[轉貼]在中國建設獨立“道路太陽能電網”
在中國建設獨立“道路太陽能電網”
上網時間： 2008-5-20 瀏覽：58次 S4 j" o- G$ C1 n z+ @
“道路太陽能電網”是以全世界道路聯網為基礎構想的。在中國建設獨立的“道路太陽能電網”，雖然不能實現24小時不間斷發電，但在國際合作一時難以實現的前提下，這是一個積極而富有建設性的舉措。而且，世界連通的“道路太陽能電網”也是要以各國的道路太陽能電網為基礎的。所以，我主張在中國率先建立，以達到先行解決我國能源問題和垂范國際的目的。- g/ h: w" [* H: G% s( }/ a, ]
我國經濟持續高速發展了三十年，至今能源的瓶頸一直未能得到有效的突破。一方面，能源短缺帶來的能源安全問題無時不在威脅著我們。對于石油和煤炭這些不可再生能源，我們明知“越用越少”，但為了發展經濟又不得不“越用越多”。近年來，我國開始重視可再生能源的利用，水能、風能、太陽能都已進入人們的視野，可再生能源的應用技術也在不斷提高和創新，但人們并未清醒地意識到，只有太陽能才是徹底解決人類能源問題的唯一出路。% Q. y% R# {& J; U
另一方面，使用不可再生能源帶來的環境污染問題，更是讓人們陷入難以自拔的泥潭。為了用電我們燃燒煤炭排出二氧化硫，為了讓汽車跑起來我們燃燒石油排出廢氣，把空氣污染后我們又不得不花大成本去治理。面對這種撿了芝麻丟了西瓜的事，人們現在是一臉的無奈。也許我們不知道，當我們低頭撿芝麻的時候，頭上的太陽神正在發笑。
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不可再生能源越用越少和由此帶來的污染問題，就象一把劍上的雙刃，現在人們是握在劍刃上，握得越緊傷害越大，不握緊又會失手丟劍。“道路太陽能電網”才是這把雙刃劍的把手，握住這里，這把劍才是真正屬于我們自己的。當然，未能充分認識太陽能對人類的恩惠，原因是多方面的，但其中主要原因是現在在太陽能利用的思路上的局限，那種高成本的“點”式太陽能發電站讓人們對太陽能發電又愛又恨，愛恨交加。如今，“道路太陽能電網”系統把我們從“點”引到“網”上（關于“點”與“網”的對比，另有《“道路太陽能電網”構想》一文專述），使太陽能發電的高成本問題迎刃而解，為人們利用太陽能找到了一條康莊大道。
據資料顯示，目前我國公路總長約為357萬公里，面積3.57萬平方公里（按平均路寬10米計算，下同）。鐵路總長7.3萬公里，面積0.07萬平方公里。道路（含公路和鐵路，下同）總面積為3.64萬平方公里。從理論上講，依據現在的太陽能發電技術，利用這個面積完全可以建成足夠全國能耗的“道路太陽能電網”系統。
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我國幅員遼闊，遍布在960萬平方公里土地上的道路網絡，可以極大地減少天氣因素對陽光的阻隔。氣象資料顯示，即使在多雨的季節，整個中國大地完全被雨云覆蓋的情況非常罕見，從而使整網因天氣影響而不能發電的時間降至最少。
另外，我國國土從西到東跨越5個時區，從而使整網有比較大的東西寬幅。以夏至（6月22日）日為例，新疆喀什的日出時刻為07∶29，日沒時刻為22∶27；黑龍江黑河的日出時刻為03∶20，日沒時刻為19∶45，即該日整網光照時間為19小時，無日照僅為５小時。夏至是我國獨立的“道路太陽能電網”最長的光照時間。2 ~& q0 V1 Z9 f+ ~) O- a* m' r
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我們再來看看冬至（12月22日）日，位于我國東部的上海，日出時刻為06∶49，日沒時刻為17∶00；新疆的喀什日出時刻為10∶13，日沒時刻為19∶36，即該日的整網光照時間為13小時。這是我國獨立“道路太陽能電網”最短的光照時間。
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如果將整網光照時間平均取值，那么我國“道路太陽能電網”的日均光照時間為16小時。換句話說，整網不發電的時間僅為8小時，與發電時間比為1∶2。這樣的比例雖然仍需一定的蓄電成本，但與現在的“點”狀太陽能發電站相比，其整體發電效率會有一倍以上的提高，正所謂１＋１>２。再加上無償的道路用地、簡單的管理維護以及規模效應的發揮等因素對降低成本所起的作用，“道路太陽能電網”的發電成本會低得讓人難以想象。8 y/ i* A9 |- ^- v
