会不会有一天太阳能电池的技术进步了,太阳能车就实用了呢?当今最好的太阳能电池转化效率是41%,造价大概70万元人民币一平米。乐观的说,假设我们有一天能达到100%的转化率,造价也能降下来,那么一平米也就只能产生一马力功率,装两平米的太阳能板能产生两马力推动力,但车顶就没地方再安装更多的太阳能板,开着三马力的太阳能汽车就要挡别人的路了。
然而功率小不代表没有用,每年在世界各地都有几个大的太阳能车的比赛,很多参赛者用很贵的电池来提供到30%的转化率,车体本身要做的很低,呈流线型来减少空气阻力。能获得的总功率就那么大,能省的地方一定要省。太阳能上坡的时候用充电电池补充能量,而电池在太阳能比较充足的时候充电。所以,再重申一次,太阳能车是不太实用的。
一般的家庭用电量大概在一千瓦左右,就是差不多一马力的功率,那么看来太阳能维持家用应该够了。是的,但不是每天艳阳高照,市场上大多数太阳能电池效率为15%,这样一个家庭有20平米的太阳能板才够。(悲哀的说,对一个农民家庭来说,或者一个美国农民,有20平米的屋顶大概不是问题,但面对中国的房价,太阳能电池实在是。。。。讨论还要继续下去,我们就假象我们有20平米的屋顶吧),一旦拥有,天长地久,就不用付电费了,而且超环保。事实上,很多美国家庭开始安装太阳能作为家庭用电来源。
为什么太阳能电池还没有得到广泛普及呢?让我们算一下实际成本,按照2008年的价格,在正午时候能提供一瓦特功率的太阳能电池造价25是块钱,供1千瓦电力的太阳能板要花2.5万元。要阴天下雨夜晚都要保证供电,就要多装太阳能电池,这个成本要上升,耗电一千瓦的家庭差不多要掏10万元来安装太阳能电池。其实好像还不赖,你花10万元,从此不用交电费了。但对大多数家庭来说,要计算成本,一度电是0.5元,一年8760小时,就是4380块钱,算5000块钱。这就好比你一次性投资10万元,每年有五千块电费省下来,5%的回报率,比存在银行是强多了。问题是,依靠现在的技术,环境污染不大时,一块太阳能板的寿命大概只有十年。十年下来,你收不回成本。这你明白为什么太阳能电池迟迟不能普及了吧。顺便说一句,刚刚吹掉的太阳能电池(光伏发电产业)的泡沫经济使我们国家成为世界最大的硅板生产国。2009年8月26日,国务院常务会议点名了产能过剩和重复建设多晶硅,这背后的数据是:2005年60吨,2006年 287吨,2007年1156吨,2008年4000吨的狂飙。至今多晶硅产能都可以满足2020年国内光伏市场的需要。如果有点基本的物理常识,我们就没必要去帮着吹这个泡泡。
虽然太阳能是我们最先想到的替代能源之一,物理上的限制和经济上的考虑都推广太阳能有很多阻力,有钱人能换太阳能来标榜绿色革命,但普及始终是个问题,提高太阳能板的效率是个办法,但最根本的是怎样把太阳能板的造价降低。
目前First solar做的最好的电池把造价降到了每瓦特5.44人民币,这个是太阳能电池的努力又向前迈进了一小步。太阳能电池的转化效率低,便宜的只有15%的转化效率。但是,如果你不把太阳能转化为电能,而直接用太阳能加热,你几乎能用到100%的太阳能,而且不需要买昂贵的电池。太阳能热水器能在中国广泛的被使用是个很好的例子。再比较一下别的能源,一吨煤卖300元,完全燃烧产生的热量够一个家庭(千瓦耗电)使用一年。而电暖器大概是最贵的取暖方式,但短暂使用还是可以接受的。比方说你用一千瓦的电热器,一晚上大概花4度电值4块钱,一年下来是1460元,这个比太阳能直接加热要贵多了。