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最近的高温应该让很多朋友都受不了，不仅在我国，整个北半球的大家都在汗流浃背，甚至北极都已经达到了罕见的夏季高温，#北极穿短袖#也成为了热搜词条。
烈日炎炎中，有人诞生脑洞：为什么没有人发明太阳能空调？把太阳的能量转化成凉爽，解决太阳带来的高温问题多好！
今天，IDG君想和你共同探讨这个脑洞的可实现性，以及面对高温天气，我们能做些什么的问题。
一起来看看。
全文共3927字
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据央视网消息，在刚刚过去的7月，北极圈的温度一度飙升至32.5℃，记者甚至可以在格陵兰岛穿着单薄的短袖T恤做现场直播。据统计，仅在7月15日至17日的3天时间内，格陵兰冰盖每天流失冰量达到大约60亿吨，足够填满720万个奥运规格的游泳池。
世界气象组织指出，这个夏天席卷全球的罕见高温在未来也许会成夏天的「标配气温」，而高温气候变化所带来的负面影响将至少持续到2060年代，全球冰川消融趋势将持续数百年甚至更长时间。
© Harvard Gazette
全球变暖的极速加剧着实令人担心，科技和能源行业从业者们也在热烈讨论是否有把眼下的高温转化为可用能源，从而减少我们对能源的消耗。比如：英国7月一天的太阳能发电量就达到了66.9吉瓦时，能满足全国8.6%的需求，德国也达到了太阳能发电量单日新高。
因此，在汇集了全球大量科技从业者的Hacker News论坛上，一则#我们需要大量太阳能板#的讨论成了热议话题，讨论度达到了罕见的823。
在关于话题的众多辩论观点中，IDG君挑选了两个有趣、易懂的方向着重和大家分享：
1）是否气温越高，太阳能发电就越多？（以及太阳能空调靠谱吗？）
2）除了太阳能板，还有哪些能利用太阳发电的方式？
浅科普：

不是有越多太阳光就越好发电🌞
太阳能发电的本质，是利用光照射半导体产生的光生伏特效应，把光能直接转变为电能，这就是我们熟悉的「光伏效应」。
更学术点来说，太阳能发电是将太阳光照射到P型半导体和N型半导体接触形成的PN结上，PN结吸收光子的能量后出现异号电荷积累形成正负两极，从而产生电压。
因此，从这个角度来看，更多的光能会产生更多的电能——但是，高温不等于更多的光能。
首先，即使没有太阳光，环境温度也可能非常高（比如桑拿房）；其次，高温还会严重影响半导体的工作效率，因为半导体的温度稳定性极差，必须保持在20℃~30℃范围内才能正常工作，高温散热不及时的话，容易导致烧坏断路的问题出现；此外，高温还会产生热斑效应和PID效应（电势诱导衰减）等影响。
热斑效应
串联支路中部分组件因某些原因被“遮蔽”，不仅无法产生电量，还会被当做负载消耗其他支路产生的能量。一旦出现高温天，局部温度过高的情况就会被加剧，强化热斑效应，直接导致组件电池板老化、损坏的情况。
作为暴露在外界的一大块板子，光伏电池板不可避免会被污染，比如鸟屎🕊️......在平时，鸟屎只是一个小电阻，但高温一出现，就会加剧它带来的影响，极易出现烧坏组件的情况。
PID效应
由于高温天气往往也伴随着潮湿，因此空气中的大量水蒸气，会通过封边硅胶或背板进入组件内部，从而导致组件内部大量电荷聚集在电池片表面，造成性能严重下降。
综合来看，太阳能发电的最佳温度在25℃，温度太高反而会影响发电。因此，太阳能空调在高温下会停止工作，所以这个脑洞暂时还有诸多限制。
此外，高温或许还对新能源发电有更严重的影响：一些核电站最近都在降低发电，因为排出的冷却水温度太高，会对海洋生物造成威胁。
去年年底，英国的托内斯核电站就不得不紧急关闭，因为较高的海水温度导致大量水母泛滥，以至于直接堵塞了他们的冷却水出口；近几年，美国加州、日本、菲律宾和以色列的一些海水降温核电站，也因为采取海水冷却的方式，导致大量水母繁殖而无法继续运行。
©BBC News
既然太阳能光伏发电有局限
还有哪些可以通过太阳发电的方式?
除了太阳能光伏发电外，还有很多利用太阳能的新型发电方式，比如常被拿来做比较的光热发电。
在敦煌就建有全亚洲装机容量最大、全球单机聚光面积最大的熔盐塔式光热电站。今年6月，它的发电量超过了3379万kWh，单次连续不间断发电262小时，晴天平均日发电量超过185万kWh。
与光伏发电不同，光热发电不需要昂贵的硅晶光电转换工艺，原理上其实类似于传统的火力发电。简单来说，就是用一面面大镜子来聚集太阳光，通过换热装置“烧开水”产生蒸汽，然后推动汽轮机发电,因为原理与火力发电相近，光热发电甚至可以直接接入传统发电厂。
光热发电最大的好处之一，是可以通过储能系统可以先将有太阳时的热能收集起来，在光线不足时再调用——这样，在没有太阳光时，也还能继续发电，也避免了光伏发电中一没太阳就停摆的问题，还能根据下游用电需求来调峰。
光热发电的第二个好处，是光热电站所用导热工质是循环使用的，几乎不产生排放。
此外，在上文中提到的光伏发电易受高温影响的主要原因在太阳能电池板上，而光热发电并不使用这一部件。综上，应对极端高温气候，光热发电或许会更有优势。
但光热发电同样有劣势，那就是对光照、占地面积要求更高，不是一种适合小型化的技术路线。比如敦煌光热电站的镜场总面积达到了140多万平方米，建设成本也达到了光伏发电的4-5倍。
©新华网
除了在陆地，水面也能利用太阳能发电，还能顺便解决太阳能电池板高温的问题——浮动式水面光伏发电就派上了用场。
浮动式水面光伏发电站可以直接建在城市郊区的湖泊水面上，它的工作原理就是让太阳能发电板漂浮在水上，水作为高热容物质能为光伏板散热提供有利条件。
在我国德州丁庄镇就建有世界单体容量最大的漂浮式光伏电站，总装机容量为320兆瓦。
©湖北省经济和信息化厅
延伸思考：
高温中的我们能做些什么?
今夏的高温并不是第一次发生，早在3年前，一场因高温引发的悲剧已经上演：据世界气象组织统计，2019年，格陵兰岛冰盖融化了约5320亿吨，这一结果直接导致了全球海平面上升了1.5毫米；而在过去数十年，格陵兰岛冰盖融化对全球海平面上升的“贡献”占比达到了20%-25%左右。若是这种趋势还在继续，到2100年这个比例会达到40%。
在这样的状态下，加大清洁能源使用力度、助力储能技术发展、注重节能提效是值得我们关注的范畴，而以下是在日常生活中我们为减缓全球变暖所能实现的事：
| 吃货对不起，但改变饮食方式真的很有用
事实上，食品行业，特别是肉类及乳制品部门，是仅次于化石燃料行业对气候变化影响最大的行业。假设全世界所有的牛都居住在一起自成一国，那么这个牛国将会成为继中美之后第三大温室气体排放国。
根据联合国粮食与农业组织去年的一份报告，肉类行业制造了全球温室气体总量的18％，这比全球交通运输制造的温室还要多。肉类行业制造的温室气体中，大部分是粪肥产生的一氧化二氮和甲烷气体。甲烷对大气层造成的温室作用高达二氧化碳的23倍，而一氧化二氮的温室效果则是二氧化碳的296倍！2001年~2050年间，全球肉类产品的产量将翻一番，再将养殖、运输和销售牲畜所产生的温室气体，数字会更为惊人。
| 试试改变你的出行方式
隆德大学尼将148类个人行为按照对气候变化产生的影响大小进行排序。外出不开车是个人所能采取的最为有效的行动。相比走路、骑自行车或搭乘公共交通工具，驾车出行是污染最大的交通方式。
| 买买买的习惯也可以改变
我们所购买的每一件衣服和物品，在生产、运送的过程中都累积了或多或少的碳足迹。人类的生存活动无可避免地会消耗地球资源与能源，正因如此，我们更应该对手中的物件心怀感激，正确使用每一样产品，在安全范围内延长物品的使用寿命，寻找重复利用的可能，为手中的资源，创造最大的效用。

