大規模太陽能發電根本不行(轉貼)
文章作者:黑龍江省哈爾濱市平房區東輕公司王國強
(原創首發)
一,概論大規模太陽能發電根本不行
人們滿懷希望的尋找新能源,似乎看到了太陽能發電會大有作為,而事實上,小規模的太陽能發電會產出令人可憐的凈能源,也就是說太陽能發電所產出的能量比生產太陽能發電設施所投入的能量多一些,但多的可憐,由于小規模太陽能發電所凈產出的能量小,沒有可觀的利用價值。
大規模的太陽能發電是不可能有凈能源產出的,只會產出負能源,就是說生產太陽能發電設施所投入的能量多,而這些太陽能發電設施所發出的能量少。
大規模的太陽能發電所遇到的麻煩事太多,這些麻煩事會導致大規模的太陽能發電不具有可行性。
太陽能發電有這么一個特點;單塊太陽能發電電池的發電量十分小,電壓很低,電流很弱,不具有實用性。要想大功率的利用太陽能發電,就要提高太陽能發電的電壓,增大太陽能發電的電流,這就要把成千上萬塊能發電的單塊太陽能電池,靠層層串聯和層層并聯的方法組合起來,在層層串聯和層層并聯過程中,有個轉換效率,許多發出的電量會在轉換效率中損失,損失的最終結果就排斥大規模太陽能發電的可行性。
做為遠距離輸電而言,為了節省電線桿數量,節省電線長度,節省變壓器的數量,必須是電流強大到一定程度才能輸送,最起碼一條電線的輸電功率要達到一千千瓦,一千千瓦就是滿負荷輸電時候,一小時能輸出一千度電,這一千度電相當于給1000個1000瓦的家用電飯鍋加熱一個小時,這個功率并不大,假設做為遠距離輸電而言,一條電線輸電功率只有一千瓦,一個小時輸一度電,這一千瓦只能勉強維護一個家庭的生活用電,什么叫勉強維持?就是這個家庭的家用電器不能同時開,要分別開。輸電線路的功率太小那是不行的,在遠距離輸電時,假設輸電線路的功率只有一千瓦,那一百萬個家庭會消耗多少跟電線桿,會消耗多少公里電線,會用多少變壓器?可以講會出現遍地都是電線桿,遍地都是電線和遍地都是變壓器的情況,在遠距離輸電時,按最起碼的輸電功率是一條一千千瓦輸電功率的電線,這需要許多萬單體太陽能發電電池靠層層串聯和層層并聯的方法組合起來,以提高輸電線的電壓和電流,在層層串聯和層層并聯中,由于存在有效轉化效率,每個單體太陽能電池所產生的發電量會損失相當大。
一條輸電功率是一千千瓦的電線,從經濟規模上講,它有些小,一千千瓦只能讓一個大型機械啟動,如果按經濟規模輸電,一條電線的輸電功率還應該大于一千千瓦,在大于一千千瓦的情況下,單個太陽能電池發電的損失量會更大。
大規模的太陽能發電要克服太陽能發電的隨機性和間歇性,以免破壞電網的穩定性,最好的方法是采用抽水蓄能再發電的方法,在抽水蓄能再發電的過程中,又存在一個轉換效率,又要損失一部分發電量,這就更加排斥了大規模發電的可行性。
大規模的太陽能發電需要向遠方輸出電力,既然是大規模發電,大規模發電廠附近十里八里之內不可能有大規模的人口數量,這就必須向遠方輸電,尋找更多的消費人口,在遠距離的輸電線路上,由于存在著電阻等等原因,又要損失一部分發電的電量,這就進一步的排斥了大規模太陽能發電的可行性。
大規模的太陽能發電不具有可行性,小規模的太陽能發電充其量會小有作為。
近些年,太陽能發電搞得熱火朝天,當然,太陽能光伏發電廠的人,最希望太陽能發電會大有作為,我從一種叫<<太陽能>>的雜志上看,有人寫文章硬說太陽能發電投入的能量明顯的小,產出的能量明顯的大,但理由是反科學的,例如:生產一千瓦的太陽能光伏發電設施,需要0.73公斤的白銀,生產0.73公斤的白銀,今日,需要相當于成千上萬度電量的一次性能源,從未來上看,由于白銀的地殼含量約是一千四百萬分之一,生產0·73公斤的白銀所消耗的一次性能源會更大,折合成電量會消耗相當于一百萬度電以上的能量,但是,這個人在文章中硬說生產0.73公斤白銀只需要投入相當于3度電的一次性能源,這顯然是反科學的,其目的是為了證明大規模太陽能發電的可行性,硬說生產0.73公斤白銀只需要投入相當于3度電的一次性能源這種說法有些不像話了。