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那么，如果在我國建成獨立的“道路太陽能電網”，究竟能給我們帶來多少電能呢？根據我的計算，如果在我國的道路上面都裝上太陽能聚光板，建成自動循環的道路太陽能電網，只要平均每平方米太陽能聚光板日發電量達到0.24千瓦時，就可以滿足整個中國的用電，即年發電量32559億千瓦時。而目前單晶硅太陽能電池板每平方米日發電量已經超過0.4千瓦時，所以從理論上說，在我國建設獨立的道路太陽能電網是完全可行的。
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按照我的設想，在建設我國的“道路太陽能電網”時可分為三個階段來實施：2 ]4 e, O; u- K$ b0 Z4 d8 |
第一階段，可以針對石油的短缺和汽車尾氣帶來的空氣嚴重污染這個現實難題，先將所有的“汽車”改成“電池車”（參見《太陽能電動車就在路上》一文）。如果只給電池車供電（可以包括道路照明系統），據估算只要沿道路一邊架設相連接的“窄幅”（１米左右）太陽能聚光板就足夠了。第一階段的實施，一方面可以終止汽車對石油的消耗，另一方解決了汽車廢氣對環境的污染。這個問題解決了，就能充分顯示出“道路太陽能電網”的強大優越性?？梢哉f，這個階段是針對性最強，效果最明顯的。它足以讓人們看到“道路太陽能電網”的未來前景，從而堅定繼續建設的信心。
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必須注意的是，在建設專供電池車用電的道路太陽能電網時，必須從長遠考慮，要與將來道路太陽能聚光板對道路的全覆蓋一并規劃和設計，為下一階段的建設做好準備。不能只取眼前，因為我們最終目標是要使道路太陽能電網成為世界能源的唯一來源。
第二階段，沿道路另一邊架設相連接的“次寬幅”（２米左右）太陽能聚光板，解決居民生活用電。估計居民用電比電池車用電要大得多。9 e6 ` |- b d6 I0 l
第三階段，就是架設“寬幅”（5米以上）太陽能聚光板，即在道路兩邊太陽能聚光板的基礎上，將中間部分作覆蓋式連接，所發電用以供應工業和其它所有用電需求。
以上三個階段，在時間規劃上，可以按３年、３年、５年來安排。
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那么，要建成我國的“道路太陽能電網”需要多少資金呢？按照目前的多晶硅太陽能電池板的價格，加上在道路上架設太陽能電池板需要的支架，以及控制器、蓄電池、逆變器等相關配套設施，估算每平方米道路太陽能發電設施造價為120元，由此算出中國的“道路太陽能電網”系統總投資為43,680億元人民幣（36,400,000,000平方米×120元）。再按設備的平均使用壽命20年（現在的太陽能發電設備使用壽命一般為25年），發電系統的維護費用為總投資的５％，可以算出每度電成本只有7分錢人民幣！而且，它的環保效益更是無可計量的。
雖然建設“道路太陽能電網”所需是一筆龐大的資金，但它的建設可以省去對水電站、核電站和煤炭、石油的建設和開發投入，這筆錢有多少我暫時無法統計，估計會是一個十分龐大的數目。即使不考慮這筆可節省的資金，43,680億如果分十年投入，那也是我國的財力完全能夠承受的。在建設規劃時，可以采取主干道由國家投資，非主干道由民間投資的方法，這樣既可以解決資金問題，又能提高全民的環保意識。這是一個一次性全面解決全國能耗需求的環保能源系統工程，這筆資金的投入可以說是一本萬利，而且惠及子孫后代，非常值得。
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我建議國家能源部門先在上海至新疆以及京九鐵路上做實驗，這是中國獨立的“道路太陽能電網”的東西和南北寬幅的骨架，實驗數據將對全網建設具有基礎性的指導意義。
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從長遠來看，還是要通過國際間的合作來增加道路太陽能電網的寬幅，提高太陽能發電的效率。如果我國能率先成功建設“道路太陽能電網”，它的示范效應就會大大地促進國際間的合作進程，這就離世界相連的“道路太陽能電網”不遠了（參見《“國際道路太陽能電網”合作原則》和《“國際道路太陽能電網”愿景描述》）。3
