簡介
Desertec這個項目暫被命名為“沙漠技術”（Desertec），占地面積約為50萬平方公里，預計造價達4000億歐元。慕尼黑再保險稱，到本世紀中葉，歐洲15％的能源需求可由“沙漠技術”提供。該項目早在2008年就已經趨於成熟，2009年10月德國主要的大企業會宣布成立聯合企業，投資4000億歐元在北非撒哈拉沙漠打造一座人類有史以來最大的太陽能發電站。這些大企業包括德國能源巨頭E.ON能源集團、REW能源集團以及西門子公司、德意志銀行、慕尼黑再保險公司等。太陽能是一種取之不盡的清潔能源，但目前人類對該能源的利用率還不高。最近有媒體報導，德國12家大公司有意成立聯合企業，在非洲撒哈拉沙漠地區投資建設世界上規模最大的太陽能發電站 ，以向歐洲地區的家庭和企業提供清潔能源。若這項計畫得以實現，那么上述現狀就會得到巨大的改變。
產生
“沙漠技術”項目的牽頭者是慕尼黑再保險，但幕後真正發起人則是羅馬俱樂部（Club of Rome）。成立於1968年的羅馬俱樂部是一個智庫型非政府團體，總部設在瑞士的蘇黎世，現有成員100餘名，大多數成員是關注人類未來的世界各國知名科學家、企業家、經濟學家、國際組織高級公務員和政治家等精英人士。這個組織1972年發表的第一個研究報告《增長的極限》（Limits to Growth）總計賣出了3000萬本，一度成為當時有關環境問題的最暢銷出版物，引起了公眾的極大關注，羅馬俱樂部亦因此聲名鵲起。氣候變暖問題是該團體自始至終的關注焦點。最終，這些傑出人士選擇了太陽能，作為對抗氣候問題的武器。
整個計畫是由德國航空航天中心（German Aerospace Centre ，DLR）進行草擬。根據該計畫，這項工程到2050年的時候，所產生的電能產量頂峰值將達到100吉瓦，相當於100座火力發電廠的發電量，屆時將滿足歐洲地區15%的用電需求。另外，計畫還指出電能的輸送將採用高壓直流輸電技術，可以使電能在傳輸過程中的損耗降低至10%以下。整個送電工程會橫跨地中海，而主要的線路穿越直布羅陀海峽，由摩洛哥至西班牙、經由巴利阿里群島，由阿爾及利亞至法國、突尼西亞至義大利、利比亞至希臘、經由賽普勒斯，由埃及至土耳其。此外，Desertec計畫還包括建設一個覆蓋範圍更廣的歐洲超級電網，涵蓋北海風力渦輪發電、斯堪的那維亞半島水力發電、冰島地熱發電、東歐地區生物能發電以及太陽能發電。這樣就能為歐洲提高足夠的清潔能源。
質疑
碟式太陽能裝置有反對者已經就該計畫提出了質疑。他們認為，首先這項工程很有可能使歐洲的能源供應系統成為一些政治不穩定國家的威脅對象；其次歐洲不應該以這樣的方式掠奪非洲的資源；第三，從投資角度來看，這項工程同鋪設太陽能光伏板相比並不划算；最後，儘管沙漠地區擁有充足的太陽能，但是卻缺少建設發電站所需的水資源。那么，Desertec計畫會依照支持者們所想的那樣，成為未來能源發展的新模式，亦或是成為浪費錢的政治臆想？
不同於光伏板可以將太陽光直接轉化為電能，太陽熱能發電技術首先需要收集太陽熱能，然後像常規發電技術那樣利用熱能來發電。太陽熱能發電站主要有四種模式，其中有三種模式是利用鏡子收集太陽熱能給油、水或者熔鹽加熱，從而產生蒸汽推動汽輪機發電。鏡子一般呈大規模陣列拋物線形或碟形排放。一般在鏡子上方都裝有管道，太陽光反射到官道上時，管道內的流動液體就會被加熱。加利福尼亞州莫哈維沙漠里就擁有9座這樣的太陽能熱電廠。在過去的20多年裡，這些發電站總計產生了300兆瓦的電能。還有一種模式是利用跟蹤太陽的定日鏡群，將陽光聚集到固定在它頂部的接收器上。西班牙就擁有此類發電廠，占地2.1萬平方米的鏡群可以使接收器的溫度升高至1000多攝氏度，並且產生1兆瓦的電能。在這種發電模式中，接收器收集的熱能給斯特林引擎（Stirling engine）加熱，斯特林引擎通過氣體在冷熱環境轉換時的熱脹冷縮做功從而產生電能。
