石油王国缘何转投太阳能 全球最大化石燃料生产国的命运或将取决于其在可再生能源领域的投资

来源:中国能源报发布时间:2015-07-14 23:59:59
索比光伏网讯:沙特阿拉伯的燃油消耗量约为其石油产量的1/4,而其国内石油消费量每年的增长幅度高达7%。英国查塔姆研究所预测,到2021年沙特国内石油消费量将会耗光其石油出口量,而到2038年沙特将会变成一个纯石油进口国。如今,这个“石油王国”就像一艘燃烧着石油的巨型油轮,尽管船长知道前方危机四伏,但想要改变航向却难如登天。

酝酿改变

沙特,这个传统的、典型的石油国家正在太阳能领域酝酿着一项可能是全球最大规模的投资。在首都利雅得附近,沙特政府正在筹建具有商业规模的太阳能电池板制造工厂;在波斯湾沿岸,大批量的多晶硅即将投入生产。2016年,全球最大的石油公司沙特阿美和沙特最主要的发电企业沙特电力计划共同启动10项太阳能工程。

沙特亲王图尔基(Prince Turki bin Saud bin Mohammad Al Saud)正在全力推动太阳能产业的发展。在他的带领下,沙特阿拉伯阿卜杜勒-阿齐兹国王科技城(沙特科技城,是沙特政府直属的国家级独立科技研发机构)和沙特技术开发和投资公司(TAQNIA)已走在行业发展的最前沿。

图尔基表示:“我们对太阳能很感兴趣,并且该产业很快就会在这个王国迅速发展起来。”

数十年来,沙特一直都是浪费石油的典型代表,所以上述言论在这个地方听起来不免带有几分革命性意义。在沙特,汽油售价约为50美分/加仑,电价低至1美分/度。因此,你可以在高速路上随意看见凯迪拉克、林肯等各式巨型SUV;建筑物基本不使用隔热层;家家户户的空调都是24小时工作,温度还低得需要“添衣保暖”。

沙特大部分是通过燃油发电,很早以前大多数国家已经摒弃这种模式改用燃煤或天然气发电,石油仅用于交通运输。更让人难以想象的是,沙特大多数电厂的效率极其低下,2013年国内发电厂的耗电量居然高达全国用电量的70%。在这个国家,3000万人口的石油消耗量位居全球第六位。

如今,沙特当局表示,这一切必须改变。或许他们的动机并不是关心全球变暖,因为他们最不希望看到的就是石油时代的终结。他们把投资太阳能当作维持其全球石油强国地位的一种手段。

英国查塔姆研究所的预测对于沙特来说无疑是一个灾难性打击。长期以来,沙特的政治稳定一直依赖于“统治交易”,沙特皇室通过石油出口给国民提供大量的社会福利,民众无需缴纳个人所得税。如果不加以管制,国内石油消耗量将可能会限制整个国家通过石油储备调控国际油价的能力。如果沙特政府还想继续掌控国内局势,维持国际格局,那么就必须想方设法地减少石油的使用。

太阳能显然是个不错的选择。除了拥有全球最好的油田外,沙特的日照强度也是数一数二的。沙特还拥有广袤的沙漠地区,这简直是为太阳能电池板陈列而量身定做的。3年前,沙特宣布,截至2032年将完成410亿瓦的太阳能产量,这比光伏领跑者德国现有的能力还多,这将足够满足沙特整个国家电力需求的20%。不过,太阳能现在实际上还未能给沙特提供任何能源。

困难重重

大大小小的发电企业和太阳能公司已经成群结队地等着从主要的新兴市场中获利。哪怕作为化石燃料的“铁粉”——沙特也意识到可以在太阳能上赌一把,从经济角度看这是一种最划算的能源。

然而,现实与梦想相距甚远。抛开复杂的官僚体系和技术障碍不谈,沙特还面临着更多难题,比如会严重影响太阳能电池板产能的沙尘暴,还有政府石油补贴政策。由于石油补贴,沙特国民从未感觉到任何必须减少石油使用的实际压力。

事实上,任何动摇石油地位的行为都会威胁到众多根深蒂固的利益方。纳赛尔·卡塔尼作为沙特阿拉伯电力&热电联产监督管理机构法规事务的二把手,他把大部分时间都花在试图联合竞争选区共同缔造现代化能源系统。纳赛尔着重强调,沙特的能源补贴在很大程度上促进了浪费行为。世界银行曾估算,沙特花费在这些补贴上的金额占其GDP的10%以上,大约800亿美元,超过国家预算的1/3。纳赛尔指出,“我觉得这个数据是相当准确的。它支撑不了多久。”

