大规模太阳能发电根本不行(转贴)
文章作者:黑龙江省哈尔滨市平房区东轻公司王国强
(原创首发)
一,概论大规模太阳能发电根本不行
人们满怀希望的寻找新能源,似乎看到了太阳能发电会大有作为,而事实上,小规模的太阳能发电会产出令人可怜的净能源,也就是说太阳能发电所产出的能量比生产太阳能发电设施所投入的能量多一些,但多的可怜,由于小规模太阳能发电所净产出的能量小,没有可观的利用价值。
大规模的太阳能发电是不可能有净能源产出的,只会产出负能源,就是说生产太阳能发电设施所投入的能量多,而这些太阳能发电设施所发出的能量少。
大规模的太阳能发电所遇到的麻烦事太多,这些麻烦事会导致大规模的太阳能发电不具有可行性。
太阳能发电有这么一个特点;单块太阳能发电电池的发电量十分小,电压很低,电流很弱,不具有实用性。要想大功率的利用太阳能发电,就要提高太阳能发电的电压,增大太阳能发电的电流,这就要把成千上万块能发电的单块太阳能电池,靠层层串联和层层并联的方法组合起来,在层层串联和层层并联过程中,有个转换效率,许多发出的电量会在转换效率中损失,损失的最终结果就排斥大规模太阳能发电的可行性。
做为远距离输电而言,为了节省电线杆数量,节省电线长度,节省变压器的数量,必须是电流强大到一定程度才能输送,最起码一条电线的输电功率要达到一千千瓦,一千千瓦就是满负荷输电时候,一小时能输出一千度电,这一千度电相当于给1000个1000瓦的家用电饭锅加热一个小时,这个功率并不大,假设做为远距离输电而言,一条电线输电功率只有一千瓦,一个小时输一度电,这一千瓦只能勉强维护一个家庭的生活用电,什么叫勉强维持?就是这个家庭的家用电器不能同时开,要分别开。输电线路的功率太小那是不行的,在远距离输电时,假设输电线路的功率只有一千瓦,那一百万个家庭会消耗多少跟电线杆,会消耗多少公里电线,会用多少变压器?可以讲会出现遍地都是电线杆,遍地都是电线和遍地都是变压器的情况,在远距离输电时,按最起码的输电功率是一条一千千瓦输电功率的电线,这需要许多万单体太阳能发电电池靠层层串联和层层并联的方法组合起来,以提高输电线的电压和电流,在层层串联和层层并联中,由于存在有效转化效率,每个单体太阳能电池所产生的发电量会损失相当大。
一条输电功率是一千千瓦的电线,从经济规模上讲,它有些小,一千千瓦只能让一个大型机械启动,如果按经济规模输电,一条电线的输电功率还应该大于一千千瓦,在大于一千千瓦的情况下,单个太阳能电池发电的损失量会更大。
大规模的太阳能发电要克服太阳能发电的随机性和间歇性,以免破坏电网的稳定性,最好的方法是采用抽水蓄能再发电的方法,在抽水蓄能再发电的过程中,又存在一个转换效率,又要损失一部分发电量,这就更加排斥了大规模发电的可行性。
大规模的太阳能发电需要向远方输出电力,既然是大规模发电,大规模发电厂附近十里八里之内不可能有大规模的人口数量,这就必须向远方输电,寻找更多的消费人口,在远距离的输电线路上,由于存在着电阻等等原因,又要损失一部分发电的电量,这就进一步的排斥了大规模太阳能发电的可行性。
大规模的太阳能发电不具有可行性,小规模的太阳能发电充其量会小有作为。
近些年,太阳能发电搞得热火朝天,当然,太阳能光伏发电厂的人,最希望太阳能发电会大有作为,我从一种叫<<太阳能>>的杂志上看,有人写文章硬说太阳能发电投入的能量明显的小,产出的能量明显的大,但理由是反科学的,例如:生产一千瓦的太阳能光伏发电设施,需要0.73公斤的白银,生产0.73公斤的白银,今日,需要相当于成千上万度电量的一次性能源,从未来上看,由于白银的地壳含量约是一千四百万分之一,生产0·73公斤的白银所消耗的一次性能源会更大,折合成电量会消耗相当于一百万度电以上的能量,但是,这个人在文章中硬说生产0.73公斤白银只需要投入相当于3度电的一次性能源,这显然是反科学的,其目的是为了证明大规模太阳能发电的可行性,硬说生产0.73公斤白银只需要投入相当于3度电的一次性能源这种说法有些不像话了。
