
太陽能光伏車棚
西藏,這塊離太陽最近的地方,是全世界太陽輻射最強的地區之一,有著得天獨厚的太陽能資源優勢。在當今世界能源緊缺、氣候變暖、環境污染嚴重和世界能源結構革新的局面下,開發利用綠色清潔能源成為全世界關注的熱點。世界屋脊是歐亞大陸的生態屏障之一,太陽能資源作為綠色清潔能源在西藏地區的開發利用具有極其重要的價值和極其深遠的意義,太陽能的充分應用不僅能減輕西藏對化石能源的依賴、保護生態環境,有力促進西藏地區的經濟發展和造福百姓,而且能極大地保護歐亞大陸的生態和氣候,為全球生態和氣候的改善發揮獨特的作用,做出特殊的貢獻。

太陽能在西藏農牧區的應用
西藏的太陽能資源居全國首位,也是世界上最豐富的地區之一。西藏大部分地區太陽能輻射年均達6000-8000兆焦耳/平方米,超過同緯度平原地區1倍左右。同時,日照時數也是全國的高值中心,全年平均日照時數在3300—3600小時,自東向西呈遞增型式分布,直接輻射占總輻射比例全年為56%—78%,夏季可達71% —78%。
曾有人測算過,在拉薩,一輛普通轎車車頂的面積,吸收太陽光一天的能量,可以讓100瓦的白熾燈亮10個小時左右,可以讓特斯拉電動汽車行駛近6公里。
西藏的太陽能到底有多少?根據多年監測數據統計,西藏太陽輻射總量折合標煤約3500-4000億噸/年。而國家統計局發布的《2013年國民經濟和社會發展統計公報》顯示,2013年全國全年能源消費總量為37.5億噸標準煤。也就是說,2013年西藏太陽輻射能如果折算成標準煤,那么一年的總量按2013年的水平來算,可供全國能源消費近100年。拉薩一直被譽為“日光之城”,而整個西藏也是名副其實的“日光之域”。
資源優勢要發揮實效離不開國家能源開發政策的有力支持。近年來,中國將開發利用新能源和可再生能源放到國家能源建設開發戰略的優先地位。“十二五”時期,中國堅持集中開發與分布式利用相結合,積極推進太陽能多元化利用。在西藏、青海、新疆、甘肅、內蒙古等太陽能資源豐富、具有荒漠和閑散土地資源的地區,以增加當地電力供應為目的,建設大型并網和分布式光伏電站和太陽能熱發電項目。鼓勵建設與建筑結合的分布式光伏發電系統。加大太陽能熱水器普及力度,鼓勵太陽能集中供熱水、太陽能采暖和制冷、太陽能中高溫工業應用。在農村、邊疆和小城鎮推廣使用太陽能熱水器、太陽灶和太陽房。
此外,利用太陽能也是西藏的現實需求。長期以來,由于常規能源缺乏,西藏廣大農牧區形成了以牛、羊糞作燃料,砍柴取暖,打草燒火的傳統生活用能習慣。這類能源不僅產值率低,而且對于西藏的生態環境也會產生直接或間接的影響。根據西藏2020年和全國同步建成小康社會的目標任務,西藏自治區黨委和政府針對農牧民群眾現實生活狀況,明確提出了以“六通”(通電、通路、通水、通郵、通訊、通廣播電視)為主要內容的小康社會建設基本要求。然而,西藏能源供應特別是電力供應不能滿足城鎮和鄉村的生產生活需求卻存在現實的困難。
西藏生態脆弱,農牧民居住分散,平均每平方公里1-2人,且廣大牧區人口流動性大,流動范圍廣,實際生活用電功率較小,固定的電網建設成本極高,也不能適應廣大農牧民群眾的生產生活要求。環保供電、分散供電、持續供電和小功率供電是西藏廣大農牧區基層自然條件和社會條件以及人口分布狀況的必然選擇。因此,發展以太陽能為代表的綠色、低碳、節能的新能源利用模式是必然的選擇。

