在刚刚过往的夏日，“高温”是不会被人忘记的关键词。虽说除青躲高原之外，夏日的中国各地普及高温，但动辄长达一周的40多度高温实属稀有，多个国度气象站日更高气温持平或打破汗青极值。
高温气候，意味着用电量的增加、均匀降水量和次要江河水量的大幅削减，连水电大省四川也面对着拉闸的风险。
人们把目光投向了太阳能，从常理上看，高温之下最不缺的就是日照。其实，中国西部的太阳能资本储量不断处在领先地位。
太阳能的开展史
早在3000多年前，人类就起头操纵太阳能了。西周期间，我们的祖先就用凹面铜镜会聚阳光点燃艾绒获得火种，即“阳燧取火”手艺，并设有专门掌管阳燧的官。
东汉阳燧。来源/天津博物馆
现代意义上的太阳能发电，起源于光生伏特效应的发现。1839年，年仅19岁的法国科学家亚历山大·埃德蒙·贝克雷尔在他父亲的尝试室中，迟缓地将两片铂金属电极插进到氯化银酸性溶液中。在丈量那些电极之间活动的电流时，他发现，光线中的电流略大于暗中中的电流——他将那种现象被定名为光生伏特效应（简称“光伏效应”）。
19世纪60年代后期，麦克斯韦等科学家发现，半导体素材硒的电导率会受光的影响。随后，英国科学家威廉·格里尔斯·亚当斯和他的学心理查德·埃文斯·戴发现，硒在光线下会产生电能，证明了固体金属能够间接将光转换为电能。
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法国科学家亚历山大·埃德蒙·贝克雷尔。来源/维基百科
光伏效应发现的43年后，美国科学家查尔斯·弗里茨在锗片镀上一层硒金属电极，创造了第一块光伏电池。但好像大都早期科学创造的一样，它成本高且效率低。虽然如斯，那个创造仍是翻开了一道大门：光确实可以转化为电，输出电能。弗里茨将一块电池寄送给其时闻名的科学家西门子，西门子对那一创造大加赞扬，同时也鞭策了一些科学家起头对光电效应停止根底性研究。
光电效应的开展离不开理论的支持。1907年，爱因斯坦供给了基于光子量子假设的光电效应的理论阐明；1912-1916年，美国尝试物理学家罗伯特·米利肯通过尝试证明了爱因斯坦对光电效应的料想。光伏开展由此步进快车道。
就在同时，1916年，波兰化学家扬·柴可拉斯基发现了提纯单晶硅的拉晶工艺，为光伏手艺供给了素材根底。1934年，科学家们起头对薄膜太阳能电池停止研究，发现通过在素材中掺金属杂量能够进步发电效率。1940年，美国半导体专家拉塞尔·奥尔造造出固态二极管的根本构造p-n结，那为太阳能电池的创造和造造奠基了坚实根底，推进了光伏发电向工业范畴的进发。
理论、尝试成果都根本成熟后，科学家们下一步就是研究若何将如许一种取之不尽、用之不竭的能源引进工业范畴。1953年，美国物理学家达里尔·查宾、杰拉尔德·皮尔森和化学家卡尔文·绍瑟·福勒造造出晶体硅太阳能电池。从此，太阳能电池逐步走向工业范畴。
太阳能电池的初次“规模利用”，是在航天范畴。它最早在1958年被利用在美国发射的人造卫星上，随后，几乎所有的人造卫星、航天飞机、空间站等太空飞翔器都操纵光伏电池做为次要的电源，列国航空事业的开展促进了光伏发电手艺和利用的开展。例如1971年，我国初次胜利将太阳电池利用于理论一号上。
中国光伏手艺的空中利用始于1973年，但因为利用范畴狭隘，产物价格较高，市场开展迟缓，还未构成一个财产。我们在“六五”（1981-1985）和“七五”（1986-1990）期间对光伏利用示范项目起头赐与撑持，对光伏财产的开展有必然促进感化。
理论一号卫星。来源/中国政府网
西部：中国太阳能资本最丰富地域
