太阳能让生活丰富多彩

李忠东

太阳能是强大的能源之一已成为不争的事实，然而它主要应用于哪些方面，你并不一定都知道。

太阳能电影院

索尔电影院是迄今世界上最小的用太阳能供电的电影院。

索尔电影院由一个名叫“美国媒体艺术慈善暗流”的组织出资兴建，用一辆两个泊位的大篷车改装而成。它的电影放映机靠4个大锂离子电池驱动，锂离子电池通过两个120瓦的太阳能电池板充电。不必担心会有许多人在里面用手机打电话，因为索尔电影院只有8个成年人或12个孩子的座位。

这家世界上最小的太阳能电影院坐落在英国的肯特，该组织希望在放映环境教育影片的同时提高人们对太阳能的认识。

索尔电影院是一个创新思维的产物，它表明即使在很小的范围内也能有所作为。使笔者不解的是，为什么没有更多的电影院在屋顶上安装太阳能电池板呢？

太阳能电动轮椅

在阿拉伯联合酋长国有很多著名的场所，像异国情调的酒店、世界上最高的建筑物等，但更令人惊奇的还是太阳能电动轮椅。

这把太阳能电动轮椅由一位名叫海达尔塔勒·塔勒布的47岁残疾阿联酋公民设计和开发。4岁时，塔勒布被诊断出患有小儿麻痹症后，一直与轮椅为伴。为了充分利用家乡大量的阳光，在收到全国领先的马斯达尔可再生能源公司提供的资金后，他全身心地投入到太阳能电动轮椅的设计工作之中，并取得成功。在阿联酋，马斯达尔城以可再生能源城市而闻名，并正在雄心勃勃地为打造世界上第一个零排放的都市而努力。

塔勒布制作的轮椅由4个20瓦的太阳能电池提供能量，最高时速可达19千米。为了展示太阳能电动轮椅的功能，塔勒布计划坐着轮椅行驶320多千米横穿沙漠，以打破以往的世界纪录。“我希望通过这次旅行，提高人们对残疾人和可持续性能源的认识；同时表明，作为个人，如果我们有进行尝试的勇气和决心，就可以取得我们所需要的东西。”塔勒布说。

塔勒布在2010年12月2日完成了这次旅行，打破了自己两个星期前创下的用太阳能电动轮椅旅行距离最长的世界纪录。2010年11月初，塔勒布在14小时内用轮椅走完了从阿布扎比到沙迦的近130千米的路程，被载入吉尼斯世界纪录。

太阳能供电帐篷

在炎热的沙漠环境里，利用来自太阳的能量具有重要的军事意义。在过去，美国军方凭借太阳能技术的优势，已经在阿富汗和伊拉克的驻军中配置能发电的太阳能背包和钟表等。最近，美国军方宣布了一个最新的太阳能计划 ——开发能够为通讯设备、笔记本电脑和其他电子设备提供能量的一系列覆盖有柔性片式太阳能电池的军用帐篷，使地面部队在能源方面基本上做到自给自足。

美军正在研制的太阳能帐篷有三种，它们大小各异， 发电能力不同，功率从800瓦左右至3千瓦不等。

薄片式太阳能电池是一种涂在塑料基片上的非晶硅，这种薄片制成后能固定在军用帐篷上。利用柔韧性片式太阳能电池，能确保部队与装备更好地隐蔽，而目前采用的柴油发电机则很容易发出红外线和噪声。轻巧的太阳能电池还可以使士兵不必再携带笨重的备用电池，减轻士兵的负担，从而极大地提高部队的战斗力。在阿富汗这样的地区，太阳要到很晚才会落下，因此覆盖有柔性片式太阳能电池的军用帐篷大有用武之地。

“ 这项技术的测试结果显示，覆盖有柔性片式太阳能电池的军用帐篷已达到要求。我们的团队正致力于逆变器和系统耐久性的研究。太阳能帐篷上面的非晶硅薄膜耐久性已经过关，我们希望看到更多的太阳能帐篷投入使用，进入美国军队装备中。”美国陆军装备能源和环境助理秘书凯瑟琳·哈马克说。

哈马克补充道：“试验结果表明，覆盖有柔性片式太阳能电池的军用帐篷给电池充电的效果十分理想，能确保您的通信设备、夜视镜和电脑正常启动。您当然不想在山头上安装一台发电机，也不愿意给发电机带燃料或者随身捎上电池。”

