一、 太陽的饋贈
金色的太陽,不知多少萬年前就輝映著地球,蔭護(hù)著地球,給人類以無限的遐想。人們敬仰太陽,崇拜太陽,祈禱太陽。太陽于是成為世界各民族神話中最具有普遍性的意象。西方宗教研究的專家一致認(rèn)同,人類所塑造出的最早的神是太陽神,最早的崇拜形式是太陽崇拜。太陽“從僅僅是個發(fā)光的天體變成世界的創(chuàng)造者、保護(hù)者、統(tǒng)治者和獎賞者——實際上變成一個神,一個至高無上的神”。
中國是世界上的太陽崇拜的五大發(fā)源地之一,根據(jù)《山海經(jīng)》記載,中國的太陽崇拜起源于山東東部沿海的日照一帶?!渡胶=?jīng).海外東經(jīng)》曰:“下有湯谷。湯谷上有扶桑,十日所浴,在黑齒北”。湯谷即“旸谷”,神話傳說中太陽升起之處。
人們對太陽的崇拜歸因于太陽的力量和永恒,它不求回報地源源不斷地把陽光照射到地球之上,陽光中蘊(yùn)含的能量正是太陽對地球和人類的饋贈。地球上除原子能和火山、地震以外,太陽能是一切能量的總源泉。晨曦,一束光從距離1.5億千米外的太陽射出,穿越浩瀚宇宙,歷經(jīng)8分20秒后到達(dá)地球。大氣層的散射和吸收讓光能損失99%,幸運(yùn)的是剩下的1%對地球來說已經(jīng)足夠了。通過地球上綠色植物的光合作用,太陽能被固化到碳水化合物中,并以煤、石油、天然氣的形式儲存起來,形成了人類賴以生存的化石能源。長期以來,受制于科學(xué)技術(shù)的限制,人類一直無法直接利用太陽能,而是依靠使用化石能源,種植綠色植物等形式間接利用太陽能。
1960年,在美國佛羅里達(dá)建成世界上第一套用平板集熱器供熱的氨-水吸收式空調(diào)系統(tǒng),它揭開人類直接利用太陽能的新紀(jì)元,是光熱應(yīng)用的雛形。將光能轉(zhuǎn)化為熱能是人類科技的進(jìn)步,但是熱能不便于存儲、不便于輸送,不便于和機(jī)械能、化學(xué)能等其他普遍的能源利用形式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換,使光熱的應(yīng)用受到局限。人類的探索并沒有止步,德國物理學(xué)家赫茲于1887年發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)。1905年愛因斯坦提出光子假設(shè),成功解釋了光電效應(yīng),揭示了光的本質(zhì),他因此獲得1921年諾貝爾物理獎。光電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)開啟了人類將光能直接轉(zhuǎn)化為電能的大門,一個可再生、無污染、取之不盡用之不竭的新能源寶庫兀然呈現(xiàn)在人類的眼前。
太陽照射到地球的能量巨大超出想象??茖W(xué)家們設(shè)想在地球大氣層外放一個測量太陽總輻射能量的儀器,在每平方厘米的面積上,每分鐘接收的太陽總輻射能量為8.24焦。這個數(shù)值叫太陽常數(shù)。如果將太陽常數(shù)乘上以日地平均距離作半徑的球面面積,這就得到太陽在每分鐘發(fā)出的總能量,這個能量約為每分鐘2.273×10^28焦耳,太陽能30%被大氣層反射,23%被大氣層吸收,地球上僅接收到這些能量的22億分之一。地球接受太陽光總功率為1.7X10^17瓦。
100萬千瓦=100X10的7次方瓦=1.0X10的9次方瓦。
即:太陽輻射到地球的功率,約相當(dāng)于1.7X10^8個百萬千瓦的發(fā)電站的發(fā)電功率。這約相當(dāng)于目前全世界發(fā)電總裝機(jī)量的8萬倍。
縱觀各種能源形式,化石能源資源有限,不可再生,還排放溫室氣體;水電、風(fēng)電受制于地理和季節(jié),還有連帶的不可避免的生態(tài)環(huán)境影響;核電有核泄露和核污染的危險。毫無疑問,太陽能光發(fā)電(光伏)是我們?nèi)祟惼癜l(fā)現(xiàn)的最理想的能源生產(chǎn)形式:可再生、無限量、無污染、觸手可及。太陽對于地球的饋贈是多么慷慨且細(xì)致入微啊,人類有什么理由可以去忽略甚至拒絕它呢?
人類總是自詡為“萬物之靈”,但是在利用太陽能方面,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于自然界的綠色植物。人類應(yīng)該挖掘聰明才智,最大化地優(yōu)先地積極地利用太陽能,才能不辜負(fù)太陽的對人類的饋贈。
兩千年前,中國的一位圣人-老子,已經(jīng)昭示了我們應(yīng)該如何與自然和睦相處,共同發(fā)展的和諧之路,“人法地,地法天,天法道,道法自然。”(《道德經(jīng)》)。今天光伏讓我們更加深刻的理解這句話的含義。太陽周而復(fù)始、日出日落。它一直在呵護(hù)我們,關(guān)注我們,引導(dǎo)我們。人類敬仰太陽、崇拜太陽的最好方式就是學(xué)習(xí)自然,利用太陽能。
光伏最終將解除那把一直倒懸在人類頭上的達(dá)摩克斯能源之劍。