中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：據(jù)CNN（美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)）消息，西班牙與意大利初創(chuàng)企業(yè)Watly近日推出了名為“Watly”的計(jì)算機(jī)設(shè)備，這一設(shè)備被認(rèn)為是世界上最大的太陽(yáng)能計(jì)算機(jī)。據(jù)悉，該設(shè)備將通過(guò)太陽(yáng)能發(fā)電，為非洲經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)及鄉(xiāng)村地區(qū)提供電力、飲用水以及互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。幫助非洲民眾改善落后的生活和經(jīng)濟(jì)狀況，實(shí)現(xiàn)“量子飛躍式發(fā)展”。
在這臺(tái)計(jì)算機(jī)中，用到了太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)。太陽(yáng)能是可以為人類(lèi)所用的理想能源之一，具有無(wú)污染、質(zhì)量高、效率高等優(yōu)點(diǎn)，并且不必?fù)?dān)心能源枯竭問(wèn)題。太陽(yáng)能在諸多方面都起到了頗為重要的作用，并且將產(chǎn)生更加深遠(yuǎn)的影響。
一、太陽(yáng)能計(jì)算機(jī)改善貧民生活質(zhì)量，Watly項(xiàng)目獲得諸多支持
縱觀全球，非洲一直是最為落后的地區(qū)。在撒哈拉以南，有6.25億左右的民眾無(wú)法使用到電力，缺乏安全保障飲用水的人數(shù)更是超過(guò)了2/3。面對(duì)這些狀況，科技界也在給予這些地區(qū)幫助，例如比爾蓋茨的糞便水。
現(xiàn)在，初創(chuàng)企業(yè)Watly計(jì)劃為這些地區(qū)提供水、電、網(wǎng)絡(luò)的全方位服務(wù)，以提高當(dāng)?shù)孛癖姷纳钯|(zhì)量，而Watly倚靠的就是太陽(yáng)能計(jì)算機(jī)“Watly”。
太陽(yáng)能發(fā)電有兩大類(lèi)型：一類(lèi)是太陽(yáng)光發(fā)電（太陽(yáng)能光發(fā)電），另一類(lèi)是太陽(yáng)熱發(fā)電（太陽(yáng)能熱發(fā)電）。
太陽(yáng)能光發(fā)電是將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)變成電能的一種發(fā)電方式。它包括光伏發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電和光生物發(fā)電四種形式。在光化學(xué)發(fā)電中有電化學(xué)光伏電池、光電解電池和光催化電池。太陽(yáng)能熱發(fā)電是先將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，再將熱能轉(zhuǎn)化成電能。
Watly用到的就是太陽(yáng)能光發(fā)電，其表面有專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)收集太陽(yáng)能的光伏電池板，Watly的內(nèi)部則設(shè)置了140千瓦時(shí)的電池。在二者的共同作用下，可將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能。
這些由太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的電力能夠?yàn)樗幚硐到y(tǒng)提供能源。Watly的水處理系統(tǒng)采用石墨烯作為過(guò)濾原料，過(guò)濾后的水還要經(jīng)過(guò)蒸餾，最終變成純凈安全的飲用水。據(jù)統(tǒng)計(jì)，此方法每天能夠?yàn)榉侵薜貐^(qū)的民眾提供5000升安全飲用水。
除了保證基本的水電供應(yīng)之外，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的電力還能為網(wǎng)絡(luò)接入提供支持。在半徑800米范圍之內(nèi)，太陽(yáng)能電力都可以為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)提供接入服務(wù)，也能同時(shí)為電子設(shè)備充電。
此外，太陽(yáng)能發(fā)電對(duì)環(huán)境的污染極少，也能提高資源利用率。例如每臺(tái)Watly計(jì)算機(jī)能夠減少2500噸的溫室氣體排放，相當(dāng)于減少了5000加侖的石油耗費(fèi)量。
目前，Watly已經(jīng)在加納農(nóng)村開(kāi)始了原型測(cè)試，如過(guò)程順利，將進(jìn)一步在整個(gè)非洲大陸推廣，而起始地點(diǎn)是蘇丹和尼日利亞。對(duì)此，Watly創(chuàng)始人Marco Attisani表示：“對(duì)于那些沒(méi)有這些基本文明支柱的地區(qū)來(lái)說(shuō)，Watly從基礎(chǔ)設(shè)施方面提出解決方案，我們正幫助他們進(jìn)入21世紀(jì)?！?
