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青藏高原太阳能产业发展是否具备可行性,如何解锁青藏高原的绿色能源?
日期:2023-09-15   [复制链接]
责任编辑:sy_huamengqi 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
在海拔近3000米的青藏高原腹地中,青海省海南藏族自治州共和县内,有一片名为“塔拉滩”的山间盆地。

也许是无心插柳柳成荫,当地人本计划在戈壁滩上建一个光伏电站,最终还收获了一片青青牧场,形成“板上发电,板下放羊”特殊生态。

依托附近的龙羊峡水电站,塔拉滩还研发了独具特色的“水光互补”协调技术,将光伏发电接入水电站,用水电调节光伏的波动性,解决光伏“靠天吃饭”的问题。二者相辅相成“打捆”输出更安全稳定的电力,在青藏高原的水与光之间上演了一场梦幻联动。

青藏地区的太阳能资源分析

青藏高原是全球太阳辐射最强的区域之一,由于海拔高度和大气稀薄,使得该地区的太阳辐射能够更加充分地到达地面,同时地表反射和散射也相对较少,使得该地区的太阳能资源具有非常大的开发潜力。

太阳能资源分析需要考虑的因素有很多,包括太阳辐射强度、太阳高度角、地形、气象条件等等。下面将从这些方面进行深度分析:

1.太阳辐射强度

太阳辐射强度是太阳能资源的关键指标之一,也是太阳能光伏发电的重要参数。青藏高原的太阳辐射强度非常高,平均值约为1800 kWh/m²,比全国平均水平高出50%以上。

同时,该地区太阳辐射强度具有明显的季节性和日变化性,冬季辐射强度低,夏季辐射强度高,日出和日落时间也因地点和季节而变化。

2.太阳高度角

太阳高度角指太阳在天空中的高度,也是太阳能资源的重要指标之一。青藏高原由于地处高纬度地区,太阳高度角较低,导致太阳辐射直接照射到地面的能量较少,需要通过优化太阳能收集器的朝向和倾斜角度来提高收集效率。

3.地形

地形是影响太阳能资源的另一个关键因素。青藏高原地形复杂,包括高山、河流、草地等多种地貌类型。

山地区由于海拔较高,气压较低,太阳辐射能量更加充足,但是同时也面临气温较低、降水较多等气象条件的挑战。

而草地地区太阳辐射能量较为均匀,但是由于地形平坦,风力较大,需要采取合适的固定措施来防止太阳能收集器被风吹倒。

4.气象条件

气象条件是影响太阳能资源的重要因素之一。青藏高原夏季降雨量较多,冬季气温较低,这些气象条件都会对太阳能收集器的运行产生影响。

此外,该地区的大气透明度相对较高,因此可以更充分地利用太阳能资源,但是同时也会受到雾霾等污染物的影响,降低太阳辐射能量的收集效率。

总之,青藏高原的太阳能资源非常丰富,是发展太阳能产业的重要基地。通过对太阳辐射强度、太阳高度角、地形和气象条件等因素的深入分析和研究,可以制定出更加科学、合理的太阳能开发利用策略,促进太阳能产业的快速发展。同时也需要加强环境保护和生态平衡的措施,确保太阳能产业的可持续发展。

青藏地区利用太阳能资源的可行性分析

太阳能的利用具有广泛的应用前景和良好的经济效益。在青藏地区,由于其丰富的太阳能资源和良好的气候条件,利用太阳能资源的可行性日益增强。下面从三个方面对其可行性进行分析。

1.经济可行性

在青藏地区利用太阳能资源进行发电或供热等能源应用方面,经济可行性是评估项目是否可行的重要指标之一。以下是对青藏地区利用太阳能资源的经济可行性进行分析的几个关键因素:

1.太阳能发电设备的成本


太阳能发电设备是太阳能利用的核心,对成本的影响非常大。青藏地区作为高寒地区,其气候条件较为苛刻,建设成本相对较高,尤其是在高原地形和恶劣气候条件下,需要更耐用、更稳定的设备,因此其设备成本可能会高于其他地区。

但是,随着太阳能技术的不断发展,太阳能发电设备的成本也在逐步降低,未来在技术成熟和规模化应用的推动下,设备成本有望进一步降低,提高项目的经济可行性。

2.太阳能资源利用效率


太阳能资源的利用效率也是影响项目经济可行性的关键因素之一。青藏地区的气候条件较为恶劣,不仅气温低,而且季节性和日变化性强,因此需要采用高效、稳定的太阳能发电技术,以提高太阳能资源的利用效率。

同时也需要合理规划太阳能项目的容量和配套设备,以充分利用太阳能资源。在实际项目中,可以通过调整太阳能收集设备的方向、角度和布局等方式来提高收集效率和稳定性。

2.能源市场环境和政策支持

能源市场环境和政策支持也是影响青藏地区太阳能资源利用项目经济可行性的重要因素。在政策层面,国家、地方政府的政策扶持和补贴对项目的推进和经济可行性起着至关重要的作用。