当然，IDG君和大家有一个共同的疑惑：如果只有我一个人少吃肉、少搭飞机，这能对现实产生多少影响呢？

以下是3个例子：

  • 当咖啡厅的顾客被告知30%的顾客开始选择少吃肉后，他们有2倍的概率会选择无肉午餐。

  • 一项在线调查显示，当受访者知道有人因为气候变化而放弃乘搭飞机后，他们其中一半人表明会减少飞行次数。

  • 社区工作者如果家中已装有太阳能板的话，他们说服他人安装太阳能板的成功率会高62%。

社会学家发现：当一个人持续性地向一个目标努力，其他人也会效仿。个人行为能影响他人，是因为我们会经常性地衡量同类的行为，并在意识与行为上作出相应的调整。当人们发现他们的邻居已经在为保护环境作出诸如节能等行动时，他们会认为自己也应该重视可持续发展，有责任采取行动。

把目光放眼到全社会，眼下，「去碳化」已经成为清洁能源行业发展的确定共识，能源供给侧的高比例可再生化、 能源消费端的高比例电驱化是必然趋势。
过去十多年，IDG资本始终围绕上述两个大趋势，根据新能源行业的本质结构变化，关注并支持新能源行业的发展，已经在太阳能，在电动车、动力电池、储能、充电桩、氢能等细分领域形成了全面的覆盖，仅仅在新能源领域的被投企业在2021一年就节省了647万吨二氧化碳排放量。
此外，只要保持对能源体系结构性变化的不断学习和判断，就能继续深入新能源行业，不断发现新的节能减排办法。比如：
  • 太阳能解决的是去碳化过程中清洁电力来源的问题；
  • 储能是在解决去碳化过程中电力在终端渗透的问题和电网统筹效率的问题
在这样的指导思想下，IDG资本不断寻找有规模制造优势或者技术先进性、颠覆性优势、有利于解决行业核心矛盾的优秀企业，用实际行动支持环境保护。
虽然太阳能空调的脑洞被验证无效了，但IDG君更希望全球高温早日得到控制，童年记忆里，天朗气清的夏天早日到来。
参考链接：
[1]https://www.cnbc.com/2022/07/26/surging-temperatures-are-good-for-solar-panels-right-the-answer-is-its-complicated.html
[2]https://fortune.com/2022/07/19/europe-solar-panels-lose-efficiency-in-high-temperatures/
[3]https://caseyhandmer.wordpress.com/2022/07/22/were-going-to-need-a-lot-of-solar-panels/
[4]https://en.wikipedia.org/wiki/Space-based_solar_power
[5]https://news.ycombinator.com/item?id=32197012
[6]http://ex.chinadaily.com.cn/exchange/partners/77/rss/channel/cn/columns/8hk2q2/stories/WS62a92f05a3101c3ee7ada95b.html
[7]https://www.reddit.com/r/space/comments/r0yeu6/elon_musk_called_spacebased_solar_power_the/
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