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這種思想在技術發(fā)展中尤為重要。

液態(tài)技術歸結于太陽能的使用，它始于人類學會鉆木取火的時候。這是第一次主觀積極地利用太陽能。目前人類所有的能源利用方式，除了核能和地熱能，都在使用太陽能。明白這么一個道理。然后，光伏技術是否可能成為利用太陽能的主要形式是有爭議的。

1太陽能利用的形式

1.1太陽能利用的形式和開始時間

1.1.1火、聚光燈和風

火的利用就是利用儲存在燃料中的太陽能。原始人類受益于自然天火的使用。然后學會了主動獲取和保留火源。這個時代可能早于石器時代。智人和人類文明也可以用是否主動獲得火作為判斷標準。在智人或人類文明出現(xiàn)后的幾百萬年里，智人或人類文明的進步是非常緩慢的。直到幾千年前，人類才有文字記錄。人類利用太陽能的最好方式還是火。

8000多年前，埃及的尼羅河流域就出現(xiàn)了以蘆葦為船體、帆簡單的帆船，可以說是現(xiàn)代帆船的祖先。帆船比賽最早的記錄是公元前1世紀的古羅馬詩人維吉爾在他的敘事詩《Init》中詳細描述了一場從特洛伊到意大利的帆船比賽，并描述了比賽結束后獲勝者和參賽者的獲獎情況。

帆船的出現(xiàn)是太陽能中革命性的標志，可以讓人類走得更遠。在哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸之前，風能仍然是人類旅行的第一動力來源。

最遲在公元前700年，古埃及人和美索不達米亞人開始研磨和使用透鏡，這是太陽能利用的又一次質的飛躍。

1.1.2煤炭、水力和水電

人類開始使用煤炭的時間無法追溯，但是煤炭的大規(guī)模使用是在工業(yè)革命之后，人類使用了大量的煤炭。煤炭發(fā)電可以追溯到蒸汽機出現(xiàn)后的大規(guī)模發(fā)電。1831年8月29日，法拉第將機械力轉化為電。兩個月后，第一臺能夠產(chǎn)生穩(wěn)定電流的真正發(fā)電機試制出來了。它標志著人類從蒸汽時代進入了電力時代。煤很快就產(chǎn)生了。

人類何時開始使用水是無法追溯的。東漢桓譚(公元前23年-公元56年)在《歡子新論》一書中最早記載了人的力量的運用:“糜竺使，諸人互相幫助，后人努力提高自己的力量，可以獲得十倍于的利益。再設一個機關，用驢、馬、牛、水去打仗，獲利百倍。”

水力發(fā)電的歷史可以追溯到1878年，當時世界上第一個水力發(fā)電項目在英國諾森伯蘭郡的鄉(xiāng)間別墅點亮了一盞燈。

煤和水力仍然是太陽能利用的主要形式。而這段歷史還不到300年。

1.1.3油氣、光熱光伏

從三千多年前的周朝開始，《易經(jīng)》就有“火中之火”和“火中之火”。這是人類發(fā)現(xiàn)和利用天然氣的最早記錄。石油和天然氣的規(guī)模利用始于19世紀末20世紀初，發(fā)展迅速。甚至可以說，第一次和第二次世界大戰(zhàn)都是由石油和天然氣引起的。如果只用煤和水力。人類沒有辦法投入這么多戰(zhàn)爭資源。

公元50年，羅馬人開始在窗戶上安裝玻璃，通過我們今天所說的溫室效應，將熱能保持在室內更長時間，用于取暖，也用于生產(chǎn)水果和蔬菜。這是人類早期利用光和熱的記錄。

1839年，法國科學家E·貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了液體的光伏效應，開啟了人類太陽能利用的量子時代。

隨著頁巖氣經(jīng)濟競爭力的提高，中國推動了太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?？梢灶A測，2030年以后，天然氣和光伏都會發(fā)電。將是利用太陽能的有效途徑。

2太陽能利用的決定因素

太陽能利用的歷史漫長而緩慢，幾乎每一次利用方式的改變或出現(xiàn)都伴隨著人類文明和人自身的變化。從歷史的辯證思維來看待這一現(xiàn)象，人類的未來將繼續(xù)遵循規(guī)律。那么天然氣和光伏會是人類太陽能利用的最終形式嗎？

