太陽能讓生活豐富多彩

李忠東

太陽能是強大的能源之一已成為不爭的事實，然而它主要應用于哪些方面，你并不一定都知道。

太陽能電影院

索爾電影院是迄今世界上最小的用太陽能供電的電影院。

索爾電影院由一個名叫“美國媒體藝術慈善暗流”的組織出資興建，用一輛兩個泊位的大篷車改裝而成。它的電影放映機靠4個大鋰離子電池驅動，鋰離子電池通過兩個120瓦的太陽能電池板充電。不必擔心會有許多人在里面用手機打電話，因為索爾電影院只有8個成年人或12個孩子的座位。

這家世界上最小的太陽能電影院坐落在英國的肯特，該組織希望在放映環境教育影片的同時提高人們對太陽能的認識。

索爾電影院是一個創新思維的產物，它表明即使在很小的范圍內也能有所作為。使筆者不解的是，為什么沒有更多的電影院在屋頂上安裝太陽能電池板呢？

太陽能電動輪椅

在阿拉伯聯合酋長國有很多著名的場所，像異國情調的酒店、世界上最高的建筑物等，但更令人驚奇的還是太陽能電動輪椅。

這把太陽能電動輪椅由一位名叫海達爾塔勒·塔勒布的47歲殘疾阿聯酋公民設計和開發。4歲時，塔勒布被診斷出患有小兒麻痹癥后，一直與輪椅為伴。為了充分利用家鄉大量的陽光，在收到全國領先的馬斯達爾可再生能源公司提供的資金后，他全身心地投入到太陽能電動輪椅的設計工作之中，并取得成功。在阿聯酋，馬斯達爾城以可再生能源城市而聞名，并正在雄心勃勃地為打造世界上第一個零排放的都市而努力。

塔勒布制作的輪椅由4個20瓦的太陽能電池提供能量，最高時速可達19千米。為了展示太陽能電動輪椅的功能，塔勒布計劃坐著輪椅行駛320多千米橫穿沙漠，以打破以往的世界紀錄。“我希望通過這次旅行，提高人們對殘疾人和可持續性能源的認識；同時表明，作為個人，如果我們有進行嘗試的勇氣和決心，就可以取得我們所需要的東西。”塔勒布說。

塔勒布在2010年12月2日完成了這次旅行，打破了自己兩個星期前創下的用太陽能電動輪椅旅行距離最長的世界紀錄。2010年11月初，塔勒布在14小時內用輪椅走完了從阿布扎比到沙迦的近130千米的路程，被載入吉尼斯世界紀錄。

太陽能供電帳篷

在炎熱的沙漠環境里，利用來自太陽的能量具有重要的軍事意義。在過去，美國軍方憑借太陽能技術的優勢，已經在阿富汗和伊拉克的駐軍中配置能發電的太陽能背包和鐘表等。最近，美國軍方宣布了一個最新的太陽能計劃 ——開發能夠為通訊設備、筆記本電腦和其他電子設備提供能量的一系列覆蓋有柔性片式太陽能電池的軍用帳篷，使地面部隊在能源方面基本上做到自給自足。

美軍正在研制的太陽能帳篷有三種，它們大小各異， 發電能力不同，功率從800瓦左右至3千瓦不等。

薄片式太陽能電池是一種涂在塑料基片上的非晶硅，這種薄片制成后能固定在軍用帳篷上。利用柔韌性片式太陽能電池，能確保部隊與裝備更好地隱蔽，而目前采用的柴油發電機則很容易發出紅外線和噪聲。輕巧的太陽能電池還可以使士兵不必再攜帶笨重的備用電池，減輕士兵的負擔，從而極大地提高部隊的戰斗力。在阿富汗這樣的地區，太陽要到很晚才會落下，因此覆蓋有柔性片式太陽能電池的軍用帳篷大有用武之地。

“ 這項技術的測試結果顯示，覆蓋有柔性片式太陽能電池的軍用帳篷已達到要求。我們的團隊正致力于逆變器和系統耐久性的研究。太陽能帳篷上面的非晶硅薄膜耐久性已經過關，我們希望看到更多的太陽能帳篷投入使用，進入美國軍隊裝備中。”美國陸軍裝備能源和環境助理秘書凱瑟琳·哈馬克說。

哈馬克補充道：“試驗結果表明，覆蓋有柔性片式太陽能電池的軍用帳篷給電池充電的效果十分理想，能確保您的通信設備、夜視鏡和電腦正常啟動。您當然不想在山頭上安裝一臺發電機，也不愿意給發電機帶燃料或者隨身捎上電池。”

