美國Vox.com網站近日刊文稱,能源的將來必將屬于太陽能。作者大衛˙羅伯茨以為,太陽能光伏發電最終會主宰全球能源體系,而這只是早晚的問題。由于,光伏發電與其他任何發電方式都不同,只要它才契合21世紀的需求。
無獨有偶的發電方式
文章指出,光伏發電與其他發電方式有一個至關重要的區別:其他任何商業化的發電方式采用的都是大致相同的做法,即轉動渦輪機。煤炭、自然氣與核能發電只是用不同的方式使水沸騰,產生蒸汽,從而轉動渦輪機;風力發電用風轉動渦輪機;水電站則是靠流水轉動渦輪機。旋轉的渦輪機為發電機提供機械動力,而發電機又將機械動力轉化成電流。
光伏發電的工作原理則不同:它是把太陽光直接轉化成電。在光子的作用下,半導體外表的電子呈現松動,構成電場,從而產生能夠被電線獲取的電動勢。這一區別貌似只是技術上的,但實踐上它的影響十分嚴重,使光伏發電具備了三種明顯優勢。其一,太陽能電池的任何局部都不運動,因而運用和維護本錢很低,只需堅持清潔就行了。其二,太陽能電池不運用燃料,因而燃料費為零,一旦過了投資報答期,除去低廉的運維費用,就能夠享用免費電力了。其三,太陽能電池發電過程中不產生任何污染。
無處不在的散布式能源
文章稱,光伏的另一個重要特性是能夠高度分散地發電。只需有陽光映照的中央,局部陽光就能夠用來提供能源。不過,這種方式產生的能源不會很多。事實上,太陽能的疑心論者常常稱該特性是光伏發電技術的短板,以為要集中足夠的能源用于工業文化的運轉,必需在廣袤的土地上鋪滿太陽能電池。在他們看來,要集中足夠的可再生資源為工廠、醫院供電是不可能的,所以能源的將來還得靠化石能源或核能等集中式能源。這其實是一種錯誤的見地。久遠而言,散布式發電將是太陽能的優勢,而非弱點。
隨著光伏發電技術的進步,光電轉化率不時進步,太陽能電池的體積也越來越小。往常,太陽能電池開端與各種東西融為一體——從建筑、屋頂,到道路、公交車站以及背包。
作者預測,經過二三十年的開展,體積小、模塊化、高效率的太陽能電池將天經地義地嵌入一切新建的根底設備,包括樓房、橋梁、停車場和車輛等。光伏自身將不再是一種產品,而是其他產品的常見特征。同時,儲能設備也將變得更廉價、更小,并能更好地與其他產品交融,這樣,不連續地搜集和釋放少量能源就很便當了。
此外,能源的轉移也將愈加散布化,以便充沛應用各處的太陽光。例如,不久以后,普通消費者只需把電動車停在正確的位置,不經過電線就能給車充電。經過幾十年的開展,無線充電設備將愈加高效、小巧。在城市根底設備中,無線充電安裝將無處不在。在路沿、長椅和公交車上,太陽能不停地被搜集、貯存,人們能夠隨時給各種電子產品充電。能源將在人們所處的環境中普遍散布。
文章預言,就像我們今天希望一切設備都連上互聯網,上載和下載信息一樣,將來我們或許等待一切設備和設備都與散布式能源網相連,搜集、貯存和共享太陽的能量。
原標題:為什么太陽能將主宰全球能源體系?