改革开放30年来西藏开发利用新能源纪实

架起通向新生活的“金桥”

    西藏太阳能资源居全国首位、也是世界上最丰富的地区之一。全区大部分地区太阳能辐射年均达6000-8000兆焦耳/平方米，超过同纬度平原地区一倍左右。同时，西藏日照时数也是全国的高值中心，全年平均日照时数在3000小时左右。另外，西藏太阳能直接辐射占总辐射的56%-78%，高出平原地区40%左右。

    一直以来，西藏得天独厚的太阳能资源，一直没有得到开发利用。从西藏和平解放到上世纪70年代中期，西藏太阳能资源逐渐得到利用，但规模很小，收效甚微。西藏农牧区地广人稀，百分之八十以上的地段植被稀疏，农牧民烧水做饭、取暖仍以畜粪、薪柴，草皮等为燃料。无电区的农牧民仍以酥油灯、煤油灯和蜡烛照明，在步入现代文明的时候，仍无条件收看电视节目。

    为结束拥有“太阳能”这个金饭碗而“讨饭吃”的现实，自上世纪80年代起，在自治区党委、政府的亲切关怀下，在自治区科技厅的直接领导和各兄弟单位的大力支持下，西藏能源研究中心全面研究和开发利用太阳能资源，在太阳能转化、造福西藏人民等方面迈出了可喜的步伐，取得了丰硕的成果和骄人的成绩，让取之不尽、用之不竭的太阳能为西藏各族人民造福。近30年来，西藏能源研究中心的科研人员完成了数十项国家、自治区重点科研项目。其中，“西藏太阳能资源综合开发与利用”获国家星火二等奖；“太阳能金属相变蓄热炉”获国家发明二等奖；“无机水合盐应用于太阳房的研究”项目获自治区科技进步二等奖；“西藏太阳能沼气应用研究”获自治区科技进步一等奖等重大科技成果。先后在国内外专业刊物上发表论文数十篇，开发出具有自主知识产权的“松赞”牌系列太阳能产品。西藏能源研究示范中心通过认真调查分析全区能源结构和太阳能利用现状，借鉴国内外在太阳能利用技术的经验，结合我区实际，实施了“阳光计划”、“科技之光”、“阿里光电计划”、“村村通电先导项目”等太阳能推广应用和研究示范项目。太阳能资源综合开发利用，使17余万人依靠光伏发电圆了几代人梦寐以求的电灯梦，近50万农牧民因使用各种太阳能产品而受益，有效地改善了人民群众的生产生活条件。从此，红太阳变成“金太阳”，农牧区群众，尤其是无电区群众，生活质量大为改观。

    从拒绝接受到喜欢太阳能灶

    上世纪80年代，西藏能源研究示范中心针对我区群众生活缺乏燃料的实际，引进了太阳能灶。但在推广的过程中，遇到了阻力，西藏能源研究中心的科技人员挨家挨户送太阳能灶，农牧民群众不愿意接受。面对这种情况，西藏能源示范研究示范中心的科技人员深入群众中，耐心地向群众讲解。与此同时，科技人员对引进的太阳能灶进行改造和自主研发。到目前为止，太阳能灶技术已基本成熟，科技人员由点到面，在全区范围内推广太阳能灶，到目前已达26万台左右。日照正常情况下，新改进的太阳能灶，15分钟可烧开3.8公斤水，每年每户可节约柴火1000公斤。在不断改进太阳能灶的基础上，西藏能源研究中心组织科研力量开发研制出了便携式、折叠式轻便太阳能灶。因成本低、使用方便，太阳能灶很受群众喜爱。

    太阳能热水器开发利用效果显著

    太阳能热水器是太阳能利用产业发展的主要内容之一。西藏能源研究示范中心引进太阳能热水器，根据高原气候条件和原产品的缺陷，因地制宜开展、改进工作，成功解决了热水器的防冻、炸管，老化和漏水等问题，其技术日趋成熟，并形成一定的产业规模，拥有相应的市场。2007年在拉萨的一些居民小区、宾馆采用与建筑物相结合的集中集热方法，进行大面积热水供应。太阳能热水器因便于管理、操作方便、热利用率高，成本低廉而深受市民群众欢迎。