太陽能雙體船

瑞士設計制造的太陽能雙體船長31米、寬15米，是世界上最大的太陽能船。它的動力全部來自可再生能源，其中太陽能電池的利用率達到22%。船上安裝了面積為500平方米最先進的太陽能光電芯片，為兩臺電動機提供足夠的電力，確保了14節的時速。

這艘太陽能雙體船可依靠太陽能連續航行3天，由于最先進的鋰離子電池可以儲存過剩的能量，因此在沒有直射陽光時照樣能夠航行。

這艘太陽能雙體船2010年9月27日從摩納哥出發，橫跨了整個大西洋后于11月28日抵達邁阿密，完成了第一階段的環球之旅。它參加了在墨西哥坎昆舉行的“聯合國氣候變化框架公約”大會之后，前往瑞士出席政府舉辦的活動。在未來的幾個月中，它將繼續環游世界，參觀舊金山、悉尼、新加坡和阿布扎比，最后返回摩納哥。

該船上有多國船員，船長是法國人帕特里克，項目發起人是瑞士的拉斐爾。

太陽能道路

美國共有430多萬千米長的公共道路，過去曾有人推出一些將普通路面改換成能源和熱發電太陽能道路的設計。一家名叫“太陽能道路”的公司甚至提出，建造原型太陽能電池板道路的方案，但此舉造價昂貴，若把全國的道路加以改造，估計費用將達35 000億美元。面對如此離譜的成本，羅得島大學研究出四種可行的超級太陽能道路充電的方法。讓我們一睹為快吧。

第一種方法是通過澤西屏障收集太陽能。澤西屏障是一種隔墻，經常被用在狹窄的道路上把兩面車道分開。羅得島大學的研究小組認為，如果把彈性光伏電池安裝在澤西屏障的頂部，收集的能量可用于路燈和路標。“這是一個完全可以實施的項目，因為今天的技術已經達到了這個水平。”羅得島大學土木與環境工程學教授兼研究小組負責人韋恩·李指出，“既然新一代的太陽能電池如此靈活，那么安裝后無論面對太陽的角度如何，都能夠發電。”

第二種方法是利用安裝在道路下的水管。用太陽能加熱融化道路上的結冰，使得行車更加安全。通過這一方法再也不需要通過撒鹽來融化道路結冰，從而減少與卡車牽引引起鹽粒飛濺相關的二氧化碳排放。研究生安德魯·柯瑞亞在羅得島大學實驗室建立了一個系統原型，以評估其有效性。“瀝青的一個特性是保熱性能非常好，”韋恩·李說，“我的測試結果表明，水在某些情況下甚至比瀝青更保熱。”

第三種選擇是使用熱電效應。通過設置在道路不同深度的半導體，可以從瀝青中收集熱能。

第四種方法最為昂貴，它用包括光伏電池和其他設備在內的獨立耐用的模塊來更換瀝青、發電和提供照明。由于成本和所需要的技術，這是目前很難實施的方法。但韋恩·李強調：“要讓交通運輸等行業接受這種先進的技術，還需要一段時間。但是我們的高速公路使用瀝青已逾百年，改變這種狀況已經為期不遠了。”

太陽能電廠

2009年，梵蒂岡投入6.6億美元，建設了一座100兆瓦光伏的太陽能發電廠。這座歐洲發電量最大的太陽能電廠現在已經竣工，并開始發電。據羅馬教廷官方日報《羅馬觀察家報》報道，隨著大片太陽能光伏電池板的安裝鋪設，梵蒂岡不僅成為全球第一個用太陽能供電的民族，而且是目前世界上最環保的國家。

太陽能發電分為光熱發電和光伏發電。通常說的太陽能發電指的是太陽能光伏發電，簡稱“光電”。光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。

《羅馬觀察家報》指出，由于安裝了巨大的太陽能光伏電池板，“梵蒂岡高峰時間人均太陽能發電量達200瓦，遠遠超過環保大國德國的80瓦、意大利的4瓦，成為人均太陽能發電的全球龍頭，也是所有主權國家中污染最少、最環保的。”

在梵蒂岡，主要的太陽能光伏電池板鋪設在圣瑪麗亞迪加萊里亞遺址附近3平方千米的廣闊空間。兩年前在保羅六世會議廳安裝的太陽能光伏電池板已見成效，估計每年可節省石油89.84噸，難怪意大利媒體稱教皇本篤十六世為 “綠色教皇”。

編輯/陳思宇endprint