西藏太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題探討

吳振雙

（西藏自治區(qū)能源研究示范中心，西藏 拉薩 850015）

西藏地處高原地區(qū)，環(huán)境脆弱，常規(guī)意義上的火電不適合在西藏地區(qū)發(fā)展，水是西藏地區(qū)的主要發(fā)電方式。但是從發(fā)展實際情況來看，西藏地區(qū)的水資源利用深受季節(jié)差異的影響，且水電發(fā)電還需要考慮周圍居民的生活和兩岸文物古跡的保存，水力發(fā)電應(yīng)用受限嚴(yán)重。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，西藏地區(qū)具備豐富的太陽能資源，且大面積荒漠化土地為集中發(fā)電提供重要作用。如果能夠按照1%比例的荒漠土地利用比來開發(fā)太陽能資源，西藏太陽能發(fā)電的可裝機規(guī)模趨近于西藏水力發(fā)電量。另外，由于西藏居民分散，難以實現(xiàn)電網(wǎng)集中供電，而分布式太陽能發(fā)電系統(tǒng)適合西藏地區(qū)的發(fā)電需要。為此，文章在闡述西藏地區(qū)所擁有太陽能資源的情況下，就西藏太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)化問題進行探究。

1 西藏地區(qū)太陽能資源的基本分布情況

西藏是著名“日光之城”，到處充斥著陽光。西藏不僅蘊藏豐富的太陽能資源，而且還具備豐富的生物質(zhì)能、風(fēng)能、地?zé)崮埽貏e是太陽能、水能和熱能是該地區(qū)所擁有的最多的資源能源，經(jīng)過一系列的調(diào)查發(fā)現(xiàn)在國家范圍內(nèi)的所有地區(qū)中西藏地區(qū)擁有最多的太陽能資源，也是世界上太陽能資源最為豐富的地區(qū)，地區(qū)范圍內(nèi)每平方米的太陽能涵蓋范圍在6000J～8000J［1］。不僅如此，西藏地區(qū)的年均日照時數(shù)在3000h左右。西藏地區(qū)的太陽能資源分布情況具體如表1所示。

表1 西藏地區(qū)太陽能資源分布表

2 西藏太陽能資源發(fā)電現(xiàn)狀

西藏地區(qū)太陽能的主要利用方式分類兩種，分別是光熱和光伏。光熱主要是指將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃康姆绞剑Ｒ姷霓D(zhuǎn)換方式是太陽灶，即將太陽光的能量轉(zhuǎn)變?yōu)樗臒崃俊Ａ硗庖环N將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃康姆绞降氖枪夥ü怆姡磳⑻柲苻D(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿姆绞剑绻夥娬揪褪菍⑻柲苻D(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿闹匾绞剑?］。

2.1 西藏的光熱利用

2.1.1 太陽灶。太陽灶是一種能夠?qū)⑹占砩蟻淼奶柲茌椛滟Y源轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N能夠為人們生活提供便利的熱能裝置，經(jīng)過熱能轉(zhuǎn)換后的這種能源可以用來燒水、煮飯和炒菜。從當(dāng)前發(fā)展實際情況來看，西藏地區(qū)推廣使用了40多萬個太陽灶，其中截光面積為1.65m2的聚光太陽灶使用數(shù)量最多，集中分布在拉薩、山南、日喀地區(qū)。

2.1.2 太陽能熱水器。在西藏地區(qū)所使用的太陽能熱水器包含家用熱水器、集中太陽能熱水器、太陽能集中供暖熱水器。隨著社會的發(fā)展，太陽能熱水器從普通家庭生活用品開始蔓延發(fā)展成為和建筑物結(jié)合的大面積集中供熱水。這種熱水管理系統(tǒng)操作簡單、方便管理、成本低廉。

2.1.3 被動太陽房。被動太陽房具備保溫、蓄熱、集熱的功能特點，在西藏地區(qū)得到了廣泛的使用。被動太陽房的應(yīng)用方向是機關(guān)辦公樓、學(xué)校、家庭等。和一般性房屋相比，被動太陽屋在冬天時，室內(nèi)溫度能夠提升5℃～10℃，每平方米房屋建筑在采暖期間能夠節(jié)省20kg～40kg的煤炭。

