這種思想在技術發展中尤為重要。

液ye態tai技ji術shu歸gui結jie於yu太tai陽yang能neng的de使shi用yong

，它ta始shi於yu人ren類lei學xue會hui鑽zuan木mu取qu火huo的de時shi候hou。這zhe是shi第di一yi次ci主zhu觀guan積ji極ji地di利li用yong太tai陽yang能neng。目mu前qian人ren類lei所suo有you的de能neng源yuan利li用yong方fang式shi，除chu了le核he能neng和he地di熱re能neng

，都dou在zai使shi用yong太tai陽yang能neng。明ming白bai這zhe麼me一yi個ge道dao理li。然ran後hou
，光guang伏fu技ji術shu是shi否fou可ke能neng成cheng為wei利li用yong太tai陽yang能neng的de主zhu要yao形xing式shi是shi有you爭zheng議yi的de。

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(huo)的(de)利(li)用(yong)就(jiu)是(shi)利(li)用(yong)儲(chu)存(cun)在(zai)燃(ran)料(liao)中(zhong)的(de)太(tai)陽(yang)能(neng)。原(yuan)始(shi)人(ren)類(lei)受(shou)益(yi)於(yu)自(zi)然(ran)天(tian)火(huo)的(de)使(shi)用(yong)。然(ran)後(hou)學(xue)會(hui)了(le)主(zhu)動(dong)獲(huo)取(qu)和(he)保(bao)留(liu)火(huo)源(yuan)。這(zhe)個(ge)時(shi)代(dai)可(ke)能(neng)早(zao)於(yu)石(shi)器(qi)時(shi)代(dai)。智(zhi)人(ren)和(he)人(ren)類(lei)文(wen)明(ming)也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)是(shi)否(fou)主(zhu)動(dong)獲(huo)得(de)火(huo)作(zuo)為(wei)判(pan)斷(duan)標(biao)準(zhun)。在(zai)智(zhi)人(ren)或(huo)人(ren)類(lei)文(wen)明(ming)出(chu)現(xian)後(hou)的(de)幾(ji)百(bai)萬(wan)年(nian)裏(li)，智(zhi)人(ren)或(huo)人(ren)類(lei)文(wen)明(ming)的(de)進(jin)步(bu)是(shi)非(fei)常(chang)緩(huan)慢(man)的(de)。直(zhi)到(dao)幾(ji)千(qian)年(nian)前(qian)，人(ren)類(lei)才(cai)有(you)文(wen)字(zi)記(ji)錄(lu)。人(ren)類(lei)利(li)用(yong)太(tai)陽(yang)能(neng)的(de)最(zui)好(hao)方(fang)式(shi)還(hai)是(shi)火(huo)。

8000多年前，埃及的尼羅河流域就出現了以蘆葦為船體
、帆簡單的帆船，可以說是現代帆船的祖先。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，並描述了比賽結束後獲勝者和參賽者的獲獎情況。

帆船的出現是太陽能中革命性的標誌，可以讓人類走得更遠。在哥倫布發現新大陸之前，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(ren)類(lei)開(kai)始(shi)使(shi)用(yong)煤(mei)炭(tan)的(de)時(shi)間(jian)無(wu)法(fa)追(zhui)溯(su)

，但(dan)是(shi)煤(mei)炭(tan)的(de)大(da)規(gui)模(mo)使(shi)用(yong)是(shi)在(zai)工(gong)業(ye)革(ge)命(ming)之(zhi)後(hou)，人(ren)類(lei)使(shi)用(yong)了(le)大(da)量(liang)的(de)煤(mei)炭(tan)。煤(mei)炭(tan)發(fa)電(dian)可(ke)以(yi)追(zhui)溯(su)到(dao)蒸(zheng)汽(qi)機(ji)出(chu)現(xian)後(hou)的(de)大(da)規(gui)模(mo)發(fa)電(dian)。1831年8月29日(ri)，法(fa)拉(la)第(di)將(jiang)機(ji)械(xie)力(li)轉(zhuan)化(hua)為(wei)電(dian)。兩(liang)個(ge)月(yue)後(hou)
，第(di)一(yi)台(tai)能(neng)夠(gou)產(chan)生(sheng)穩(wen)定(ding)電(dian)流(liu)的(de)真(zhen)正(zheng)發(fa)電(dian)機(ji)試(shi)製(zhi)出(chu)來(lai)了(le)。它(ta)標(biao)誌(zhi)著(zhe)人(ren)類(lei)從(cong)蒸(zheng)汽(qi)時(shi)代(dai)進(jin)入(ru)了(le)電(dian)力(li)時(shi)代(dai)。煤(mei)很(hen)快(kuai)就(jiu)產(chan)生(sheng)了(le)。

