行得通吗?法国国家科学家与东京大学尝试高空太阳能云上发电

来源:发布时间:2016-11-29 09:05:59

迪士尼动画《大英雄天团》中虚构的“旧京山”市上空飘满了高空风力发电气球,虽然城市是虚构,技术却不是虚构,高空能源(Altaeros Energies)所发展的高空风力发电机在2014年获日本软银(Soft Bank)投资700万美元;同为可再生能源,如今太阳能也不甘示弱的往高空发展,法国国家科学研究中心与东京大学合作经营的NextPV实验室提出高空太阳能的构想。

NextPV实验室的法国总裁,专精电化学、表面化学与材料工程的尚法兰索瓦˙吉莫斯(Jean-Franois Guillemoles)说明高空太阳能的点子:太阳能所谓不稳定性,主要来自于天气方面的干扰,当云层飘过时,地面的太阳能发电设施因为阳光遭到遮蔽而发生发电量急降,造成电网调度上的困扰,但是,在云层上方,整天都有太阳,每天都是阳光普照。至于该如何把太阳能板架到高空中,办法跟高空风力发电一样:采用大型气球。

以目前的电网技术,太阳能受到云层飘过而发电中断产生的调度问题,已经可配合天气预报预先准备,不过云层遮蔽造成的发电量减少就无法避免,若采用高空太阳能发电,在云层之上,不管地面是阴天与天照样发电,加上减少穿过地面空气与灰尘的厚度,如此一来,发电量可望为地面的5倍。

句

但是高空气球架上太阳能板,万一遇上台风怎么办呢?简单,搭配气象预报,若遇上极端气候时,把气球收下来即可;此外,为了避免飞机意外撞上,气球也应该装上信号灯,信号灯耗用的电力不多,可由气球本身所发的电提供。

NextPV目前正研究要以何种方式从气球送电回地面,以及高空太阳能发电相对于地面太阳能发电设施的成本效益如何,不过NextPV重点不仅在于成本,气球可移动、安装容易,这项特性,不仅使得设置设备的碳足迹相当低,也使得高空太阳能发电可以如高空风力发电一样可以自由收放、移动位置,因此开启许多应用方式的可能性,如临时支持偏远断电区域,或是为临时的偏远工程供电等。

做为分散式能源使用

然而,NextPV的狂想还不仅止于此,既然高空太阳能是以大型气球为基础,NextPV甚至想以气球本身为能源储存方案,NextPV打算以氢气填充气球,氢气不仅能让气球漂浮,还能做为能源储存,吉莫斯认为,高空太阳能设备可接上氢燃料电池系统,电力有余裕时,制造氢气储存于气球本身;当夜间需要用电时,就从气球汲取氢,以氢燃料电池发电,气球的大小可储存10天的发电量,供应夜间需求绰绰有余。

不过这个氢储存的狂想部分受到许多质疑,首先是制氢设备要放在何处?若在气球上,则将大为增加气球重量,恐影响飘浮能力,若放本地面,则要有氢气管线通往天上的气球,显然有相当危险性;其次是,目前许多国家都已经明令禁止氢气球,也就是说若是以氢气填充气球,则无法合法营运。

其实若只是为了要夜间供电,也不用如此大费周章,可本地面设置电池技术为基础的能源储存站即可,不论是用主流的锂电池,或是应用其他电池技术如液流电池等均可,电池站也可装载在货柜上,跟气球一样有移动性,支持譬如偏远临时工程等应用。

市场也质疑高空太阳能发电若是要连上电网,再加上并网所需的监控、调控等成本,恐怕价格上没有市场竞争力。不过高空太阳能若是真能实现,初期应用显然会是做为分散式能源使用,可支持临时需用电的偏远地区、临时性工程、偏远工业场址、矿场、军事基地,或是支持灾难救助、野外研究、以及野外音乐会等各种临时性活动等,这些偏远或临时工程的用电需求原本无法满足或成本极高,高空太阳能会是相当好的解决方案,这些领域并不需要与电力公司电网价格竞争,最大的竞争对手,反而可能将是高空风力发电。

当技术发展成熟,高空太阳能其实可望有更有效率、更多附加价值的应用方式,例如,同样以气球搭载,高空太阳能气球可与高空风力发电机结合,不仅一举两得,还能顺带解决夜间供电问题;阳光普照的日子,高空太阳能气球飘浮城市上方,或可提供遮荫降低热岛效应,不仅本身发电,还能减少城市用电,这些都具有想像空间。无论如何,期望NextPV尽快打造出原型机开始测试吧。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201611/29/152506.html
责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
江山控股2026年1至6月总发电量达135,420 兆瓦时来源:江山控股 发布时间:2026-07-10 06:52:30