    据统计，目前我区推广太阳能热水器已达40万平方米，既方便了群众洗热水澡和生活用热水，又节省电力，减少了其它能源的消耗。

    被动式太阳房开发研究进展迅速

    被动式太阳房是一种完全通过建筑朝向和周围环境的合理布置、内部空间和外部形体的巧妙处理，以及材料、结构的适当选择、集取、蓄存、分配太阳能的建筑。上世纪九十年代，在西藏阿里地区、那曲地区得到广泛利用的太阳能阳光房，即采用上述的被动式太阳房技术。

    2007年，西藏能源研究中心在我区的部分学校、民房建筑进行了被动式太阳房技术和建筑保暖措施相结合的实验。实验表明，采用以上技术后，被动式太阳房室内温度至少比室外高10℃，基本满足教室冬季采暖要求。同时，被动式太阳房的改造成本不超过学校建造成本的20%。被动式太阳房解决冬季采暖问题，不但节省能耗，而且清洁干净、省工省时，使居民的居住环境和学生学习环境大为改善。截至目前，我区推广被动式太阳能暖房、温室、牛羊暖圈等300万平方米，是全国太阳能应用率最高，应用面积规模最大，用途最广泛的省份。

    太阳能供暖技术开发利用前景广阔

    西藏高原拥有丰富的太阳能资源，具有发展太阳能供暖得天独厚的自然条件。西藏缺乏煤、天然气、石油等石化燃料资源，远距离运输石化燃料，燃烧获取热量代价高昂，采用电加热来供暖代价更高。而利用太阳能中高温集热技术不仅能够解决上述问题，而且还能带来可观的社会和经济效益。

    2007年，在拉萨成功示范的基础上，西藏能源研究示范中心在那曲地区政协办公大楼示范、建设了一套太阳能集热面积300㎡、供暖面积近1000㎡的太阳能供暖系统。经过半年多的试运行，“太阳能供暖技术”在高寒、高海拔的那曲地区示范获得成功。

    据初步统计，太阳能供暖系统一个采暖季平均每平方米的运行费用为3元，是电锅炉供暖系统的6%，燃油锅炉供暖的7%。实践证明，太阳能供暖系统具有良好的经济效益和推广运用前景。

    太阳能光伏发电开发应用广泛

    西藏自治区成立后，逐步发展小水电，以解决农牧区供电问题。但西藏农牧区地域辽阔，农牧民居住分散，行政村之间相距较远，小水电站覆盖有限。利用太阳能，建设太阳能光伏电站，是解决无电区群众生活用电难题的有效途径。从上世纪80年代中期开始，我区陆续开展了太阳能技术研究和推广工作，研究领域涉及无电地区群众生产生活的方方面面，利用太阳能光伏发电技术，解决了无电地区群众生产生活用电需求，利用太阳能无人值守光伏水泵提水技术，解决了农牧区人畜饮水和野生动物饮水难问题。经过科研人员的多年努力，太阳能光伏发电应用技术已更加成熟，从单一的太阳能照明产品发展到多用途、多功能、多元化系列产品，更加贴近群众生活，并逐步向兆瓦级太阳能光伏电站与供电网络并网送电缓解城市用电需求方向发展。到2007年为止，西藏光伏发电的累计安装量已超过9MWp，约占全国太阳能光伏发电装机总量的13%，居全国第一。

    自1990年开始，国家先后在西藏实施了几个影响力很大的光伏发电项目，如国家电力公司（原电力部）的“无水能无电县电力建设计划”，国家发改委、科技部和电力部共同投资的“西藏阿里光电计划”，广播电视总局的“村村通广播电视工程”，以及国家发改委的“送电到乡”工程等。此外，还有青藏铁路、气象台站、光缆通讯以及驻藏解放军边防哨所、武警部队、公路系统等也都大量采用太阳能光伏发电。

    2007年，通过中国科学院——地方政府科技合作渠道，西藏能源研究示范中心与中科院电工研究所合作，在拉萨市的堆龙德庆县、当雄县4所无电学校示范、建设了4座独立型太阳能光伏电站，通过关键设备研制、系统优化和电站的建设，获取并积累系统运行数据。西藏高原地区太阳能光伏电站的推广应用和关键设备成功的研制可为今后解决西藏乃至我国西部其他地区的无电学校的用电问题，提供技术支持，项目研制、开发的控制逆变设备同样可用于农村无电村的电气化。