人们普遍都希望人类能多掌握一些一次性能源,因为工业生产,人们生活,交通运输等等方面都需要一次性能源,但是,要把客观道理放在第一位,不能把人主观上的美好愿望放在第一位。
二,大规模太阳能发电存在着间歇性,变化性,随机性,递减性,这会导致大规模太阳能发电具有不可行性
地球表面存在着昼夜问题,春夏秋冬四季问题,下雨阴天多云问题,晴天中的光照概率问题,这些问题会导致要搞大规模的太阳能发电,就必须要克服太阳能发电的间歇性,变化性和随机性,克服的结果就是由于存在转化效率,要损失太阳能发电的一部分电能,这是大规模太阳能发电具有不可行性的原因之一。
什么是间歇性?就是在夜晚,大规模太阳能发电量应该是0,在阴天,雨天等天气下,大规模太阳能的发电量也应该讲是没有,在多云天气下,可以讲是不能有效发电。
什么是变化性?就是春夏秋夏这四个季节会导致太阳能发电量会出现重大变化。
什么叫随机性,就是太阳能发电的发电量会有不可预见性,因为光照概率会有不可预见性,大规模太阳能发电必须在晴天下才可以发电,所谓的晴天存在着光照概率,真正晴空万里,天空连一丝白云都没有的光照概率是100%的晴天不多,大多数晴天是这样,天空中有蓝天,有白云,到底是蓝天占的面积大,还是白云占的面积大,如果你仰望天空,发现白云占得面积大,在这种情况下,光照概率可能是30%左右,如果你发现白云与蓝天二者的面积差不多?在这种情况下,光照概率很可能是50%左右,如果你发现蓝天占得面积大,白云占得面积小,光照概率很可能是70%左右。
做为小规模太阳能发电而言,由于可以用蓄电池蓄电,可以解决太阳能发电的间歇性,变化性和随机性,但这种解决必须付出代价,1,蓄电池的成本代价,2,太阳能发出的电输入到蓄电池后,过一段时间再从蓄电池中释放出来,这存在一个有效使用电的效率问题,在效率之中,有些电免不了损失了,免不了会做无用功。
做为小规模太阳能发电而言,即使把发出的电直接打入电网之中,由于发电量小,对电网的冲击性小,太阳能所发出的带有间歇性和随机性的电可以让电网承受,当然这种电由于电流不稳,存在电的质量不高的问题,具体做什么功带有不确定性,有的人怒其质量不高,称其为垃圾电。
做为大规模的太阳能发电而言,由于发出的电流强大,靠蓄电池是解决不了这个问题的,需要靠别的办法来解决这个问题,而别的方法却需要损失大量的太阳能发电的电能。
对于大规模的太阳能发电,由于发出的电流强大,对电网的冲击强大,不解决大规模太阳能发电所存在的间歇性,随机性,变化性,那是不行的。
大规模太阳能发电是存在着春夏秋冬之差,昼夜之差,上午,中午,下午之差,阴天和晴天之差,这些差异会导致太阳能发电具有可掌握的间歇性和变化性,还存在不可以掌握的变化性和随机性,例如:冬夏之差,上午,中午,下午之差,昼夜之差,由于有规律可以掌握,例如:晴天与阴天之差有一定的规律性,能大概掌握,但是,还存在不可以掌握的变化性和随机性,例如:晴天光照概率之差是很难掌握的,不仅今天与明天之间很难掌握,即使同一天的不同时间之间的差异也很难掌握,上午10时光照概率是约30%,中午12时光照概率变成了70%,下午2时光照概率又变成了50%,这种情况人们是无法掌握的,为什么人们无法掌握,因为人们无法精确掌握风速和风向,进而就无法掌握在风的作用下白云的精确走向和精确速度,一些白云具体什么时间出现在大规模太阳能发电厂的上空,在某一时间内出现在大规模太阳能发电厂上空的白云具体有多少,这带有偶然性,非人所能掌握。