20世纪90年代后半期，在严格的能源形势和人类生态情况的压力下、在手艺朝上进步和逐渐完美的律例政策的强力鞭策下，太阳能光伏财产和市场进进了快速开展期间。
太阳能发电，次要依靠太阳能并操纵晶硅板等发电素材，与电网毗连而输送电力。中疆土地资本严重，因为人烟稀少、日照时间长、地势辽阔的西北地域天然成了开展太阳能和光伏财产的绝佳之选。待那些项目落地后，不只能够带动地域经济开展，通过西电东送工程，还能让西部和东部地域的资本开展愈加平衡。
在谈及太阳能资本前，我们要明白一个概念：程度面总辐射强度。它是指程度面上单元面积上的太阳辐射功率。简单一点理解就是：在其他前提稳定的情状下，强度越高，太阳能资本就越丰富。
2021年全国年程度面总辐照量散布图。来源/中国气象局《2021年中国风能太阳能资本年景公报》
通过上面那张图片，我们能够清晰看到，中国西部地域的辐照量较高，开展太阳能的潜力更大。
就在前不久的9月9日，全国规模更大的戈壁光伏基地——腾格里戈壁3GW新能源基地光伏复合项目开工仪式在宁夏中卫市举行，那是中国第一条以开发戈壁光伏大基地、输送新能源为主的特高压输电通道——“宁电进湘”工程的重点配套项目。
一看无际际的腾格里戈壁。摄影/傅恺男，来源/图虫创意
那么，那个项目为什么放到宁夏？
太阳能发电，望文生义，离不开太阳照射。根据中国气象局发布的《2021年中国风能太阳能资本年景公报》，新疆、西躲两自治区、西北中部和西部、西南西部、内蒙古中部和西部、华北西北部、华南东南部、华东南部部门地域年程度面总辐照量超越1400kWh/m。此中，西躲大部、四川西部、内蒙古西部、青海西北部等地的部分地域，年程度面总辐照量超越1750kWh/m，太阳能资本最丰富。
宁夏地处西北腹地，地势海拔高，日照时间长，风能、太阳能资本丰富，风电手艺可开发量约5200万千瓦，光伏发电近期开展潜力约5400万千瓦，是全国适宜开展新能源的5个省区之一。地处我国第四大戈壁腾格里戈壁东南缘的中卫市，属于国度I类太阳能资本地域。
腾格里戈壁3GW新能源基地光伏复合项目开工仪式。来源/央视新闻截图
操纵太阳能，中卫不但开展了光伏财产，还逐渐构成“光伏+造造+看光旅游”的上下流财产。
在腾格里戈壁边沿，有一座中卫市戈壁光伏财产园，那里曾是一片摘煤沉陷区，汗青上曾持久被风沙困扰，天然情况恶劣。宁夏回族自治区成立后，中卫市逐渐施行草方格固沙、灌木林、乔木林防沙等办法；还足够操纵光伏板，板上发电，板下种植做物，板间还能养殖，一片地盘得到三重操纵。光伏发的电，实现戈壁地域太阳能资本高效操纵和戈壁变绿洲的双重收益，能够说是光伏财产给中卫带来的一个“欣喜”。
中卫是西部地域开展太阳能的一个缩影。而太阳能板之间的养殖，也为生态庇护与畜牧业开展供给了另一种路子。西部地域的太阳能板，下方常有草木生长，那些地域也是畜牧业开展的重要地带，若何平衡畜牧业、生态和新能源三者？中卫及许多地域的谜底——
草木生长，却也有杂草丛生，假设任由杂草长高，会影响太阳能板的一般建立和发电，于是，牧民们的牛羊就成了现成的“割草机”。
位于青海省共和县塔拉滩的海南躲族自治州生态光伏园区，聚集了共和县铁盖乡吾雷村、马汉台村、托勒台村三个村的3000只羊“进驻”。假设想要扩展养殖规模，能够用村集体的名义停止养殖“光伏羊”，便利同一治理、同一销售，一方面能够解放劳动力，另一方面能够消弭“光伏羊”销路的问题。
位于共和县塔拉滩的海南躲族自治州生态光伏园区内，板上发光，板下养羊。来源/青海日报
除了养羊，太阳能板下还能够搭养殖棚，养殖其他的食草动物，构成“光伏+农业”的新兴农业形式。西部地域能够在太阳能板下放羊，东部地域则能够在太阳能板下养鱼：位于浙江衢州的龙游县，开展起“渔光互补”项目——在本地东金村的40亩公共鱼塘上搭建光伏板，实现渔业和太阳能财产的“双赢”。