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

，後人努力提高自己的力量，可以獲得十倍於的利益。再設一個機關，用驢、馬
、牛
、水去打仗，獲利百倍。”

水力發電的曆史可以追溯到1878年
，當時世界上第一個水力發電項目在英國諾森伯蘭郡的鄉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。而這段曆史還不到300年。

1.1.3油氣、光熱光伏

從三千多年前的周朝開始
，《易經》就有“火中之火”和“火中之火”。這是人類發現和利用天然氣的最早記錄。石油和天然氣的規模利用始於19世紀末20世shi紀ji初chu，發fa展zhan迅xun速su。甚shen至zhi可ke以yi說shuo，第di一yi次ci和he第di二er次ci世shi界jie大da戰zhan都dou是shi由you石shi油you和he天tian然ran氣qi引yin起qi的de。如ru果guo隻zhi用yong煤mei和he水shui力li。人ren類lei沒mei有you辦ban法fa投tou入ru這zhe麼me多duo戰zhan爭zheng資zi源yuan。

公元50年nian，羅luo馬ma人ren開kai始shi在zai窗chuang戶hu上shang安an裝zhuang玻bo璃li，通tong過guo我wo們men今jin天tian所suo說shuo的de溫wen室shi效xiao應ying，將jiang熱re能neng保bao持chi在zai室shi內nei更geng長chang時shi間jian

，用yong於yu取qu暖nuan，也ye用yong於yu生sheng產chan水shui果guo和he蔬shu菜cai。這zhe是shi人ren類lei早zao期qi利li用yong光guang和he熱re的de記ji錄lu。

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

隨著頁岩氣經濟競爭力的提高
，中國推動了太陽能光伏產業的發展。可以預測，2030年以後
，天然氣和光伏都會發電。將是利用太陽能的有效途徑。

2太陽能利用的決定因素

taiyangnengliyongdelishimanchangerhuanman，jihumeiyiciliyongfangshidegaibianhuochuxiandoubansuizherenleiwenmingherenzishendebianhua。conglishidebianzhengsiweilaikandaizheyixianxiang，renleideweilaijiangjixuzunxunguilv。nametianranqiheguangfuhuishirenleitaiyangnengliyongdezuizhongxingshima
？

下麵從效率


、能量密度
、使用場景、經濟價值等角度進行討論。

2.1效率和密度

太tai陽yang能neng利li用yong效xiao率lv是shi指zhi太tai陽yang能neng向xiang地di麵mian的de有you效xiao投tou射she。經jing過guo改gai造zao
，最zui終zhong成cheng為wei有you效xiao服fu務wu於yu人ren類lei的de能neng源yuan。隨sui著zhe火huo的de利li用yong，太tai陽yang能neng轉zhuan化hua為wei生sheng物wu質zhi的de效xiao率lv約yue為wei0~3%，最有效的植物是甘蔗。生物質的生產、收集和運輸會消耗大量的能源。最終利用效率會低於3%。而化石能源則歸結為一種生物質能
，隻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。如果用於加熱，效率會很高。發電效率將為0~29%。轉化為化學能，根據太陽能的不同研究製氫

、甲烷重整
、甲醇生產、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(dian)能(neng)是(shi)服(fu)務(wu)人(ren)類(lei)的(de)最(zui)好(hao)方(fang)式(shi)。光(guang)伏(fu)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)高(gao)

，傳(chuan)輸(shu)方(fang)便(bian)
，但(dan)電(dian)能(neng)載(zai)體(ti)的(de)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)不(bu)高(gao)。即(ji)使(shi)光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)成(cheng)本(ben)降(jiang)低(di)，儲(chu)能(neng)也(ye)會(hui)限(xian)製(zhi)其(qi)應(ying)用(yong)。

光合作用產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淨熱值分別為9.17KWH/KG

、39.72KWH/KG、15.56KWH/KG和6.39KWH/KG。這種能量是可以儲存的。氣態不方便儲存和使用

，固態不方便運輸。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？如果高於光伏。那麼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，這裏就不贅述了。比較電能和甲醇的應用場景。

