電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃山明）近段時間，中國大陸突如其來的缺電限產(chǎn)，對不少能耗較大的制造業(yè)廠商造成了一定的影響。而此輪限電所發(fā)生的時間段卻并非是用電量的旺季，而是淡季，事實也證明，缺電限產(chǎn)主要由于煤炭產(chǎn)量不足，以及高能耗生產(chǎn)增加共同導(dǎo)致。如今依賴于煤炭的火電占到總發(fā)電量的70%左右，想要改變這一局勢，發(fā)展其他能源是必要的，而光伏便是其中一項不錯的選擇。

當(dāng)前國內(nèi)的發(fā)電量結(jié)構(gòu)，除了火電以外，主要還有水電、核電、風(fēng)電以及太陽能發(fā)電，從全國總發(fā)電量來看，2020年火電占比達(dá)68.5%，水電為17.4%，核電為4.7%，風(fēng)電為6%、太陽能發(fā)電占比為3.4%。

從占比來看，國內(nèi)仍然以火電為主，不過可以發(fā)現(xiàn)，盡管太陽能發(fā)電占比最低，不過從增長速度來看，2011年的6億kwh到2020年的2611億kwh，十年間增長了434倍。

此外，水電受到環(huán)境的影響（需要有較大的河流），投入巨大（建設(shè)水力發(fā)電站的同時還需要建設(shè)大壩），電力產(chǎn)出也需要看水流量，而在數(shù)十年水利工程的建設(shè)下，可以選擇的區(qū)域也越來越少。

核電也需要嚴(yán)格的選址，尤其是前三代核電站，需要有大量的流動水源，同時需要選擇平原地帶，不能建設(shè)在山林之中。不過隨著第四代核電站已經(jīng)開始在甘肅等地開始運行，擺脫了需要大量水資源的限制，未來核電也將成為主要的電力來源。

風(fēng)電與光伏則成為目前清潔能源的代表，不過對于風(fēng)電而言，發(fā)電的不穩(wěn)定導(dǎo)致許多電網(wǎng)公司都比較嫌棄，成為棄電，通常是有風(fēng)就有電沒風(fēng)就沒電，如果能夠找到合適的儲能方式，就可以解決風(fēng)電的問題，這個以后再論。

而光伏主要依賴于太陽能，問題在于只有白天能發(fā)電，但如今用電高峰通常都是白天，將光伏作為一個有效的電力來源補充還是不錯的。此外，光伏也存在著與風(fēng)電一樣棄電問題，在此先按下不表。

沙漠建光伏 污染可控

由于光伏主要的能量來自于太陽，自然希望能夠日照時間越長越好，如果日照時間夠長，同時晴天也比較多，并且地形較為平坦方便接收陽光，那也是適合光伏發(fā)電的場景。恰好，沙漠便尤其適合采用光伏。



我國的沙漠總面積大約在130萬平方公里，1%的面積也就是1.3萬平方公里，那么這些地方鋪滿光伏板，按照王傳福的說法，發(fā)電量已經(jīng)就足夠了嗎？

從目前的數(shù)據(jù)來看，每平方米功率在150w，如果按照一天日照時間10小時來算，1.3萬平方公里的發(fā)電量將達(dá)到19.5億kw，一年的發(fā)電量就達(dá)到5.1萬億kwh。要知道在2020年我國發(fā)電裝機的容量在22億kw，兩者相差已經(jīng)不大。

從公開數(shù)據(jù)來看，2020年中國大陸總發(fā)電量達(dá)到7.7791萬億kwh，已經(jīng)占到了全球的29%。而建設(shè)覆蓋國內(nèi)1%沙漠面積的光伏發(fā)電已經(jīng)可以達(dá)到2020年全國總發(fā)電量的65.5%。粗略來說，1%的沙漠面積已經(jīng)足夠全國使用也并非錯誤。

畢竟未來國內(nèi)的將采用多種發(fā)電方式，如今的火電占大頭純屬不得已而為之，主要原因在于煤炭發(fā)電是最經(jīng)濟穩(wěn)定的方式，不過一旦遇到如今煤炭供應(yīng)不足的情況，就會導(dǎo)致缺電現(xiàn)象發(fā)生。

另一方面，在市場中時有傳言光伏產(chǎn)業(yè)是一個高污染、高能耗的產(chǎn)業(yè)，尤其是光伏晶硅組件的生產(chǎn)過程大量污染物，主要是四氯化硅（屬于高污染劇毒廢液）以及氫氣、氯氣等。