下面從效率、能量密度、使用場景、經(jīng)濟價值等角度進行討論。

2.1效率和密度

太陽能利用效率是指太陽能向地面的有效投射。經(jīng)過改造，最終成為有效服務于人類的能源。隨著火的利用，太陽能轉化為生物質的效率約為0~3%，最有效的植物是甘蔗。生物質的生產(chǎn)、收集和運輸會消耗大量的能源。最終利用效率會低于3%。而化石能源則歸結為一種生物質能，只利用了幾億年積累的太陽能。

太陽能是光熱利用，光熱轉換熱能為0~80%。它以多種形式為人類服務。如果用于加熱，效率會很高。發(fā)電效率將為0~29%。轉化為化學能，根據(jù)太陽能的不同研究制氫、甲烷重整、甲醇生產(chǎn)、甲醇重整等。最高轉換效率為75%。

太陽能利用的轉換效率為0~45%。

投射到地球上的太陽能能量密度為1.33千瓦/M2。

電的能量密度由電的載體決定，儲能最高的商用電電池為0.4KWh/KG(非化學電池)。電能是服務人類的最好方式。光伏轉換效率高，傳輸方便，但電能載體的能量密度不高。即使光伏發(fā)電成本降低，儲能也會限制其應用。

光合作用產(chǎn)生的生物質或能量密度碳、氫、甲烷和甲醇轉化為化學能的理論凈熱值分別為9.17KWH/KG、39.72KWH/KG、15.56KWH/KG和6.39KWH/KG。這種能量是可以儲存的。氣態(tài)不方便儲存和使用，固態(tài)不方便運輸。甲醇將是使用它的最好方法。

光轉化為碳、氫、甲烷和甲醇的效率如何？會比光伏更高效嗎？如果高于光伏。那么甲醇就有資格和光伏競爭。

2.2使用場景

太陽能的使用場景有很多，這里就不贅述了。比較電能和甲醇的應用場景。

電能的應用幾乎無處不在，方便直接。甲醇的應用現(xiàn)在幾乎很少。這并不意味著甲醇沒有競爭力。例如，在汽車中的應用。如果電能存儲密度很高，可以達到甲醇的十分之一。那么甲醇就能勝出。因為甲醇轉化成電超過30%。也就是說，如果太陽能到電能和甲醇的轉化效率是一樣的。那么甲醇還是可以贏得競爭的。

另一個是熱量利用。如果電直接換熱，電能通過電力線輸送，甲醇通過管道輸送。以同樣的價格。人們可能會選擇甲醇來烹飪，甲醇在工廠中被用作一些加熱源。而不是電。

也就是說甲醇和電能是可以互補的。前提是太陽能轉換效率在經(jīng)濟上相當于甲醇和電能。

2.3經(jīng)濟價值及其對人的影響

經(jīng)濟上，甲醇/二甲醚和電能的計算過于復雜。無法計算。從存在就是合理的角度，可以判斷太陽能利用是甲醇主導還是電能主導嗎？這樣想，為什么石油、天然氣、煤炭能成為目前的主要能源？這是太陽能隨著時間的推移而積累，并因自然而豐富。如果把這個時間壓縮到一年，濃縮范圍就擴大了一萬倍。提高了轉換效率。然后得到甲醇。它現(xiàn)在和化石能源一樣占主導地位?；谶@個判斷。認為甲醇很可能延續(xù)化石能源的優(yōu)勢，繼續(xù)扮演光伏時代能源的角色。

就人類影響而言，甲醇、光伏、核電、地熱能都會帶來一些問題。如果光伏制造過程中出現(xiàn)一些污染和儲能問題，核電將是致命的。然而，甲醇生產(chǎn)中的輕液技術具有一些其他技術不具備的優(yōu)勢。即零污染，解決污染。其他能源如交通便利、能量密度、技術實現(xiàn)難度等，都有甲醇/二甲醚技術。

“太陽樹”。了解一下？發(fā)電、儲能或未來EV充電站(2)

SolarBotanic Trees公司表示，這種樹將使用效率高達24%的單晶電池，這些電池將被封裝在3D形狀的葉片中。其第一代“太陽樹”將于2023年初上市。