人們普遍都希望人類能多掌握一些一次性能源,因為工業生產,人們生活,交通運輸等等方面都需要一次性能源,但是,要把客觀道理放在第一位,不能把人主觀上的美好愿望放在第一位。
二,大規模太陽能發電存在著間歇性,變化性,隨機性,遞減性,這會導致大規模太陽能發電具有不可行性
地球表面存在著晝夜問題,春夏秋冬四季問題,下雨陰天多云問題,晴天中的光照概率問題,這些問題會導致要搞大規模的太陽能發電,就必須要克服太陽能發電的間歇性,變化性和隨機性,克服的結果就是由于存在轉化效率,要損失太陽能發電的一部分電能,這是大規模太陽能發電具有不可行性的原因之一。
什么是間歇性?就是在夜晚,大規模太陽能發電量應該是0,在陰天,雨天等天氣下,大規模太陽能的發電量也應該講是沒有,在多云天氣下,可以講是不能有效發電。
什么是變化性?就是春夏秋夏這四個季節會導致太陽能發電量會出現重大變化。
什么叫隨機性,就是太陽能發電的發電量會有不可預見性,因為光照概率會有不可預見性,大規模太陽能發電必須在晴天下才可以發電,所謂的晴天存在著光照概率,真正晴空萬里,天空連一絲白云都沒有的光照概率是100%的晴天不多,大多數晴天是這樣,天空中有藍天,有白云,到底是藍天占的面積大,還是白云占的面積大,如果你仰望天空,發現白云占得面積大,在這種情況下,光照概率可能是30%左右,如果你發現白云與藍天二者的面積差不多?在這種情況下,光照概率很可能是50%左右,如果你發現藍天占得面積大,白云占得面積小,光照概率很可能是70%左右。
做為小規模太陽能發電而言,由于可以用蓄電池蓄電,可以解決太陽能發電的間歇性,變化性和隨機性,但這種解決必須付出代價,1,蓄電池的成本代價,2,太陽能發出的電輸入到蓄電池后,過一段時間再從蓄電池中釋放出來,這存在一個有效使用電的效率問題,在效率之中,有些電免不了損失了,免不了會做無用功。
做為小規模太陽能發電而言,即使把發出的電直接打入電網之中,由于發電量小,對電網的沖擊性小,太陽能所發出的帶有間歇性和隨機性的電可以讓電網承受,當然這種電由于電流不穩,存在電的質量不高的問題,具體做什么功帶有不確定性,有的人怒其質量不高,稱其為垃圾電。
做為大規模的太陽能發電而言,由于發出的電流強大,靠蓄電池是解決不了這個問題的,需要靠別的辦法來解決這個問題,而別的方法卻需要損失大量的太陽能發電的電能。
對于大規模的太陽能發電,由于發出的電流強大,對電網的沖擊強大,不解決大規模太陽能發電所存在的間歇性,隨機性,變化性,那是不行的。
大規模太陽能發電是存在著春夏秋冬之差,晝夜之差,上午,中午,下午之差,陰天和晴天之差,這些差異會導致太陽能發電具有可掌握的間歇性和變化性,還存在不可以掌握的變化性和隨機性,例如:冬夏之差,上午,中午,下午之差,晝夜之差,由于有規律可以掌握,例如:晴天與陰天之差有一定的規律性,能大概掌握,但是,還存在不可以掌握的變化性和隨機性,例如:晴天光照概率之差是很難掌握的,不僅今天與明天之間很難掌握,即使同一天的不同時間之間的差異也很難掌握,上午10時光照概率是約30%,中午12時光照概率變成了70%,下午2時光照概率又變成了50%,這種情況人們是無法掌握的,為什么人們無法掌握,因為人們無法精確掌握風速和風向,進而就無法掌握在風的作用下白云的精確走向和精確速度,一些白云具體什么時間出現在大規模太陽能發電廠的上空,在某一時間內出現在大規模太陽能發電廠上空的白云具體有多少,這帶有偶然性,非人所能掌握。