2.1.4 太陽能沼氣。沼氣的產(chǎn)生需要適合溫度、濕度的支持。為了能夠解決西藏地區(qū)溫度低所引發(fā)的太陽能沼氣利用受限問題，需要相關(guān)人員積極利用西藏太陽能加溫發(fā)酵技術(shù)來生產(chǎn)太陽能沼氣。從當(dāng)前實際應(yīng)用情況來看，西藏地區(qū)主要使用的太陽能是8m3和10m3的沼氣池。符合以上規(guī)格大小的沼氣池建設(shè)了8萬多個，受益人口達(dá)到了30多萬。

2.1.5 太陽能溫室大棚。太陽能溫室大棚在西藏的農(nóng)村地區(qū)擁有十分廣泛的分布，在溫室大棚的作用下能夠為群眾提供新鮮的瓜果，解決群眾對蔬菜和水果的需求。伴隨西藏地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展，該地區(qū)推廣的太陽能溫室大棚面積已經(jīng)達(dá)到了3500000m2［3］。

2.2 西藏的光伏利用

光伏在西藏地區(qū)的利用主要分為兩個層面，一個是離網(wǎng)系統(tǒng)利用方式，這種利用方式的顯著特征是地區(qū)具備類似蓄電池的儲備設(shè)備，例如西藏農(nóng)牧地區(qū)比較常見的村用光伏發(fā)電站。另外一種是并網(wǎng)系統(tǒng)，并網(wǎng)系統(tǒng)會直接和電網(wǎng)聯(lián)系在一起，但是卻不能夠和蓄電池這類儲能設(shè)備連接在一起。

3 西藏太陽能資源開發(fā)利用的必然性

3.1 西藏地區(qū)擁有獨特的太陽能資源

在對西藏地區(qū)太陽能的總體產(chǎn)量監(jiān)測分析之后，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)產(chǎn)生的太陽能在經(jīng)過一系列加工之后會轉(zhuǎn)變?yōu)榻那б粐嵉拿禾抠Y源。

3.2 西藏能源得到綜合性運用

因西藏的太陽能資源豐富，具有開發(fā)和利用價值，因此國內(nèi)其它省市開始為西藏地區(qū)資源和能源的開發(fā)提供了重要的支持，并根據(jù)社會發(fā)展實際情況采取集中和分布的模式來開發(fā)利用資源，旨在能夠通過按需分配資源來提升太陽能資源利用率。太陽能開發(fā)利用開始和當(dāng)?shù)氐姆植脊夥l(fā)電系統(tǒng)結(jié)合在一起。

3.3 借助太陽能是西藏發(fā)展的現(xiàn)實需求

長期以來，由于常規(guī)能源缺乏，西藏地區(qū)加大了對牛羊糞便的燃燒，這無形中不僅浪費了各個資源和能源，而且也加劇了社會污染［4］。結(jié)合全面小康建設(shè)的基本要求，在未來，西藏太陽能資源的開發(fā)利用要注重因地制宜和全面開發(fā)。

3.4 太陽能推廣工程成效顯著

西藏地區(qū)的太陽能資源已經(jīng)開始被人們應(yīng)用到照明、廣播電視、通信等領(lǐng)域，太陽灶、太陽能熱水器被充分的應(yīng)用到人們的實際生活中，提高了人們的生活質(zhì)量。在社會經(jīng)濟發(fā)展支持下，國家為太陽能資源開發(fā)利用提供了更多的支持，解決了整個地區(qū)人們的用電問題。

3.5 光伏發(fā)電和建筑發(fā)展結(jié)合在一起

光伏發(fā)電和建筑行業(yè)發(fā)展的結(jié)合不僅能夠?qū)崿F(xiàn)建筑節(jié)能發(fā)展，而且還能夠在建筑行業(yè)發(fā)展的過程中降低成本消耗，從而使得能源的利用符合低碳環(huán)保的發(fā)展要求。