西藏能源研究示范中心舉辦科普開放日
光伏、光熱、多能互補:陽光“沐浴”下的高原生機勃勃
近年來,在國家有關部委和西藏自治區黨委政府的高度重視和支持下,西藏先后實施了“陽光計劃”、“科學之光計劃”、“阿里光電計劃”、“西部省區無電鄉通電工程”、“無電地區電力建設項目”、“金太陽工程”等一批具有較高社會、經濟、生態效益的太陽能推廣示范工程。
現在,西藏的太陽能資源已被廣泛應用在照明、通訊、廣播電視、提水灌溉、取暖等生產生活的各個方面,使用和駕馭光能的技術日趨精進和多樣化。太陽灶、太陽能熱水器等已深入到千家萬戶,不僅提高了人們的生活質量,而且減少了對環境的破壞。
截至目前,國家累計投入資金超過40億元,在西藏實施了總裝機容量達到180兆瓦的光伏項目,直接或間接解決了無電或缺電地區60萬以上人口的用電問題。
西藏還推廣了40多萬臺太陽灶,據測算,一臺截光面積為1.6平方米的太陽灶,一年使用280天,每天使用6小時所產生的熱量,相當于2.14噸薪柴燃燒所釋放的熱量,換算為蓄糞為2.26噸。也就是說一臺太陽灶一年可使一戶農牧民少用牛羊糞2.26噸或薪柴2.14噸,年節約燃料開支約800元,年近800平方米草原免遭破壞,將原先使用的蓄糞還田、還草,相當于150公斤尿素的肥力。
此外,還有太陽能熱水器利用技術,主要分為太陽能家用熱水器、集中式太陽能熱水器、太陽能集中供暖三個方面。比如筆者家中用了十幾年的一臺120升的太陽能熱水器,可以滿足一家三口人洗澡和其它生活用熱,每年節約近1000度電,相當于節約了400多公斤煤,減少二氧化碳排放1000公斤。太陽能熱水器除廣泛應用于西藏的普通家庭外,一些小區、賓館采用了與建筑物相結合的集中供熱技術進行大面積熱水供應,這種熱水系統操作更加方便、便于管理、熱利用率更高、成本更加低廉,深受大眾的歡迎,使用安全可靠。目前,西藏太陽能熱水器推廣面積已達45萬平方米。
太陽能暖房也是一項在西藏廣受歡迎的應用,主要是附加陽光間式被動式太陽房,其中,被動式太陽房已經在拉薩、那曲、阿里、日喀則、山南等地獲得約42萬平方米的推廣,廣泛應用于家庭、學校、機關辦公樓、養殖等方面。據測算,被動式太陽房比普通房屋冬季室內溫度提高5℃—10℃;每平方米建筑在采暖期可節約20—40公斤標準煤。以拉薩為例,供暖期為149天,一棟建筑面積為100平方米的建筑物改造為被動式太陽房,每年在采暖期可節約3.5噸標準煤,換算為薪柴約為5.5噸薪柴,換算為蓄糞約為5.8噸。年節約供暖開支約2000元,具有明顯的經濟和生態效益。被動式超低能耗綠色建筑太陽能技術的應用和主動式太陽能供暖項目也正在西藏示范推廣。

西藏能源研究示范中心開展純電動車示范運行項目
太陽能,讓西藏農牧民的夢想變成現實
如今的西藏,不斷富裕起來的農牧民渴望著能早日結束用酥油燈、蠟燭照明的歷史,盼望用上電燈,聽上音響,看上電視,人們的生活用電需求日益增長。盡管西藏地廣人稀,農牧民居住分散,電網難以覆蓋,但西藏實施薪柴替代戰略,太陽能光伏發電的推廣應用使農牧民的夢想變成了現實。
而且,太陽能的開發,日光溫室技術得以應用推廣,使得城鎮一年四季都有時令新鮮蔬菜和水果,不再像以前要從內地靠汽運或空運,極大地豐富了群眾的菜籃子。如今,西藏本地的餐桌已日益豐富,新鮮的肉、蛋、蔬菜等可以隨時吃到,人們已經由講究吃飽到講究吃好、吃得既營養又健康。
此外,太陽能資源還廣泛應用于其它領域。目前在西藏,手機信號覆蓋面越來越廣,中國移動已在西藏建成全球通信領域最大的太陽能基站群, 1000多個基站中,太陽能基站占78.79%。即使在世界海拔最高、氣候最惡劣的珠穆朗瑪峰地區,西藏移動也通過在海拔5200米、5820米和6500米區域建設太陽能移動基站,以及沿途的網絡工程,實現了珠峰登山路線移動信號的全程網絡覆蓋。給登山者及游客帶來便利和生命保障。西藏太陽能資源的開發利用已日益向產業化道路邁進,“馭光之法”隨著科技的進步也越來越深入人民的生活,高原人民在“陽光”的沐浴下正馭光前行邁向新的希望。

