在丹麥舉行的哥本哈根會議早已落下帷幕，但人類追尋低碳能源的腳步遠未停止。據德國《明鏡周刊》報道，一個名為“Desertec”的太陽能計劃，也許會成為未來應對氣候變化、甚至拯救世界的新典范。
“有人認為這只是天方夜譚，有人則相信它能夠拯救世界。不管怎樣，
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以德國為首的多個歐洲國家已經聯手參與這個項目：在撒哈拉沙漠之中建立一個巨型太陽能發電廠。”《明鏡周刊》的文章稱。這一大膽的計劃被命名為“Desertec”（沙漠科技）。
在這之前，利用撒哈拉沙漠的太陽能為歐洲發電被認為只是一個不切實際的幻想。但在一夜之間，這個想法已經在紙上成型，并成為全世界關注的焦點。它成功落腳到非洲或許只是時間問題。
太陽能：撒哈拉的寶藏
石油每年以驚人的速度銳減，化石燃料的大量消耗，也導致地球氣候發生變化。尋找更加清潔、經濟的能源，成了當務之急。
這家名為DII（The Desertec Industrial Initiative）的組織，由歐洲12家大型企業聯合組成，它成立的唯一目標就是在撒哈拉沙漠中建立太陽能熱發電廠。架設9000平方公里的太陽能電板，就能夠滿足全世界的電力需求，而這個面積與近900萬平方公里的撒哈拉沙漠相比，只不過是滄海一粟。
不過，到目前為止，整個計劃只停留在理論研究階段，而且已發展了數十年的化石能源產業也不可能在一夜之間全部轉換為太陽能。目前，DII的目標比較現實：到2050年，撒哈拉沙漠上的太陽能發電量可以滿足歐洲電力需求的15%。
在沙漠，低級別的技術將遭遇更加尖端的技術。整個項目的想法很簡單，收集太陽光，將水轉換成水蒸汽，啟動渦輪機。整個過程，不需要復雜的核聚變技術，不需要高端的太陽能硅電池，也不需要地底下儲存的二氧化碳—只需要堅實可靠的工程作業，而這些，100年多前的歐洲就已經實現了。
真正的挑戰來自一些細節。如何能夠提高太陽能發電的效率，并且讓它能夠成為石化技術和核技術的有力競爭者，來自德國的工程師們正為此而奮戰。他們的研究發現，太陽能發電的效率可以接近20%。這些工程師們相信，到2020年，沙漠發電廠將會比在德國同類型的成本更低。
當前主要有四種收集太陽能的方式：槽形拋物面集熱器，菲涅耳集熱器，電力塔和旋轉拋物面集熱器。
德國肖特太陽能有限公司的主管尼克勞斯·本茨認為，槽形拋物面集熱器將是現階段比較合理的選擇：“我們在這方面有很豐富的經驗。在美國加利福利亞州的莫哈韋沙漠，使用槽形拋物面集熱器的太陽能發電廠已經運作了25年了。”他還透露，這座發電廠的壽命可達40年。
槽形拋物面集熱器，是通過一片片有拋物面的弧形玻璃，將太陽能輻射線聚集在含有特殊油質的氣管中。油將加熱到400攝氏度，這個熱度隨后會把水轉換為水蒸氣。這些蒸氣將驅動渦輪發電。整個發電過程中，槽形都會保持傾斜，以便能夠更好地捕捉到每天不同時段的太陽光。
菲涅耳集熱器的工作原理類似前者。但它并不是由一片一片的玻璃制成。而是由一片片小鏡面組成。這也使得它的成本相對來說更加低廉，但效率也相應降低。不僅如此，本茨還指出，目前還沒有企業和制造商在這方面有經驗，“現在還沒有人能夠用鏡面的集熱器建造太陽能發電廠。
電力塔主要將吸收到的太陽能射線集中到塔中。它的優勢就是可以產生足夠高的溫度，從而使得被加熱的空氣可以直接用來推動渦輪機。現在德國的科學家們正密切關注在科隆地區的相關示范模型。
最后是旋轉拋物面集熱器，它的外形看上去有點像衛星接收器，它結合電力塔和槽形拋物面集熱器的技術來收集太陽能。
太陽能發電成本高
雖然沙漠經常晴空萬里，但是條件卻并不總是令人滿意。這也引發了關于太陽能發電廠的一系列問題：這些敏感的接收器是否能夠抵御強大的沙塵暴？電廠能否設在流動的沙丘上？如何在茫茫沙漠獲得必需的水—從而轉換成推動渦輪的水蒸氣？最后一個問題，在夜晚，這些設備如何運作？
太陽能光熱發電相比太陽能光伏發電的一大優勢就是它能夠產生更易儲存的熱。因此，可以將上千噸硝酸鉀、硝酸鈉熔鹽鋪在太陽能發電廠的設備槽中。這些無毒的化學物質可以將白天吸收的熱能儲存在槽中，等到晚上的時候再釋放出來，可以驅動渦輪繼續運轉長達7.5個小時。
沙塵暴問題確實讓人頭疼，不過有專家指出，美國的加利福利亞州的莫哈韋沙漠有9座太陽能發電廠，但卻沒有發現類似問題。德國太陽千年股份有限公司正在西班牙建設它們的第三座太陽能發電廠，該公司的技術顧問認為，一旦遭受沙塵暴的危害，接收器可以自由移動到受保護的方向，等塵暴過后再進行清理。“我們研制了相關的清潔機器人，可以自動清潔接收器上的沙子和灰塵，整個過程只需要消耗少量的水。”這個顧問解釋道。此外，他還表示，沙丘同樣不是問題。“當人們說到沙漠，總是不由自主地想到那些可怕的移動沙丘。”他說，“但實際上，撒哈拉80%的地方都是由石頭和碎石組成。
