李尔欣
新闻:
国内首批以太阳能为辅助能源的新能源公交车,在常州交付并投入使用,它不仅可以加天然气、用充电桩充电,还可以利用太阳能为车辆辅助充电。车辆顶部安装了20块太阳能电池板,将太阳能储存在电池里,作为动力使用。
解读:
诚然,要想利用太阳能,只需通过光伏电池把它转换成电能,即可储蓄起来或直接应用,并不需要提炼或运输等中间过程。另外,太阳能车作为一种电动车,在行驶中,也确实不会排放有害的尾气。与此同时,自1978年首辆实用型太阳能车诞生以来,人类早已用太阳能车完成速度挑战、环游世界等壮举,而太阳能车的家族更是“人丁兴旺”,每半年还有World Solar Challenge世界太阳能车挑战赛。看上去貌似是一派蒸蒸日上的欣荣景象,可事实是,眼下太阳能车连量产的时间表都没有。都是新能源车,差距咋就那么大呢?是谁在妨碍太阳能车深入群众?不幸的是,阻碍太阳能普及的祸首,正是太阳能本身。
首先,太阳能不但受天气的影响很大,而且能量密度很低。以广东所处的北回归线附近地区为例,晴朗夏天的正午,在垂直于太阳光方向的地表,1m2的面积上能接受到的太阳能辐射仅为1kW,若按全年日夜平均,那只有200kW左右。其次,不考虑热电联组,单纯光伏电池的光电转换效率很低,常见的多晶硅组件仅19%左右,一般的薄膜组件比这更低,即便是卫星用的高效组件,也才30%。然后,光伏电池的额定输出功率是会衰减的,25年后可降至80%。最后,光伏电池板想要进入稳定、良好的工作状态,就得避免震动,所以汽车用的太阳能电池必须采用防震设计。所以,别看光伏电池元件的成本在降低,但要用来驱动车辆,光是那大面积的高效太阳能电池阵列以及相关的控制系统,整个太阳能电力系统的成本还是相当可观的。
成本高、效率低,这玩意要能流行,那才叫见鬼。更糟糕的是,跟电能、氢能这些名义上的清洁能源一样,人们在利用太阳能的过程中,同时也在污染着环境。以多晶硅为例,从开采石英砂,到工业硅的生产,再经过纯化、切割、清洗等工序,最终生成纯净的硅片,每个环节都会产生污染环境的硅化物、硅废料和金属废料等,还会引发矽肺病等职业病。老实说,未来在汽车领域应用的太阳能,很可能不是用来驱动车辆的,甚至不见得是光电混合动力车。相反,沿用现在的太阳能天窗,或者专为电动车用户打造的微型家用光伏充电站,乃至干脆用光伏发电来制氢,都更为实际些。再加上眼下整个光伏产业都笼罩着不景气的氛围,只能讲,也许未来得益于某种全新的光电技术,太阳能车或将不再鸡肋。