不讲其它的间歇性,变化性和随机性,仅仅谈一下晴天发电环境下的随机性,可以讲,如果在同一天,在同一时刻,光照概率是90%的晴天要比光照概率是20%的晴天发电量要大出三倍以上,在大规模太阳能发电的情况下,电网中的电量差出三倍以上,电网是承受不了的,如果不是在同一天,不是在同一时刻,光照概率是20%与光照概率是90%的发电量不知会差出多少倍。
太阳能发电还存在发电量的递减性,一座大规模的太阳能发电厂,在一年之内安装了数以万块计的太阳能发电电池,那么,发电量会逐年递减,递减到20年左右太阳能发电电池就会失效,可是,人们的用电量却不存在递减性,要克服这种递减性,只能是解决这种递减性问题,但是,解决这种递减性问题是要付出代价的,麻烦事本身是一种代价,付出一定的成本损失也是一种代价,最大的代价莫过于要付出一定的发电量的损失代价。
为了电网的稳定性,为了让大规模的太阳能发电不能变成人们无法容忍,电网无法承受的大垃圾电,大规模太阳能发电必须要克服间歇性,变化性,随机性,递减性。
人们的用电量是无法与大规模太阳能发电的发电量做同步运动的,例如:上半夜,雨天,阴天,人们也会大量用电,但大规模太阳能发电却无能为力,例如:在冬季,中国北方的耗能量比夏季多,但在中国北方的太阳能发电的发电量反而会比夏天少,例如:在一天之内,上午十点是人们用电量较多的时间,但大规模太阳能发电厂上空的光照概率只有30%,发电量较小,就不能满足人们需要,下午两点,人们的用电量较上午十点为小,但大规模太阳能发电厂上空由于光照概率提高,发电量反而增加,超过了人们的实际需要。例如:太阳刚升起来的早上与中午十二点,大规模太阳能发电厂的发电量能差出10倍以上,以上这些差法会导致不努力克服太阳能的随机性,变化性,间歇性,递减性,电网怎么能承受?人们怎么能利用电?
三,对太阳能发电要理智对待
有人说:“太阳能发电成本高,是因为生产规模小。没有规模效益,将来,生产规模扩大了,有规模效益了,大家都买太阳能发电产品了,普遍使用太阳能发电产品了,太阳能发电的成本就会自然而然的降下来”,这种说法完全不对,完全是一种误导性宣传,完全是太阳能发电厂某些人为了追求政府的支持而编造的不讲道理的“理由”,太阳能发电成本高主要是因为在生产过程中投入的能源太多,生产投入的能源与发电后产出的能源二者之间差多少呢?可以讲,差到了太阳能发电真不具有做一次性能源的资格。
今日,小来小去的小规模太阳能发电,由于不用向远方输出电,不用把发出的电汇集成大功率的输电电线中,不用克服随机性,变化性,间歇性,递减性,还算可以,还可以做到产出的能量勉强大于生产投入的能量,但是,从未来上讲,由于太阳能发电需要消耗贵金属银,小规模太阳能发电也需要慎重考虑,小规模太阳能发电也会出现投入的能源多,产出的能源少这种令人难堪的情况。
在地壳中,哪有那么多银呢?银在地壳中的平均地质品位约是一千四百万分之一,这你知道吗?由于银的比重大,银更容易存在地壳的下半部,更不容易浮在地壳的上半部,地壳上半部的银其平均地质品位还会小于一千四百万分之一,这你知道吗?今日,有些厂家由于盲目发展太阳能发电产业,出现了难以解决的问题,这些厂家就会误导政府机关的某些官员,导致某些厂家与政府官员相互利用,把小规模的太阳能发电用在了公共事业上,当然这种损失是大家的损失。
对于中国来讲,在投资上,任何私人企业都会带有盲目性,可以讲:人民中的优秀意识要高过政府意识,而政府意识又要高过私人们的意识,私人们在不科学的宣传影响下,把某些太阳能发电企业做大了,做出问题了,就会找政府去解决。