江山控股有限公司(港交所代码:295)公布了其2026年1月至6月的太阳能发电运营数据:集团旗下已投运光伏电站累计发电量为135,420兆瓦时,较2025年同期的154,779兆瓦时下降约12.5%。截至2026年6月30日,集团总装机容量为300兆瓦,维持稳定运行规模。该数据基于现有初步营运统计得出,反映报告期内各电站的实际发电表现。公司未在公告中说明发电量同比下降的具体原因,亦未披露新增或退出项目情况。此为集团定期发布的运营简报,旨在向投资者提供核心产能指标。

欧盟启动专项项目!补贴光伏硅锭、硅片本土制造来源:PV光圈见闻 发布时间:2026-07-10 06:33:57

欧盟启动名为“EuroCZFactory”的专项资助项目,由地平线欧洲计划支持、欧洲光伏产业协会(Solar Power Europe)牵头,旨在填补欧洲光伏产业链中硅锭与硅片制造环节的产能空白。项目聚焦直拉法(Czochralski)技术,计划在42个月内完成硅晶体生长与硅片加工工艺优化、数字化工具集成及全尺寸中试验证。项目于挪威正式启动,联合16家欧洲科研与制造机构,明确技术研发路径与协作机制,并强调与现有光伏扶持政策协同联动。此举是欧洲重建本土光伏制造能力的关键一步,虽短期内难以实现规模化量产,但依托技术积累,在设备制造、先进电池工艺等高附加值环节寻求差异化突破,被视为现实可行路径。(198字)

西南石油大学研发新型太阳能电池,光电转换效率突破极限来源:四川在线 发布时间:2026-07-09 09:45:18

西南石油大学光伏材料与技术科研团队成功研发新型硅基异质结叠层太阳能电池,光电转换效率达35%,显著突破单结晶硅电池29.4%的理论极限。该成果依托宽带隙钙钛矿顶电池与窄带隙晶硅异质结底电池的上下串联结构,实现对不同波长太阳光的分段高效吸收。关键技术如纳晶硅氧薄膜与铜互联工艺达国际领先水平,获中国可再生能源学会科技进步一等奖。团队同步推动成果转化:建成校内图书馆分布式光伏项目(累计发电51.88万度)、金阳中学光伏示范工程(年发电量预计17.07万度),并完成12项技术在通威太阳能等企业产业化应用,涵盖“技术研发—示范应用—产业落地”全链条。(199字)

特斯拉发布AI型家庭能源管理系统Tesla Home来源:Model 3情报 发布时间:2026-07-09 08:43:37

特斯拉官网低调推出名为“Tesla Home”的新型家用能源管理系统。该系统是一款基于人工智能的综合能源管理平台,旨在整合家庭多种能源设备,包括特斯拉Powerwall储能电池、太阳能电池板、Solar Roof太阳能屋顶、壁挂式充电器,以及部分第三方能源产品,且无需额外适配硬件。其核心由特斯拉自主研发的Opticaster智能能源优化引擎驱动,可预测用户用电需求,动态调节家电运行状态,从而优化能源分配、降低电费支出。用户通过专属手机应用程序,即可实时监控全屋能源流向,并远程控制各项设备。Tesla Home标志着特斯拉从单一硬件厂商向家庭能源智能化解决方案提供商的重要拓展。

科学无国界,光伏结硕果:“现代太阳能之父”马丁·格林教授荣获中华人民共和国国际科学技术合作奖来源:投稿 发布时间:2026-07-08 12:18:27

马丁·格林教授,悉尼新南威尔士大学光伏领域杰出学者、被誉为“现代太阳能之父”,因在高效硅基太阳能电池理论与技术上的开创性贡献,以及四十余年持续推动中国光伏科技发展、产业孵化与高层次人才培养的突出成就,荣获2025年度中华人民共和国国际科学技术合作奖。他提出的奥格复合极限理论、钝化接触与微接触点等关键技术路径,催生了PERC、TOPCon等主流电池架构,显著提升光电转换效率,并加速全球清洁能源转型。其技术转移与中国合作直接助力中国光伏产业崛起——截至2024年底,中国光伏累计装机达887吉瓦,位居世界第一。他培养的50余名中国学子成为行业骨干,创办尚德电力等龙头企业;自1984年起与华中科技大学长期合作,开创国内现代光伏工程教育先河。此次获奖标志着中外光伏科技合作的重要里程碑。

