將我國最大沙漠裝上太陽能電池板,夠全球人用電嗎?結果很巧合

2020-11-22 有趣探索

趣味探索訊 塔克拉瑪幹沙漠,是我國最大的一個沙漠,也是世界上十大沙漠之一,它位於新疆塔裡木盆地,33萬平方公裡面積幾乎全部被黃沙所覆蓋。由於年降水量不到100毫米,所以一年至少有300多天都是烈日高照。如果利用塔克拉瑪幹沙漠的光照優勢,全部面積都用來建造太陽能發電站,夠全球人家用電嗎?

美國宇航局曾做過一項關於太陽能研究,得到結論也是相當驚人,每平方米沙漠面積每年能接收2000至3000千瓦時太陽能,如果不計算損耗,將太陽能全部轉化為電能,那麼能讓1000瓦電器使用3000小時,也就是說每2平方米能滿足一個家庭一年用電量,那麼每1平方公裡能滿足50萬個家庭用電量。

如果按以上理想算法來計算,我國塔克拉瑪幹沙漠就能滿足1650億個家庭的電力需求,不過全球人口只有70多億,所以我們只需要1萬平方公裡面積就足夠滿足世界所有家庭電力需求,也就是說我們只需要把塔克拉瑪幹沙漠1/33面積上安裝理想太陽能發電站就足夠了。

目前世界上用太陽能轉化電能設備有兩種,一種是聚光太陽能(CSP),另一種是常規光伏太陽能電池板,其中聚光太陽能就是在地面上安裝無數個鏡子,然後將陽光聚焦到一個點上,讓這個點變得非常熱,然後用熱水來帶動蒸汽輪機發電,不過地面鏡子易被沙塵暴覆蓋,蒸汽輪機操作起來複雜,還需要水,太陽能轉化率可能1%都不到。

光伏太陽能電池板操作簡易,電池板直接將太陽能轉化為電能,規模大小不受限制,所以它成為世界各國最常見的一種太陽能發電方法,不過它也存在一個無法解決的缺陷,那就是當電池面板溫度過高時,產電效率會大大下降。我國塔克拉瑪幹沙漠雖偏北,但夏季高溫進常超過45℃,甚至有時直指60℃。

在最優環境中,太陽能電池板轉化為電能效率一般只有18%。當太陽能電池板遇到老化,高溫環境,灰塵遮擋等情況時,轉化率可能5%都不到。實際上太陽能電池板安裝時不可能覆蓋全部地面,至少得留下一半空間來維護。所以按平方米麵積來計算,太陽能的2%轉化為電能就已經不錯了。按這樣來計算,我國塔克拉瑪幹沙漠全部鋪滿太陽能電池板只能33億戶家庭供電,剛好夠全世界家用電,這是一種巧合嗎?

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