同样难以支撑的是在国内燃烧如此之多石油的机会成本。沙特阿美出售给沙特电力的油价约4美元/桶,几乎等于生产成本价。即使当下全球油价已降至约60美元/桶,沙特在国内售价每桶还是损失了56美元。如果全球油价回升,那么这个差距会越来越大。

沙特小心谨慎地控制其石油输出量来维持想要的国际油价:足够高的用以填充金库;足够低的避免竞争威胁。多年来,业内一直对沙特地下到底有多少石油争论不休,有些人断定沙特的石油储量肯定没有表面看到的那么多。沙特官员则坚称他们暂时不会遭遇石油危机,不过他们觉得有必要要警惕其他行业的竞争者,如美国页岩油。沙特石油出口量的显著减少将会影响其处理诸如此类威胁的能力。

过去1年内,沙特政府对空调实施了严格的节能要求,对车辆也实行前所未有的燃油经济性标准,并要求新建楼房安装隔热层,进一步要求新建发电厂的提高效率。今年3月,沙特与韩国签署学术合作备忘录,建立两个核反应堆,未来还会建立更多。

看起来,沙特皇室最不可能做的就是,至少近期内绝不会削减石油补贴。沙特人觉得,享受廉价能源是每个公民与生俱来的权利,任何试图提价的行为都是不受欢迎的。沙特央行行长今年2月呼吁推迟补贴改革。与此同时,官员寻求的是另一条以往大家想都不会想的解决方案:推行可再生能源。

纳赛尔称:“该观点的提出,起初并不是为了支持可再生能源。” 沙特官员害怕“如果可再生能源推行成功的话,到时候还有谁会来买我们的石油呢?”

宏伟目标:出口

不得不说,相比沙特目前的燃油发电厂及必需配套的海水淡化厂,太阳能发电确实是一个很有诱惑力的选择。

早在上世纪70年代,沙特就开始试用过太阳能。1979年,中东动荡局势引发全球石油危机的那年,美国时任总统吉米·卡特在白宫屋顶上安装了太阳能电池板,同年美沙共同启动了一个太阳能研究站,就在利雅得西北30里外一个叫Al-Uyaynah的小村里。

该站点的工作期曾一度陷入低迷,近几年又重新拾起。2010年,负责运营该站点的沙特科技城在此建立了一个小型的实验性组装线用以生产太阳能电池板。1年之后,这条组装线的产量翻了4倍,此后计划再次扩大生产设备,产能预计将会再翻番。

图尔基亲王指出,沙特官员想要在沙特的其他地方再建立一个可以比肩中国产能的工厂。他表示,目标不仅仅是为了在沙特境内普及安装太阳能电池板,同时也是为了出口。沙特官员希望通过这种方式为沙特人口数量最多的年轻人提供高薪技术岗位。沙特官员同时愿意支付太阳能电池板在其他国家的安装费用,用以刺激沙特制造太阳能电池板的消费市场。市场潜力最大的当数美国,图尔基设想,利用沙特银行较便宜的开发贷款以低价击败其他太阳能供应商。

然而,在Al-Uyaynah的工厂情况表明这个国家还有很长的一段路要走。设备大部分来自欧洲,组成太阳能电池板的硅片产于台湾。组装线的产量一般不太高,因为原料都卡在运输途中。曾经有一批用于封装太阳能电池板背部的塑料薄膜停放在沙特港口1个月,结果都融化了。

理想与现实的差距在阿卜杜拉国王科技大学于红海沿岸最大的项目上体现得淋漓尽致。这个数十亿美元投入的园区拥有世界顶级的太阳能研究所和能源效率相当低下的设施。整个园区在3年内建成。除了从全世界招聘而来的专家,这里还建有各种用于享受的店铺。

比利时的物理学家和材料学家马克·威蒙斯克就是其中之一,他从法国石油巨头道达尔旗下的太阳能研究机构来到沙特。马克表示,虽然建立这个大学太阳能研究所的手笔很大,但这些钱花得很不明智。研究所拥有6台专业打印机,一台花费大约100万美元。当然,这种可以在表面涂上薄层的工艺对于研究未来太阳能电池板技术至关重要。沙特想要在不久之后提高太阳能产能,马克和他的同事正在重新配置研究所的资源用以集中进行短期研究,他希望在接下来几年内所做的工作能取得成功。

大学里还有一个技术初创企业孵化中心,其中一家企业的创建是为了保持太阳能电池板在沙漠中的清洁性。公司创始人是澳大利亚机械工程师乔治·艾特胡贝尔,他戏称:“阿卜杜拉国王的邀请,真是盛情难却啊。”乔治指出,2010年末在参加为实验性太阳能电池板命名的典礼时,一阵沙尘暴来袭覆盖了所有太阳能电池板,气温高达华氏115度,一群拿着橡胶扫帚的人进来清扫太阳能电池板。难以置信,当问及太阳能电池板平常都是如何清洗时,乔治被告之“就是这样洗的”。他清楚地意识到,这将成为中东这项新产业未来很大的一个问题。

