撒哈拉沙漠每年從太陽獲得約2200萬兆瓦時(shí)的能量,這比人類每年消耗的能源還要多100倍。
作為光熱人,你是否也曾有過這種幻想:如果把光熱電站“種在”世界上最大的沙漠——撒哈拉沙漠,困擾全球的能源危機(jī)是否就可迎刃而解?

對(duì)于光資源條件要求較高的光熱發(fā)電似乎很適合撒哈拉沙漠,該區(qū)域平均DNI(即Direct Normal IrradianceI/太陽直接法向輻射,是確定是否適合建設(shè)光熱電站的關(guān)鍵參數(shù))為2500–2800 KWh/m2/yr,光資源非常豐富。
同時(shí),撒哈拉沙漠陽光直射、云層少和終年高溫等氣候特點(diǎn)可以使光熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率更高。
當(dāng)然,基于目前相對(duì)較高的光熱發(fā)電成本,這仍只能是一種幻想,但不妨礙相關(guān)人士對(duì)于這一幻想進(jìn)行進(jìn)一步推演測(cè)算。
直接公布答案:按照測(cè)算,以美國110MW新月沙丘太陽能項(xiàng)目的發(fā)電表現(xiàn)為參照,全球每年23398TWh的用電消耗僅需在約146237平方公里的撒哈拉沙漠中建設(shè)光熱電站即可滿足【詳見下圖】。
注:測(cè)算參考新月沙丘項(xiàng)目的相關(guān)數(shù)據(jù),該項(xiàng)目集熱器總面積為296英畝(1200000m2);DNI為2685 kWh/m2/yr;年凈產(chǎn)量在196GWh以上;那么每平方千米的年凈發(fā)電量則為196GWh/1.2 km2=163 GWh/km2=0.16 TWh/km2;撒哈拉沙漠平均DNI為2500–2800 KWh/m2/yr,電力凈輸出也按照0.16 TWh/km2進(jìn)行估算。

圖片來自WORLD-OF-ENGINEERING
由上圖紅色區(qū)域比對(duì)可見,146237平方公里約占撒哈拉沙漠的1/64;同理見上圖,如需滿足亞太、歐洲等地區(qū)年用電需求,則需在面積更小的撒哈拉沙漠建設(shè)光熱電站即可滿足【具體測(cè)算數(shù)據(jù)見下表】。

雖然上述只是脫離實(shí)際的測(cè)算,但目前確已有光熱發(fā)電項(xiàng)目在撒哈拉沙漠西北邊緣地區(qū)落地,那就是目前世界上已建成投運(yùn)的最大太陽能綜合體項(xiàng)目Noor Ouarzazate。

Noor Ouarzazate綜合體項(xiàng)目配置了160MW的NOOR1(槽式)和200MW的NOOR2(槽式)以及150MW的NOOR3(塔式)三座光熱項(xiàng)目,光熱總裝機(jī)510MW,光伏裝機(jī)約70MW。
由此,我們也可以期待未來來自撒哈拉沙漠的太陽能能夠?yàn)槿祟惸茉垂?yīng)和應(yīng)對(duì)氣候變化做出更多貢獻(xiàn)。
