荒漠光伏可以和空气取水相结合

晨枫

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？


' U9 H  r) G" E- i


实际上，光伏发电和荒漠的空气取水可能是有用的组合。
$ v+ o. }* t: B. B
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。

* w/ V2 I& Z3 j% [' V中国沙漠都在内陆，华北不是沙漠，但也缺水。

8 a1 p- v& C6 D+ u* P0 m9 l在缺水的海岛上，也是一样的问题。

* z" n: L3 ^3 K/ B/ {& E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。

可巧，荒漠光伏最不缺的还就是电。
  z9 y. C0 }+ w8 Y; Y5 r$ I% I
' ?- w4 s4 \% [# U3 i4 S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。
' M: [3 \, U' K
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。
" [+ _6 Q/ _% p4 C7 K) z
/ R8 n5 S' f* t. m0 m$ i5 ~7 L
4 g& g, O/ a+ n# `: ]0 d" V


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。
2 E0 Z# X, ~% p! U2 m& v


. I5 |, A" {% I6 ?* _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。
0 N" ]; R' d$ _
  b9 _( E" U* e" p3 ?


# J* f$ |' ], V  N  \7 j
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。
$ [" h1 U9 N9 X( @0 _- E
$ p! i  A' S( p) n2 A& u1 |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。
- I) Z3 Q" M2 E5 x8 F% e
: f! [& x4 b3 O6 }* Q1 D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。

& p7 r9 R  ]# z  q  o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。

鳕鱼邪恶

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。

testjhy

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%。

晨枫

testjhy 发表于 2023-9-29 16:24
2 X8 C3 f* G. I+ F8 N* h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 ...

" `7 _' p" [. r. n: c9 b9 |' p& c后来呢？经济上可行吗？

testjhy

晨枫 发表于 2023-9-30 10:29
后来呢？经济上可行吗？

# R: {3 j3 I: f1 }" G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。

常挨揍

华北人均水资源是最低的。