由於太陽熱能發電與光伏板相比具有許多優點，目前這種方式已越來越受到人們的重視。太陽熱能發電的優點包括：它能夠如同發電站般生產大量電能，產生規模效應，並且通過白天儲存熱能，太陽熱能發電站在夜間也能發電，而光伏板要存儲電能就需要大容量的蓄電池—該項技術大規模推廣仍需時日。另外，在成本花費上，太陽熱能發電模式也具有優勢。要建成相同發電量的太陽熱能發電站和光伏發電站，前者的成本要遠遠小於後者，因此該項技術目前正在中國、美國、澳大利亞和以色列等國推廣。但是，光伏電池板也具備一個明顯的優勢。太陽熱能發電要求直射陽光，而在雲量較多的時候幾乎就無法發電了。相比之下，在傍晚來臨之前，光伏電池板不管在何種天氣情況下，都能或多或少產生電能。然而，撒哈拉沙漠的強烈陽光正好可以彌補太陽熱能發電的這一不足之處。每年撒哈拉沙漠一平方米的面積所吸收的熱能，至少相當於燃燒兩桶石油所獲得的熱能。Desertec計畫表明，按照目前人類消耗電能總量來計算，在撒哈拉沙漠地區，不足600平方公里的面積所吸收的熱能就能為地球提供足夠的電能，而250平方公里的面積吸收的熱能就能為整個歐洲提供電能。今年12月世界各國首腦將在丹麥首都哥本哈根召開氣候會議。直到最近，光伏發電仍被認為是減少溫室氣體排放的最佳途徑。光伏發電呈小型模組化，並且在多雲天氣也能工作。由於光伏板成本高，因此光伏發電的支持者們提倡在屋頂上鋪設太陽能光伏板，這樣可以為建築自身提供足夠電能。
如何解決缺水難題
世界上最大的太陽能電廠在撒哈拉沙漠地區發展太陽熱能發電，還必須解決另外一個問題。太陽熱能發電同以煤或者石油作為燃料發電的常規火力發電一樣，在蒸汽通過汽輪機後需要大量的冷卻水使蒸汽凝結。以莫哈維沙漠的太陽熱能發電廠為例，每生產1兆瓦時的電能就需要消耗3000公升水，而在沙漠地區要找到這么多水不是件容易的事。如果要在撒哈拉沙漠中建設一座這樣的太陽熱能發電廠，預計每年每平方公裡面積能夠生產約12萬兆瓦時的電能，但也相當於需要3.5億公升水。在撒哈拉沙漠底下蘊藏著水資源，巨大的努比亞地下蓄水層（Nubian aquifer）是世界上最大的蓄水層，大約蘊藏著6萬立方千米水。但是地下蓄水層的水源是在地質構造時形成，屬於非再生資源，無法通過雨水補給，並且利用這些水資源的成本十分高。去年，利比亞政府投資270億美元用於抽取該蓄水層的水輸送到濱海城市。如此大的成本是Desertec計畫無法承受的。
據美國國會一項調查表明，美國能源部在今年2月就已經指出水是沙漠地區發展太陽熱能發電的主要瓶頸。美國國家公園管理局也贊 成這一觀點。4月，美國國家公園管理局發出警告稱莫哈維沙漠的太陽熱能發電計畫可能會破壞其有限的地下水資源。如果太陽熱能發電廠採用空氣冷卻的方法，那么用水量就可以減少90%，但是這么做卻存在另一個問題。因為空氣冷卻的效率要遠遠低於水冷卻，這 樣一來發電站就需要更大的面積和更多的鏡子才能彌補資金和運營上的損失。戴維.米爾斯的公司Ausra位於加州帕羅奧多市，該公司計畫在內華達沙漠裡建造一座空氣冷卻的太陽熱能發電廠。據戴維.米爾斯稱，空氣冷卻的成本會使發電廠的效率提高10%。
