撒哈拉沙漠变太阳能农场：欧洲的能源储备站，能拯救气候危机吗？

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近年来太阳能价格大跌，10多年前在撒哈拉沙漠建设大型“太阳能农场”以满足本地及欧洲能源需求的提议，再次受到社会各界关注，特别是在全球最大的聚光太阳能热发电厂于2016年在摩洛哥落成之后。

2018年，《科学》期刊更是刊发了多国学者的模型推算，指出在撒哈拉沙漠兴建风能和太阳能农场不仅能减低碳排放、缓减人为气候变化，还有可能增加撒哈拉降雨和植被，使之重回约5000年前终结的非洲湿润期。

位于北非的撒哈拉沙漠面积高达920万平方公里，从西而东横跨10个国家，只比中国土地面积小一点点。由于这里的沙漠地貌使得不适宜人类居住，据统计在这片广袤的土地之上只住了大约250万人，极少有人类活动，也没有特别重要的农业价值，提供了充足发展太阳能电厂的土地，特别是比光伏太阳能板占地面积较多的聚光太阳能热发电（concentrated solar power，CSP）。

壹 阳光充足且靠近欧洲的天时地利

而纵览全球各地的太阳能发电潜力，撒哈拉可谓得天独厚。一方面，此地从太阳获得的单位面积能量，几乎是全球最高的位置，每平方米可高达每年2800kWh。

另一方面，北非与欧洲只有一个地中海之隔，建设输电设施成本较低——事实上，目前摩洛哥与西班牙之间已有两条大约长30公里的贯通电缆，第三条正计划在2026年前开展建设。

这种先天的地理优势，更有欧洲本身的产业优势加持。由于欧洲相对有较长且不齐的海岸线，适合海上风力发电，而且欧洲多国重视洁净能源的传统也加强了跨海电网连接互补长短的需要，全球除中国以外的80%海上电缆市场都掌握在欧洲公司手中，便于铺设跨地中海的电网，能解决北非输出多余电力的问题。

事实上，早在2009年，就已经有科学家和其他私人投资者在德国组成了一个名为“DESERTEC”的基金会，推动北非太阳能和风能发电，再通过跨地中海电网出口到欧洲的倡议。当中，他们按2005年的全球耗电量估算，其实只要大约9万平方公里面积的CSP发电装置，已能足够供应全球耗电需要——这个面积尚不足撒哈拉沙漠面积的1%。

与传统光伏太阳能板不同，CSP的原理是用镜子将太阳光反射聚集在一点之上，加热某物质再推动涡轮发电。

根据国际可再生能源机构（IRENA）2019年的报告，从2010年到2017年，中东和北非国家的太阳能电力产能已增加了14倍。当中的一些发电成本也与太阳能堪足比较，而且不用面对国际能源价格浮动的风险。比如摩洛哥的瓦尔扎扎特（Ouarzazate）太阳能发电厂尚在兴建的第四期每度电的成本大约为5美分，而其前三期的一度电售价也不足0.2美元。

贰 沙漠变绿洲，会有副作用吗？

除了发电成本有竞争力外，前面提到的2018年《科学》期刊论文，更提到在撒哈拉沙漠大规模兴建太阳能电厂，将带来“气候回馈”效应，使得撒哈拉沙漠重现生机。

由于太阳能板反射太阳辐射的能力远远比沙弱，因此在沙漠上大规模铺设太阳能板，将会增加沙漠的温度，使空气上升，造成低气压，引来周边海洋较湿润的空气流入、上升、造成降雨。降雨增加又将增加沙漠上的植被，植被则会增加沙漠的吸热能力和水份蒸发，因增加降雨。

如此往复来回，将使撒哈拉沙漠变成一个更加湿润的环境。这可算是撒哈拉太阳能发电厂的最佳副作用。

文章模型显示，当撒哈拉沙漠20%面积都变成太阳能农场后，这种回馈效应就有可能发生。

叁 全球性的气候影响

虽然这个“撒哈拉太阳能发电救世界”的梦想看起来非常完美，不过看似完美的计划背后，往往都有现实中的一些担忧。

2020年就有另一批学者发表论文，指出在撒哈拉大规模发展太阳能对全球气候将会有负面影响。根据他们的估算，如果20%的撒哈拉沙漠都建成太阳能电厂，撒哈拉沙漠气温将会上升1.5℃，并导致全球额外升温0.16℃。由于全球升温并不平均，这将会导致北极冰山融化加剧，并使得全球升温变暖。

同时，这一研究显示撒哈拉沙漠的新热源将使集中在南美洲亚马逊森林和非洲刚果盆地森林的降雨住北移动，造成亚马逊平原出现干旱，而其损失的雨量几乎与撒哈拉新增的雨量相当。这种改变也会为北美和东亚带来更频繁的飓风。而由撒哈拉沙漠由风吹穿越大西洋的沙尘一直是亚马逊森林的重要养分来源，撒哈拉的绿化有可能会以亚马逊的“去森林化”为代价。

上述的这些模型推想讨论所突显出来的，是气候系统中的各个元素环环相扣，任何改变会带来什么具体的影响，未必能预先准确测度。

然而，这些模型中20%撒哈拉沙漠都变成太阳能电厂的假设，在现实当中难以实现，而且即使撒哈拉要发展成大型太阳能农场，其主要供应对象也只在本地与欧洲，没有这么大的需求。

因此，这些宏观的气候影响，虽然值得参考，却未必能切合未来的可能发展。

肆 沙漠太阳能的现实限制

不过，撒哈拉太阳能发电厂的倡议，的确会面对不少现实限制。首先，撒哈拉沙漠的交通设施严重不足，目前能通行南北的也只有大约4条主要干道，要在该地兴建太阳能电厂和相关输电设施的先决条件将会是价格高昂的其他基建投资——这也许解释了上述摩洛哥的太阳能农场只在沙漠之边，而并非真正建在沙漠之中。

其次，太阳能农场的用水量也决定了非常缺水的撒哈拉沙漠难以集中一处大规模发展太阳能。例如摩洛哥的瓦尔扎扎特每年用水就高达300万平方米。

同时，撒哈拉沙漠覆盖的多个国家都有严重的恐怖活动和政治不安，这明显也限制了当地在短期内发展太阳能的可能。而且，欧洲人到当地兴建太阳能农场供应欧洲这件事本身，就极有殖民者夺取殖民地资源的影子，要让当地人接受此等计划将面对另一系列的政治困难。

当然，即使撒哈拉不能铺满太阳能板，这也不代表撒哈拉国家不应寻求发展太阳能。在区内政治较为稳定的摩洛哥，其瓦尔扎扎特发电厂的年净产电量就占了其全国总消耗量超过4%，而这只是一个太阳能农场而已。如果同类的发电设备能够在不同的可行区域推展，其对当地经济、能源需求和减排目标的影响也将是非常可观的。

撒哈拉的太阳能，解救不了全球的气候危机，也大概解决不了一水之隔欧洲的洁净能源需求，却毋庸置疑是应对全球暖化的重要项目。

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