来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2014/9/26 9:55:07
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袁志彬:西藏的太阳能产业

 

西藏高原由于海拔高,大气洁净,空气干燥,纬度又低,所以太阳总辐射量大,西藏太阳能资源居全国首位,也是世界上最丰富的地区之一,太阳能是西藏新能源利用最理想、最有效和最直接的途径,也是实现西藏能源利用结构调整的有力推手。

现状与问题

西藏高原由于海拔高,大气洁净,空气干燥,纬度又低,所以太阳总辐射量大,西藏太阳能资源居全国首位,也是世界上最丰富的地区之一,年辐射量达到6000~8000兆焦尔/平方米,呈自东向西递增型式分布,年变化呈峰型分布,直接辐射占总辐射比例全年为56%~78%,夏季可达71%~78%,太阳能资源极其丰富。从其优越的自然条件来看,太阳能是西藏新能源利用最理想、最有效和最直接的途径,也是实现西藏能源利用结构调整的有力推手。同时,太阳能具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点,在西藏广袤严寒、地形多样和居住分散的现实条件下,有着非常独特的作用。

目前,西藏太阳能利用(光伏为主,光热为辅)中存在着政府行为强,市场培育不足、能源管理滞后、运行机制缺乏活力等问题。具体表现为:太阳能利用的成本相对较高,项目基本上都是政府投资(或援藏)兴建,市场化程度低;太阳能户用电源主要分布于交通不便的偏远地区,相关服务与维修得不到及时有效保障,运行管理和维修维护问题日益突出。这些问题制约了太阳能产业的可持续发展,进而牵制了西藏可再生能源产业的发展步伐。

建言与献策

虽然西藏太阳能开发利用技术和管理中还存在一些问题,但是太阳能产业发展已经初具规模,推广利用的前景不可估量。随着西藏经济社会的不断发展和现代化进程的稳步推进,能源安全成为需要重点解决的关键问题。大力发展和利用太阳能是西藏优化能源结构,改善高原生态环境,促进西藏经济社会可持续发展的重要战略措施之一。为此,特提出以下三点政策建议:

建议一:加快研发布局,构建西藏太阳能技术与产品研发的共享平台。内地的太阳能技术与产品主要适应内地的实际情况,而西藏的太阳能辐射强度大,且光照时间长,因此需要紧密结合西藏的实际,对太阳能技术和产品进行适应性开发,努力攻克其在高寒的西藏地区低氧低压环境下的运行效率和稳定性难题。近期,可以通过以西藏自治区能源研究示范中心等单位为依托,结合西藏的重大科技专项——金太阳科技工程,整合有关科技资源开展研发,尽快形成西藏太阳能的技术研发共享和集成平台。长期来看,建议西藏紧密结合地方实际探索建立不同形式的新能源研发联盟或产业共性技术平台。

建议二:把推广和使用太阳能作为未来新型城镇化和改善广大农牧区生产生活条件的重要抓手来落实。中国已经是世界上最大的光伏设备的生产国。但是,中国所生产的太阳能科技产品几乎均销往海外。近年来由于受到国际经济形势下行的影响,出口严重受挫,出现严重的产能过剩现象。因此,建议通过多种政策措施聚焦(如小额绿色贷款、用户补贴等),早日把西藏建成全国领先的太阳能示范应用和推广基地,把具有“日光城”之称的拉萨市率先建成“太阳能示范城市”。新建居民区、学校、宾馆和公共建筑等,要积极开展屋顶太阳能安装计划。采取风光互补、小水电与太阳能互补,户用光伏电源系统、太阳能路灯、太阳能与建筑结合等多种形式,独立系统与并网双通,综合开发利用太阳能。

条件成熟的地方可以发展太阳能微电网(Micro-Grid)。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。微电网是相对传统大电网的一个概念,是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络,并通过静态开关关联至常规电网。开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入,实现对负荷多种能源形式的高可靠供给,是实现主动式配电网的一种有效方式,是传统电网向智能电网的过渡。据悉,国家电网公司目前正在阿里地区措勤县实施微电网示范电站工程。西藏地域广阔,长距离输电有一定困难,发展微电网尤其是太阳能微电网前景远大。

建议三:探索广大农牧区开展太阳能利用的新模式。在西藏,除了需要进一步加大太阳能的研发和推广力度,逐步降低太阳能建设和利用成本外,还要建立健全太阳能产业服务网络体系,加强太阳能利用的技术培训和人才培养。建议国家对西藏太阳能利用方面加大投入,保证资金,组织安排多个不同模式的、连片的光伏电源系统的应用示范及光电站建设。同时,要积极探索公私合作模式(PPP,Public-Private Partnership),试行探索合同能源运营管理模式,充分发挥政府和市场两个方面积极性。以日喀则地区为例,政府和企业分别承担太阳能供暖系统30%和40%的安装费用,用户只需承担30%的费用即可安装太阳能供暖系统,极大降低了当地藏民的经济负担。

潜力与可能

美国著名未来学家、宾夕法尼亚大学教授杰里米•里夫金在其《第三次工业革命:新经济模式如何改变世界》一书中,系统论述了以“能源互联网”为主要标志的第三次工业革命。

“能源互联网”就是在现有能源供给系统的基础上,通过新能源技术与互联网技术的深入融合,将大量分布式能量采集装置和分布式能量储存装置互联起来,通过智能化的管理,实现能量和信息双向流动的能源对等交换和共享网络。支撑第三次工业革命的“能源互联网”需要五个支柱必须同时存在。这些支柱包括:(1)向可再生能源转型;(2)将每一栋建筑转化为微型发电厂,以便就地收集可再生能源;(3)在每一栋建筑物以及基础设施中使用氢和其他存储技术,以存储间歇式能源;(4)利用互联网技术将每一栋建筑的电力网转化为能源共享网络,这一共享网络的工作原理类似于互联网(成千上万的建筑物能够就地生产出少量的能源,这些能源多余的部分既可以被电网回收,也可以通过联网而共享);(5)将运输工具转向插电式以及燃料电池动力车,这种电动车所需要的电可以通过共享的电网平台进行买卖。

具体到西藏发展“能源互联网”的潜力和可能性,就要比照“能源互联网”的五个支柱:向可再生能源转型;以建筑为单位的小型电站;扩展到所有基础设施上的能源生产和储存;充电式交通系统从互动式电网中获取电能;能源互联网。西藏发展“能源互联网”的优势主要体现在可再生能源生产和使用(特别是太阳能)上,存在的不足方面包括能源储存、充电式交通系统和能源互联网。总的来看,西藏在发展“能源互联网”方面基本处于刚起步的初级阶段,距离最终目标尚远。如果西藏未来要迈向“能源互联网”,下一步的重点就是发展以建筑为单位的小型太阳能发电站,让每座建筑物(甚至路面等)都变成太阳能发电站,进而发展小区(或农牧民相对集中的居住区)微电网,实现局部能源的互联互通。同时,在人口相对集中的地方如拉萨市大力建设充电式交通系统,发展新能源汽车(公交、出租车优先示范推广使用)。

总之,丰富的太阳能资源为西藏太阳能产业的发展提供了广阔的空间,只要把握机遇,扎实工作,发挥政府的引导和市场的决定性作用,那么西藏的太阳能产业一定会取得大发展,为地方的能源转型、产业升级和社会发展做出新的更大的贡献。

(作者简介:西藏自治区科学技术厅厅长助理、中组部团中央第14批博士服务团成员、中国科学院科技政策与管理科学研究所副研究员)

(本文发表于《高科技与产业化》,2014,10(8),98-101)

 
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