    风能利用成绩斐然

    西藏不光拥有丰富的太阳能资源，还拥有丰富的风能等自然资源，西藏能源研究示范中心根据太阳能资源、风能资源各自的优势和缺陷，引进技术，集成创新，探索出具有西藏高原特点的风-光互补发电技术。单独利用风能资源单独发电或单独利用太阳能资源发电在资源利用上有其自身的缺陷。风-光互补发电技术是将风能资源、太阳能资源进行优势互补，弥补了风能和光能由于气候季节性变化而产生的能源缺失，同时，风-光互补发电技术可以充分利用土地资源，风力发电设备利用高空风能，光伏发电设备则利用太阳能，实现地面和高空的合理利用。风-光互补共用一套送变电设备，降低了工程造价，同一套经营管理人员，提高了劳动效率，降低了运行成本，风-光互补发电系统的造价低，技术成熟。

    2007年，在自治区科技厅的直接领导下，西藏能源研究示范中心联合中国科学院电工研究所通过实施国家科技部科技计划项目——《独立运行中小型风-光互补发电系统示范及推广》，与当地的科技人员和相关部门一道，在那曲县扎西乡、那曲县孔玛乡，完成了装机容量分别为15KW、8KW的两座风-光互补电站示范建设工作。

    风-光互补发电系统由风力发电机、太阳能电池板、蓄电池和控制逆变器构成。核心技术是围绕风力发电和太阳能组件对蓄电池充放电进行自动控制，实现风能和光能利用的优化组合。项目在具体实施时，在系统中安装了一套数据采集和存储系统，包含配套的软件，可实时采集上述系统运行数据和温度、辐照、风速等气象数据，存储系统可连续存储半年的数据。数据采集系统为后续研究和系统优化提供了基础。

    太阳能沼气技术开发利用成绩骄人

    上世纪70年代，科技人员在西藏拉萨堆龙德庆县和山南等地区，对西藏地区引进、示范沼气技术进行了一些探索性研究，由于西藏地区海拔高，气温低，温差大，加上当时的沼气技术还不成熟，导致项目以失败告终，因此，一些专家断定，在西藏不宜发展沼气。面对这种不利局面，西藏能源研究中心的科技人员不气馁，认真总结经验，经过区内外科技人员的不懈努力，自2004年开始，科技人员在日喀则、拉萨、山南等地（市）逐步开展了太阳能——沼气技术的示范研究工作，并成功产气。西藏能源研究中心还针对西藏海拔高、气温低等高原环境特点，在引进沼气池型的基础上，研究出了适宜西藏地域特点的“圆柱型水压式沼气池型”，同时，利用太阳能热利用技术为沼气池增温和保温，解决了产气少、发酵慢等技术难题，使太阳能——沼气池在西藏高原生根开花，该项目被自治区评为科技进步一等奖。

    2007年，为了在沼气发酵原理上进一步研究、探索，在成功示范的基础上，西藏自治区能源研究示范中心与农业部沼气科学研究所共同承担了自治区重点科技计划项目——《西藏地区沼气发酵原料配比研究——西藏地区沼气优良菌种培育研究》，在“秸秆和畜禽粪便最佳比例关系，最佳沼气发酵碳氮比”，“低温、高寒厌氧生境样品采集、菌种的选育”、“研究低温条件微生物菌群的营养需求”和“生长刺激因子”等四个方面进行重点攻关、寻求突破。

    经过一年的研究、试验，项目组初步分离到低温产甲烷菌和厌氧纤维素分解菌各3个富集物，探索出了粪草的最佳比例为1：2。实验组沼气池启动时间缩短为3-5天，而对照组沼气池启动时间平均为7天左右。这为沼气在西藏的进一步推广奠定了坚实的基础。

    截至2007年底，西藏能源研究中心在日喀则、山南、林芝、昌都、拉萨等地（市）已建成8——12立方米不同容积沼气池1180座，总池容积10000多立方米，解决了844户农牧民群众的生活燃料和吃菜难问题，受益人员达50***人。在进一步改进沼气池的基础上，形成沼气——太阳能——养殖——种植——厕所（四位一体）的系统生态工程。这一系统生态工程，解决了西藏农牧民群众的生活燃料供应问题，促进了西藏高原生态环境的保护工作。

