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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？6 v$ w0 l5 n/ T: v) q3 x
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实际上，光伏发电和荒漠的空气取水可能是有用的组合。" p5 M, F" `' M& g! [! V
9 r( c& `# W% K- m1 j7 Q, j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。
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中国沙漠都在内陆，华北不是沙漠，但也缺水。
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在缺水的海岛上，也是一样的问题。
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3 }% ~0 `/ ^" B# `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。1 z* z$ _' X; C4 t2 j. o- b- S
0 O; @# q8 ^/ ]1 t; E( D8 s可巧，荒漠光伏最不缺的还就是电。0 Q/ _7 {7 I) k, r, I H1 N4 c
* Q/ g, z3 K( l/ j7 W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。
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1 ? J0 O1 i9 A# A3 Z: B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。
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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。: R3 }# a* [0 o
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# `5 T) [0 k. X( E" }% A' J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。) y) p- a; ~8 e1 q4 x! N
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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。+ Z; |' @+ u; r
- S* r! z% ~9 ~ R- i9 U, k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。- D/ c) c- L4 H
- u* d! c! O: K5 j5 e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。! Q7 H! {; F6 [: r/ B
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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。 |
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发表于 2023-9-30 00:42:39
