美國vox.com網(wǎng)站近日刊文稱，能源的未來必將屬于太陽能。作者大衛(wèi)˙羅伯茨認(rèn)為，太陽能光伏發(fā)電最終會主宰全球能源體系，而這只是早晚的問題。因?yàn)椋夥l(fā)電與其他任何發(fā)電方式都不同，只有它才符合21世紀(jì)的需要。
獨(dú)一無二的發(fā)電方式
文章指出，光伏發(fā)電與其他發(fā)電方式有一個(gè)至關(guān)重要的區(qū)別：其他任何商業(yè)化的發(fā)電方式采用的都是大致相同的做法，即轉(zhuǎn)動(dòng)渦輪機(jī)。煤炭、天然氣與核能發(fā)電只是用不同的方式使水沸騰，產(chǎn)生蒸汽，從而轉(zhuǎn)動(dòng)渦輪機(jī);風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)渦輪機(jī);水電站則是靠流水轉(zhuǎn)動(dòng)渦輪機(jī)。旋轉(zhuǎn)的渦輪機(jī)為發(fā)電機(jī)提供機(jī)械動(dòng)力，而發(fā)電機(jī)又將機(jī)械動(dòng)力轉(zhuǎn)化成電流。
光伏發(fā)電的工作原理則不同：它是把太陽光直接轉(zhuǎn)化成電。在光子的作用下，半導(dǎo)體表面的電子出現(xiàn)松動(dòng)，形成電場，從而產(chǎn)生可以被電線獲取的電動(dòng)勢。這一區(qū)別貌似只是技術(shù)上的，但實(shí)際上它的影響非常重大，使光伏發(fā)電具備了三種明顯優(yōu)勢。其一，太陽能電池的任何部分都不運(yùn)動(dòng)，因此使用和維護(hù)成本很低，只需保持清潔就行了。其二，太陽能電池不使用燃料，因此燃料費(fèi)為零，一旦過了投資回報(bào)期，除去低廉的運(yùn)維費(fèi)用，就可以享受免費(fèi)電力了。其三，太陽能電池發(fā)電過程中不產(chǎn)生任何污染。
無處不在的分布式能源
文章稱，光伏的另一個(gè)重要特性是可以高度分散地發(fā)電。只要有陽光照射的地方，部分陽光就可以用來提供能源。不過，這種方式產(chǎn)生的能源不會很多。事實(shí)上，太陽能的懷疑論者常常稱該特性是光伏發(fā)電技術(shù)的短板，認(rèn)為要集中足夠的能源用于工業(yè)文明的運(yùn)轉(zhuǎn)，必須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(yī)院供電是不可能的，所以能源的未來還得靠化石能源或核能等集中式能源。這其實(shí)是一種錯(cuò)誤的看法。長遠(yuǎn)而言，分布式發(fā)電將是太陽能的優(yōu)勢，而非弱點(diǎn)。
隨著光伏發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步，光電轉(zhuǎn)化率不斷提高，太陽能電池的體積也越來越小。如今，太陽能電池開始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(yù)測，經(jīng)過二三十年的發(fā)展，體積小、模塊化、高效率的太陽能電池將理所當(dāng)然地嵌入所有新建的基礎(chǔ)設(shè)施，包括樓房、橋梁、停車場和車輛等。光伏本身將不再是一種產(chǎn)品，而是其他產(chǎn)品的常見特征。同時(shí)，儲能設(shè)備也將變得更便宜、更小，并能更好地與其他產(chǎn)品融合，這樣，不間斷地收集和釋放少量能源就很方便了。
此外，能源的轉(zhuǎn)移也將更加分布化，以便充分利用各處的太陽光。例如，不久以后，普通消費(fèi)者只需把電動(dòng)車停在正確的位置，不通過電線就能給車充電。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，無線充電設(shè)備將更加高效、小巧。在城市基礎(chǔ)設(shè)施中，無線充電裝置將無處不在。在路沿、長椅和公交車上，太陽能不停地被收集、儲存，人們可以隨時(shí)給各種電子產(chǎn)品充電。能源將在人們所處的環(huán)境中廣泛分布。
文章預(yù)言，就像我們今天希望所有設(shè)備都連上互聯(lián)網(wǎng)，上載和下載信息一樣，未來我們也許期待所有設(shè)備和設(shè)施都與分布式能源網(wǎng)相連，收集、儲存和共享太陽的能量。