不講其它的間歇性,變化性和隨機性,僅僅談一下晴天發電環境下的隨機性,可以講,如果在同一天,在同一時刻,光照概率是90%的晴天要比光照概率是20%的晴天發電量要大出三倍以上,在大規模太陽能發電的情況下,電網中的電量差出三倍以上,電網是承受不了的,如果不是在同一天,不是在同一時刻,光照概率是20%與光照概率是90%的發電量不知會差出多少倍。
太陽能發電還存在發電量的遞減性,一座大規模的太陽能發電廠,在一年之內安裝了數以萬塊計的太陽能發電電池,那么,發電量會逐年遞減,遞減到20年左右太陽能發電電池就會失效,可是,人們的用電量卻不存在遞減性,要克服這種遞減性,只能是解決這種遞減性問題,但是,解決這種遞減性問題是要付出代價的,麻煩事本身是一種代價,付出一定的成本損失也是一種代價,最大的代價莫過于要付出一定的發電量的損失代價。
為了電網的穩定性,為了讓大規模的太陽能發電不能變成人們無法容忍,電網無法承受的大垃圾電,大規模太陽能發電必須要克服間歇性,變化性,隨機性,遞減性。
人們的用電量是無法與大規模太陽能發電的發電量做同步運動的,例如:上半夜,雨天,陰天,人們也會大量用電,但大規模太陽能發電卻無能為力,例如:在冬季,中國北方的耗能量比夏季多,但在中國北方的太陽能發電的發電量反而會比夏天少,例如:在一天之內,上午十點是人們用電量較多的時間,但大規模太陽能發電廠上空的光照概率只有30%,發電量較小,就不能滿足人們需要,下午兩點,人們的用電量較上午十點為小,但大規模太陽能發電廠上空由于光照概率提高,發電量反而增加,超過了人們的實際需要。例如:太陽剛升起來的早上與中午十二點,大規模太陽能發電廠的發電量能差出10倍以上,以上這些差法會導致不努力克服太陽能的隨機性,變化性,間歇性,遞減性,電網怎么能承受?人們怎么能利用電?
三,對太陽能發電要理智對待
有人說:“太陽能發電成本高,是因為生產規模小。沒有規模效益,將來,生產規模擴大了,有規模效益了,大家都買太陽能發電產品了,普遍使用太陽能發電產品了,太陽能發電的成本就會自然而然的降下來”,這種說法完全不對,完全是一種誤導性宣傳,完全是太陽能發電廠某些人為了追求政府的支持而編造的不講道理的“理由”,太陽能發電成本高主要是因為在生產過程中投入的能源太多,生產投入的能源與發電后產出的能源二者之間差多少呢?可以講,差到了太陽能發電真不具有做一次性能源的資格。
今日,小來小去的小規模太陽能發電,由于不用向遠方輸出電,不用把發出的電匯集成大功率的輸電電線中,不用克服隨機性,變化性,間歇性,遞減性,還算可以,還可以做到產出的能量勉強大于生產投入的能量,但是,從未來上講,由于太陽能發電需要消耗貴金屬銀,小規模太陽能發電也需要慎重考慮,小規模太陽能發電也會出現投入的能源多,產出的能源少這種令人難堪的情況。
在地殼中,哪有那么多銀呢?銀在地殼中的平均地質品位約是一千四百萬分之一,這你知道嗎?由于銀的比重大,銀更容易存在地殼的下半部,更不容易浮在地殼的上半部,地殼上半部的銀其平均地質品位還會小于一千四百萬分之一,這你知道嗎?今日,有些廠家由于盲目發展太陽能發電產業,出現了難以解決的問題,這些廠家就會誤導政府機關的某些官員,導致某些廠家與政府官員相互利用,把小規模的太陽能發電用在了公共事業上,當然這種損失是大家的損失。
對于中國來講,在投資上,任何私人企業都會帶有盲目性,可以講:人民中的優秀意識要高過政府意識,而政府意識又要高過私人們的意識,私人們在不科學的宣傳影響下,把某些太陽能發電企業做大了,做出問題了,就會找政府去解決。
