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【深度】太陽能發(fā)電會是非洲的未來嗎？
在摩洛哥Ouarzazate附近的撒哈拉沙漠邊緣，大約50萬個拋物面鏡子穿過整齊的山谷，在太陽掃過天花板時一致緩慢地移動。這個6.60億美元的太陽能設(shè)施在2月開業(yè)，很快就會有公司。摩洛哥承諾到2020年從可再生能源生產(chǎn)42％的電力。
在非洲，一些國家正在積極發(fā)展其太陽能和風(fēng)能力。一些專家想知道大陸的大部分地區(qū)是否存在進(jìn)入一個清潔未來的勢頭，繞過一些困擾美國、歐洲和中國等環(huán)境破壞性做法。
“非洲國家不必鎖定開發(fā)高碳舊技術(shù)。”聯(lián)合國前秘書長科菲安南在去年的一份報告中寫道。“我們可以擴(kuò)大我們的發(fā)電，并通過跨越式發(fā)展成為正在轉(zhuǎn)變?nèi)蚰茉聪到y(tǒng)的新技術(shù)以實現(xiàn)普遍獲得能源?！?
圖1 在南非的杰弗里斯灣風(fēng)電場為10萬個家庭供電
這是一個令人陶醉的信息，不僅是非洲人，而是整個世界，因為在大陸的電力需求正在爆炸。非洲人口增長快于世界任何地方：預(yù)計到2100年將幾乎翻兩番。今天生活在那里的12億人口中的一半以上缺乏電力，但可能快速增長很快就會到來。如果這些能量的大部分來自煤炭、石油和天然氣，它可能會遏制國際社會為減緩全球變暖的步伐。但更為綠色的道路是可能的，因為許多非洲國家剛剛開始建立他們的大部分能源基礎(chǔ)設(shè)施，并且還沒有承諾使用越來越骯臟的技術(shù)。
幾個因素促使非洲推動可再生能源。該大陸三分之一以上的國家從水力發(fā)電廠獲得了大部分的電力，而過去幾年的干旱使得供應(yīng)不可靠。主要依賴化石燃料的國家受到價格波動和不斷增加的法規(guī)的困擾。同時，可再生能源技術(shù)的成本大幅下降。研究人員發(fā)現(xiàn)，非洲大陸的太陽能和風(fēng)力發(fā)電量比以前認(rèn)為的多——目前總用電量的3700倍。
這一切都導(dǎo)致了對綠色電力的興趣。研究人員正在繪制可再生能源項目的最佳地點。前瞻性公司正在投資太陽能和風(fēng)力發(fā)電場。政府正在與國際發(fā)展機構(gòu)合作，使競技場對私營公司更具吸引力。
然而，這可能不足以推動非洲走向一個干凈、電氣化的未來。規(guī)劃者需要更多的數(shù)據(jù)來尋找可再生能源項目的最佳場所。開發(fā)商擔(dān)心將錢投入許多國家，特別是那些有腐敗和政府問題的國家。而國家將需要數(shù)百億美元來加強能源基礎(chǔ)設(shè)施。
然而，非洲的綠色野心比以往任何時候都要高。開發(fā)商主流可再生能源在都柏林的首席執(zhí)行官Eddie O'Connor看到非洲可再生能源的巨大潛力。他的公司正在那里建設(shè)太陽能和風(fēng)能設(shè)施，他稱之為“為企業(yè)家提供無與倫比的商業(yè)機會”。
圖2 太陽能發(fā)電項目在南非蘭伯茨灣建成
電源問題
斷電是許多非洲國家的共同問題，但贊比亞在過去一年中遭受的損失比大多數(shù)國家多。它經(jīng)歷了一連串頻繁和持久的停電，削弱了經(jīng)濟(jì)。泵浦不能向首都盧薩卡供應(yīng)清潔的水，工業(yè)必須削減生產(chǎn)，導(dǎo)致大量裁員。
贊比亞的能源危機的根源是35年來南部非洲最嚴(yán)重的干旱。國家?guī)缀鯊乃姭@得了近100％的電力，主要來自三個大水壩，水位已經(jīng)下降。附近的津巴布韋、南非和博茨瓦納也不得不削減電力生產(chǎn)。水資源短缺可能會變得更糟。預(yù)測表明，氣候變暖可以在二十一世紀(jì)下半葉進(jìn)一步減少南部非洲的降雨量。
