迪拜将成为太阳能的全球领导者

在最近一个迪拜沙漠温暖的夜晚，政府部长和企业领导人聚集在一起，标志着太阳能领域的一个重要里程碑，这一里程碑具有全球意义。穆罕默德·本·拉希德·阿勒马克图姆太阳能公园（又名MBR太阳能公园）的新阶段开始了。聚集在一起的人群与大号空调帐篷中的标尺一样的太阳能公园同名。

MBR位于迪拜市以南30英里处的Seih Al-Dahal沙漠中，现在是由数以千计的太阳能电池板组成的阵列，其传播范围可扩大并持续增长。它是世界上最大的太阳能公园，2016年实现了世界上最低的太阳能发电价格。因此，这似乎是迪拜的一个合适的设施，迪拜是一个小小的酋长国，在知名度和奇观性方面s壮成长。

这次活动以阿拉伯舞蹈团和大屏幕动画演示为结尾，是太阳能公园三期工程第一阶段的开幕式，将200MW的800MW光伏第三期投入使用。正是这一阶段，通过拍卖实现了最低的平均电力成本（LCOE），突破了每千瓦时（kW / h）2.99美分的门槛。它是由阿布扎比·穆巴达拉投资公司的子公司Masdar和法国公司EDF Group通过其子公司EDF Energies Nouvelles建造的。

从最大到最小

迪拜以第一而闻名，拥有最大和最高的建筑，现在希望以最小的建筑而闻名。根据其《 2050年清洁能源战略》，阿联酋将努力成为可再生能源的世界领先者，并使迪拜成为世界上碳足迹最小的城市。MBR将在这一愿望中发挥重要作用。它凭借独立发电商（IPP）模型创下的单个站点的世界纪录，而拍卖降低了成本。

第三阶段的其余阶段将于2020年完成。800MW阵列将由超过80万个自清洁太阳能电池组成，这些太阳能电池将保持高性能。它具有先进的太阳能跟踪系统，该系统跟踪太阳，以提高发电效率。机器人清洁是一种干燥方法，每年仅需加水两次。

MBR太阳能公园的一期工程于2013年完成，发电量为13兆瓦，其后的一期200MW光伏工程于2017年完成。目前的第三阶段将是700兆瓦的第四阶段，这是世界上最大的聚光太阳能发电（CSP）项目，于2017年授予沙特阿拉伯ACWA电力和中国上海电力的财团。其第一阶段计划于2020年末投入服务。

700MW的CSP将结合两种技术：600MW的抛物面盆设施和100MW的太阳能塔（世界上最高的塔为853英尺-周围的镜子将光束照射到塔上，该塔聚集热量以产生蒸汽来发电）。拍卖使该阶段在2017年实现了CSP设施的世界最低LCOE，为每千瓦时7.3美分。该综合大楼将覆盖近15平方英里。

CSP设施将为迪拜不断增长的太阳能产品组合增加重要的存储容量。使用熔融盐储热液，它将全天达到15个小时的存储容量，这意味着即使日照很少或没有阳光，也可以将太阳能作为日间可调度的太阳能泵入电网。

太阳能市场份额上升

新增加的200兆瓦，再加上目前正在运行的前两个阶段，意味着迪拜现在利用可再生能源发电约4％。但是，这一小份额将在第3阶段和第4阶段显着增加，这将为MBR提供1,700MW的电力。MBR太阳能公园计划在2030年之前达到约30平方英里的总容量5,000MW。

庞大的太阳能公园建成后，将为迪拜实现其可再生能源目标奠定良好的基础。迪拜综合能源战略预计，到2030年，太阳能将占阿联酋能源结构的25％，而天然气的比例将下降至61％（其余为核能和清洁煤）。进一步看，《 2050年迪拜清洁能源战略》计划到2050年迪拜总电力输出的75％来自清洁能源。由于阿联酋的风能资源很少（南风太偏，风大），因此大部分来自太阳。

从4％上升到75％令人望而生畏，但研究挑战的专家认为这可以实现。迪拜的总装机容量，包括新的燃气，煤炭和太阳能，到2020年将达到13,000兆瓦。随着第3和第4阶段的到来，太阳能将从占总数的4％上升到约13％。展望到2030年的另外10年，假设需求每年以大约3％的速度增长，并且迪拜电力与水务局（DEWA）的峰值需求估计保持20-30％的利润，那么总装机容量将达到20,000兆瓦。然后完成的MBR公园将提供全部25％的水。