4 西藏太陽能發(fā)電存在的問題

4.1 電網(wǎng)調(diào)頻不穩(wěn)定

西藏地區(qū)太陽能產(chǎn)業(yè)采取的是井網(wǎng)發(fā)電或者分布發(fā)電模式，光伏發(fā)電站多數(shù)位于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱的農(nóng)村地區(qū)，一些光伏發(fā)電站在和國家電網(wǎng)融合在一起的時候，受光伏發(fā)電不穩(wěn)定、連續(xù)性差的影響，在用電高峰階段的時候就會干擾到電網(wǎng)的潮流分布和無功電壓穩(wěn)定情況，最終加劇了居民用電的不穩(wěn)定［5］。

4.2 太陽能電站棄光現(xiàn)象嚴(yán)重

在太陽能電站的發(fā)電總量超過電力系統(tǒng)最大輸出量的時候電站有可能出現(xiàn)棄光的行為。受西藏光伏發(fā)電裝機占地大的影響，在光伏功率出現(xiàn)變化，且變化超過系統(tǒng)調(diào)頻能力的時候，為了確保電力系統(tǒng)的發(fā)電安全，西藏地區(qū)不得不出現(xiàn)一些棄光的行為。

4.3 生產(chǎn)和發(fā)電運輸成本高

雖然社會的進步在一定程度上降低了太陽能發(fā)電成本，但是和火力發(fā)電相比太陽能發(fā)電所消耗的成本仍然比較高。且在實現(xiàn)太陽能發(fā)電的時候會使用到一些電池板、輸電線、發(fā)電裝置和其他發(fā)電方式相比更加需要資金的支持。另外一個方面，西藏地區(qū)居民的生活水平不高，對電價承受能力薄弱，有很多地區(qū)的居民不支持發(fā)展太陽能光伏發(fā)電，自己也不想為新能源發(fā)電貢獻力量。

4.4 太陽能發(fā)電缺乏技術(shù)人員支持

太陽能發(fā)電依賴對相關(guān)機械設(shè)備的維護和管理，但是從當(dāng)前太陽能發(fā)電發(fā)展實際情況來看，西藏太陽能發(fā)電的運行和維護沒有專業(yè)人員的支支持。不僅如此，在農(nóng)牧地區(qū)建設(shè)的太陽能電站，受氣候寒冷和資金落后因素的限制很少有人愿意對這個地區(qū)的太陽能發(fā)電進行研究。

4.5 居民缺乏對太陽能發(fā)電的科學(xué)認(rèn)識

雖然西藏政府部門對太陽能發(fā)電予以了高度的重視和支持，但是西藏地區(qū)的多數(shù)居民仍然不夠了解太陽能發(fā)電的基本原理，由此導(dǎo)致一些居民對太陽能發(fā)電的使用不穩(wěn)定，在太陽能發(fā)電過程中也沒有對相關(guān)設(shè)備進行定期的維護管理。

5 西藏太陽能發(fā)電優(yōu)化發(fā)展對策

5.1 因地制宜的實現(xiàn)太陽能發(fā)電

西藏的西部和北部地區(qū)是太陽能資源蘊藏最為豐富的地區(qū)，這個地區(qū)占據(jù)整個西藏地區(qū)三分之二的土地面積，在太陽能資源開發(fā)利用方面顯示出獨有的優(yōu)勢特點。另外，該地區(qū)獨有的地理區(qū)域環(huán)境也為太陽能發(fā)電站的建設(shè)提供了重要支持。整個地區(qū)的沙漠面積十分廣泛，和其他地區(qū)相比擁有更為理想的太陽能資源開發(fā)利用優(yōu)勢，同時，加上廣袤的變廢為寶地區(qū)能夠為資源、能源的可持續(xù)開發(fā)利用提供支持［5］。