西藏能源研究示范中心科研人員正在做組件測試
目前,中國太陽能產業規模已位居世界第一,是全球太陽能熱水器生產量和使用量最大的國家和重要的光伏組件生產國。光伏發電技術和太陽能熱利用技術等方面已走在了世界前列,為滿足中國持續增長的能源需求提供了新的解決方法和途徑,也為西藏太陽能的發展提供了強有力支撐。結合西藏實際,西藏地區的太陽能應用和發展應該進一步突出發展重點,明確發展目標,有力推進實施,繼續探索適合廣大農牧區生產生活的太陽能應用新模式。
(一)開展太陽能光熱技術的研究與應用。雖然西藏太陽能供熱已經有多年歷史,但是太陽能采暖工程的研究與應用還處于起步階段,太陽能光熱技術的研究與應用,對節能降耗、降低對一次性能源的依賴起到了不可估量的作用。比如天然氣和太陽能混合供暖示范項目的實施,西藏農牧區民居太陽能采暖關鍵技術研究與示范的項目,太陽能中溫光熱技術在藏藥生產、食品加工等領域的應用研究都很有現實意義。
(二)實現光伏與建筑的結合。光伏建筑一體化不僅能夠實現建筑節能,還能夠降低成本,還將改變光伏發電在主流能源中的從屬地位,對于西藏來說,這一部分的工作剛剛起步,西藏的建筑要穿上綠色節能的“外衣”還有很長的一段路要走,但前景可期。
(三)積極開展電動汽車光伏充電技術的研究。電動汽車已被世人公認為未來汽車產業發展的主流方向,青藏高原得天獨厚的太陽能資源可為電動汽車提供無限的資源保障。電動汽車光伏充電技術與核心裝備一旦研制成功無異于栽下梧桐樹,必將引來電動汽車這只“金鳳凰”,不僅可拓展數倍于目前的光伏市場容量,還將為建設“美麗西藏”做出重要貢獻。
(四)建設風光、水光互補發電站。風光互補發電站實現了全天候的發電功能,比起單用風機和太陽能更經濟、實用,可以有效解決西藏邊遠牧區、邊防哨所、無電地區的用電。西藏地區水能資源豐富,在“十二五”能源規劃中,西藏以水電站建設為主、新能源互補、積極開發太陽能的策略,這為水光互補電站建設帶來了機遇,通過兩者的協調運行,能夠為電網提供較優質的電力電量。
(六)引進新型太陽能技術、產品,發揮示范效應。在西藏這樣太陽能資源豐富的地區,可以做一些具有前瞻性的示范,引進新型太陽能技術、產品,通過集成再創新滿足不同的市場需求。在推廣技術和產品的同時,傳播利用新能源、節能減排綠色的理念。

機遇、希望、未來:陽光讓西藏更美好
根據中國“科學、綠色、低碳”的能源戰略和“十二五”規劃綱要,到2015年中國非石化能源占一次能源消費的11.74%,政府承諾到2020年中國新能源占一次能源消費的比重達到15%左右。同時國務院又明確將新能源產業列為戰略新興產業之一。
中央第五次西藏工作座談會對西藏的定位之一是生態安全屏障,這意味著在西藏能源發展注重環保是必須遵循的基本原則。
隨著全球氣候的變暖和能源的緊缺,太陽能的利用已經進入全球共同行動時期,讓西藏豐富的太陽能資源得到應有的和充分的利用,造福西藏,造福民眾,為人類創造了一種新的生活形態,使社會及人類進入一個節約能源減少污染的時代,“日光之域、馭光前行”是一個美麗的愿景,是正在慢慢實現的愿景,這是西藏新能源從業者的時代責任和重大使命,也是我們工作的不竭的動力源泉,更是我們不懈的幸福追求。
新能源,新視界,也許不久的將來,我們都可以用上太陽能的手機、電腦,可以開上太陽能充電的汽車,可以用上更多綠色環保的太陽能產品,利用西藏豐富的太陽能資源,建設低排放、低能耗的區域,從根本上解決農牧民群眾用電難問題,是西藏新能源從業者奮斗的目標。
“我想有一個太陽能的門,當盲人走過的時候,它會自動打開和關閉”、“我想未來發明一種太陽能的樹,只要有陽光就可以生長、可以綠化環境”……這是西藏阿里的小學生在被問到有關太陽能的話題時所說的話,對于太陽,孩子們的想象力是多么豐富!
“真想讓太陽長上一對翅膀,天上就多了一只太陽鳥:讓它在藍天里自由飛翔,一邊飛,一邊自由地鳴叫。長翅膀的太陽是我們的心,把光和熱送給所有的人。”——金波。