電(dian)能(neng)的(de)應(ying)用(yong)幾(ji)乎(hu)無(wu)處(chu)不(bu)在(zai)，方(fang)便(bian)直(zhi)接(jie)。甲(jia)醇(chun)的(de)應(ying)用(yong)現(xian)在(zai)幾(ji)乎(hu)很(hen)少(shao)。這(zhe)並(bing)不(bu)意(yi)味(wei)著(zhe)甲(jia)醇(chun)沒(mei)有(you)競(jing)爭(zheng)力(li)。例(li)如(ru)，在(zai)汽(qi)車(che)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)。如(ru)果(guo)電(dian)能(neng)存(cun)儲(chu)密(mi)度(du)很(hen)高(gao)，可(ke)以(yi)達(da)到(dao)甲(jia)醇(chun)的(de)十(shi)分(fen)之(zhi)一(yi)。那(na)麼(me)甲(jia)醇(chun)就(jiu)能(neng)勝(sheng)出(chu)。因(yin)為(wei)甲(jia)醇(chun)轉(zhuan)化(hua)成(cheng)電(dian)超(chao)過(guo)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。那麼甲醇還是可以贏得競爭的。

lingyigeshireliangliyong。ruguodianzhijiehuanre
，diannengtongguodianlixianshusong，jiachuntongguoguandaoshusong。yitongyangdejiage。renmenkenenghuixuanzejiachunlaipengren，jiachunzaigongchangzhongbeiyongzuoyixiejiareyuan。erbushidian。

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濟上相當於甲醇和電能。

2.3經濟價值及其對人的影響

經濟上
，甲醇/二(er)甲(jia)醚(mi)和(he)電(dian)能(neng)的(de)計(ji)算(suan)過(guo)於(yu)複(fu)雜(za)。無(wu)法(fa)計(ji)算(suan)。從(cong)存(cun)在(zai)就(jiu)是(shi)合(he)理(li)的(de)角(jiao)度(du)，可(ke)以(yi)判(pan)斷(duan)太(tai)陽(yang)能(neng)利(li)用(yong)是(shi)甲(jia)醇(chun)主(zhu)導(dao)還(hai)是(shi)電(dian)能(neng)主(zhu)導(dao)嗎(ma)？這(zhe)樣(yang)想(xiang)，為(wei)什(shen)麼(me)石(shi)油(you)、天然氣
、煤mei炭tan能neng成cheng為wei目mu前qian的de主zhu要yao能neng源yuan？這zhe是shi太tai陽yang能neng隨sui著zhe時shi間jian的de推tui移yi而er積ji累lei，並bing因yin自zi然ran而er豐feng富fu。如ru果guo把ba這zhe個ge時shi間jian壓ya縮suo到dao一yi年nian，濃nong縮suo範fan圍wei就jiu擴kuo大da了le一yi萬wan倍bei。提ti高gao了le轉zhuan換huan效xiao率lv。然ran後hou得de到dao甲jia醇chun。它ta現xian在zai和he化hua石shi能neng源yuan一yi樣yang占zhan主zhu導dao地di位wei。基ji於yu這zhe個ge判pan斷duan。認ren為wei甲jia醇chun很hen可ke能neng延yan續xu化hua石shi能neng源yuan的de優you勢shi，繼ji續xu扮ban演yan光guang伏fu時shi代dai能neng源yuan的de角jiao色se。

就人類影響而言，甲醇
、光伏
、核電、地di熱re能neng都dou會hui帶dai來lai一yi些xie問wen題ti。如ru果guo光guang伏fu製zhi造zao過guo程cheng中zhong出chu現xian一yi些xie汙wu染ran和he儲chu能neng問wen題ti，核he電dian將jiang是shi致zhi命ming的de。然ran而er
，甲jia醇chun生sheng產chan中zhong的de輕qing液ye技ji術shu具ju有you一yi些xie其qi他ta技ji術shu不bu具ju備bei的de優you勢shi。即ji零ling汙wu染ran，解jie決jue汙wu染ran。其qi他ta能neng源yuan如ru交jiao通tong便bian利li、能量密度、技術實現難度等，都有甲醇/二甲醚技術。

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、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”將於2023年初上市。