不過要分清楚污染物與造成環(huán)境污染的區(qū)別，只有污染物沒有得到妥善處理，才會造成污染，這也意味著如果能夠?qū)⑽廴疚锿咨铺幹茫蔷筒粫斐晌廴尽?br />
光伏制造主要有晶硅提純、硅錠切片、光伏電池以及光伏組件四個環(huán)節(jié)，其中晶硅提純是從工業(yè)硅粉中提取太陽能級晶硅，然后講這些晶硅通過切割加工、刻蝕清洗、印刷電極制造成光伏電池片，再將電池片封裝成最終的光伏組件，而所謂的“高污染”就在這一環(huán)。

在晶硅的提純中，廠商通常采用改良西門子法生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生四氯化硅、氫氣、氯氣等，而四氯化硅如果直接排放，遇到潮濕空氣會分解生成氯化氫，繼而造成環(huán)境污染。

不過國內(nèi)的各家晶硅生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了閉路循環(huán)生產(chǎn)，從合成到蒸餾，再從還原到尾氣分離，已經(jīng)實現(xiàn)了循環(huán)利用，避免了污染氣體的泄露，因此光伏生產(chǎn)的污染總體可控。

改善沙漠 生態(tài)共贏

在光伏發(fā)電的實際應(yīng)用中，發(fā)電功率通常受到陽光強度、角度的影響，尤其在不同的氣候、季節(jié)，變化會比較明顯，隨機性也很強。

這就導(dǎo)致電站所發(fā)的電量在輸入電網(wǎng)的過程中，會存在隨機的間歇性輸入沖擊電網(wǎng)、逆調(diào)峰增加電網(wǎng)調(diào)峰難度等問題，這會影響到整個電網(wǎng)的平穩(wěn)運行。

據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在2016年上半年，日照資源最為豐富的西北地區(qū)棄光問題嚴(yán)重，棄光電量達(dá)到了32.8億kwh，棄光率為19.7%，其中新疆的棄光率甚至一度達(dá)到了52%。

不過到了2020年，棄光問題已經(jīng)得到了巨大的改善，2020年第二季度，光伏發(fā)電利用率已經(jīng)達(dá)到了98.6%，全國棄光電量為10.3億kwh，同比下降了24.3%。尤其在如今國家正在大力提倡分布式光伏電站的開發(fā)建設(shè)，光伏棄電的頻率也越來越低。

不僅污染可控，棄電率逐漸下降，在沙漠環(huán)境中建設(shè)光伏發(fā)電站，氣候干燥、降雨量少，還可以獲得更好的光照強度外，還能有效的改善沙漠環(huán)境，讓沙漠變綠洲。

通常而言，沙漠的形成與持續(xù)主要有兩個原因，一個是缺水，另一個是沙丘的移動。而按照公開數(shù)據(jù)統(tǒng)計，光伏組件板遮蔽陽光直射有效降低了地表水的蒸發(fā)，光伏板的遮陰效果能使蒸發(fā)量減少20%-30%，并且光伏組件板還能夠有效降低風(fēng)速。

不僅是增加了水分，在建設(shè)光伏發(fā)電站的同時，也固定了下方的沙丘，使其不再移動。在這種情況下，只要沙漠遇到了降水，就會有植物生長，而植物的生長也會產(chǎn)生水分涵養(yǎng)效果，最后讓這片區(qū)域充滿了變成植物繁茂的草地。

但是植物長得太高也會影響到光伏的正常發(fā)電效率，這時就需要除草了，不過簡單地將草除掉未免太過可惜，因此有不少光伏發(fā)電站還附帶了一些農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)品，比如在光伏電站下種蔬菜水果，或者飼養(yǎng)羊群讓它們將光伏電站下的雜草吃掉。

這樣一來不僅形成了生態(tài)循環(huán)，不僅改善了當(dāng)?shù)氐纳衬h(huán)境，通過太陽能轉(zhuǎn)換成電能，光伏電站的農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)品也能帶來一定的經(jīng)濟效益，某些電站的附加產(chǎn)物已經(jīng)超過了沙漠光伏的成本，也極大降低了光伏電站的運維成本。

小結(jié)

隨著國家提出碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)后，低能耗、清潔能源將是未來的必然方向，尤其在前段時間的缺電限產(chǎn)，正是由于火電占比過高，讓煤炭供應(yīng)稍有波動就造成用電供應(yīng)不足所致。光伏屬于清潔能源，同時污染可控、棄電率低，還能改善沙漠環(huán)境。光伏+沙漠，將會是一個巨大的新興市場。