太阳能双体船

瑞士设计制造的太阳能双体船长31米、宽15米，是世界上最大的太阳能船。它的动力全部来自可再生能源，其中太阳能电池的利用率达到22%。船上安装了面积为500平方米最先进的太阳能光电芯片，为两台电动机提供足够的电力，确保了14节的时速。

这艘太阳能双体船可依靠太阳能连续航行3天，由于最先进的锂离子电池可以储存过剩的能量，因此在没有直射阳光时照样能够航行。

这艘太阳能双体船2010年9月27日从摩纳哥出发，横跨了整个大西洋后于11月28日抵达迈阿密，完成了第一阶段的环球之旅。它参加了在墨西哥坎昆举行的“联合国气候变化框架公约”大会之后，前往瑞士出席政府举办的活动。在未来的几个月中，它将继续环游世界，参观旧金山、悉尼、新加坡和阿布扎比，最后返回摩纳哥。

该船上有多国船员，船长是法国人帕特里克，项目发起人是瑞士的拉斐尔。

太阳能道路

美国共有430多万千米长的公共道路，过去曾有人推出一些将普通路面改换成能源和热发电太阳能道路的设计。一家名叫“太阳能道路”的公司甚至提出，建造原型太阳能电池板道路的方案，但此举造价昂贵，若把全国的道路加以改造，估计费用将达35 000亿美元。面对如此离谱的成本，罗得岛大学研究出四种可行的超级太阳能道路充电的方法。让我们一睹为快吧。

第一种方法是通过泽西屏障收集太阳能。泽西屏障是一种隔墙，经常被用在狭窄的道路上把两面车道分开。罗得岛大学的研究小组认为，如果把弹性光伏电池安装在泽西屏障的顶部，收集的能量可用于路灯和路标。“这是一个完全可以实施的项目，因为今天的技术已经达到了这个水平。”罗得岛大学土木与环境工程学教授兼研究小组负责人韦恩·李指出，“既然新一代的太阳能电池如此灵活，那么安装后无论面对太阳的角度如何，都能够发电。”

第二种方法是利用安装在道路下的水管。用太阳能加热融化道路上的结冰，使得行车更加安全。通过这一方法再也不需要通过撒盐来融化道路结冰，从而减少与卡车牵引引起盐粒飞溅相关的二氧化碳排放。研究生安德鲁·柯瑞亚在罗得岛大学实验室建立了一个系统原型，以评估其有效性。“沥青的一个特性是保热性能非常好，”韦恩·李说，“我的测试结果表明，水在某些情况下甚至比沥青更保热。”

第三种选择是使用热电效应。通过设置在道路不同深度的半导体，可以从沥青中收集热能。

第四种方法最为昂贵，它用包括光伏电池和其他设备在内的独立耐用的模块来更换沥青、发电和提供照明。由于成本和所需要的技术，这是目前很难实施的方法。但韦恩·李强调：“要让交通运输等行业接受这种先进的技术，还需要一段时间。但是我们的高速公路使用沥青已逾百年，改变这种状况已经为期不远了。”

太阳能电厂

2009年，梵蒂冈投入6.6亿美元，建设了一座100兆瓦光伏的太阳能发电厂。这座欧洲发电量最大的太阳能电厂现在已经竣工，并开始发电。据罗马教廷官方日报《罗马观察家报》报道，随着大片太阳能光伏电池板的安装铺设，梵蒂冈不仅成为全球第一个用太阳能供电的民族，而且是目前世界上最环保的国家。

太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

《罗马观察家报》指出，由于安装了巨大的太阳能光伏电池板，“梵蒂冈高峰时间人均太阳能发电量达200瓦，远远超过环保大国德国的80瓦、意大利的4瓦，成为人均太阳能发电的全球龙头，也是所有主权国家中污染最少、最环保的。”

在梵蒂冈，主要的太阳能光伏电池板铺设在圣玛丽亚迪加莱里亚遗址附近3平方千米的广阔空间。两年前在保罗六世会议厅安装的太阳能光伏电池板已见成效，估计每年可节省石油89.84吨，难怪意大利媒体称教皇本笃十六世为 “绿色教皇”。

编辑/陈思宇endprint