如果沙漠上铺满太阳能电池板,结果会如何?能解决能源问题吗?

2023-07-20 16:54:46

 

假如我们在沙漠地区装满太阳能板,充分利用太阳能,产生的能量能够人类生存吗?

撒哈拉是世界上最炎热的沙漠,它的面积十分广阔,太阳光常年照射。看世界各地年日照时长图,北美,南美以及南非都有明显的热点,但所接收的热量都无法与撒哈拉相比,这个面积可与中国相比的沙漠,其大部分地区的年日照时间都超过了3600小时。

出现这一现象的原因主要有:

第一,它的的地理位置特殊,位于回归线附近。

第二,在沙漠上方,云层无法形成,这说明这些直射的阳光从不会中断,这使得撒哈拉成为地球上最适合安装太阳能发电板的地方。

这就引出一个问题,如果我们用太阳能电池板铺满整个撒哈拉沙漠,会怎么样呢?现实中又能产生多少能量?这会对我们的地球产生什么影响?

让我们来深入研究一下。首先我们可以先研究一下,摩洛哥的太阳能发电站,这是现代工程的丰功伟绩,是最大的集中式太阳能发电厂。如果建成投入使用,发电站将占地25万平方千米,它可以以高温熔盐的形式存储太阳能,这样就可以24小时持续发电。这些电力能够满足整个摩洛哥年用电需求的38%,这将让摩洛哥成为太阳能领域领先世界的国家。

实施摩洛哥太阳能计划的投资公司,想到了撒哈拉这一太阳能前景,根据他们的研究数据表明,在撒哈拉紧这样大小的一排太阳能电池板,就能百分百满足整个德国的用电需求。要是有撒哈拉这么大,能满足整个欧盟的用电需求。

考虑到一块儿普通的太阳能电池板大约能发电350瓦,如果要满足全球发电量,则需要514亿块太阳能电池板。一共需要花费整整514万亿美金,这大约相当于全球GDP的60%,这样我们就能立即把所有电力,都转换成可再生的太阳能,所以这也是相当厉害的。

假设一下,钱不是任何问题。然后,我们把它都花在买太阳能电池板上,覆盖整个撒哈拉沙漠,那么会发生什么?

首先,如果我们假设这些电池板的发电效率能达到100%,那么整个撒哈拉沙漠每年的发电量可能,可以达到大约130万万亿瓦小时。这相当于,2019年全人类消耗的能量,也就大约为17.3万万亿瓦小时。

那么这些能量会给地球带来什么影响呢?

这些遍布撒哈拉的太阳能电池板的黑色表面,当然会吸收大部分直射撒哈拉的阳光,但这些吸收的能量只有很小部分会实际被转化为电力,而剩下的绝大部分能量将会以热量的形式回到环境中。所以这些热量就会导致一种反馈循环,即这些太阳能电池板放射的热量会在这片陆地和周围的海洋之间,造成巨大的温差,这种循环最终会降低沙漠表面的气压,然后导致潮湿空气上升,凝结成云,最后在整个沙漠下起雨来。因此。用太阳能电池板覆盖整个撒哈拉,同时也会无意中把沙漠撒哈拉改造成绿色撒哈拉,某种意义上来说这是好事。

但换个角度看,可能就是件大坏事,撒哈拉的尘土经过大西洋吹往南美洲,极大地滋养了位于南美洲的亚马逊雨林,并让大西洋的生态系统也从其营养中受益,所以一旦去掉撒哈拉的这些尘土,可能会导致大量不可预见的后果。这些后果可能会彻底摧毁大西洋,亚马逊甚至可能更外围的整个生态系统,然后造成一场我们从未见过的巨大气候灾难。

总而言之,用太阳能电池板覆盖整个撒哈拉的确会是个壮举,但这也是不可行的,甚至没有什么必要这样做。只需要能够覆盖一个新墨西哥州面积的太阳能电池板,就能满足80亿人口的现代用电需求,而且这些电池板甚至无需要都在同一处,它们可以分布于世界各地的沙漠或者任何阳光充足的地方。

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