由于此項(xiàng)目存在各種優(yōu)勢(shì)，因而也獲得了來(lái)自各方的諸多支持。例如歐盟為其提供了Horizon2020研究基金項(xiàng)目140萬(wàn)歐元的資金。Attisani也表示，到目前為止，Watly項(xiàng)目已經(jīng)獲得了許多優(yōu)秀的手機(jī)和能源公司的支持，不過(guò)對(duì)于這些公司的名稱(chēng)則未透露。
從宏觀來(lái)看，Watly項(xiàng)目的實(shí)施能為非洲地區(qū)帶去巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。它為急需潔凈的能源、安全的飲用水以及渴望與外界交流的民眾提供了相關(guān)的服務(wù)，最終能夠提高數(shù)百萬(wàn)人的生活質(zhì)量。
從微觀來(lái)看，Watly項(xiàng)目顯現(xiàn)出了太陽(yáng)能發(fā)電的優(yōu)勢(shì)，也預(yù)示了太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)擁有巨大的潛能。
二、太陽(yáng)能發(fā)電用途廣泛，潛力巨大或產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響
太陽(yáng)能是一種可再生新能源，照射在地球上的太陽(yáng)能極為巨大，平均每40分鐘的太陽(yáng)能，可以讓全球用上整整一年。所以說(shuō)，太陽(yáng)能是真正的取之不盡、用之不竭。
將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電力，是其重要的用途。太陽(yáng)能發(fā)電的原理是利用電池組件將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。它只要被光照到，瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產(chǎn)生電流。
這種組件通過(guò)半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，在許多電力網(wǎng)覆蓋不到的地區(qū)，這種裝置可以為用戶(hù)照明及生活供電帶來(lái)許多便利，很多發(fā)達(dá)國(guó)家還將太陽(yáng)能發(fā)電裝置與區(qū)域電網(wǎng)實(shí)行并網(wǎng)，起到互補(bǔ)作用。
作為一種新型的清潔能源，太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)有許多優(yōu)勢(shì)。
第一，與其他能源相比，太陽(yáng)能沒(méi)有枯竭的危險(xiǎn)，資源分布廣泛，不必受到地域限制；
第二，硅是太陽(yáng)能電池的主要材料，這種材料非常豐富，并且不會(huì)發(fā)出機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)的噪聲，具有良好的穩(wěn)定性；
第三，維護(hù)保養(yǎng)相當(dāng)簡(jiǎn)單，不必花費(fèi)過(guò)多精力，從而提高工作效率；
第四，太陽(yáng)能發(fā)電的系統(tǒng)多是組件，在任何地點(diǎn)都可以快速安裝，并且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
不過(guò)，任何事物都有兩面性，太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)也存在著缺陷。
第一，太陽(yáng)能照射能量分布密度小，僅為100W/㎡。年發(fā)電時(shí)數(shù)低，平均每年1300小時(shí)。
第二，太陽(yáng)能容易受季節(jié)、晝夜以及氣候等變化的影響，不能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)發(fā)電。
第三，發(fā)電用到的光伏系統(tǒng)成本約為40000~60000元/kW，而且對(duì)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)也存在著一定的難度。
對(duì)于太陽(yáng)能這種具有巨大前景的能源，人類(lèi)非常重視，所以對(duì)于其中存在的缺點(diǎn)也要努力進(jìn)行改進(jìn)。例如在發(fā)電效率問(wèn)題上，太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率上限通常在33%左右。不過(guò)在2012年，瑞典Lund大學(xué)的研究人員通過(guò)對(duì)量子的研究，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率上限提升至40%。
在研究過(guò)程中，研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)陽(yáng)光照射到量子點(diǎn)之上時(shí)，一個(gè)光子中可提取出兩個(gè)電子，從而致使太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化電能的效率提高。其中的原因在于被稱(chēng)為量子相干的力學(xué)作用，它能夠使任何的能量類(lèi)型在轉(zhuǎn)移過(guò)程中不受阻礙。Lund大學(xué)的化學(xué)物理教授TnuPullerits認(rèn)為：“這將意味著太陽(yáng)能電池的徹底改善?！?
太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)除了能夠改善民眾生活之外，還可能對(duì)經(jīng)濟(jì)起到巨大的推動(dòng)作用。以Watly為例，該公司希望8年之內(nèi)在非洲地區(qū)安裝Watly的數(shù)量能夠達(dá)到10000臺(tái)。據(jù)估計(jì)，這一行為至少能為當(dāng)?shù)孛癖妱?chuàng)造50000個(gè)與機(jī)器制造和維護(hù)相關(guān)的工作崗位。
太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)與水電、火電等技術(shù)相比，確實(shí)具備更多的優(yōu)勢(shì)。不僅能夠提升人們的生活質(zhì)量，還能夠?yàn)榻?jīng)濟(jì)的活躍創(chuàng)造增長(zhǎng)點(diǎn)。Attisani認(rèn)為：“有數(shù)以百計(jì)的公司正研發(fā)與Watly類(lèi)似的技術(shù)，這可能在世界范圍內(nèi)創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)模式”。太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)有巨大的潛力值得挖掘，未來(lái)或許將會(huì)產(chǎn)生更為深遠(yuǎn)的影響。
原標(biāo)題:世界上最大的太陽(yáng)能計(jì)算機(jī)問(wèn)世，或?qū)a(chǎn)生深遠(yuǎn)影響