5.2 加快打造完善的太陽能電站調(diào)頻檢測體系

為了能夠?qū)崿F(xiàn)對西藏地區(qū)太陽能資源有效的開發(fā)利用，還需要在開發(fā)利用太陽能資源的過程中打造出完善的太陽能資源監(jiān)督管理體系，并在開發(fā)利用太陽能資源的時候組織相關(guān)技術(shù)人員對太陽能發(fā)電站系統(tǒng)的電功率、電負(fù)荷進行協(xié)調(diào)，確保電負(fù)荷、電功率的設(shè)定數(shù)值和發(fā)電測量數(shù)值相平衡。

另外，在地區(qū)還需要打造出一個太陽能檢測機構(gòu)，在太陽能檢測機構(gòu)中安裝先進的光熱電測試儀器設(shè)備，應(yīng)用這個儀器設(shè)備來對選入的太陽能產(chǎn)品進行檢測，檢測的基本內(nèi)容包含太陽能熱水器、太陽能集熱器、太陽灶、太陽能電池組件、太陽能控制器、直流燈具等。通過對各個設(shè)備的檢測來確保太陽能資源的有效發(fā)揮和開采利用，提高能源綜合利用率。在太陽能資源檢測機構(gòu)打造完成之后還需要制定出一個完善的太陽能檢測標(biāo)準(zhǔn)，向西藏地區(qū)的民眾提供專業(yè)的太陽能產(chǎn)品技術(shù)咨詢服務(wù)。在太陽能檢測實驗室打造完成之后，借助當(dāng)?shù)刎S富的太陽能資源來整合打造太陽能檢測平臺，根據(jù)太陽能資源的開發(fā)利用要求打造出適合地區(qū)發(fā)展的太陽能產(chǎn)品。

5.3 強化對太陽能開發(fā)利用人員的培訓(xùn)

為了能夠?qū)崿F(xiàn)對太陽能資源的高效率開發(fā)利用，需要向太陽能開發(fā)利用人員普及可再生資源、能源的利用知識，在開展初步的太陽能資源開發(fā)利用研究之后還需要為太陽能資源的開發(fā)利用提供足夠的技術(shù)人員支持，技術(shù)人員在太陽能資源的開發(fā)利用工作中主要從事對能源設(shè)備的日常維護檢修工作。

從當(dāng)前發(fā)展實際情況來看，西藏地區(qū)民眾的文化水平不高，在從事太陽能加工設(shè)備日常維護保養(yǎng)工作的時候會遇到各類問題，為了使其能夠更好的從事太陽能加工利用工作，需要在西藏地區(qū)各個高校開展專門的太陽能資源管理應(yīng)用課程，調(diào)動一切積極因素打造太陽能培訓(xùn)服務(wù)場所，定期或者不定期的為太陽能資源的開發(fā)利用進行宣傳推廣。

太陽能開發(fā)利用人員的培訓(xùn)基本上分兩個層次進行：第一，強化對科技人員的培訓(xùn)。伴隨西藏經(jīng)濟的發(fā)展，地區(qū)對新能源的開發(fā)力度加大，在這樣背景下西藏更加需要高水平、多層次的科研技術(shù)人員。為了能夠滿足西藏太陽能資源開發(fā)利用的基本需要，需要通過增加投入、制定優(yōu)惠政策等方式來為該地區(qū)的太陽能資源開發(fā)利用引進人才。每年，西藏地區(qū)還可以由政府部門資助5 名到10 名科技人員到國外各個科研場所學(xué)習(xí)，旨在通過培訓(xùn)在較短時間內(nèi)提升西藏新能源領(lǐng)域的科技研究水平；第二，強化對重點地區(qū)技術(shù)人員的培訓(xùn)管理，西藏地區(qū)每年計劃200 名左右的農(nóng)牧技術(shù)人員開展重點培訓(xùn)，壯大農(nóng)牧區(qū)科技隊伍的力量，在地區(qū)范圍內(nèi)形成太陽能維修服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。