沙特阿美在沙特王国转向太阳能的过程中起了非常重要的作用。这家公司一开始涉足太阳能行业的举动非常小,也就是在其办公楼边上安装一排太阳能电池板。不过,该公司计划2016年投入10个或更多更大的太阳能项目,这看起来似乎代表着这家公司开始重视太阳能行业了。

全球最低价格

一位沙特政府要员表示,他希望沙特在接下来的5年内能够先发展一批10亿瓦产能的太阳能项目。这些项目将会建在常规燃料成本较贵的地方,选址要么比较偏僻要么是使用柴油(因为炼油厂产量不足以满足国内需求,沙特一直以国家价格购买大量柴油)。

即使在这些地区,太阳能成本也可能比现有燃油发电厂的电价来得高,主因是燃油发电厂仅需支付有补贴的油价。这也是为何只有政府而非私人企业在太阳能产业可以投入大量资金的原因。私人企业都在等待政府能提供一些合同模板,让太阳能发电能够实际地与人为廉价的燃油电力相匹敌。

如今,正蓄势待发的是沙特水电项目公司(ACWA)。过去几年里,ACWA已经和多个国家签署了太阳能发电合同。今年初,该公司中标承建迪拜的太阳能发电站。ACWA给出的太阳能电力售价为5.84美分/千瓦时,这吸引了全球太阳能观望着的目光。这也预示着成本竞争新时代的到来。

ACWA总裁帕迪·帕德曼纳森表示,他很有信心公司能在项目合同期25年内获得可观的利润。他称:“忽然之间,可再生能源成为了一个极具竞争力的选择。”

尽管目前ACWA还未在沙特开展任何太阳能项目,但图尔基亲王表示,他带领的TAQNIA已经达成一项交易,以5美分/千瓦时的价格向沙特电力提供太阳能发电。图尔基称:“这是目前为止我知道的世界上最低的价格。” 该交易或许为太阳能产业未来商机发出了一个诱人的信号。

然而不幸的是,今年1月沙特宣布其太阳能发展目标的完成日将推延至2040年。尽管期限延长,怀疑者仍认为这个目标如同海市蜃楼。要想证明自己,沙特就需要在经济上重新洗牌,洗掉几十年来堆叠的对石油的依赖。

从某种意义上讲,沙特面临的能源挑战比世界上任何国家来得都要极端。不过,如果能够在政治上勇敢地采取果断措施,沙特,这个在太阳能产业最冷门的国家,也许会成为全球摆脱石油的楷模。

(来源:美国《大西洋月刊》,文章有删节、标题有改动)(焦旭/编译)
索比光伏网 https://news.solarbe.com/201507/14/187701.html
责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
美媒:犹他州领导人正在密切关注太阳能开发工作,目标是将该州的能源供应增加一倍来源:SOLARZOOM光储一家 发布时间:2025-12-26 16:01:03

Operation Gigawatt:长臂行动:犹他州州长斯宾塞·考克斯去年宣布,该州将利用“上述任何一种”方式在未来十年内将能源产量翻倍。

苏大袁建宇团队AM: 倒置钙钛矿太阳能电池实现 26.11% 的冠军效率!来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2025-12-23 14:15:02

效率:DCA-1F共SAMs器件表现最优,冠军PCE26.11%,开路电压1.179V,短路电流密度25.89mA/cm,填充因子85.49%;DCA-0F、DCA-2F共SAMs器件PCE分别为25.21%、25.05%,均高于纯MeO-2PACz对照组。稳定性:30-50%湿度环境下储存1000小时,DCA-1F共SAMs器件保持90%初始PCE;1太阳光照下最大功率点跟踪1000小时,仍维持~90%效率,而纯MeO-2PACz器件500小时后效率衰减超50%。DCA分子与MeO-2PACz在溶液状态下自聚集行为的示意图。近期报道的基于共自组装单分子层策略的高效钙钛矿太阳能电池性能汇总。

马斯克:计划每年部署100GW的太阳能AI卫星来源:SOLARZOOM光储一家 发布时间:2025-12-23 11:31:57

12月15日,特斯拉CEO埃隆·马斯克在社交平台“X”公开发声,明确表达对地球小型核电反应堆的否定态度,直言相关建造“简直愚蠢至极”。与此同时,他再次力推其太空太阳能AI设想,称太阳作为“天空中巨大的免费核聚变反应堆”,足以满足整个太阳系能源需求,地球上的小型核聚变反应堆本质是经济浪费。

