发电基地，这样既固定了沙丘，又向自然索取了我们需要干净能源。同时降低了沙漠地带的气温，使越过高山入塔克拉玛干沙漠上空的印度洋和西太平洋暖湿气流可以形成云层，改善我国西北部地区干旱少雨的现象。

1太阳能发电的形式

现在太阳能发电形式已光伏电池发电为主。但是由于成本太高，大面积使用还有困难。再一种方式就是热电方式。但是热电方式在我国做的研究还不多。但是从目前的技术发展来看，热电方式发电技术已经成熟。所谓热电发电方式，是指先将太阳能转化为热能，由热能产生蒸汽，再由蒸汽推动汽轮机带动发电机发电。这一套技术所需要的太阳能集热器，高温热传导介质，热交换蒸汽发生器，以及低压汽轮机在我国均已经已经可以生产。热电发电形式比光伏发电在制造能力和投资规模上都有优势。

2太阳能发电基地-玻璃生产基地连和能源系统工程

热电式太阳能发电的主要部件是太阳能集热器。要达到发电所需要的280摄氏度。集热器必须是聚焦式。以国产小型单体低压蒸汽轮机为例，其发电功率为6478千瓦，所需的太阳能集热器面积在45000平米。制造集热器的高温受热管和聚焦镜的材料最好是玻璃。因此玻璃是建造太阳能发电基地的主要材料。在西北区建造玻璃生产基地有得天独厚的优势。我国玻璃硅质原料资

源非常丰富，主要包括玻璃用石英岩、石英砂岩、石英砂和脉石英等类矿。全国26个省(区)有189个矿区，总保有储量38亿吨。就地区分布看，玻璃用石英岩以青海为最，占全国总储量的42.4%；其次在新疆也有多处玻璃矿区。此外就是西北的能源有优势。因此我们可以在靠近沙漠的地区建造一个玻璃生产基地，其产品源源不断地提供给太阳能热电生产基地使其不断的扩大。当太阳能热电生产基地所产生出的电能可以维持玻璃生产基地所需的能源消耗时。这个系统将不再需要外部能源供给，而其不断扩大的电能生产能力将源源不断地为我们提供足够的电能需求。

3保护环境，造福子孙。

太阳能热电生产基地使其不断的扩大和发展，将不断的减少我国煤炭的消耗量，减少二氧化碳排放量。根据国际能源机构的估算，2000年我国化石燃料燃烧所产生的二氧化碳排放量约为30亿吨，约占全球化石燃料燃烧产生二氧化碳排放总量的12．8％，总量排序在美国之后，居世界第二位。按照到2020年“全面建设小康社会”的目标，在未来近20年的时间里，我国的经济发

展仍将继续保持较快的增长速度，能源需求将有一个显著的增长，由此产生的二氧化碳等温室气体排放量也不可避免将有较大幅度的增长。根据《2020年中国能源需求情景分析》的研究结果，到2020年，我国化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量将达到62—66亿吨，在全球排放总量中所占的份额也将上升到18％～19％左右。考虑到全球气候变化与国家能源战略和经济发展之间的密切联系，气候变化问题已日益成为我国制定国家能源战略的重要影响因素。２００５年２月１６日，《京都议定书》正式生效，这是人类历史上首次以法规