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文 | 渣叔罗影

编辑 | 渣叔罗影

2022年5月，一条消息引起全球人民的关注，中国决定在戈壁滩上，建造一个巨大无比的发电站，对于这项工程，联合国亲自认证，它的发电量强大到等同于20个三峡大坝的发电量。

到了12月，三峡集团也紧随其后，剑指内蒙古库布齐沙漠，投资800亿，竟然也要建发电站，欧美花费十年时间，投入上千亿欧元都没搞定的技术，却让中国搞定了。

那么，中国的沙漠光伏技术究竟有多厉害呢？

早在十几年前，西方科学家就设想过，可以把太阳能发电板安置在沙漠，那里拥有充裕的阳光，并且没有建筑遮挡，几乎可以说是地球上最理想的太阳能收集场所。

就拿地球上最大的沙漠撒哈拉沙漠为例，白天气温最高的可达80摄氏度，光照面积超过九百万平方公里，假设全部铺上光伏发电板，那么撒哈拉沙漠每年可以产生2200万太瓦时电能，换算下来相当于一亿度电。

要知道，全地球人类每年消耗的能源远不及这个数字，也就是说，一旦这项技术大规模投入使用，将会彻底解决能源问题，最关键的是，太阳能是清洁能源，和石油、煤炭资源不同的是，在使用过程中不会产生任何有害物质。

然而理论和实践往往存在巨大差距，过去说的太阳能，一般是指利用太阳辐射产生的热能发电，需要用一块专门的接收板吸收热能然后传传导在蒸汽炉上，利用蒸汽推动涡轮转动，从而达到发电的效果。

根据能量守恒定律，每次能量转换，都会损失一部分功率，后来半导体制造产业逐渐发达，人们开始用更简洁的光伏发电板储存电能。

1873年，电气工程师Willoughby Smith发现了硒中的光伏效应，这是现代太阳能技术的关键，后来由贝尔实验室验证，设计了一块平整的光伏组件，发电功率10瓦，组件效率仅有百分之二，这是人类历史上第一块投入使用的光伏发电板。

在这之后，许多科技商人争抢着要投资建设，然而当时人类并没有掌握制造提取单晶硅的能力，很多投入大的公司都倒闭了，直到1970年，这样的现象才有所好转。

七十年代中期，美国政府开始大力推广光伏技术的发展和运用，在这背景下，第一块现代意义的光伏组件诞生，这一代产品采用树脂凝胶封装，不仅结构更加稳定，而且透光率大大增加，组件效率有了明显上升。

简单来说，太阳能发电板的发电原理是基于光伏效应，当太阳光照射到半导体材料上时，会激发材料内部的电子，并产生电流。

光伏发电板由两个半导体层构成，也就是硅，一层被掺杂显正电性，另一层则被掺杂为负电性，从而形成PN结。

当太阳光照射到光伏板表面时，光会与半导体内的原子碰撞，这种碰撞会使得原子中的电子跃迁到更高能级，当光子的能量大于材料的带隙能量时，会产生一个电子空穴对，电子会自由移动到负电性的层，而空穴则移动到正电性的层。

这样，由于PN结两侧电荷分布的不同，会形成电场，电子和空穴在电场的作用下会产生电流，连接到闭合电路，就可以给直流设备供电。

但是，我们家用电器基本都是交流电，所以需要一个逆变器，把直流电转化成交流电，再升压输送至各个用电单位，除去光伏板的生产和安装环节，整个流程其实是相当简单的。

2009年，德国源巨头E.ON集团、西门子公司、德意志银行等好几家企业宣布投资4000亿欧元，在地球上打造一个最大的太阳能发电站，代号为Desertec。

按照专家的设想，这项工程将在地中海铺设电缆，作为主电网传输电能，保守估计发电量能达到100吉瓦，相当于一百个火力发电厂所产生的能源。

当然了，这些能源肯定是用不完的，到时候可以供应到欧盟国家，比如西班牙、葡萄牙、法国，他们常年缺电，不出意外的话，他们肯定愿意接纳更加便宜的光伏能源。

德国方面表示，这项工程将在2050年完工，并且会建在撒哈拉大沙漠，这里正好处在北回归线上，整个地球就属撒哈拉沙漠光照时间最长，最关键的是，这是一片荒地，等待人们开发。

然而一切都是幻想，撒哈拉沙漠虽然在光照方面拥有其他地区不可逾越的优势，但是缺点也很明显，就是温差太大，缺水严重。

传统的发电厂离不开水，人们需要水蒸气驱动涡轮发电，并且太阳能电池板也不能过热，否则会导致发电效率大幅下降，必须用水冷持续降温，算下来，每天要消耗大量的水。

有人说，可以修建一个长管道，专门从地中海引水，这样的想法虽然可行，但还是不切实际，初步估算，修建这样一条水管所需的资金简直是个天文数字，即便是4000亿欧元的工程，也无法将其顺利完成。

除此之外，电能的储存问题也是人们需要考虑的重要因素，白天是发电的好时候，但是白天用电量有限，需要将能源储存到晚上才行，这背后的成本超出我们的想象，到现在也没办法解决。

之后几年，西方国家对这个项目的投资减小，逐渐失去细心，最终搁浅在撒哈拉沙漠，气象学家认为，在撒哈拉沙漠铺设光伏板会影响全球气候，导致亚马逊和南部非洲降水减少，热带雨林会因为缺水而消失。

根据超级计算机模拟演练，这项工程对地球生态影响极大，就像多米诺骨牌一样产生连锁反应，最坏的情况就是北美大陆会成为全球最大的沙漠。

但在中国人眼里，这些都不是问题，我们拥有全世界最先进，规模最大的光伏发电板制造产线，可以减小建设成本，把钱花在刀刃上。

西北沙漠虽然缺水，但是水源距离我们很近，铺设管路不需要花费那么多钱，况且这里拥有丰富的地下水，可以打井取水，为太阳能板提供需求。

初中课本都学过《罗布泊：消失的仙湖》，这罗布泊的旁边就是三点水，可见国内的沙漠和外面的不一样，非常适宜发展光伏事业。

在中国的光伏基地，随处可见种植的枣树和核桃树，治理沙漠变成绿洲，同时还能解决能源问题，简直是一举三得，农业、能源、环保一条龙。

就拿国内出名的拉旗光伏来说，每年都能向国家电网贡献超过5亿元的电能资源，照这样发展，不出10年就能回本，之后便是源源不断的创收。

此外，人们还在光伏发电站养牛养羊，他们以牧草为主要食物，排泄物不用清理，可以当做沙漠绿洲的天然化肥，早些年，牧民总是为没有嫩草而发愁，现在全都解决了。

从卫星图上看，塔克拉玛干沙漠已经覆盖了一部分光伏发电板，发出的电可供一座城市使用，每当领导下来检查，都对这一工程赞不绝口，觉得我们就是一个集中力量干大事的国家。

近几年，人们对沙漠光伏技术的投资还在不断加大，或许用不了几年，戈壁沙漠就会焕然一新，变成绿洲景点，为当地旅游业贡献一份力量。

如今全世界都在向中国学习，希望获取我们的技术，造福人类。

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