光热发电撒哈拉拯救世界？-新能源专业论文(1)

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翻新时间：2023-08-05

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光热发电撒哈拉拯救世界？-新能源专业论文(1)

“有人认为这只是天方夜谭，有人则相信它能够拯救世界。不管怎样，以德国为首的多个欧洲国家已经联手参与这个项目：在撒哈拉沙漠之中建立一个巨型太阳能发电厂。

”《明镜周刊》的文章称。这一大胆的计划被命名为“Desertec”（沙漠科技）。

在这之前，利用撒哈拉沙漠的太阳能为欧洲发电被认为只是一个不切实际的幻想。但在一夜之间，这个想法已经在纸上成型，并成为全世界关注的焦点。

它成功落脚到非洲或许只是时间问题。太阳能：撒哈拉的宝藏石油每年以惊人的速度锐减，化石燃料的大量消耗，也导致地球气候发生变化。

寻找更加清洁、经济的能源，成了当务之急。这家名为DII（The Desertec Industrial Initiative）的组织，由欧洲12家大型企业联合组成，它成立的唯一目标就是在撒哈拉沙漠中建立太阳能热发电厂。

架设9000平方公里的太阳能电板，就能够满足全世界的电力需求，而这个面积与近900万平方公里的撒哈拉沙漠相比，只不过是沧海一粟。不过，到目前为止，整个计划只停留在理论研究阶段，而且已发展了数十年的化石能源产业也不可能在一夜之间全部转换为太阳能。

目前，DII的目标比较现实：到2050年，撒哈拉沙漠上的太阳能发电量可以满足欧洲电力需求的15%。在沙漠，低级别的技术将遭遇更加尖端的技术。

整个项目的想法很简单，收集太阳光，将水转换成水蒸汽，启动涡轮机。整个过程，不需要复杂的核聚变技术，不需要高端的太阳能硅电池，也不需要地底下储存的二氧化碳—只需要坚实可靠的工程作业，而这些，100年多前的欧洲就已经实现了。

真正的挑战来自一些细节。如何能够提高太阳能发电的效率，并且让它能够成为石化技术和核技术的有力竞争者，来自德国的工程师们正为此而奋战。

他们的研究发现，太阳能发电的效率可以接近20%。这些工程师们相信，到2020年，沙漠发电厂将会比在德国同类型的成本更低。

当前主要有四种收集太阳能的方式：槽形抛物面集热器，菲涅耳集热器，电力塔和旋转抛物面集热器。德国肖特太阳能有限公司的主管尼克劳斯·本茨认为，槽形抛物面集热器将是现阶段比较合理的选择：“我们在这方面有很丰富的经验。

在美国加利福利亚州的莫哈韦沙漠，使用槽形抛物面集热器的太阳能发电厂已经运作了25年了。”他还透露，这座发电厂的寿命可达40年。

槽形抛物面集热器，是通过一片片有抛物面的弧形玻璃，将太阳能辐射线聚集在含有特殊油质的气管中。油将加热到400摄氏度，这个热度随后会把水转换为水蒸气。

这些蒸气将驱动涡轮发电。整个发电过程中，槽形都会保持倾斜，以便能够更好地捕捉到每天不同时段的太阳光。

菲涅耳集热器的工作原理类似前者。但它并不是由一片一片的玻璃制成。

而是由一片片小镜面组成。这也使得它的成本相对来说更加低廉，但效率也相应降低。

不仅如此，本茨还指出，目前还没有企业和制造商在这方面有经验，“现在还没有人能够用镜面的集热器建造太阳能发电厂。电力塔主要将吸收到的太阳能射线集中到塔中。

它的优势就是可以产生足够高的温度，从而使得被加热的空气可以直接用来推动涡轮机。现在德国的科学家们正密切关注在科隆地区的相关示范模型。

最后是旋转抛物面集热器，它的外形看上去有点像卫星接收器，它结合电力塔和槽形抛物面集热器的技术来收集太阳能。太阳能发电成本高虽然沙漠经常晴空万里，但是条件却并不总是令人满意。

这也引发了关于太阳能发电厂的一系列问题：这些敏感的接收器是否能够抵御强大的沙尘暴？电厂能否设在流动的沙丘上？如何在茫茫沙漠获得必需的水—从而转换成推动涡轮的水蒸气？最后一个问题，在夜晚，这些设备如何运作？太阳能光热发电相比太阳能光伏发电的一大优势就是它能够产生更易储存的热。因此，可以将上千吨硝酸钾、硝酸钠熔盐铺在