    拉萨市城关区夺底乡二村村民达琼一家，已经尝到了使用沼气的甜头。未建沼气池前，全家一年生活所需的牛粪、柴火等燃料要装两大汽车，一家人为此要付出近两千元钱，这给本不宽裕的家庭带来沉重的经济负担。2005年9月，在西藏能源研究示范中心科技人员的帮助下，他家建起了一座12平方米的沼气池，并顺利产气。之后，科技人员手把手地教他掌握沼气池的操作技能和管理方法。因操作得当，几年来，这座沼气池每天产气1立方米多，他们一家每天除做三顿饭外，还烧牛奶等。达琼高兴地说，建沼气池就是好，既卫生、又方便，每年节约柴火费近2000元。太阳能沼气塑料温室大棚种的菜，自己吃不完，拿到街上卖，每年要增加收入4000元。过去，做饭时烟熏火燎，费时费力。现在，开关一打，蓝色火苗喷出，火力强，做饭省时省力。我们的日子过好了，全靠共产党。要是在旧西藏，谁管我们的死活。科技人员***送技术，我打心眼里感谢他们。

    大中型集中式供气沼气站技术成熟

    按照自治区科技厅“多出成果、多出人才”的科技工作发展要求，结合《西藏自治区薪柴替代能源发展规划（2006-2010）》、《西藏自治区农村沼气建设规划（2006-2010）》等相关规划的指导思想，西藏能源研究示范中心同全区的沼气科技人员加强合作，利用内地成功的经验、技术，在集中供气沼气技术应用、示范领域已有新突破和创新。

    2007年10月，山南地区科技局通过与农业部沼气科学研究所合作，完成了“乃东县昌珠完小中型沼气试验示范”项目，成功地在山南地区乃东县示范、建设了一座200立方米的集中供气式沼气站。项目成功实施后，不仅为昌珠完小480余名师生解决了50%的生活燃料供应，每年还为该校节约燃料费约6.5万元。

    2008年，在自治区科技厅的支持下，西藏能源研究示范中心申报的《西藏高原国家生态安全屏障保护和建设关键技术研究与示范——西藏农牧区可替代能源技术与示范》课题中“大中型集中式供气沼气站”研究与示范项目，得到了国家科技部“国家科技支撑计划”批准立项。项目的实施，对于探索农村能源替代路子，提高可替代能源技术水平，促进高原生态环境保护，推动农牧区的种植业和养殖业的发展，实现农牧业生态的良性循环和可持续发展，改善农牧民群众生产生活条件具有重要的意义。

    中—意能源研究合作成效显著

    2004年，西藏能源研究示范中心提出了进一步开发利用西藏太阳能资源的思路，得到国家科技部国际合作司的高度重视，意大利环境与国土部对此十分关注。同年9月，国家科技部、意大利环境国土部与西藏自治区科技厅在拉萨联合签署了建立“中-意能源环境合作基金”支持西藏实施太阳能、地热能等可再生能源的开发利用项目。协议签定后，作为第一期启动项目，由中方的西藏能源研究示范中心、北京太阳能研究所与意大利的EniPower S.p.A.公司共同开始实施《西藏太阳能培训与服务》项目。

    在国家科技部国际合作司的关心和大力支持下，项目组在西藏建立了太阳能培训与服务中心，通过建立培训基地、配备教学及实验设施、引进先进的太阳能检测技术、人才，培养和壮大了西藏本地的新能源技术队伍；通过建立太阳能光电和光热的服务机构，为西藏全区的光伏电站提供技术咨询、保养、维修等服务。西藏太阳能培训与服务中心建成后，成为西藏第一家太阳能培训和技术服务基地，为西藏培养太阳能技术人员，广泛开展国际和国内科技合作与技术交流，为促进西藏的新能源产品达到国际先进水平，提供了必要的平台和技术条件。

    西藏能源研究示范中心为我区充分利用太阳能资源做了大量卓有成效的工作，为西藏各族人民带来了福音，提高了人民群众的生产生活质量，保护了高原脆弱的生态环境。他们的功绩，山川原野作证，人民不会忘记，历史不会忘记。