太阳能的无限可能
作者 陆其
发表于 2025年3月

尽管太阳能到电能的转换需要付出一些代价,但太阳能相比其他能源的优势太明显:稳定且总量巨大。稳定,是指太阳还能稳定燃烧至少数十亿年;总量巨大,体现在人类每年所消耗的能量,还不到地表可利用太阳能总量的0.1%。据估算,一年内地球接收到的太阳能总量高达惊人的66×1022焦耳,上千倍于人类目前能量的年消耗量。

链接 几乎所有能源都与太阳能相关

煤、石油和天然气等化石燃料是由古代植物和动物在数百万年前经过地质年代的压缩和变化形成的。这些能源的原始能量来源,是古代生物在生长过程中通过光合作用吸收的太阳能。

水力发电是利用重力势能进行发电,但这些重力势能最初来自太阳。太阳蒸发地表水,给予水分子以能量上升到高空,形成降雨,降落在海拔较高的山区。也就是说,水之所以能抵达高山,大部分能量都是太阳提供的。

风能发电是将风的动能转化成电能,而风则是因为地球表面不同区域受到太阳辐射的不均匀加热,由气压梯度差而产生的气流。

只依靠陆地,我们可以接收多少太阳能?

即便如此,陆地面积也不能100%用于太阳能发电,毕竟不是所有陆地都适合铺设太阳能发电面板,我们还需要土地用以生活、工作、耕种、放牧,地球上还有森林、沼泽、湖泊等各种生态系统,这些地区都不太适合完全改造成太阳能发电厂。

本文刊登于《大自然探索》2025年1期
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