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韩华
像睡莲一样的太阳能
发表于:2018-09-13 09:26:42
来源:能源评论作者:张越月

不久前,我家小区中心花园里的小池塘里,架上了几片太阳能板。这个变化很快被每天在附近散步的居民发现,小区微信群上还出现了不少水上太阳能的照片。

和地面太阳能相比,水上太阳能相对年轻。2010年,全球陆上太阳能发展如火如荼,水上太阳能技术仍然存在于实验室中,直到2011年,法国、美国等地才开始小范围试装。


但和传统的陆上太阳能相比,水上太阳能特别是漂浮式太阳能从一开始就有着不同的意义——前者的主要甚至唯一的功能是能源生产,后者不仅能增加发电效率,还在环境保护和改善生态方面发挥了让人意想不到的作用。

在澳大利亚的詹姆斯敦(Jamestown),浮动式太阳能被安装在污水处理池上。而研究人员发现,和在沙漠地区安装的太阳能电站相比,水可以确保太阳能板的半导体元器件保持在相对较低的温度下,并提高太阳能发电能源转换效率高达50%。

美国首批漂浮式电站中的一座,位于加州索诺玛县(Sonoma)葡萄园中的一片灌溉池塘里。工程结束后,建筑方曾邀请一家环境工程公司对技术进行评估。最终的结论让他们惊喜异常:这种水上太阳能阵列,可以使河水蒸发量减少70%,同时,太阳能板通过阻隔藻类生长所需的阳光,能够抑制有害藻类的生长。


今年7月初,我在北京参观了一个小型浮动式太阳能的实验项目。和现有浮动式太阳能不同,这个项目的太阳能板采用了防水的轻质太阳能,因此,它不需要使用任何支架或浮块就能飘起来。而当它置于水面上时, 太阳能板就好像卫星进入轨道地球之后,慢慢展开的十字形太阳能板一样。

发明这种太阳能的人,是中国科学院理论物理研究所的陈应天教授,多年前,他曾做过一个试验,将聚光漏斗搁置水下15厘米深处,2个多月后,在漏斗内没有发现丝毫水汽。此后,他又尝试发明出不用玻璃作为最外层材料的轻质太阳能。而两者结合的结果,则是无需支撑就能浮在水上的太阳能板。

这个发明只是陈教授诸多发明中的一项。他希望,未来的中国太阳能行业能有更多样、更具革命性的创新,而不只是针对转化率等某几项技术的研究。因为在未来, 太阳能必将应用到更多场景,要让这些应用能够落地,仅仅提高转化率一项指标是不够的,而一定会与基础材料、建造方式等方面的改变相关。

陈教授告诉我,他的一位老友、中科院何祚庥院士曾给不用支架的漂浮式太阳能取名为“水上睡莲”。

睡莲的花语是“迎着朝气、抛去暮气”。当下,中国的太阳能行业虽然仍处于上升期,但在经过多轮发展之后,仿佛进入了一个平台期。因此,静下心来寻找新的方向非常重要。无论是正处于上升期的漂浮式太阳能,还是众多尚待实践的模式和场景,只要去颠覆和突破,新的朝阳就一定会出现。

能源评论 张越月 

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