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中国建设独立“道路太阳能电网”可行性分析
  • 点击数:876     发布时间:2008-05-22 12:23:25
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    “道路太阳能电网”是以全世界道路联网为基础构想。中国建设独立“道路太阳能电网”,不能实现24小时不间断发电,但国际合作一时难以实现前提下,这是一个积极而富有建设性举措。

  我国经济持续高速发展了三十年,至今能源瓶颈一直未能到有效突破。,能源短缺带来能源安全问题无时不威胁着我们。近年来,我国开始重视可再生能源利用,水能、风能、太阳能都已进入人们视野,可再生能源应用技术也不断提高和创新,但人们并未清醒意识到,太阳能才是彻底解决人类能源问题唯一出路。另,使用不可再生能源带来环境污染问题,更是让人们陷入难以自拔泥潭。

    据资料显示,目前我国公路总长约为357万公里,面积3.57万平方公里(按平均路宽10米计算,下同)。铁路总长7.3万公里,面积0.07万平方公里。道路(含公路和铁路,下同)总面积为3.64万平方公里。从理论上讲,依据现太阳能发电技术,利用这个面积完全可以建成足够全国能耗“道路太阳能电网”系统。

  我国幅员辽阔,太阳能资源丰富。将整网光照时间平均取值,那么我国“道路太阳能电网”日均光照时间为16小时。换句话说,整网不发电时间仅为8小时,与发电时间比为1∶2。这样比例仍需一定蓄电成本,但与现“点”状太阳能发电站相比,其整体发电效率会有一倍以上提高,正所谓1+1>2。再加上无偿道路用、简单管理维护以及规模效应发挥等因素对降低成本所起作用,“道路太阳能电网”发电成本会低让人难以想象。

  那么,我国建成独立“道路太阳能电网”,究竟能给我们带来多少电能呢?我计算,我国道路上面都装上太阳能聚光板,建成自动循环道路太阳能电网,平均每平方米太阳能聚光板日发电量达到0.24千瓦时,就可以满足整个中国用电,即年发电量32559亿千瓦时。而目前单晶硅太阳能电池板每平方米日发电量已经超过0.4千瓦时,从理论上说,我国建设独立道路太阳能电网是完全可行。

  我设想,建设我国“道路太阳能电网”时可分为三个阶段来实施:

  第一阶段,可以针对石油短缺和汽车尾气带来空气严重污染这个现实难题,先将所有“汽车”改成“电池车”。只给电池车供电(可以包括道路照明系统),据估算沿道路架设相连接“窄幅”(1米左右)太阳能聚光板就足够了。第一阶段实施,可以终止汽车对石油消耗,另一方解决了汽车废气对环境污染。这个问题解决了,就能充分显示出“道路太阳能电网”强大优越性。可以说,这个阶段是针对性最强,效果最明显。它足以让人们看到“道路太阳能电网”未来前景,坚定继续建设信心。

  必须注意是,建设专供电池车用电道路太阳能电网时,必须从长远考虑,要与将来道路太阳能聚光板对道路全覆盖一并规划和设计,为下一阶段建设做好准备。不能只取眼前,我们最终目标是要使道路太阳能电网成为世界能源唯源。

  第二阶段,沿道路另架设相连接“次宽幅”(2米左右)太阳能聚光板,解决居民生活用电。估计居民用电比电池车用电要大多。

  第三阶段,就是架设“宽幅”(5米以上)太阳能聚光板,即道路两边太阳能聚光板基础上,将中间部分作覆盖式连接,所发电供应工业和其它所有用电需求。

  以上三个阶段,时间规划上,可以按3年、3年、5年来安排。

  那么,要建成我国“道路太阳能电网”需要多少资金呢?目前多晶硅太阳能电池板价格,加上道路上架设太阳能电池板需要支架,以及控制器、蓄电池、逆变器等相关配套设施,估算每平方米道路太阳能发电设施造价为120元,由此算出中国“道路太阳能电网”系统总投资为43,680亿元人民币(36,400,000,000平方米×120元)。再按设备平均使用寿命20年(现太阳能发电设备使用寿命一般为25年),发电系统维护费用为总投资5%,可以算出每度电成本7分钱人民币!,它环保效益更是无可计量。

  建设“道路太阳能电网”所需是一笔庞大资金,但它建设可以省去对水电站、核电站和煤炭、石油建设和开发投入,这笔钱有多少我暂时无法统计,估计会是一个十分庞大数目。不考虑这笔可节省资金,43,680亿分十年投入,那也是我国财力完全能够承受。建设规划时,可以采取主干道由国家投资,非主干道由民间投资方法,这样既可以解决资金问题,又能提高全民环保意识。这是一个一次性全面解决全国能耗需求环保能源系统工程,这笔资金投入可以说是一本万利,惠及子孙后代,非常值。

  我建议国家能源部门先上海至新疆以及京九铁路上做实验,这是中国独立“道路太阳能电网”东西和南北宽幅骨架,实验数据将对全网建设具有基础性指导意义。

  从长远来看,要国际间合作来增加道路太阳能电网宽幅,提高太阳能发电效率。我国能率先成功建设“道路太阳能电网”,它示范效应就会大大促进国际间合作进程,这就离世界相连“道路太阳能电网”不远了。

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