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    追寻光:如何拥抱太阳能

    点击量:   2017-05-14 12:31:21    【打印】   【关闭

    /BBC商业技术记者 帕特里克贝尔顿

      译/孙楠

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    太阳能是Choudhary家庭的福音

    今年早些时候,印度建立了世界上最大的太阳能发电站,并且在过去的三年里,其太阳能发电量增加了三倍,为数百万家庭带来电力。

      究竟有哪些革新能使太阳能取代化石燃料呢?

      RameshwarlalChoudhary是个45岁的农民,他和40岁的妻子Dakha,与两个孩子居住在印度贾拉斯坦一个名为Solawata村的小木屋中。

      茅草墙,铁皮屋顶,他们的家有一面完全是开放的。

      6个月前,他们还是印度占比44%的缺乏电力的农村家庭。

      如今,通过小木屋外树杈上架设40瓦的太阳能电池板,他们已经可以使用3盏灯,一盏在屋里,一盏用在农田里,另一盏在屋顶的树上。

      还有些盈余的电可供我学习到22时。他们17岁的女儿Pooja说。

      Choudhary和妻子也可以在日落后继续给奶牛挤奶。这是以前做不到的。

      这些灯光还能让那些想靠近的蛇、老鼠、蝎子陷入麻烦”20岁的儿子Ramjilal说。

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    得益于电,孩子们可以在夜间学习

    这是一个很小的例子,反映出印度是如何大规模使用太阳能的。

      去年11月,印度在泰米尔纳德邦的Kamuthi,建立了世界上最大的太阳能发电站。

      它占地2500英亩(约10平方千米),每天都有一组机器人自动清洗250万个太阳能板,而这些机器人也是太阳能供电的。

      英、德等国家在撤回政府补贴后,太阳能安装进度缓慢,而印度和中国正在加速。

      过去三年,印度太阳能装机量增加了3倍,增加至12GW(兆瓦)。1GW能供给72500个家庭。

      今年这一数据或将翻番,印度预计2017年增加10GW。另外的20GW也正在考虑中。

      中国也以类似的速度和规模安装太阳能电池板,其容量去年从43GW跃居77GW

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     世界上最大的太阳能发电站

      2010年,全世界只有50GW的太阳能装机容量。现在的太阳能发电装置比几年前人们想象的更为高级。”IHS太阳能研究集团高级分析师Josefin Berg说。

      技术成本的下降比预期的要快得多。她说,但主要问题是技术局限。

      太阳能电池板不那么有效。 大约35%的太阳光被反射走,而不是被吸收转化为电能。

      所以,科学家开始研究仿生结构,看它能否帮助太阳能板吸光。

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    电子显微镜下不同的叶片结构

      芬兰的一个研究小组一直在研究叶片结构。

      奥卢大学教授Marko Huttula和高级研究员曹伟(音)研究了32种不同类型的叶片,看哪一种吸光最佳。

      玉米似乎是赢家。”Huttula说。这是有道理的,玉米生长得非常快。

      利用该项研究,科学家设计了一种被称为量子点的聚合物覆盖涂层,它被应用在电池板顶部。

      到目前为止,它使光丢失百分比从35%减少到12%

      它使太阳能电池板能量输出提高17%

      现在相关人员正在努力促成这一技术在中国的应用。

      即使太阳能电池成本降低,在太阳能可能取代化石能源之前,其效率要有相当大的飞跃。华威大学物理化学系副教授Ross Hatton说。

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    华威大学博士生Kenny Marshall展示钙钛矿型太阳能电池

      如今的商业太阳能电池只有大约16%20%的太阳能转化率。

      钙钛矿型太阳能电池,它是基于有机和无机组成的半导体制作而成的,如果它和传统的硅电池技术结合,能提高转化率到30%左右。

      钙钛矿型太阳能电池更轻便灵活,它们更廉价,同时更便于安装。缺点是更易在潮湿的环境中碎裂。

      它比硅电池更具成本优势,实用性也更强。硅电池不能安装在汽车顶部,或者安装在笔记本电脑上。”Hatton说。此外,可以用卷装工序进行制作,就好像打印一张报纸,并且这是个非常完善的技术。他说。

      一些大学开始研制相关产品,如牛津光伏和剑桥科技园的“Eight19”,他们的目标是今年市场化。

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    智能花在晴天展开,当一天结束或阴天时会折起来。

      另一个问题是,安装仍然是一个繁琐的过程,许多家庭不太喜欢的太阳能板外观。

      这就是为什么特斯拉老板ElonMusk设计了太阳能板的新方案,类似于传统的屋顶瓦片。奥地利启动了智能花,他们设计了一个可以放在家庭花园中的整洁的、一体化的太阳能装置,它像向日葵一样追踪太阳,当一天结束或阴天时会折起来。

      智能花花费17660美元,能提供四口之家的标准用电量,但需要5立方米的空间。因此,该公司正在开发一个占地较小供能也相对少的版本。

      自2014年以来,他们已经在欧洲出售该设备,去年在美国推广。

      该公司还在研发物联网产品,如此一来,智能花就可以根据太阳能供电能力自动调节家用电器。

      随着太阳能成本继续下降和效率的提高,未来可再生技术看起来很光明。(来源:中国气象报社) 

     

     


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