关于太阳能的真相

#科普11:03152

众译鸣谢

原文字幕:jm于2018.07.29制作完成

译文字幕:Tiger_woo于2018.09.22制作完成

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想想太阳还是很神奇的
它发出的光要穿行数百万英里
穿过大气层才到达地球
给我们提供了温暖 光明还给地球上的植物提供能量
想象一下 如果我们能有效利用
太阳能
也是太阳能研究的努力方向
我们以前也犯过错
像太阳大道这种错误概念
但真正的太阳是什么呢?
它真的能改变世界吗?
在这个视频里 我们将了解一下太阳能目前的状态
似乎一场太阳能运动正在开始
直接开始吧
首先 让我们看看我们和什么一起工作
有哪些来自太阳的能量被地球吸收?
所有被大气层 陆地 海洋吸收的能量
每年大约3.85个10的24次方焦耳
没听错吧?
这到底真正代表多少能量?
它一小时释放的能量
就足够整个世界一年的消耗量
换一种说法
太阳一年释放的能量
是我们所拥有的地球上不可再生能源的
两倍多
像煤 油 天然气 铀矿的总和
那是很多的能量
但明显我们只能利用其中的一小部分
考虑到能量传递中的阻隔
云层覆盖 人类在用的陆地等等因素
实际上我们能利用的部分大约在0.4%-13%
好吧 这场太阳能革命是如何点燃的?
太阳能的改造利用的却发展很快
自2000年起 每年以40%的速度增长
可以说 我们目前
我们现在利用太阳能和2004年相比多了97倍
听上去很多
目前 所有太阳能总和占比超过全球能源的1%
但增长速度喜人
事实上 2014年世界能源属的研究表明
到2050年太阳能发电占比能达到27%
我知道你们有些人是怎么想的
“全是废话 太阳能那么贵
出太阳时才能用 所以对另一个半球来说是没用的”
没错
在过去好多年
反对太阳能的声音在减少
太贵了吗?
我们来看看目前的成本
平均一下价格波动 太阳能发电每瓦
在上世纪60年代中期是96美元
现在 感谢科技的进步 经济的发展
现在每瓦仅36美分
同样的思路
我们来看看一些有趣的
有关全球降低太阳能电价的故事
在智利 北方电网用太阳能面板
生产的电量超出了本地的用电
令电价降到0
尽管这对消费者是好消息
太阳能投资者血本无归 对他们就是一场灾难
问题出在这里的投资者太多了
又不向其他电网传输
德国也发生过类似的事
他们的电价变成负的
归因于太阳能电能过剩
再加上传统的原子能和煤炭能源
苹果公司的太阳能基地
生产的能量 他们公司用不完
所以出售多余的能量
这家新公司叫苹果能源
再说说成本降低的问题
Bloomberg发布了一份报告
称太阳能电价很快就能和传统煤电价竞争
中国在太阳能电池方面领先
据Trina称——他是世界上最大的太阳能面板制造商主席——
电价每千瓦时有望低至8美分
还有最后一件关于太阳能面板价格相关的有趣的事
从2012起 太阳能电池
也遵守摩尔定律 也就是Swanson定律
随着国际货运提速 太阳能电池价格
每十年会减一半
对吧 听上去不错
但是 当云彩一出来 太阳能电池就没用了
根据这个人 这种说法 不全对
对于有关我们能源账单的问题
它是一个巨大的政治话题
对于“去哪里开发能源”我们是不是想错了
记下我说的 太阳能将是英国长期唯一且最大的
能源来源
也许你会说 “那 如果有云呢?”
我会说 你从没去过室外
即使是多云天
依然有80-90%的能量能
穿过云层透过来
只是没有那么明亮而已
想要认同我说的这一点
只需考虑一个事实 植物就是以太阳能提供化学反应为养料的
我们英国是一个绿色环保的国家
这还不是全部
这些年 科学家研发的太阳能面板
不管在晴天还是雨天都能发电
在全年发电方面又前进了一步
再说说研发突破
往前看
这些年太阳能技术方面的
突破 首先
麻省理工3D打印的太阳能电池
能吸收不同方向的太阳光 提供一个稳定的电流输出
比标准的平板电池提高到2-20倍的
电量输出
这种特别的3D电池性能优异
它的设计通过计算机算法进行了优化
麻省理工研发了和肥皂泡一样薄的太阳能电池
接下来的技术突破是我的最爱
因为它开始找到一个更好的做事方法
钙钛矿对光的吸收率比硅晶电池要高很多
它能吸收所有进来的光
在一个比人的头发丝还要薄的层面
这种电池超轻 超柔韧
不像原来的那样易碎 而且能在人造光源下工作
由于原料丰富 制造起来很容易
成品价格便宜
由Olga Malinkiewicz选择的打印方法不仅稳定 而且有可再生性
这使得将生产工艺规模化成为可能
箔片将会延长用在
一般电子设备上的电池寿命
即使在人造光源下 也可给手机 平板和
笔记本充电
传统的太阳能电池将被紧紧贴在屋顶先进的高科技
金属箔片替代
它们色彩丰富 来和建筑设计的风格相呼应
给房屋提供电源
有些人还在找寻风投
假如他们成功 就
是最先进的太阳能技术
看一眼太阳能运输
有一艘叫Scout全自动船
它将成为第一辆横渡大西洋的太阳能船
有一种实验性的飞行器叫太阳脉冲
它目前在世界各地飞行 只靠太阳能
最后 丰田公司发布了最新版的汽车
车顶装有太阳能面板 这实际上已为车提供了能源
这些都不错
我们不能就这么结束视频 却不提它的缺点
太阳能的缺点是什么呢?
主要问题如下
本来 在一些特殊的日子 电力需求有些波动
太阳能的问题之一就是
跟着波动来调整电量输出是很困难的
例如 家庭用电高峰在深夜
和太阳能输入的高峰期
正好相反
像特斯拉能源墙这样的电池系统储存了能源
后面再释放出来 可能能改善这一点
实际上 几乎没人注意到这样的电池
更安全 更环保 更廉价
感谢日渐兴起的电动汽车
尽管这样 量产还需要很长时间
使得这种能源储存技术普及开去
太阳能的第二个问题就是
目前最好的太阳能面板效率在30-35%
传统的煤的转换效率也没有超过50%
提高太阳能效率 还有很长的路要走
将来随着技术的提高
一定会有所改善
最后一个问题是问美国和其他国家
老旧电网
将需要大量的资金投入去提升基础建设
去适应大范围的太阳能新能源
我们这里得出怎样的结论呢?
关于太阳能尽管有很多想法 但仍不完美
有很多有才智的人们正在解决这些问题
全球每年有40%的增长率
我们正在取得进步
另外 各国政府迫切需要太阳能
德国希望到2020年太阳能占总能源的35%
中国要在2030年达到20%
澳大利亚的悉尼在2030年要达到100%
更不用说迪拜计划了
它要建成世界上最大 最便宜的太阳能塔
这期视频并不是要(介绍)每一个你见到的技术突破
全面开花
但你必须记住
我想要给你讲的是
这些突破在很多地方正在发生
加速发生
意味着太阳能电池方面的工业进步
正大踏步前进
很开心
最后说几句
我觉得 从太阳那里获得免费有用的能源
这种想法很棒
不管怎样 谢谢观影 希望你有所收获
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