政府意識為什么會高過私人意識?因為政府可以有組織的吸收各方面信息,在各方面信息中尋找有用的信息,有時候還能多少不帶有盲目性,這里并不是講一些政府官員的認識能力就會比私人們的認識能力高,而是因為私人們不能從方方面面吸取信息,不能從各方面信息中得到某些正確信息,盲目性就會大一些,這就***在戰爭期間,不能打亂仗,在軍事上,整個社會必須有組織性,有紀律性,有政府性,有宏觀上的指揮性,各自為政,盲目亂打,那不行。
四,不要打著節能減排的旗號干一些費能增排的事情
對于節能減排工作,在主觀上,人人都喜歡,但是,如果做事做的不好,如果有思想認識上的失誤就會抱著節能減排的目地出發,在費能增排的后果上結束,這會是有的,世界上好心辦壞事的情況是有的,在比較復雜的問題上,好心辦壞事出現的次數會更多。
下面談一談好心辦壞事的事情,例如:有人要發展帶有蓄電池的小轎車,小轎車的大小,舒適程度與今日燒汽油的小轎車大致一樣,這就談不上節能減排了,這能談得上是費能增排,蓄電池存在這種特點,在充電時,由于有轉化效率,要白白損失一部分電,在給蓄電池充完電后,由于有自然放電現象,也會白白損失一部分電,在放電時,由于電壓不大,電阻卻較大,有較大的轉化損失,蓄電池用幾年就換一次,生產蓄電池本身要耗費能源。蓄電池本身很重,安在轎車上,每時每刻都要隨著轎車跑,這么一算,在各方面都一樣的情況下,帶有蓄電池的小轎車反而比燒汽油的小轎車耗能更大了,中國以及世界的電從哪里來的?大部分電是靠燒煤得到的,燒汽油和燒煤均會排出二氧化碳,全球變暖是指全世界的氣候出現了不利于人類與生物界的變化,是指全球氣候在整體上溫度提高了,不是指城市中一些街道上空的空氣出現了變暖,從全局上講,在今日,發展什么蓄電池性質的小轎車那是會出現費能增排的情況,那費的能在哪里?那增的排在哪里?在燒煤的火力發電廠的大煙囪中,那滾滾冒出的濃煙就表現出了盲目發展蓄電池小轎車具有費能增排的后果。
又例如:某個單位在別人的誤導和忽悠下買了一輛既帶有蓄電池又帶有內燃機的汽車,為什么要買帶有兩套動力系統的車?是因為汽車較大,上面的負載較重,在上坡時,在車啟動時,在車加速時,蓄電池沒勁,帶不動大汽車,需要用內燃機才能帶動大汽車,在平坡的時候,在相對勻速運動的時候,利用力量小的蓄電池做動力。購買這輛大汽車的人樂壞了,為什么會樂?帶有蓄電池的車是新型車,光燒汽油的內燃機車是舊型車,新的總比舊的好呀?。坑械娜藭交目创屡c舊的關系,接著,問題來了,給蓄電池充電會太費事,最終,并沒有起到節約能源的效果,因為蓄電池系統本身有重量,要隨著大汽車跑,大汽車的整體重量增加了,由于有蓄電池和內燃機兩套動力系統,系統復雜,零件多,各種零件之間的摩擦環節增多了,大汽車整體機械部分的摩擦力增大了,這個蓄電池應該屬于白安了,為什么白安了?因為這輛大汽車的整體耗能量增加了,這個蓄電池應該屬于費能增排產品。有的人繼續忽悠:說為了節能減排,建議這個單位再買一輛燒氫氣的車,由于生產氫氣的耗能量會更大,這是一種更大的忽悠。
又例如:在一些城市的某些樓房之間,安裝了一些太陽能路燈,由于高樓大廈的遮掩,由于城市綠化的影響,由于安裝的位置和角度有些問題,這就根本發不出多少電來,這根本就是一種費能增排的產品,這也是太陽能發電廠盲目發展的產物,這也是太陽能發電廠與某些政府官員相互利用的產物。
事實上,小規模的太陽能發電是在遠離電網的情況下,在沒有辦法的情況下,在人們還需要電的情況下,才應該搞,但是,城市樓房之間的太陽能路燈與電網就差出幾米到幾十米,根本沒有必要搞太陽能路燈,如果需要照明,從電網中接出個導線再立上一個電線桿子再安上一個燈泡就可以了。