太阳不发光的地方-在更黑暗的气候中使用太阳能

由David Glenn撰写。

产生任何形式的能量都不需要花费太阳光那么多的精力。为了产生单一的光子，太阳中心的重力必须产生大约2500亿倍于地球大气层压力密度的压力密度。同时，温度需要大约为1600万开氏度。这样可以使构成太阳内部的一些氢原子克服它们相互排斥的自然趋势，从而导致氢聚变。聚变以光子的形式释放出几乎不可思议的能量（认为E = mc2）。但是，旅程并没有止步于此。

多云的天空下的太阳能电池板图片来源：lafoto / Shutterstock。

古代能源

由于太阳中心的密度令人难以置信，万亿万亿个光子在各个方向上奔波，因此变得非常拥挤。当它们相互碰撞时，它们非常缓慢地朝着太阳表面前进。有多慢好吧，我们还没有掌握所有事实，但是据估计，单个光子从核心中产生到被太阳表面逐出的过程可能需要100,000到1百万年的时间（这意味着流浪当猫的祖先仍然捕食您的祖先时，您的家猫喜欢在其中休息的阳光可能起源于。即使离开太阳大气层，假设它朝着正确的方向前进，它仍然需要另外八分钟才能到达地球。

一旦到达这里，我们通常让它落在地上并随着热量消散。我们还能做什么？好吧，由于有一些非常有远见的个人和一些叫做光伏效应的东西，人类最近发现了阳光可以转化为可用的电能。硅太阳能电池允许自己的电子被太阳的光子释放，然后将其转化为电流，从而产生自由，清洁和丰富的能源。但是，让我们退后一会儿。如果该光子在经历了100万年（加上8个光秒）的地球旅行之后，却从未真正到达表面，而最终停留在高空云层的背面，该怎么办？那么，我们应该如何利用它为我们的生活提供动力呢？

黑暗中的太阳

太阳能爱好者经常被迫回答这个问题，特别是如果他们生活在阴天或黑暗的气候中。太阳不发光时可以使用太阳能吗？在世界上较冷的地区呢？让我们花点时间解决这些问题。首先是：不，寒冷的天气不会妨碍太阳能电池板的功能。实际上，温度越低，电流就越自由流动（由于导体电阻减小了）。因此，如果温度开始暴跌，则太阳能用户可以使自己的房屋保持温暖和光线充足，这是因为他们知道面板正在以最高效率运行。

当然，寒冷的天气还有其他一些问题。如果让雪堆积在太阳能板上，那么由于雪可以防止阳光直射到太阳能板的表面这一简单事实，它实际上会阻碍能源生产。当然，大多数面板（如果正确安装）都以一定角度坐下，这样雪就可以自行滑落（或在扫帚撞击时有一点帮助）。为了使镶板保持清洁和畅通，正在取得进步，例如微型清洁机器人，它们实际上附着在镶板上并在镶板之间自由移动，清理碎屑并在污迹消失时将其清除。因此，可以肯定地说一点雪真的不值得担心。

为所有气候创造解决方案

现在是主要问题。毕竟，太阳可能会平等地照耀着邪恶与善良，但是在纬度方面，它往往会变得更加挑剔。根据一年中的不同时间，地球上偏北或偏南的地区可能会发现季节不成比例，导致夜晚一次可持续超过24小时，并且仅散布短时的阳光。由于当地的天气状况，即使离极点较远的地方也可能遭受日照不足的困扰。这些地点注定要依靠常规能源吗？

并不是的。一方面，太阳能电池板的位置和角度可以大大弥补损失的光。此外，在财务上合理的情况下，也可以使用可调节以跟踪太阳的电动面板。

同时，太阳能房主可以使用电池。电池可以将多余的能量存储起来，以在非白天使用。同样，在经济上，它们击败了晚上从电网获得电力的意义。由于太阳能电池板价格下降，电池价格下降和电价上涨，这是一种越来越具有竞争力的选择。有人认为几年之内它将具有广泛的竞争力。

先进技术

当前的电池总是在不断改进，液流电池，氢电池甚至盐电池的新设计都在开发中，以期增加我们的潜在储能能力。在更长的黑暗时间内，许多由太阳能供电的结构也挂在市政电网中，以便在必要时使用常规能源。而且，作为额外的奖励，许多城市实际上都会回购面板所产生的任何多余能量，从而使您可以利用夏季的阳光来弥补冬季的低能耗。而且，如果您的房屋位于两极之一附近，并且您在漫长的冬天漆黑的夜晚感到恐惧，请记住，一旦地球的轨道绕过一半，您就会坐在漫长的纯日光下–最后均匀。

因此，即使您生活在世界上阳光不足的地方，太阳能也有优势。当然，最终，选择权仍然取决于您。您可以使用自由飞行的光子，也可以浪费一百万年的旅程。