太陽(yáng)能對(duì)一帶一路的貢獻(xiàn)

隨著社會(huì)的進(jìn)步，科技的發(fā)展，人們對(duì)能源的需求越來(lái)越大，而現(xiàn)有的能源有限，需要人們不斷發(fā)展新能源，而太陽(yáng)能就是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，人們開(kāi)始大力發(fā)展太陽(yáng)能能發(fā)電。研究人員6月27日在《焦耳》雜志上報(bào)告說(shuō)，“一帶一路”倡議覆蓋的地區(qū)有很大的潛力利用太陽(yáng)能。該地區(qū)最大太陽(yáng)能發(fā)電潛力的不足4%可以滿足2030年“一帶一路”的電力需求。該研究提出了一個(gè)可能的解決方案，以減少“一帶一路”國(guó)家在發(fā)展過(guò)程中對(duì)化石燃料的需求。這是該地區(qū)可再生能源潛力首次被量化。

中國(guó)政府于2013年啟動(dòng)“一帶一路”倡議，旨在促進(jìn)區(qū)域發(fā)展和互聯(lián)互通。“一帶一路”代表了絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶，呼應(yīng)了連接亞歐的古代絲綢之路。“路”是指連接中國(guó)與東南亞、南亞、北非的21世紀(jì)海上絲綢之路。到目前為止，已有120多個(gè)亞洲、歐洲、非洲、北美、南美和大洋洲的國(guó)家參與其中。

建設(shè)鐵路、建筑和發(fā)電廠等硬基礎(chǔ)設(shè)施是該計(jì)劃的主要重點(diǎn)。然而，大多數(shù)項(xiàng)目使用大量的能源，導(dǎo)致高排放。此外，參與“一帶一路”建設(shè)的大多是發(fā)展中國(guó)家。他們中有一部分人沒(méi)有用上電。隨著該區(qū)域在這一倡議下的發(fā)展，對(duì)電力的需求預(yù)計(jì)將會(huì)增加。

“如果我們繼續(xù)依賴(lài)化石燃料作為能源，它會(huì)向大氣中添加更多的二氧化碳，不僅在今年，而且在未來(lái)幾十年，”合著者清華大學(xué)(Tsinghua University)的呂曦表示。“這是不可持續(xù)的。如果我們想實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》設(shè)定的減排目標(biāo)，我們需要可再生能源。”許多“一帶一路”國(guó)家，尤其是西亞和南亞國(guó)家，日照強(qiáng)度都很高，所以盧和他的同事決定對(duì)該地區(qū)的太陽(yáng)能資源進(jìn)行評(píng)估。該團(tuán)隊(duì)選擇了66個(gè)地理上相連的“一帶一路”國(guó)家，建立了一個(gè)綜合空間模型，利用高分辨率數(shù)據(jù)計(jì)算它們的太陽(yáng)能潛力。

該小組首先確定了適合建造太陽(yáng)能發(fā)電廠的地區(qū)。這些地區(qū)會(huì)受到足夠的太陽(yáng)輻射，否則土地價(jià)值就會(huì)降低——森林和農(nóng)田除外。然后他們計(jì)算了太陽(yáng)能電池板的間距和堆積密度，太陽(yáng)能電池板吸收陽(yáng)光并產(chǎn)生能量，從而最大化每個(gè)區(qū)域的發(fā)電量。最后，他們?cè)诳紤]了遮陽(yáng)和溫度等影響太陽(yáng)能電池板性能的限制因素后，計(jì)算了每小時(shí)的能量輸出。

陸說(shuō):“我們的模型綜合考慮了許多影響因素，對(duì)該地區(qū)的太陽(yáng)能潛力進(jìn)行了全面分析。”“我們還計(jì)算了每小時(shí)的太陽(yáng)能輸出，這比之前使用每月數(shù)據(jù)的估計(jì)更準(zhǔn)確。”該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，這些國(guó)家可以產(chǎn)生高達(dá)448.9兆瓦時(shí)的能量，這大約是這些國(guó)家2016年電力需求的41倍。他們2030年的電力需求可以通過(guò)轉(zhuǎn)換該地區(qū)3.7%的太陽(yáng)能來(lái)滿足。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要11.2萬(wàn)億美元的投資和88,426平方公里的土地面積。

“這筆錢(qián)非常大，”合著者、哈佛大學(xué)的邁克爾•麥克爾羅伊(Michael McElroy)表示。但是，如果你做出了這樣的承諾，那么你的能量就是免費(fèi)的。此外，由于技術(shù)的進(jìn)步，建造太陽(yáng)能發(fā)電廠的成本正在大幅下降。我們預(yù)計(jì)它將在十年內(nèi)變得與化石燃料相似。”分析還揭示了能源潛力和電力需求之間的不匹配。擁有70.7%潛在能源的國(guó)家只消耗了30.1%的地區(qū)電力。因此，跨境輸電網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)出口剩余的太陽(yáng)能電力來(lái)滿足其他地方電力供應(yīng)的短缺，從而最大限度地利用太陽(yáng)能。要使這樣一個(gè)項(xiàng)目付諸行動(dòng)，國(guó)際合作是必不可少的。

“這將是一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)椴煌膰?guó)家在發(fā)展問(wèn)題上有不同的優(yōu)先考慮，”陸說(shuō)。但“一帶一路”是一個(gè)機(jī)遇，因?yàn)樗鼮閲?guó)家、協(xié)會(huì)和行業(yè)之間的合作搭建了一個(gè)框架。還有一些基金和銀行致力于推動(dòng)“一帶一路”的綠色發(fā)展，為其提供資金支持。”由于“一帶一路”國(guó)家跨越多個(gè)時(shí)區(qū)和不同的氣候條件，在某些地區(qū)沒(méi)有陽(yáng)光的情況下，這種跨境電網(wǎng)也有助于減少影響。

“這一優(yōu)勢(shì)與‘設(shè)施互聯(lián)互通’理念相吻合，這是‘一帶一路’的五大合作重點(diǎn)之一。”“在全球能源互聯(lián)的大背景下，太陽(yáng)能發(fā)電必將在跨國(guó)甚至跨區(qū)域電力互聯(lián)的浪潮中迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。”報(bào)告的合著者、清華大學(xué)的郝繼明(音譯)表示:“這份分析揭示出的太陽(yáng)能潛力和合作機(jī)會(huì)，為‘一帶一路’國(guó)家提供了一個(gè)從碳密集型發(fā)展道路跨越到低碳未來(lái)的機(jī)會(huì)。”“未來(lái)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放增加脫鉤的機(jī)會(huì)確實(shí)存在。”

麥克爾羅伊說(shuō):“我們希望這篇論文能夠影響到‘一帶一路’的綠化工作，這樣我們就能更好地開(kāi)展這一行動(dòng)。”“我對(duì)此很樂(lè)觀。”如果某一天人們能高效利用太陽(yáng)能，相信能解決很大的能源問(wèn)題，畢竟太陽(yáng)能是符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的，能保證人類(lèi)的永續(xù)發(fā)展，需要我們科研人員更加努力。