太阳能电站初遇“水危机”

2014年09月23日 18:09  作者:谢丹  (0)+1

  文/新浪财经专栏作家 谢丹

  中国大量地面光伏电站布局在甘肃、青海等西部严重缺水地区,由于太阳能电池板需要经常清洗,耗水“极其严重”,这是地方政府上马电站之时不曾预料到的。如何规范化、低成本解决电站耗水,正成为政府与企业面对的一个新课题。

太阳能电站初遇“水危机”太阳能电站初遇“水危机”

  西部荒漠里的太阳能电池板需要经常清洗,水成了问题。

  国家发改委能源研究所研究员王斯成去西部详细考察了一圈,2014年8月5日,在呼和浩特召开的大型光伏电站高效可靠运营与发电增效研讨会上,王斯成谈到这个“极其严重”的问题:干旱、光照强烈、沙尘严重的中国西部,五省区(青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古)太阳能地面电站累计装机超过15吉瓦(GW),如此大规模的电站平均2-3个月就要清洗一遍,由此耗费大量水资源的问题,该怎么办?

  王斯成收集到了这样的数据:以一个10兆瓦(MW)太阳能电站清洗一遍的用水量为例,如果用移动水车直接冲洗光伏阵列,一遍大约需要100吨水;如果在光伏阵列上铺设水源管道,就像浇草坪一样进行喷淋,一遍大约需要60-70吨水;如果采用移动水车用水刷进行刷洗,一遍大约需要50吨水。

  大量地面电站都建设在甘肃、青海等西部严重缺水地区。从电站的清洗频率上讲,在气候相对湿润的内蒙古东部等地区,加上每年的自然降水,电站平均的清洗频率为3-5个月一次,但在青海、甘肃、新疆等较干旱地区,一些电站则需每月清洗一次。

  究竟西部地面电站每年用于清洗的总耗水量达到多少,南方周末记者咨询了王斯成等诸多业内学者,但由于存在清洗方式、电站布局的地理位置、清洗频率等诸多可变影响因素,尚难给出准确数字。

  这已经成了清洁能源在环境影响领域遭遇到的一个新问题。2012年,国家能源局曾出台《光伏发电站环境影响评价技术规范》,该标准对光伏电站不同阶段对环境产生影响的因素都有涉及,比如土地使用、常规和意外污染物的释放、消耗自然资源、废弃物管理等,但对建成后维护所涉及的大量消耗水资源问题,却并未着重提及。

  “一些电站在这些地区(缺水地区)打深井取地下水用于清洗电站,令人担忧。”王斯成说,目前尚难推测此举对环境造成的破坏,他希望能尽快制定光伏电站清洗的用水标准,将清洗每10兆瓦电站的耗水量控制在一定范围之内。内蒙古发改委的一位官员说,这是当初上马太阳能电站时不曾预料过的问题,目前地方政府尚无措施进行规范。

  能不能不清洗?答案是否定的。由于大气中的灰尘、杂物容易附着在电池板表面,长时间积聚会大大降低电池组件发电效率。美国国家航空航天局的研究显示,每平方米仅4.05克的灰尘层就能减少太阳能转换效率40%,更不论冬春季节沙尘天气频繁的中国西部地区。为了保证太阳能发电的经济效益,电站业主必须定期清洗。

  既然大量耗水,有无更好方法降低耗水量,是否可以“干洗”?

  国外太阳能公司的确开发出多种“干洗”技术,但是成本远非中国西部电站业主承受得起。2014年3月,以色列一家公司就宣布开发出一款Water-Free光伏方阵清洗机器人技术,不用水,通过旋转电刷清洗掉99%的灰尘;2013年11月,美国太阳能公司SunPower为解决旗下电站清洗耗水的问题,专门收购了一家制造清洗机器人公司,据称该机器人可减少大约90%的用水量。

  在国内,新疆电科院也在研发清扫机器人技术,但对西部上百个太阳能电站来说,仍是远水救不了近火。

  中国人并非没有自己的解决方式。王斯成说,他在西部也看到一种极其节水的清洗方式,他称之为“三个妇女”方法。“第一个妇女推着小水车,第二个妇女洒水,第三个妇女刮干净。”王斯成说,这种纯人工的清洗方式,一遍仅用10吨水。他把该方式介绍给同样采用昂贵的机械人清洗法的日本同行看,“他们觉得难以置信”。

  电站耗水政策尚未出台之前,这就成为一个单纯的成本问题。尽管与其他国家比,中国低廉的人力成本已经为清洗电池板提供了一种节水之道,但相对于雇用大量劳动力所需的人力成本,西部电站业主们口中含糊其辞的用水成本,则更值得了解。

 

  (本文作者介绍:南方周末记者,曾供职于《环球企业家》,长期关注环保、可再生能源领域,文字优美,见解独到。)

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