不過，德國航空航天中心的報告並沒有涉及Desertec計畫對水資源的要求。相反，它只片面強調發電站生產的電能可以用來淡化海水，並試圖從以此來說服北非國家允許在其土地上生產電能然後出口歐洲。報告聲稱北非國家可以利用其中的一部分電能來淡化海水，灌溉莊稼，從而為不斷增長的人口提供糧食。德國航空航天中心的這份報告還預計在未來40年裡，北非國家的水需求量將會增長三分之二，要遠遠高於目前水量的供應。目前，北非地區每年 都要過度地抽取35萬億公升地下水，而到了2050年Desertec計畫能使該地區的淡水供應量翻翻。儘管海水淡化聽起來很誘人，但是實際上不可能將太陽熱能發電廠建在海邊，因為海邊多雲天氣較多。報告中的地圖顯示北非地區大 西洋沿岸和地中海沿岸的大部分地區的太陽輻射量都低於報告中制定的商業盈利門檻——即每年每平方米生產電能2千度。
運輸成為難題
赫曼·希爾（Hermann Scheer）是德國議會議員，他是該計畫反對這者之一。赫曼.希爾曾經制定了要為德國10萬家庭鋪設光伏太陽能板的計畫。他認為 Desertec計畫是不可能實現的，而且會轉移德國國內投資，況且光伏太陽能發電也能滿足歐洲自身的能源需求。而支持者們則認為太陽熱能發電和光伏發電可以優勢互補。
爭議的另一焦點是成本。大規模的太陽熱能發電站在這方面顯得更加突出。西班牙的太陽能熱發電站每年生產1千度電能的成本是1670歐元。總部設在英國倫敦的太陽能世紀公司主要從事太陽能電池板生產，其執行長傑里米·萊格特認為光伏板的安裝成本就使生產1千度電能的成本翻了一倍多，到達4000歐元。另一方面，太陽熱能電廠需要員工24小時上班，而光伏板的安裝大部分用戶自己都能 完成。而且光伏板一旦安裝完畢就能投入使用，而太陽熱能發電廠的鏡子必須在整個發電廠完成後才能使用。對於Desertec計畫來講 ，還有一個問題是如何將電能從非洲輸送到歐洲。安東尼·波特（Anthony Patt）在位於奧地利拉克森堡的國際套用系統分析研究所工作，他目前正在致力於太陽能熱發電廠建設可行性的研究。他認為 Desertec計畫至少在20年內與火力發電相比沒有競爭力，而在此20年間該計畫就需200億至500億歐元的投入，這與德國政府20年內在全國鋪設光伏板的成本大致相同。
此外，該計畫中涉及利用非洲國家甚至亞洲國家的土地為歐洲國家發電容易引起棘手的政治問題。Desertec計畫中稱北非地區和中東 地區三分之二的太陽能資源位於阿爾及利亞、利比亞和沙烏地阿拉伯。歐洲國家像美國一樣，都希望未來都能減少對遙遠地區的能源依 賴，他們希望通過該計畫能減少從沙特、伊朗和伊拉克的石油進口。奈及利亞可再生能源公司Nkubadorf執行長Ifeanyi Amajuoyi已經建立一個名為Desertec-非洲的組織。該組織以促進利用非洲的太陽能為非洲國家造福為目的。他計畫在非洲國家間遊說以確保非洲的太陽能資源能留在非洲。雖然Desertec計畫面臨著諸多技術上和政治上的障礙，但是如果該計畫成功實施，那么效益將會是巨大的，它將促使化石燃料退出歷史舞台，而可再生資源也將成為歐洲的主要能源；如果該計畫失敗了，那么各方面的影響和損失也都是巨大的。
ABB
ABB與多家公司聯合成立沙漠技術工業倡議公司 推進沙漠發電計畫
全球領先的電力和自動化技術集團ABB日前宣布與多家歐洲企業在德國慕尼黑簽署了合作意向書，成立“沙漠技術工業倡議公司”，共同推進利用撒哈拉沙漠地區的太陽能進行清潔發電的計畫，幫助人類應對能源短缺的挑戰，實現電力供應零碳排放的目標。
ABB公司中歐地區負責人Peter Smits說：“多年來，ABB一直積極參與撒哈拉沙漠太陽能的開發計畫。我們相信ABB的各項技術和專業知識將支持這個前沿計畫不斷取得成功。”
