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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？
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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。
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* ~/ H" w* s9 l5 I* S  Z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。3 y* U$ X0 S8 B& @7 G

, y. S! o8 I) T4 j0 D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。( J1 Q% p, n+ u

/ F. m4 E  b7 i3 _* D) ~6 C& s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。
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. B! F7 }9 [2 {, T: \4 T可巧，荒漠光伏最不缺的还就是电。
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$ B+ s6 q$ q9 i0 G0 A0 ]- S5 x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 g: C2 D  W& I. F' \9 M; b6 K: F) u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。: P- L4 ?! H6 J) C
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% M1 o: p" `. ^4 s2 V9 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。; t: B' [" [; f! S: O4 O
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! g* F, z9 C1 K1 Q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。& G; O* _- ~  |$ [' T% \" m; Y
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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。5 u* Y4 I7 x8 S/ a, N2 P; C

& m! j! H6 D9 C+ |4 b& z2 }. s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。
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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。6 w7 A" `2 r; O/ W" f$ p9 G# W) p
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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。
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 16:248 y: a& U! a8 k) \9 W) f
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 ...
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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 10:293 W3 m9 I1 m! K9 b  D
后来呢？经济上可行吗？
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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。
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