爱华网上述两种太阳能发电技术都还没有完全发展成熟，因此，该计划在2020年以前，将对它们同时进行大规模开发。多种太阳能技术的组合使用，或许更符合经济学的要求。
4．2100年的远景 按照该计划，到2100年，包含交通耗能在内的全美能量总需求将达到14亿亿Btu，发电装机容量将是目前的七倍。届时，美国所有的电力供应和所消耗能量的90%，都将由以太阳能为主的可再生能源提供。在春季和夏季，太阳能基础设施将产生足够的氢，除了满足90%的交通燃料需求以外，还将取代在压缩空气涡轮中起到辅助作用的少量天然气。此外，480亿加仑的生物质燃料将补足余下10%的交通能量需求。与能量有关的二氧化碳排放量将比2005年减少92%。 二、中国的太阳能利用前景 到本世纪50年代末，中国将实现高度现代化，届时人口达15亿，人均用电量约6000度，总用电量约9万亿度。 其中，各种电能的供应结构大体如下：水电4亿千瓦，年利用4500小时，供应电能为1.8万亿度。可设核电提供的电能占总电能的20%，则其供应电量1.8万亿度。风能装机5亿千瓦，年利用3000小时，年发电量为1.5万亿度。利用生物质能4.5亿吨（约合3亿吨标煤），年发电量1万亿度。以6亿吨标煤（约合原煤8.4亿吨）用于发电，年发电量2万亿度。 以上五项总计8.1万亿度，其余约1万亿度的电量由太阳能提供，如设年利用1500小时，则太阳能电站需装机约6亿千瓦。 1．中国太阳能资源较为丰富 中国各地太阳能辐射年总量大致在80-200千卡/平方厘米年之间。140千卡/平方厘米年的等值线的走向和森林与草原分界线大体一致，它将全国分为西北与东南两大部分，西北高于东南。这是因为西北受干旱大陆性气候影响，降水少，晴天多，所以其接收的太阳总辐射较东南高。 中国不同地区太阳辐射的年总量在分布上差异很大，但是，总地来看，中国太阳能资源十分丰富的地区占全国总面积的2/3以上。 中国各地根据不同条件，已发展了太阳灶、热水器、制冷取暖、温室、发电等利用方式，节省了一定数量的燃料。其中尤以太阳能热水器最为普遍，年产热水器面积1000多万平方米，累计已达两亿平方米左右，目前中国是世界上生产太阳能热水器最多的国家。 由前述第一节的介绍可知，近十年以来，在大规模集中利用太阳能的技术方面，进展很快，已离根本性的突破相距不远。对此，中国与世界先进水平的差距很大，特别是在工程放大和产业化方面，差距尤为明显。这是一个亟待考虑和解决的战略性课题。下面为中国太阳能的开发和利用作一个初步的设想。 2．大规模集中式的太阳能利用 先看太阳能光伏电站。中国大规模光伏电站的首选场地应为腾格里沙漠。它位于雅布赖山与贺兰山之间，面积约4.3万平方公里（其中3.3万平方公里位于内蒙，其余1万平方公里分属甘肃和宁夏），南临黄河，北至中蒙边界。该区域地势平坦，降水量100-150毫米；全年100C的积温在3300-3400度，属于中国光照条件最好的地区之一。 根据前述第一节所提供的参数，只需在腾格里沙漠开辟出2万平方公里的面积，就可使其光伏电站的装机达到7.7亿千瓦；如年利用1500小时，则总发电量为1.16万亿度。如向西拓展至巴丹吉林沙漠（4.4万平方公里），还可开辟出不少于2万平方公里的面积；在总计4万平方公里的沙漠上可装机15.4亿千瓦，年发电总量2.3万亿度。 这个大面积光伏电站的选址还有以下几大优点：其一，它与中国蒙宁陕晋的煤炭、油气基地和火电基地相毗邻，较易解决贮能问题。其二，可以就近利用中国西电东送的北线，不需建设新的高压输电线路。其三，它位于中国陆上风能最佳区域的南缘——世界上最佳的北纬西风环流带，可实现风光互补发电。其四，如需建设太阳能聚光电站，使用蒸汽轮机发电，可就近从黄河取水，水源有充分保障。 关于储能。7.7亿千瓦的腾格里光伏电站，需配有约40亿立方米的存贮空间。就现有的资料可知，仅山西省就已累计采出煤炭数十亿吨，其已废弃的矿井就够压缩空气存贮空间的大半之用。如展望未来二三十年，这就更不成为问题。 关于风光互补问题。在上述北纬西风环流带内的中国诸省区，10米以下高度内的可开发风能约有2.5亿千瓦，如展高至40-50米的高度，其可开发的风能将超过5亿千瓦。内蒙古中西部是中国惟一连成一片的太阳能和风能都丰富的地区。2两种能源出现的最大值和最小值的时间是相反的，恰好补充了两者各自的不足。因此，这里是中国综合利用太阳能-风能最优越的地区。如此，电网的供电负荷将更为均衡，同一单位的存贮空间可供两种能源贮能之用。 再看太阳能聚光（热）电站。新疆的东南部是中国太阳辐射的最高值区，在吐哈盆地、罗布泊一带至少可辟出不少于4万平方公里的面积，建立太阳能聚光（热）电站。由前面相应的参数可知，其总装机可达15亿千瓦，年利用1500小时，发电量为2.3万亿度。 由于塔里木盆地下面贮有数万亿立方米的地下水（大部分为苦咸水，但最近有报道称，在罗布泊下面发现了数百亿方的淡水资源），因此，用太阳能电站抽取地下水，作为储能介质和冷却用水，应无问题。另外，在发电的过程中，可利用蒸汽余热及周边的太阳能光热资源联产淡水，为种植高品质作物提供水源，并可实现对沙漠的大规模改造，其前景无可限量。对此，需作专文讨论，此处不拟细说。 这种模式的开发，还可拓展至塔里木盆地的其他地区，比如台特玛湖一带、盆地南缘。 展望未来50年至100年，中国大规模集中式的太阳能电站面积可逐步发展到8万平方公里以上，总装机30亿千瓦，年发电量约4.6万亿度，占总用电量9万亿度的一半以上。在这个过程中，煤电和核电可逐步收缩至一定规模，以完成电能来源的可更新化。 3．分布式的太阳能利用 展望本世纪中叶，中国农村居民的生活和生产方式也将实现高度现代化。届时：农村人口约为3亿人（其中农业人口约为2亿人左右）；居住在县级市及其以下的小城镇人口约为5亿人左右。这8亿县域居民的建筑屋顶面积总共约140亿平方米。 如在140亿平方米的房顶上安装太阳能热水系统，则可替代约24亿吨标煤。140亿平方米等于1.4万平方公里，以前述每万平方公里装机3.85亿千瓦的一半和年利用1000小时来计算，如在太阳能热水系统上面相隔2米再装一层光伏发电系统，则140亿平方米的面积可装机约2.7亿千瓦，年发电量2700亿度，折合约1亿吨标煤。3 若以高度现代化水平时人均消费能源4吨标煤来计算，则上述8亿人口需消费的能源总量为32亿吨标煤（包括生活和生产的全部用能）。上述双层分布式太阳能屋顶设施所提供的约25亿吨标煤，占32亿吨标煤的78%。若再加上数十亿吨的畜禽粪便所提供的沼气，数亿吨秸秆和分布式的风电系统，则居住在县域8亿人口的现代化能源消费量便可全部由可再生能源来满足。