5.4 強化居民對太陽能發(fā)電的認(rèn)識和維護

為了能夠引導(dǎo)西藏地區(qū)的人民參與到太陽能資源的開發(fā)和利用中，政府部門需要極大宣傳力度，使得西藏地區(qū)的廣大農(nóng)民都能夠了解太陽能發(fā)電所能夠帶來的經(jīng)濟效益以及太陽能資源為人們生活提供的便利。在宣傳太陽能知識的時候基層工作人員要深入群眾內(nèi)部，政府部門還需要發(fā)揮自身職能作用，強化對基層干部的培養(yǎng)，引導(dǎo)基層人員掌握更多太陽能資源開發(fā)利用知識，并就太陽能資源開發(fā)設(shè)備的使用做好日后維護。

5.5 因地制宜的制定出互補的能源發(fā)展規(guī)劃

利用西藏地區(qū)太陽能能源分布情況，在以水利發(fā)電為主要發(fā)電方式的同時還需要積極發(fā)展太陽能發(fā)電。在西藏的各個地區(qū)打造出適合本地運行發(fā)展的電站，在沙漠土地比較多的阿里地區(qū)可以建設(shè)出光伏發(fā)電站；在那曲地區(qū)打造風(fēng)光互補發(fā)電站；在林芝地區(qū)借助水資源打造水電站，在打造好各個能源站的同時強化各個能源站運行之間的關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)各個地區(qū)能源之間的互補利用。

6 西藏地區(qū)太陽能資源未來開發(fā)展望

在新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展下，太陽能資源的開發(fā)利用在世界范圍內(nèi)引起了人們的廣泛關(guān)注，太陽能資源開發(fā)開始位居世界第一位。經(jīng)過一段時間的發(fā)展，我國的硅片、電池片等組件開發(fā)利用達(dá)到了全球總量的50%以上，國內(nèi)各個地區(qū)太陽能資源的開發(fā)利用為西藏地區(qū)太陽能資源的長遠(yuǎn)開發(fā)利用提供了重要支持。

國家能源總局頒布的太陽能發(fā)展規(guī)劃也強調(diào)，在2020 年年底的時候太陽能發(fā)電裝機的運作效率將會大幅度的提升，太陽能的開發(fā)利用效率也會提高，光伏發(fā)電在太陽能資源開發(fā)利用的主要形式。在太陽能資源開發(fā)利用的過程中還會得到政府部門的進一步支持，為太陽能資源的開發(fā)利用提供資金和政策的支持。

在未來，太陽能資源是人類社會發(fā)展的重要新能源。經(jīng)過一系列的調(diào)查問卷發(fā)現(xiàn)，人們實際生活中除了需要使用太陽能發(fā)電之外，還會研究出太陽能電動車、太陽能汽車等。

7 結(jié)束語

綜上所述，西藏是全世界太陽輻射最強的地區(qū)之一，有著得天獨厚的太陽能資源優(yōu)勢。在當(dāng)今世界能源緊缺、氣候變暖、環(huán)境污染嚴(yán)重下，開發(fā)利用綠色清潔能源成為全世界關(guān)注的焦點。太陽能資源作為一種綠色清潔能源，在西藏地區(qū)廣泛開發(fā)和利用具有十分顯著意義，不僅能夠緩解地區(qū)能源緊張問題，而且還能夠保護生態(tài)環(huán)境、促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。文章結(jié)合西藏地區(qū)所蘊藏的太陽能資源基本情況，就西藏太陽能資源的利用形式、存在問題進行了剖析，在此基礎(chǔ)上提出了優(yōu)化西藏太陽能資源開發(fā)利用的對策，旨在能夠有效提升西藏太陽能資源的利用率，發(fā)揮出太陽能資源在促進社會發(fā)展中的作用。在未來，需要人們集中智慧從多個角度更為全面的開發(fā)利用太陽能資源，將光伏發(fā)電和建筑領(lǐng)域結(jié)合在一起、將太陽能發(fā)電和電動汽車光伏充電結(jié)合在一起、打造風(fēng)光和水光補發(fā)電站，從而更好的提升太陽能資源的綜合利用率。