塔克拉瑪幹沙漠是中國最大的沙漠,也是世界十大沙漠之壹。位於新疆塔裏木盆地,面積33萬平方公裏,幾乎被黃沙覆蓋。由於年降水量不足100毫米,壹年中至少有300天的高日照。
美國宇航局對太陽能進行了研究,得出的結論相當驚人。每平方米沙漠地區每年可獲得2000-3000千瓦時的太陽能。如果不計算損耗,把太陽能全部轉換成電能,我們可以使用3000小時的1000瓦電器,也就是說,每2平方米就可以滿足壹個家庭的年用電量,所以每1平方公裏就可以滿足50萬個家庭的用電量。
根據上述理想算法,中國的塔克拉瑪幹沙漠可以滿足1650億戶家庭的用電需求,但全球人口只有70多億,所以我們只需要1萬平方公裏就可以滿足全世界所有家庭的用電需求,也就是說,我們只需要在1/33上安裝壹個理想的太陽能電站。塔克拉瑪幹沙漠。
目前,世界上有兩種太陽能轉換設備,壹種是聚光太陽能(CSP),另壹種是傳統的光伏太陽能電池板,聚光太陽能是在地面安裝無數的反射鏡,然後將太陽光聚焦在壹個點上,使該點變得非常熱,然後使用熱水驅動汽輪機發電,但地鏡容易被沙塵暴覆蓋,汽輪機運行復雜,且需水,太陽能轉化率可能低於1%。
光伏太陽能電池板操作方便,直接將太陽能轉化為電能,具有無限的規模,因此它已經成為世界上最常用的太陽能發電方式,但它也有壹個無法解決的缺陷,即當電池板溫度過高時,電能效率將大大降低。我國塔克拉瑪幹沙漠雖然向北,但夏季高溫往往超過45℃甚至60℃。
在最佳環境下,太陽能電池板轉化為電能的效率只有18%。當太陽能電池板遇到老化、高溫環境、防塵等條件時,轉化率可能小於5%。事實上,太陽能電池板在安裝時不能覆蓋整個地面,因此至少要留出壹半的空間進行維護。所以以平方米計算,把2%的太陽能轉換成電能是好事。