美國vox.com網站近日刊文稱，能源的未來必將屬于太陽能。作者大衛(wèi)˙羅伯茨認為，太陽能光伏發(fā)電最終會主宰全球能源體系，而這只是早晚的問題。因為，光伏發(fā)電與其他任何發(fā)電方式都不同，只有它才符合21世紀的需要。
獨一無二的發(fā)電方式
文章指出，光伏發(fā)電與其他發(fā)電方式有一個至關重要的區(qū)別：其他任何商業(yè)化的發(fā)電方式采用的都是大致相同的做法，即轉動渦輪機。煤炭、天然氣與核能發(fā)電只是用不同的方式使水沸騰，產生蒸汽，從而轉動渦輪機;風力發(fā)電用風轉動渦輪機;水電站則是靠流水轉動渦輪機。旋轉的渦輪機為發(fā)電機提供機械動力，而發(fā)電機又將機械動力轉化成電流。
光伏發(fā)電的工作原理則不同：它是把太陽光直接轉化成電。在光子的作用下，半導體表面的電子出現松動，形成電場，從而產生可以被電線獲取的電動勢。這一區(qū)別貌似只是技術上的，但實際上它的影響非常重大，使光伏發(fā)電具備了三種明顯優(yōu)勢。其一，太陽能電池的任何部分都不運動，因此使用和維護成本很低，只需保持清潔就行了。其二，太陽能電池不使用燃料，因此燃料費為零，一旦過了投資回報期，除去低廉的運維費用，就可以享受免費電力了。其三，太陽能電池發(fā)電過程中不產生任何污染。
無處不在的分布式能源
文章稱，光伏的另一個重要特性是可以高度分散地發(fā)電。只要有陽光照射的地方，部分陽光就可以用來提供能源。不過，這種方式產生的能源不會很多。事實上，太陽能的懷疑論者常常稱該特性是光伏發(fā)電技術的短板，認為要集中足夠的能源用于工業(yè)文明的運轉，必須在廣袤的土地上鋪滿太陽能電池。在他們看來，要集中足夠的可再生資源為工廠、醫(yī)院供電是不可能的，所以能源的未來還得靠化石能源或核能等集中式能源。這其實是一種錯誤的看法。長遠而言，分布式發(fā)電將是太陽能的優(yōu)勢，而非弱點。
隨著光伏發(fā)電技術的進步，光電轉化率不斷提高，太陽能電池的體積也越來越小。如今，太陽能電池開始與各種東西融為一體——從建筑、屋頂，到道路、公交車站以及背包。
作者預測，經過二三十年的發(fā)展，體積小、模塊化、高效率的太陽能電池將理所當然地嵌入所有新建的基礎設施，包括樓房、橋梁、停車場和車輛等。光伏本身將不再是一種產品，而是其他產品的常見特征。同時，儲能設備也將變得更便宜、更小，并能更好地與其他產品融合，這樣，不間斷地收集和釋放少量能源就很方便了。
此外，能源的轉移也將更加分布化，以便充分利用各處的太陽光。例如，不久以后，普通消費者只需把電動車停在正確的位置，不通過電線就能給車充電。經過幾十年的發(fā)展，無線充電設備將更加高效、小巧。在城市基礎設施中，無線充電裝置將無處不在。在路沿、長椅和公交車上，太陽能不停地被收集、儲存，人們可以隨時給各種電子產品充電。能源將在人們所處的環(huán)境中廣泛分布。
文章預言，就像我們今天希望所有設備都連上互聯網，上載和下載信息一樣，未來我們也許期待所有設備和設施都與分布式能源網相連，收集、儲存和共享太陽的能量。
