瑞士蘇黎世,2012年1月18日——太陽光照是持續的,并且不產生二氧化碳排放。但是,由于地球自身是一個球體,大量太陽光不能直接照進大氣層,地球自轉也阻擋了很多太陽能進入,這都降低了地表接收到的太陽能平均量。
美國國家航空航天局(NASA)的資料顯示,地球外層大氣所獲得的太陽能平均達到每平方米1360瓦。這些太陽能大部分被大氣層反射或吸收,只有大約48%的太陽能能夠到達地球表面,這意味著正午時分赤道上的太陽能最高約為每平方米648瓦。
面對這些,我們仍然有理由樂觀。事實上,如果僅僅能夠將撒哈拉和中東沙漠地區全部太陽能的0.3%利用起來,就足以滿足歐洲、北非和中東地區的全部能源需求。在這一愿景的推動下,由ABB等企業倡導的“沙漠技術工業倡議公司(DesertecIndustrialInitiative)”成立了。
利用太陽能最有效的方式是采用太陽能集熱器把太陽能直接轉換成熱能。平板型太陽能集熱器能夠在溫度相對較低的環境下工作,為全球的住宅和商業樓宇提供熱水、供暖、空調制冷和通風功能,并抵消一部分建筑能耗。
如果要用太陽能光伏發電,可以采用效率稍低的光伏發電系統,它們能夠將太陽能直接轉化為電能。另一種發電方式是太陽能聚光熱發電(CSP),它利用反射鏡或透鏡聚焦太陽能,將液體加熱生成蒸汽來驅動渦輪機發電。
這種集中式太陽能光熱電站應用在赤道上和赤道周邊地區時能效表現水平最高,因為這里的太陽能最強,在這里建太陽能光伏電站能夠減少電力生產所需要的總占地面積,降低電站的環境影響和建設成本。
西班牙安達索爾(Andasol)電站是世界最大的太陽能光伏電站,也是“沙漠技術工業倡議公司”計劃的一部分。它坐落在西班牙南部SierraNevada山脈附近的安達盧西亞(Andalusia)地區海拔1100米的半干旱高原上,整個面積相當于210個足球場大小。該發電站一共安裝了60萬塊拋面反射鏡,每年每平方米能夠聚集高達2200度的太陽能電力,折合每平方米502瓦。