可再生能源可以幫助彌補差距，因為風(fēng)能和太陽能項目的建造速度可以比水電，核能或化石燃料電廠快得多。綠色電力裝置可以隨著需求的增加而逐漸擴(kuò)大。
埃及、埃塞俄比亞、肯尼亞、摩洛哥和南非正在領(lǐng)導(dǎo)建設(shè)可再生能源的責(zé)任，但最大的障礙之一是數(shù)據(jù)不足。加利福尼亞大學(xué)伯克利分校能源研究員Grace Wu表示，大多數(shù)現(xiàn)有的非洲風(fēng)能和太陽能資源圖不包含足夠的詳細(xì)信息，以允許公司選擇項目地點。她共同撰寫了一份關(guān)于規(guī)劃21個非洲國家可再生能源區(qū)的報告，這是加利福尼亞的勞倫斯伯克利國家實驗室（LBNL）和阿布扎比的國際可再生能源機構(gòu)（IRENA）的聯(lián)合項目。這項研究是迄今為止對大多數(shù)這些國家最全面的繪圖工作。它重視國家的太陽能、風(fēng)能及電力項目是否會接近輸電基礎(chǔ)設(shè)施和客戶，以及它們是否會造成社會或環(huán)境損害等因素。Wu說：“IRENA-LBNL研究是唯一一個在非洲大地區(qū)應(yīng)用一致方法的研究?！憋L(fēng)能和太陽能資源的高分辨率測量通常由政府研究人員或公司完成，這些研究人員或公司對其數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格控制。伯克利團(tuán)隊使用從Vaisala購買的衛(wèi)星和地面測量的組合，Vaisala是一家位于芬蘭的環(huán)境監(jiān)測公司，后來通過IRENA的全球可再生能源地圖集公開了這些數(shù)據(jù)。該團(tuán)隊還納入了地理空間數(shù)據(jù)——道路、城鎮(zhèn)、現(xiàn)有電力線路的位置以及其他因素——這些因素可能影響決定將能源項目投放到哪里。伯克利的能源研究員、合作作者Ranjit Deshmukh：“如果有一個森林，你不想削減它，并在那里放一個太陽能發(fā)電廠?！?
根據(jù)另一份IRENA報告，非洲可以收獲的綠色能源的數(shù)量是絕對巨大的，其合成了6項區(qū)域研究，發(fā)現(xiàn)了3億兆瓦太陽能光伏發(fā)電的潛力和超過2.5億兆瓦的風(fēng)力。相比之下，如果所有發(fā)電廠全部運行，整個大陸可以產(chǎn)生的總發(fā)電量——在2015年底只有150000兆瓦。太陽能和風(fēng)力發(fā)電僅占3.6％。
圖3 非洲國家2030年對風(fēng)能和太陽能的需求預(yù)測
世界銀行在華盛頓特區(qū)的能源部門管理援助計劃的高級能源專家Oliver Knight說，對風(fēng)資源的估計是一個驚喜。雖然人們長期以來一直意識到非洲的太陽能潛力，但是大約十年前，很少有地方?jīng)Q策者認(rèn)識到風(fēng)的力量?！叭藗儠嬖V你在東非這樣的地區(qū)沒有風(fēng)?！?
世界銀行正在進(jìn)行自己的研究，將在目標(biāo)國家的選定地點至少每10分鐘評估一次風(fēng)速和太陽輻射。它將要求政府添加自己的地理空間數(shù)據(jù)，并將所有信息結(jié)合成一種用戶友好的格式，這是免費提供的，不需要高級的技術(shù)知識，Knight說，“應(yīng)該使一個在發(fā)展中國家的中級公務(wù)員通過上網(wǎng)，就可以真正開始了解這些情況成為可能?！?
