“道路太陽能電網”是以全世界道路聯網為基礎構想。中國建設獨立“道路太陽能電網”,不能實現24小時不間斷發電,但國際合作一時難以實現前提下,這是一個積極而富有建設性舉措。
我國經濟持續高速發展了三十年,至今能源瓶頸一直未能到有效突破。,能源短缺帶來能源安全問題無時不威脅著我們。近年來,我國開始重視可再生能源利用,水能、風能、太陽能都已進入人們視野,可再生能源應用技術也不斷提高和創新,但人們并未清醒意識到,太陽能才是徹底解決人類能源問題唯一出路。另,使用不可再生能源帶來環境污染問題,更是讓人們陷入難以自拔泥潭。
據資料顯示,目前我國公路總長約為357萬公里,面積3.57萬平方公里(按平均路寬10米計算,下同)。鐵路總長7.3萬公里,面積0.07萬平方公里。道路(含公路和鐵路,下同)總面積為3.64萬平方公里。從理論上講,依據現太陽能發電技術,利用這個面積完全可以建成足夠全國能耗“道路太陽能電網”系統。
我國幅員遼闊,太陽能資源豐富。將整網光照時間平均取值,那么我國“道路太陽能電網”日均光照時間為16小時。換句話說,整網不發電時間僅為8小時,與發電時間比為1∶2。這樣比例仍需一定蓄電成本,但與現“點”狀太陽能發電站相比,其整體發電效率會有一倍以上提高,正所謂1+1>2。再加上無償道路用、簡單管理維護以及規模效應發揮等因素對降低成本所起作用,“道路太陽能電網”發電成本會低讓人難以想象。
那么,我國建成獨立“道路太陽能電網”,究竟能給我們帶來多少電能呢?我計算,我國道路上面都裝上太陽能聚光板,建成自動循環道路太陽能電網,平均每平方米太陽能聚光板日發電量達到0.24千瓦時,就可以滿足整個中國用電,即年發電量32559億千瓦時。而目前單晶硅太陽能電池板每平方米日發電量已經超過0.4千瓦時,從理論上說,我國建設獨立道路太陽能電網是完全可行。
我設想,建設我國“道路太陽能電網”時可分為三個階段來實施:
第一階段,可以針對石油短缺和汽車尾氣帶來空氣嚴重污染這個現實難題,先將所有“汽車”改成“電池車”。只給電池車供電(可以包括道路照明系統),據估算沿道路架設相連接“窄幅”(1米左右)太陽能聚光板就足夠了。第一階段實施,可以終止汽車對石油消耗,另一方解決了汽車廢氣對環境污染。這個問題解決了,就能充分顯示出“道路太陽能電網”強大優越性??梢哉f,這個階段是針對性最強,效果最明顯。它足以讓人們看到“道路太陽能電網”未來前景,堅定繼續建設信心。
必須注意是,建設專供電池車用電道路太陽能電網時,必須從長遠考慮,要與將來道路太陽能聚光板對道路全覆蓋一并規劃和設計,為下一階段建設做好準備。不能只取眼前,我們最終目標是要使道路太陽能電網成為世界能源唯源。
第二階段,沿道路另架設相連接“次寬幅”(2米左右)太陽能聚光板,解決居民生活用電。估計居民用電比電池車用電要大多。
第三階段,就是架設“寬幅”(5米以上)太陽能聚光板,即道路兩邊太陽能聚光板基礎上,將中間部分作覆蓋式連接,所發電供應工業和其它所有用電需求。
以上三個階段,時間規劃上,可以按3年、3年、5年來安排。
那么,要建成我國“道路太陽能電網”需要多少資金呢?目前多晶硅太陽能電池板價格,加上道路上架設太陽能電池板需要支架,以及控制器、蓄電池、逆變器等相關配套設施,估算每平方米道路太陽能發電設施造價為120元,由此算出中國“道路太陽能電網”系統總投資為43,680億元人民幣(36,400,000,000平方米×120元)。再按設備平均使用壽命20年(現太陽能發電設備使用壽命一般為25年),發電系統維護費用為總投資5%,可以算出每度電成本7分錢人民幣!,它環保效益更是無可計量。
建設“道路太陽能電網”所需是一筆龐大資金,但它建設可以省去對水電站、核電站和煤炭、石油建設和開發投入,這筆錢有多少我暫時無法統計,估計會是一個十分龐大數目。不考慮這筆可節省資金,43,680億分十年投入,那也是我國財力完全能夠承受。建設規劃時,可以采取主干道由國家投資,非主干道由民間投資方法,這樣既可以解決資金問題,又能提高全民環保意識。這是一個一次性全面解決全國能耗需求環保能源系統工程,這筆資金投入可以說是一本萬利,惠及子孫后代,非常值。
我建議國家能源部門先上海至新疆以及京九鐵路上做實驗,這是中國獨立“道路太陽能電網”東西和南北寬幅骨架,實驗數據將對全網建設具有基礎性指導意義。
從長遠來看,要國際間合作來增加道路太陽能電網寬幅,提高太陽能發電效率。我國能率先成功建設“道路太陽能電網”,它示范效應就會大大促進國際間合作進程,這就離世界相連“道路太陽能電網”不遠了。