韩华Qcells为Meta提供太阳能电力,成功签署200MW项目来源:亚洲日报 发布时间:2026-07-07 10:03:32

韩华Qcells与美国开发商Zelestra Energy签约,在印第安纳州吉布森县一座废弃煤矿场地上建设一座200MW太阳能发电站,项目名为“复垦”,旨在将工业废弃地转化为绿色能源基地。该电站将供应约32万块光伏组件,并由韩华Qcells承担全部EPC(设计、采购、施工)工作,预计2027年底建成,可满足约3.6万户家庭年用电需求。建成后,电力将通过长期购电协议(PPA)全部供应给Meta公司。项目兼顾生态修复,计划通过土壤稳定和绿地重建提升生物多样性与区域生态系统。此举标志着韩华Qcells在北美市场推进“本地制造+EPC”一体化商业模式的重要进展,响应科技企业日益增长的清洁能源需求——据彭博新能源财经预测,以Meta为代表的四大科技公司将在2025年占全球企业可再生能源采购量近49%。(199字)

串联太阳能电池光电转换效率创新高来源:科技日报 发布时间:2026-07-07 09:59:41

本文报道了一种新型串联太阳能电池的研发成果:德国亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心联合柏林洪堡大学及柏林材料科学中心,将铜铟镓硒(CIGS)与钙钛矿两种吸光材料结合,并引入优化的中间层结构,成功制备出光电转换效率达25.5%的电池,刷新同材料组合、同尺寸(面积1.081 cm²)器件的世界纪录。该效率已获权威认证并列入《焦耳》杂志发布的太阳能电池效率表——入选要求效率突出且有效面积大于1 cm²。研究团队通过筛选镍氧化物与自组装单分子层作为空穴传输材料,降低界面损失、增强稳定性;同时优化巴克明斯特富勒烯在氟化锂钝化层上的热蒸发工艺,提升电子选择性接触性能。内部测试显示同类架构电池效率已达27.5%,预示进一步突破可能。(199字)

德媒:可再生能源助力开启“太瓦社会”来源:参考消息网 发布时间:2026-07-07 09:07:36

本文探讨了全球正迈向以可再生能源为核心的“太瓦社会”这一历史性转型。所谓“太瓦社会”,指以太瓦级规模规模化生产廉价、分散、零排放清洁电力的社会形态,其基础是太阳能与风能的指数级增长及成本持续下降。文章指出,能源危机加速了从依赖进口化石能源向本土可再生能源体系的转变,新型能源系统由数百万分布式单元(如户用光伏、风电设备、电动汽车电池、储能装置)构成,并依托数字化电网、人工智能和虚拟电厂实现智能调度与供需平衡;燃气电厂仅作为灵活备用。该模式不仅能提升能源安全、减少地缘风险与进口支出,还推动发展中国家实现跨越式发展。尽管技术条件已基本成熟,但审批滞后、市场机制不健全和政策激励不足等官僚障碍仍需破除。(199字)

美国前4月太阳能电池片进口4.8GW,埃塞跻身前五来源:光伏情报处 发布时间:2026-07-07 08:52:51

2026年1—4月,美国进口光伏电池片总量为4807MW,较2025年同期下降29%,但比2024年同期仍高出82%,整体需求维持高位。进口来源结构发生显著变化:此前高度依赖印尼、韩国、泰国等东南亚国家,2025年下半年起受美对多国加征关税及贸易调查影响,传统供应大幅收缩;埃塞俄比亚、菲律宾、土耳其等新兴出口国迅速填补缺口,其中埃塞俄比亚以411MW跃居前五。值得注意的是,2025年6月后美国自埃塞俄比亚的光伏产品进口额从近乎零飙升至超3亿美元,引发包括First Solar、Qcells等在内的多家美企联合申诉,指控部分企业借道埃塞俄比亚规避对中国产光伏产品的关税。

高景太阳能场景解决方案亮相ASEW 2026,以伙伴关系共促可持续能源创新来源:高景太阳能股份有限公司 发布时间:2026-07-06 09:36:39

高景太阳能亮相2026泰国国际可持续能源周,聚焦东南亚高温高湿、盐雾腐蚀等严苛环境,首发多款TOPCon与BC高效组件,涵盖800W地面电站、605W/640W工商业分布式及670W高端BC方案,并展示N型硅片矩阵,彰显全球TOP3硅片企业技术实力与本地化深耕决心。

登上《人民日报》!爱旭 ABC 获国家级媒体聚焦点赞来源:爱旭股份 发布时间:2026-07-06 09:22:52

爱旭亮相2026 Intersolar慕尼黑展,获《人民日报》国际版头条报道。其全黑ABC全背接触组件功率领先同尺寸产品30W,低热斑设计提升安全性;搭载该电池的荷兰太阳能赛车斩获2025世界冠军。ABC组件已销往70多国,出货超30GW,加速全球零碳进程。