多数民众赞成在正确的目标。但是展望2050年，有必要看到迪拜在阿联酋总体能源目标方面面临的挑战。根据阿联酋首个能源战略《 2050年能源计划》，整个阿联酋设定了2050年可再生能源占44％的目标，其中主要来自太阳能。其中包括迪拜和阿布扎比，后者在艾因附近沙漠中的Shanhan大型太阳能项目的出价均打破了纪录。

史蒂芬·格里菲斯（Steven Griffiths）是阿布扎比哈里发科技大学研究与开发高级副总裁，他认为，要实现2050年阿联酋的清洁能源目标，该国的总装机容量可能需要增加到装机容量高达110吉瓦，其中迪拜约占30％。因此，假设迪拜实现其自己的清洁能源目标，并将其作为阿联酋更广泛议程的一部分，那么到2050年，阿联酋的总发电量可能会增加到约30 GW，这意味着阿联酋将需要建造四个MBR太阳能公园才能实现其目标（假设每个都有5GW的容量）。

格里菲斯（Griffiths）对迪拜的替代能源计划进行了研究。他说，酋长国将从屋顶安装中获得几吉瓦的电力，但是最有效和最重要的部署必须来自公用事业规模，才能实现其2050年实现75％清洁能源的目标。

“他们将需要继续用面板填充沙漠，”格里菲斯说。他补充说：“为了实现高效维护，请使用自主机器人系统对其进行清洁，这与阿联酋在能源领域应用人工智能的兴趣相吻合。”

迪拜Qamar Energy首席执行官Robin Mills对阿联酋的前景感到乐观，“到目前为止，他们已经步入正轨，并且假设迪拜希望获得与《清洁能源战略》所述相同的太阳能比例，那么它可能需要建造500-600座到2050年，每年的太阳能发电量为MW，”他说。“这似乎很容易实现。”

储存阳光

当然，这不仅仅是简单地增加新的太阳能发电量，而是更大的挑战。格里菲斯领导下的新研究中心-哈里发大学高级电力和能源中心的研究人员正在期待阿联酋实现其高可再生能源目标时会发生什么。

他说：“正在全盘弄清楚如何以最佳方式处理间歇性问题，致力于为传输，分配和储能创造长期解决方案。”

格里菲斯（Griffiths）认为，对于阿联酋而言，当可再生能源的发电量超过20％时，将达到一个重要的里程碑。那时，对于间歇性太阳能而言，实现最佳的电网平衡非常重要，他认为CSP（不一定是锂电池）可以长期存储。但是随着份额的不断增加，他和他的研究人员预计对仍在开发中的技术的需求。

他说：“当我们开始获得高比例的可再生能源时，当谈论40％的清洁能源时，这就成了需要跨季节输送能源的存储问题。格里菲斯（Griffiths）认为这是在2040年左右发生的，那时可再生能源在阿联酋能源结构中占很大比重，需要大规模的季节性存储。

他说：“在KU，我们有一个相当大的CSP研究计划，因为我相信带存储的高温，高效CSP的长期价值。”“此外，液流电池在季节性存储方面具有竞争力，因为它们可以提供大量的能量，而与电源分离。”

他们正在使用超大型液流电池进行工作，当与CSP结合使用时，它们可以提供一种存储方法来满足冬季需求，并且由于冷却需求而使电力需求高得多时，可以将能量输送到温暖的季节。从长远来看，格里菲斯认为氢的不同应用将很重要。Hes现在从事季节性存储建模。

他还仔细研究能源需求，不仅关注效率，还关注诸如区块链之类的新兴技术，作为消费者进行分布式能源交易的一种方式。他说：“需求方面非常令人兴奋。”“我认为使用支持修改需求模式以满足可用能源的数字技术将是革命性的。”

最终，他认为所有阿联酋航空都需要开始作为一个网格进行协作。但他说，随着技术发展如此之快，为实现该国的统一目标，长期战略下的五年计划和实施周期将是必要的。

离MBR太阳能公园不远的是正在建设中的2020年世博会，迪拜为此寄予了很多希望。它应有助于推动阿联酋经济及其名声。世博会将依靠MBR太阳能公园提供的464兆瓦清洁能源专用供应。因此，这将是第一个满足至少一半可再生能源需求的博览会。这是迪拜的又一个第一。