至于水的問題，本茨表示：“水冷卻技術是一種選擇，如果你需要，你也可以冷卻空氣，但這會使工廠浪費4%的效能。
另一個巨大的問題就是成本問題。太陽熱能的成本約為20歐分每千瓦時，相對于一常規發電來說，它的成本還是比較昂貴。但在一些專家看來，如果太陽能電廠能夠建造在陽光充足的地區，它的成本就可以下降到18歐分，甚至14歐分。
“到2020年，每千瓦時的太陽能的成本可能小于10歐分。”一名專家預測。如果考慮到日益瘋漲的油價以及排放二氧化碳的成本，太陽能越來越有競爭力。
那么，建設一座太陽熱能發電廠的成本如何？250兆瓦的槽形拋物面集熱器以及含硝酸鹽的儲存槽將要耗費10億歐元。相比之下，煤電和核電廠由于效能較高（能夠達到45%和35%），成本也較低。建造一個12億歐元的煤電廠，效能可以達到太陽能發電廠的近4倍。當然，后者需要大量的煤供應，顯然要耗費成本，而太陽光卻是免費的。
盡管煤電和核電廠的效率更高，但是還有很多因素沒有考慮在內。比如，開采煤礦和提煉鈾礦的成本、對環境的破壞以及排放出的二氧化碳。此外，處理完的廢料和二氧化碳還必須再做處理。
從2013年起，燃煤電廠將不得不為產生的每一噸二氧化碳埋單，而太陽能熱電廠沒有廢氣排放，建成20年后將收回成本。
歐洲太陽能研究所的資深科學家維爾納·普拉策向《明鏡周刊》透露，由于目前只有少部分工廠使用，槽形拋物面集熱器尚未大規模生產。一旦改變這種局面，它們的價格將更加低廉。建造更多的太陽能發電廠，將使得未來的建造更加低廉和快速，技術也能得到切實的改進。
現今的太陽能發電廠一般都是建在接近電力用戶的地方。但在不久的將來，專家們相信，這些清潔能源將能夠遠距離輸送到千家萬戶。要做到這一點，就需要建造高壓直流電纜，因為交流電纜會在運送過程中消耗太多電力。
這種技術目前得到了很多應用，德國ABB公司在陸上和海底鋪設直流高壓電纜多年。“我們曾經在挪威和荷蘭之間鋪設580公里長的電纜。”該公司經理表示。據他介紹，整個過程耗時2周，耗費6億歐元。11厘米厚的電纜，將兩國的全部電網連接起來。
目前，最大的陸上電纜鋪設在中國和印度。在中國，云南金沙江的向家壩水電站能夠為上海居民輸送電力，整條高壓直流電纜超過2000公里，但輸送過程之中的電能消耗僅占7%。據專家介紹，這種電纜的另外一個好處就是，“它們能夠鋪設在地底下”。
地中海聯盟國家目前已經明確表示，他們希望在2020年，可再生能源的使用能夠增加到200億瓦特，其中，約100億-120億是太陽熱能，這樣就可以取代德國將近一半的核電廠。
西班牙政府已經設定了相關的目標，計劃在2013年，將30億瓦特的太陽熱能納入其國家電力的計劃之中。阿爾及利亞、摩洛哥、阿布扎比和埃及也開始建造相關的太陽能發電廠。中國、南非和印度對這些技術也表示出巨大的興趣。
Desertec目前給自己設定的目標是在2050年滿足歐洲15%的電力需求。這個目標也需要撒哈拉沙漠周邊的北非和中東國家的支持。滿足歐洲的需求需要1000億瓦特的生產能力，成本將達到4000億歐元，耗時40余年，3500億用于工廠建造，500億用于鋪設高壓電網。
新計劃批評聲不絕
當然，Desertec也遭到了一些批評，有人認為，Desertec有可能產生新的能源壟斷。最大的批評來自歐洲太陽能協會會長赫爾曼·舒爾：“不管是在政治上，還是經濟上，Desertec都是一個還未考慮妥善的海市蜃樓。目前幾乎不可能估算出整個計劃的成本，因為存在太多的未知因素了。”
舒爾還擔心，Desertec很可能導致其它可再生能源項目研究的滯后。在一次訪談中他指出：“企業界正試圖將再生能源的變革延緩30-40年。他們嘗試將成本的重負轉嫁到普通居民上，Desertec計劃只能有少數大企業執行，不過，他們很可能會重新制定電力的價格。”
與此同時，德國能源發展研究所的負責人馬蒂亞斯也警告說，太陽能發電在撒哈拉地區，成本可能會不斷上升。“現階段太陽能比其它能源要昂貴，國家之間需要建立一個標準，企業才能執行，關稅和配額的障礙將會帶來巨大的財務負擔。”他說，“也只有建立一個合理的標準，才能使私人投資者獲益。”
另外一名能源公司的首席執行官也認為這個計劃時不現實的。他對媒體表示：“歐洲必須從歐洲獲取能源。”與此同時，他還擔心，北非國家的不穩定局勢也會阻礙發電廠的建造，他表示，不得不擔憂當地的恐怖主義襲擊。
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