政府意识为什么会高过私人意识?因为政府可以有组织的吸收各方面信息,在各方面信息中寻找有用的信息,有时候还能多少不带有盲目性,这里并不是讲一些政府官员的认识能力就会比私人们的认识能力高,而是因为私人们不能从方方面面吸取信息,不能从各方面信息中得到某些正确信息,盲目性就会大一些,这就***在战争期间,不能打乱仗,在军事上,整个社会必须有组织性,有纪律性,有政府性,有宏观上的指挥性,各自为政,盲目乱打,那不行。
四,不要打着节能减排的旗号干一些费能增排的事情
对于节能减排工作,在主观上,人人都喜欢,但是,如果做事做的不好,如果有思想认识上的失误就会抱着节能减排的目地出发,在费能增排的后果上结束,这会是有的,世界上好心办坏事的情况是有的,在比较复杂的问题上,好心办坏事出现的次数会更多。
下面谈一谈好心办坏事的事情,例如:有人要发展带有蓄电池的小轿车,小轿车的大小,舒适程度与今日烧汽油的小轿车大致一样,这就谈不上节能减排了,这能谈得上是费能增排,蓄电池存在这种特点,在充电时,由于有转化效率,要白白损失一部分电,在给蓄电池充完电后,由于有自然放电现象,也会白白损失一部分电,在放电时,由于电压不大,电阻却较大,有较大的转化损失,蓄电池用几年就换一次,生产蓄电池本身要耗费能源。蓄电池本身很重,安在轿车上,每时每刻都要随着轿车跑,这么一算,在各方面都一样的情况下,带有蓄电池的小轿车反而比烧汽油的小轿车耗能更大了,中国以及世界的电从哪里来的?大部分电是靠烧煤得到的,烧汽油和烧煤均会排出二氧化碳,全球变暖是指全世界的气候出现了不利于人类与生物界的变化,是指全球气候在整体上温度提高了,不是指城市中一些街道上空的空气出现了变暖,从全局上讲,在今日,发展什么蓄电池性质的小轿车那是会出现费能增排的情况,那费的能在哪里?那增的排在哪里?在烧煤的火力发电厂的大烟囱中,那滚滚冒出的浓烟就表现出了盲目发展蓄电池小轿车具有费能增排的后果。
又例如:某个单位在别人的误导和忽悠下买了一辆既带有蓄电池又带有内燃机的汽车,为什么要买带有两套动力系统的车?是因为汽车较大,上面的负载较重,在上坡时,在车启动时,在车加速时,蓄电池没劲,带不动大汽车,需要用内燃机才能带动大汽车,在平坡的时候,在相对匀速运动的时候,利用力量小的蓄电池做动力。购买这辆大汽车的人乐坏了,为什么会乐?带有蓄电池的车是新型车,光烧汽油的内燃机车是旧型车,新的总比旧的好呀!?有的人会公式化的看待新与旧的关系,接着,问题来了,给蓄电池充电会太费事,最终,并没有起到节约能源的效果,因为蓄电池系统本身有重量,要随着大汽车跑,大汽车的整体重量增加了,由于有蓄电池和内燃机两套动力系统,系统复杂,零件多,各种零件之间的摩擦环节增多了,大汽车整体机械部分的摩擦力增大了,这个蓄电池应该属于白安了,为什么白安了?因为这辆大汽车的整体耗能量增加了,这个蓄电池应该属于费能增排产品。有的人继续忽悠:说为了节能减排,建议这个单位再买一辆烧氢气的车,由于生产氢气的耗能量会更大,这是一种更大的忽悠。
又例如:在一些城市的某些楼房之间,安装了一些太阳能路灯,由于高楼大厦的遮掩,由于城市绿化的影响,由于安装的位置和角度有些问题,这就根本发不出多少电来,这根本就是一种费能增排的产品,这也是太阳能发电厂盲目发展的产物,这也是太阳能发电厂与某些政府官员相互利用的产物。
事实上,小规模的太阳能发电是在远离电网的情况下,在没有办法的情况下,在人们还需要电的情况下,才应该搞,但是,城市楼房之间的太阳能路灯与电网就差出几米到几十米,根本没有必要搞太阳能路灯,如果需要照明,从电网中接出个导线再立上一个电线杆子再安上一个灯泡就可以了。