有關沙漠太陽能開發的投資計畫將在未來三年內推出，同時將帶來大量的商業機會。ABB的技術和知識能夠有效推動這一計畫的順利實施。特別是在長距離高效電力傳輸和可再生能源發電併網技術方面，ABB將發揮巨大作用。
根據計畫，撒哈拉沙漠的太陽能將被用來開發清潔電力。到2050年，利用沙漠太陽能開發的清潔電力將有望滿足歐洲地區15%的用電需求以及北非地區相當大的一部分電力需求。新成立的“沙漠技術工業倡議公司”的目標是分析沙漠太陽能開發計畫在技術、經濟、政治、社會和環境等方面的運行條件。
Peter Smits說：“沙漠太陽能開發這樣的重大工程所需要的各項技術都必須是經過反覆測試和套用的。比如：高壓直流輸電技術（HVDC）是遠距離輸電的核心技術，ABB公司早在50多年前就發明了這一技術並且一直對其進行發展和完善。如今，該技術已經套用於電網連線、可再生能源發電併網和提高電力輸送效率等方面。ABB不僅推動了沙漠太陽能開發，還使人類改善氣候的期望成為可能。”
Peter Smits進一步表示：“沙漠太陽能開發是一項富有遠見的工程，推動歐洲向電力供應零碳排放的目標又邁進了一步。不過，沙漠太陽能發電產生的電能要真正進入歐洲電網還需要一段時間，當前的電力需求還需要通過綜合套用各種發電手段才能得到滿足，其中也包括火力發電。”
二十世紀九十年代，ABB率先提出了利用撒哈拉沙漠地區的太陽能進行零碳排放發電的宏偉構想。早在1992年，ABB的技術開發經理Gunnar Asplund就提出了利用可再生能源來應對能源短缺危機的宏偉藍圖。他構想利用高效的高壓直流輸電技術（HVDC）將北非的太陽能熱電站以及風能、水能和地熱電站產生的清潔能源輸送到歐洲。這一構想正是目前逐步推進的沙漠太陽能開發計畫的核心內容。
藍圖Gunnar Asplund描繪的藍圖展示了ABB可再生能源願景
ABB是全球高壓直流輸電和可再生能源發電領域的技術領導者，幫助世界各國的電力行業通過套用最先進的技術和系統應對自然環境和能源短缺的挑戰。
在輸電領域，ABB長期以來引領著高壓直流輸電這種高效、經濟、環保的大容量、長距離、低損耗輸電技術的發展。在歐洲，ABB的高壓直流輸電技術套用於包括“超級電網”在內的多項電網建設項目。“超級電網”項目是指將北海、大西洋等區域的海上風電融入歐洲電網，並增加歐洲電網內部的互聯，以改善歐洲電網的靈活性和穩定性。在中國，ABB建造了三峽到上海、常州和廣東的三條高壓直流輸電線路，將三峽電力輸送到華東和華南地區，三條高壓直流輸電線路節約的電力每年可供中國50萬戶家庭使用。
ABB也是可再生能源發電的先行者和領導企業，擁有完善的太陽能、風能、水能等可再生能源發電的技術和解決方案。自二十世紀九十年代以來，ABB積極參與全球太陽能發電項目，包括西班牙Extresol和Andasol兩座總發電量均為100兆瓦的太陽能熱電站的建設，以及具有開創性的阿爾及利亞Hassi R’Mel 175 兆瓦一體化太陽能聯合循環電站項目等。2008年，ABB參與了西班牙Totana太陽能光伏電站項目，該電站裝備了創新型太陽能跟蹤裝置和獨創的最佳化技術以最大限度提高發電能力。在風電領域，ABB是全球領先的電氣元件、系統與服務供應商。在中國，ABB參與了多個風電項目，其中包括中國第一個海上風力發電項目——上海東海大橋海上風電場建設。
除ABB公司外，參與成立“沙漠技術工業倡議公司”的成員企業還包括慕尼黑再保險集團、德國兩大能源公司E.ON和RWE、德意志銀行、Schott太陽能公司等。此外，西班牙Abengoa太陽能公司和阿爾及利亞的Cevital工業集團也將參與這一計畫。
