爱吱声

标题: 荒漠光伏可以和空气取水相结合 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2023-9-29 23:31
标题: 荒漠光伏可以和空气取水相结合
不管城市光伏如何发展，荒漠光伏肯定是极端重要的。这不仅发电，还减慢荒漠的继续荒漠化。降低地表温度，清洗水流到地面浇灌，长草进一步吸收光热，降低地表温度，保持水土。这是良性循环的开始。问题是：荒漠里本来就缺水，水从哪来？' L$ v% q; [  K9 _# a9 m# K2 ?+ m

8 X, K3 u  L% d8 U, G$ x) C 7 ^: j6 E/ P9 Y+ \  B' I

! ?( N+ F; L. z5 u  M2 T 2 N5 s: k) n7 q" A  B/ t
5 t# F" |: l# f2 E7 P1 l: D
实际上，光伏发电和荒漠的空气取水可能是有用的组合。
" L4 l+ v3 S. s3 c; S  ^+ a
* R. [7 ]3 Q7 i: s! X+ E3 c! I沙漠里干燥，但沙漠空气里也是有水份的。在适宜居住的地方，空气湿度一般在30%到90%，沙漠里的干燥空气的相对湿度是20%左右。但靠近海岸的沙漠里，空气湿度更高，以色列内格夫沙漠的空气湿度达到64%。问题是水份滞留在空气里，不肯变成雨下来。波斯湾沿岸沙漠都有一样的问题。# m; ~! W8 c2 H8 |/ a5 k1 L) V2 h

/ H7 D; Y; W2 i  L中国沙漠都在内陆，华北不是沙漠，但也缺水。* K' M! i3 t& N8 [7 y* y
; |3 ^" X( K: \* d% H# ~! y
在缺水的海岛上，也是一样的问题。( F6 U' ]. u) z4 l" i$ c
' G2 [/ ]; @/ H  B8 j! m5 ?
在30℃下，湿度100%的空气含水是每立方米30.38克，而0℃下，每立方米空气最多含水就只有约4.3克了。也就是说，把饱和空气从30度冷冻到0度，就可以析出26.08克液态水。30度、20%相对湿度的沙漠空气每立方米含水6克，冷冻到0度，也能析出1.7克。如果进风量为360立方米/小时（相当于一平方米进风口0.1米/秒的风速），每天最多可从空气冷冻中分离出14.7公斤的液态水，代价是耗电。
; y& [" ~( G* f; f1 O% \# _* }4 O* z% ?4 v, P" J5 Y2 a
可巧，荒漠光伏最不缺的还就是电。  G2 z( C# c  _3 i4 P4 e
+ C: }% [; @9 M/ g
除了冷冻法，还有吸收-解析法。简单点说，就是在低温提高空气的相对湿度时，将水份吸附在海绵上；然后升温使得水份蒸发、脱离海绵，再自然冷凝就成为液态水。
' X/ L" b' T) P  i/ i9 Y
; f1 \9 K) u' y) E3 Y2 X: H  I具体情况需要仔细测算，但荒漠光伏与空气取水联合循环，应该可以生产远超过自己清洁需要的水产量。这是清洁的饮用水，用于沙漠里的农业工业、人民生活的好处就不用多说了。还需要说明的一点：沙漠里不是一点水源也没有，有地下水，还有季节河。空气取水是补充。海岛上也是一样，但主要目的不再是向外输电，而是自给自足。( F( S" r8 I1 X

2 T1 ?. r; f4 y/ U' M$ T9 q
' [, [2 d$ ~% e! Y4 q2 O9 C( d4 N

: Q! p1 W# U. H" O7 m2 R' {* F
' `* P& ~+ n' t2 W' L+ q3 Y, }更重要的是，光伏板清洁不仅有湿法，还有干法。用带静电的软刷做日常清洁，再定期用水清洗，可能就足够了，不需要不断大量用水。
  z5 m8 j9 c2 c( I. i
/ i# Z- u9 z- Y% c5 ~" M " T: n, o) x/ w# k7 L1 u

3 D- g$ Q& w8 r光伏板下与种草、放羊结合起来，养殖、固沙两不误，冲刷光伏板的水正好流到地面浇灌。如果在设计的时候就考虑好，不沿着板沿自然滴落，而是在板下做一个分布板，把水均匀地洒向板下地面，效果会更好。( p9 z' `( x. J: {$ D% ?
5 J+ X  L# }. w4 b# A$ S1 s' k

+ M4 u) H% B& i9 S$ I( [2 n1 C0 Z4 ^3 X
# c. a  Z0 Y8 y$ X5 t 0 y" w' X  y+ n0 C% Q$ I3 }5 V
: A, A( s; u% e- f
光伏运维可能成为很大的新兴产业，吸收大量劳动力，而且具有分布式的特点，不集中于大城市，很值得重视。
0 U- o3 W$ y' s3 }1 j
8 T2 ?# z* I, d另一方面，在荒漠里，滴落的水并不就此消失。水是循环的，在自然界里在气态、液态之间循环。对于荒漠光伏来说，冲刷光伏板后的水流到地面，浇灌草地，然后挥发回到空气中，进入下一次循环，唯一消耗的是能量，由太阳能提供。其实有一部分渗入沙土，被沙土吸收。但这部分在一定时间后是达到平衡的，所以i循环是完全的。; _2 j( Q6 Z3 G! O
! J# R. x1 }; w
这样，光伏发电和空气取水联合，会对缺水缺电的荒漠是非常有用的组合，而且改善生态。5 p. x# w! f5 H/ [- `5 d' d, o
5 ?; U6 J! P. N8 }6 }2 D0 \
这些可能性都来自低成本的光伏板，中国恰好是世界上绝对最大的光伏板产地。
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2023-9-30 00:42
马斯克说中国如果愿意，可以轻易用内陆的太阳能供应全国用电。
作者: testjhy    时间: 2023-9-30 06:24
短暂研究过空气取水，当时有人来联系做青稞饮料机，其中一个方案就是不接入自来水管网，直接用空气取水机过滤。西北空气湿度更小些，好像只有15%。
作者: 晨枫    时间: 2023-9-30 10:29
testjhy 发表于 2023-9-29 16:24
/ G* @  r- v, b) @2 v! J短暂研究过空气取水，当时有人来联系做青稞饮料机，其中一个方案就是不接入自来水管网，直接用空气取水机过 ...
1 s3 ~5 x! r" s
后来呢？经济上可行吗？
作者: testjhy    时间: 2023-9-30 11:35
晨枫 发表于 2023-9-30 10:29
1 Q  y/ x0 t# f后来呢？经济上可行吗？

: X5 f2 Z: R2 F很短暂，就是成本太高，细节忘得差不多了，青稞饮品采用这种方案可能收回成本直接延长2年左右。
作者: 常挨揍    时间: 2023-9-30 12:50
华北人均水资源是最低的。
4 u1 ]. r! n7 V& h



欢迎光临 爱吱声 (http://aswetalk.net/bbs/) Powered by Discuz! X3.2