同时,在市场环境方面,青藏地区的能源市场较为薄弱,需要有足够的市场需求来保证项目的盈利和可行性。因此,在项目实施前需要进行充分的市场调研和政策分析,以制定出科学的运营方案和投资计划。

3.社会可行性

太阳能发电是一种非常清洁、环保的能源,与传统的能源供应方式相比,具有较低的环境污染和碳排放。在青藏地区,由于该地区环境脆弱,利用太阳能资源建设太阳能发电站可以有效保护当地环境,推进可持续发展。

4.技术可行性

太阳能发电技术已经相对成熟,同时也可以根据不同的地区和应用需求进行优化和升级。在青藏地区,由于气候条件和地理位置的特殊性,需要特别设计和改进太阳能发电设备,以满足当地的需求。但是,随着技术的不断进步和研发,这些问题可以得到有效解决。

在塔拉滩,太阳能有一万种解法

崛起的“牧光之城”


位于青海省海南藏族自治州共和县的塔拉滩,因常年干旱、植被稀疏,被当地群众称为“荒凉的地方”。

“之前这里地上草都不长,放不了羊。”共和县下合乐寺村的牧民索啟元说。但昔日荒沙滩如今已成他的“牧场”。

2012年起,为了利用充足的光热资源,当地政府提出建设光伏园区。如今,一排排利用太阳能辐射发电的光伏板在塔拉滩、切吉滩的荒漠化土地上整齐排列。

海南州绿色产业发展园管委会经济发展部负责人刘广介绍,架高地面1.5米的光伏组件不仅为植被生长预留充足空间,宽大的光伏板面也减少了蒸发量,加上清洗组件带来的水分,荒地日渐绿意盎然。

“那个没草的地方咋放羊?”起初,索啟元还充满疑惑。参观电站后第二天,他二话不说,就把帐篷、羊圈装上车,搬到了电站旁。

“光伏板下的草都长到小腿高了,这是最好的牧草。”索啟元说。对这个已有20多年放羊经历的“羊倌”来说,如今放羊轻松自在多了。

龙羊峡谷,水与光的梦幻联动

从卫星地图俯瞰,沿着塔拉滩向东约36公里的地方,有一片形似龙身的水库,这里是“龙羊峡”,是黄河峡谷区第一个峡谷。

上世纪七十年代,历经几代人努力,当地建成一座龙羊峡水电站,成为黄河上游第一座大型梯级电站,有黄河“龙头”电站之称。

龙羊峡水电站平稳运行至今,年平均发电量60亿千瓦时,并拥有一座库容达247亿立方米的水库,相当于1700个杭州西湖。

如今,这里又有了新故事。

一座是运行40多年的“元老级”水电站,一片是塔拉滩上新建起的光伏海,二者展开一场梦幻联动,历史与现代开始交融碰撞。

光伏发电“靠天吃饭”,受环境影响具有间歇性和波动性。然而水力发电也存在“夏季丰水期、冬季枯水期”的季节性特点,但二者实则可以形成天然的年内互补。

这就诞生了“水光互补”的概念。

当太阳光照强时,用光伏发电,水电停用或者少发。当天气变化或或夜晚的时候,通过电网调度系统自动调节水力发电。

让光和水产生的能量相辅相成,把原本不稳定的锯齿型光伏电源,调整为均衡、优质、安全的平滑稳定电源。

2013年,国家电投黄河公司开始建设龙羊峡水光互补光伏电站,目前装机总容量已达到850兆瓦,让传统能源与新能源融合起来。

“一条330千伏电压等级的输电线,连接起塔拉滩的“光”与龙羊峡的“水”,来自光伏电站的85万千瓦电通过这条输电线路,直接送到龙羊峡水电站。通过协调控制,将光伏电转化为虚拟水电送入电网。”国家电投黄河公司工作人员于海青说。

通过“水光互补”, 龙羊峡水电站送出线路的年利用小时数由原来的4621小时,提高到5019小时。以水光互补电站年均约14.94亿千瓦时的发电量计算,每年可减少二氧化碳排放约122.66万吨。

于海青介绍,未来水电站附近还将建起一个大型储能项目,这将成为全球首个梯级电站之间水能循环利用的储能示范项目,提供更稳定灵活的电力供应。

当地人说,青海海南州有三片蓝色的“海洋”: 一片是浩渺无垠的青海湖;一片是“黄河第一坝”龙羊峡水库;一片是全世界最大的光伏蓝海。

这片土地独享大自然的天然偏爱,而当地人也正在用更智慧、更节能的科学技艺,回报这份慷慨馈赠。

原标题:青藏高原太阳能产业发展是否具备可行性,如何解锁青藏高原的绿色能源?
 
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来源:储能天地
 
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