2040 年若中國光電占總能源的80%，年需總電量為16 萬億kWh。約為2010 年美國總發(fā)電量的3.7 倍，(2010 年美國總發(fā)電量為43259.39 億千瓦時)。2040 年中國要達(dá)到上述的太陽能光電的發(fā)電量和替代速度，中國能源的轉(zhuǎn)型要創(chuàng)造比目前發(fā)達(dá)國家更高的能源效率之外,還要創(chuàng)造比目前發(fā)達(dá)國家更廣泛的光電;才可能在有限的資源保證下，用25 年左右時間徹底消除霧霾，全國生態(tài)環(huán)境不惡化條件下, 實現(xiàn)高速經(jīng)濟增長。因此，在國家能源發(fā)展戰(zhàn)略上要充分把新型綠色電力——光電綠色電力——光電作為能源轉(zhuǎn)型基本出發(fā)點。

　　五、建筑光電不能滿足2040 年全國總電量需求

　　1. 中國現(xiàn)有房屋建筑光伏可利用面積(見表三)

　　2. 預(yù)測2020-2040 年我國新建房屋總面積

　　2040 年城鎮(zhèn)民用建筑總面積與中國現(xiàn)有房屋建筑總面積=(236+194) 億平方=430億平方米幾乎相等，中國2040 年新建房屋建筑光伏可利用面積也按185 億平方米估算，兩者相加則中國2040 年光伏建筑可利用面積總計為370 億平方米。

　　3. 中國光電建筑裝機容量及發(fā)電量估算

　　2040 年光伏建筑可利用面積總計為370 億m2，假設(shè)光電板（詞條“光電板”由行業(yè)大百科提供）面積為可利用面積50%，按目前的太陽能電池制造水平及轉(zhuǎn)化效率， 面積1km2 的電池板能發(fā)出100W 的電力， 平均每天按5h 功率發(fā)電計算，2040 年全國年發(fā)電量=370億×0.5×100W×5h×365=33762500 億Wh=33762.5 億KWh，約占2040 年全國電力需求量33762.5÷160000 ≌ 21%，單純依靠建筑光電不能滿足2040 年全國總電量需求，還需要建設(shè)大規(guī)模光電和發(fā)展其它光電。

　　六、建設(shè)大規(guī)模光電

　　按照應(yīng)用規(guī)模的大小，目前光電大致可分為3 個層次：一是用于偏遠(yuǎn)地區(qū)的小型村落、鄉(xiāng)級電站，系統(tǒng)容量小于100kW的小規(guī)模獨立供電系統(tǒng);二是建在城市周邊，為城市社區(qū)供電，也可以與公共大電網(wǎng)并網(wǎng)的100-10000 kW 的中等規(guī)模光電站;三是超大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)(LS-PV)，其規(guī)模通常在10MW 以上，甚至達(dá)到數(shù)個甚至數(shù)十個GW，可集中布置在數(shù)十km2甚至數(shù)百km2 廣闊區(qū)域。由于超大規(guī)模光電系統(tǒng)占地面積較大，而且要有盡可能長的日照時間，因此應(yīng)優(yōu)先考慮將這種發(fā)電站布置在沙漠或荒漠地區(qū)。中國沙漠總面積為5144 億平方米，僅用1/3 沙漠總面積1700 億平方米，假設(shè)面積利用率為50%，平均每天按5h 滿功率發(fā)電計算，一年發(fā)電量=1700 億×105×0.5×100W×5h×365 =155125000Wh=155125 億KWh。(見表4)

　　初步設(shè)想先建立一個100MW 的試驗型光伏電站，以后逐步增容到15OOMW 程度，最后到2040 年達(dá)到數(shù)十GW 瓦超級電站。就地開設(shè)光電設(shè)備制造企業(yè)和農(nóng)業(yè)開發(fā)。最終建成全新的沙漠太陽能發(fā)電城市。其特點是CPV( 聚光光伏電站) 或CSP(聚光光熱電站)和農(nóng)田穿插配置，形成獨特的景觀。以戈壁沙漠為太陽能光電基地，在中國國內(nèi)還可建設(shè)若干GW 級的CPV( 聚光光伏電站) 或CSP(聚光光熱電站), 就可以形成以戈壁為中心的，從西部輸電到北京的供電網(wǎng)絡(luò)。圖8 給出該電力網(wǎng)的概念圖。

　　2040 年華北、華東、華中、南方電網(wǎng)裝機容量將超過6 億千瓦，1000 千伏特高壓交流將逐步成為骨干網(wǎng)架，西北電網(wǎng)裝機達(dá)6~8 億千瓦，東北電網(wǎng)4 億千瓦左右。建成一批輸送大型太陽能發(fā)電基地的跨區(qū)遠(yuǎn)距離特高壓超高壓交直流輸電工程，西電東送、北電南送和電網(wǎng)間交換容量增強，電網(wǎng)電源協(xié)調(diào)發(fā)展。六大電網(wǎng)規(guī)模擴大，各級電壓電網(wǎng)增強。建成世界一流大網(wǎng)與微網(wǎng)相聯(lián)智能電網(wǎng)。

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