这些国家是21世纪太阳能超级大国的意外候选者

African and Middle Eastern countries could emerge as the next best energy superpowers in the world.
African and Middle Eastern countries could emerge as the next best energy superpowers in the world.Image: REUTERS/Faisal Al Nasser
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时不时就会有人提出,利用撒哈拉沙漠丰富的太阳能资源为欧洲供电的设想。如果这真的成为现实,我们或许会见证北非崛起为新的能源超级大国。但从经济和政治能源体系来看,更有可能的是,即使进入后化石能源时代,阿拉伯湾(或波斯湾)富油国家仍将主导能源贸易。

新兴能源超级大国

当然,可再生能源很大程度上取决于地理位置——一个地方日照越充足,光伏板产生的能量就越多。以阿尔及利亚南部为例,一年下来,其太阳能资源超过英格兰南部的两倍。下图由我在攻读博士学位期间绘制,显示阿尔及利亚、利比亚、埃及、尼日尔、乍得和苏丹确实拥有全球最优质的太阳能资源。

未来的能源超级大国拥有可开发的能源,但资源质量不够理想Image: Denes Csala / NREL,作者提供

因此,人们可以建设大型撒哈拉太阳能电站,再将电力输送回欧洲人口稠密的地区。此类项目需要克服各种技术挑战,但可以说,从理论上讲,这是可行的,即便并不实用。

然而,真正大规模开发撒哈拉太阳能的计划屡屡受挫。最著名的项目Desertec一直相当活跃,直到2010年代中期,油价和天然气价格暴跌使其商业前景变得更加艰难。当时,主要技术被认为是聚光太阳能发电,即利用太阳热能驱动蒸汽轮机。能量可以以热能形式储存过夜,从而实现不间断供能,因此当时这种方式比昂贵的电池更受青睐。

利用太阳能的成本不断下降,为新的能源超级大国开辟了道路Image: 《自然》

然而,从那以后,太阳能电池板和电池储能的成本都已大幅下降。但尽管撒哈拉地区看起来具备有利条件,北非不太可能出现新的太阳能强国。相反,我们应把目光转向更东边的另一片沙漠——阿拉伯半岛上的鲁卜哈利沙漠,这里正是现有能源超级大国的所在地。

阳光照耀海湾地区

阿联酋、沙特阿拉伯、卡塔尔及其他海湾国家的经济都建立在能源出口之上。随着气候变化给化石燃料开采带来压力,这些国家必须寻找替代能源(和收入)来源,以维持经济运转。国际可再生能源机构已将总部设在阿布扎比,该地区也不乏雄心勃勃的太阳能项目,承诺提供极其廉价的电力。然而,迄今实际投运的装机容量只有少量。石油收入低迷也无助于推进大型项目。

撒哈拉地区这些潜在的能源超级大国,除利比亚和阿尔及利亚外,几乎没有化石燃料贸易历史;海湾石油国家的情况则大不相同。这一点很重要,因为在能源行业,对长期供应安全的担忧意味着各国往往会与同一批贸易伙伴往来。

这将成为北非能源项目的阿喀琉斯之踵:连接欧洲的线路很可能成为欧洲大陆最重要的关键基础设施,而考虑到该地区的稳定状况,欧洲国家不太可能愿意承担这样的风险。

这就引出了另一种输送能源的方式:氢能。通过电解,可以利用可再生电力将水分解为氢和氧,生成的氢能够储存大量能量。不久之后,人们就能以这种形式在全球运输能源,所用的方式将切实可行,并依托航运基础设施,其形式与如今用于液化天然气运输的基础设施类似。

当然,与电池相比,这种方式也有缺点。它意味着要增加两个转换环节,因此效率会降低(往返效率为30%,而电池为80%),但它可以克服距离障碍。也许同样重要的是:通过氢能运输能源,无须大幅改造现有海上贸易基础设施,这将使既有能源出口国占据优势。

如果这意味着撒哈拉地区不太可能发展成为可再生能源超级大国,那么或许反而是件好事。撒哈拉以南非洲人口迅速增长,迫切需要实现电气化,清洁的太阳能或许更适合用于缓解尼日利亚等地的能源危机,尼日利亚等地的太阳能,而不是输送到欧洲。尽管这些国家最终或许能够摆脱太阳能资源诅咒,但短期内,此类出口可能看起来不过是欧洲又一次从非洲人手中攫取自然资源的企图。。

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