黄劲松AEM:理解钙钛矿太阳能电池中基于膦酸分子的空穴传输层来源:知光谷 发布时间:2025-12-23 09:59:38

自组装单分子层已成为钙钛矿太阳能电池中一类重要的界面材料,能够调控能级、提升电荷提取效率,并改善器件效率与稳定性。其中,基于膦酸的自组装单分子层因其可与透明导电氧化物形成共价键,作为超薄、透明且可调控的空穴传输层而备受关注。解决这些挑战是将SAMs推向商业化钙钛矿太阳能产品的关键。

AEM:环境条件对无反溶剂两步法FAPbI₃薄膜及太阳能电池性能的影响来源:知光谷 发布时间:2025-12-23 09:58:30

综上,该研究表明,在干燥气氛中制备活性层或在最终退火时引入适度湿度,可获得两步法FAPbI太阳能电池的最佳性能与稳定性。

紫色光/紫外光线诱导的卤化物钙钛矿太阳能电池钝化失效来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-22 13:50:34

胺基末端配体,无论是直接使用还是以二维钙钛矿的形式使用,都是钙钛矿钙化剂中的主要缺陷钝化剂,并且显著推动了各种钙钛矿太阳能电池达到最高效率。然而,即便是这些最先进的钙钛矿太阳能电池,在运行过程中仍会迅速降解,这引发了对钝化耐久性的担忧。总之,研究结果揭示了一种普遍机制,即紫色光/紫外光线会导致胺基端配体的去钝化,而这类配体是钙钛矿太阳能电池的主要缺陷钝化剂。

固态钙钛矿太阳能电池的发现与进展来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-22 13:39:11

2012年,我们首次报道了长期稳定的固态钙钛矿太阳能电池,开辟了一个新领域,并引发了认证功率转换效率超过27.3%,超越了单晶硅太阳能电池的效率。如今,随着钙钛矿/硅叠层器件效率接近35%,钙钛矿太阳能电池已成为满足2050年净零碳排放目标所需太瓦级需求的主要候选者。展望未来,钙钛矿太阳能电池已准备好进入市场,预计钙钛矿/硅叠层器件将首先出现,随后是高效单结器件。固态钙钛矿太阳能电池的发现钙钛矿是具有ABX3通式的化合物。

SusMat综述:环保锡基钙钛矿太阳能电池的开压和填充因子损失来源:钙钛矿太阳能电池之基石搭建 发布时间:2025-12-22 09:36:56

基于锡的卤化物钙钛矿太阳能电池是一种极具前景的无铅替代方案,具有适宜的带隙和强光吸收特性,但其器件性能受制于显著的开路电压和填充因子损失。尽管相关研究已取得一定进展,但由于氧化化学、缺陷物理及界面能学的耦合作用,锡基钙钛矿太阳能电池的开路电压与填充因子性能仍难以媲美铅基钙钛矿太阳能电池。

肖娟定&蒋晓庆&逄淑平Angew:揭示分子柔韧性在增强吡啶基缺陷钝化以实现高效稳定钙钛矿太阳能电池中的作用来源:知光谷 发布时间:2025-12-22 09:33:25

通过对钙钛矿/C界面进行分子调控以减少缺陷密度,对实现高效稳定的倒置型钙钛矿太阳能电池至关重要。然而,取代基柔韧性对钝化性能的影响仍未得到充分理解。研究发现,柔性中心取代基显著增强了吡啶基团的电子云密度,从而提升了其钝化能力,同时抑制了分子聚集并促进了更好的界面接触。

西湖大学王睿AM:无MA钙钛矿结晶与可扩展刮涂钝化实现高操作稳定性的钙钛矿太阳能模块来源:知光谷 发布时间:2025-12-22 08:52:19

钙钛矿太阳能模块要实现商业化,不仅需要高功率转换效率,还必须具备长期的操作稳定性。本研究西湖大学王睿等人通过三管齐下的策略解决了这些挑战。本研究为在工业相关条件下实现高操作稳定性的钙钛矿太阳能模块建立了机制框架。

苏州大学袁建宇AFM:均匀接触的共自组装单层膜实现效率超过26%的倒置钙钛矿太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-12-22 08:50:50

咔唑基自组装单层膜作为倒置钙钛矿太阳能电池中的空穴传输层被广泛使用,但它们在溶液中易形成胶束,导致界面均匀性下降。本文苏州大学袁建宇等人设计并成功合成了一系列氟化共轭SAMs,开发出一种用于高性能倒置PSCs的共SAM体系。基于DCA-0F、DCA-1F和DCA-2F共SAMs制备的倒置PSCs分别实现了25.21%、26.11%和25.05%的冠军光电转换效率。共SAM策略实现高效稳定器件:DCA-1F与MeO-2PACz共混形成均匀单层,使倒置PSCs效率提升至26.11%,并在MPP跟踪1000小时后保持约90%初始效率。