浙江衢州龙游县湖镇镇东金村4兆瓦渔光互补项目。来源/衢州传媒网
我们再把目光转回中国西部地域。
位于内蒙古的库布齐戈壁是中国七大戈壁之一，受过度垦牧和枯燥天气影响，曾经水草丰美、丛林茂盛的库布齐最初也成为风沙残虐、生态情况懦弱的戈壁旱地。但在科研人员眼里，那里年均日照时间长达三千多个小时，开展光伏发电财产有着得天独厚的前提，在光伏发电工程建成后，能够治理将近10万亩戈壁，还能修建那里的生态屏障，削减水土流失。
以风电、光伏为代表的新能源财产方兴日盛，拥有资本天禀的西部地域吸引着越来越多项目落地。据《中国证券报》报导，2021年10月至2022年3月，甜肃、青海、宁夏、陕西等地大型风电、光伏基地项目陆续开工建立，项目投资金额均在百亿元级别。
太阳能光伏财产所带来的利好，将传统能源发电存在的问题表露出来。我国早在2000年就已在太阳能光伏财产范畴停止了前期规划，并通过2002年的“送电到乡”鞭策太阳能光伏财产在生齿密度相对较低、地盘资本丰富的村落开展，从而实现了我国太阳能光伏年拆机容量从W级到MW级的改变。2009年“金太阳工程”的施行，使我国太阳能光伏财产开展进进了“快车道”。
位于甜肃省敦煌市的首航高科敦煌100兆瓦熔盐塔式光热电站，也是目前中国建陈规模更大的熔盐塔式光热电站。来源/甜肃卫视新闻截图
我国做为世界光伏财产开展增速最快的国度，拥有世界更大的太阳能光伏财产规模，据统计，截至2020年，我国光伏市场累计拆机量为253GW，2020年新增拆机量为48.2GW，同比增长60%。2020年，我国光伏发电量为2605kW·h，同比增长16.2%，占总发电量3.5%。而正如前文所述，光伏财产多规划于西部，那一功效，根本相当于我国西部地域太阳能光伏财产的成就。
太阳能的将来
根据中国划分太阳能光照前提的原则，在差别品级的5类地域中，前3类地域占中国疆土面积的2/3以上，年日照时数超越2000h。此中，西躲、青海、新疆、甜肃、宁夏、内蒙古等地域的总辐射量和日照时数均为全国更高，属太阳能资本丰富地域；除四川盆地、贵州省太阳能资本稍差外，中国东部、南部及东北等地域均属于太阳能资本较丰富和中等区。
比拟之下，欧洲、日本等大都地域的年辐射总量仅相当于中国的3类及以下程度。
欧洲部门城市的太阳能年辐射总量。来源/路绍琰等《中国太阳能操纵手艺开展概略及趋向》
中国太阳能操纵财产在历经多年的开展后，正在从太阳能操纵的出产和消费大国向创造强国迈进。太阳能光热设备的产量多年来连结世界第一。在光伏造造业继续向国内转移的布景下，我国光伏财产链各个环节的规模在全球范畴内都已占据了高份额。2007年，我国太阳电池的产量跃居全球第一，目前仍连结着该纪录，且产量远远领先。截至2018岁尾，我国光伏组件的累计产量占全球光伏组件总产量的2/3以上；截至2020岁尾，我国光伏组件的年产量已持续14年处于全球领先地位。
与此同时，我国光伏财产已构成完全的财产配套设备，包罗光伏公用设备、平衡部件和配套辅材辅料等，而且财产链各环节的规模也实现了全球领先。得益于优良的政策情况与手艺积存，我国在硅素材消费、硅片加工、太阳电池造造及光伏组件消费等环节已经具备了成套赐与才能。
隆基股份单晶硅消费现场。来源/央视新闻截图
人类社会开展与情况庇护的矛盾始末存在，大量利用传统化石能源带来的情况污染问题已经威胁到人类的可继续开展，太阳能做为新能源的一种，通过光伏手艺完成太阳能向电能的转化，从而缓解能源严重和情况污染等问题。而“双碳”理论的提出，更助推我国太阳能行业的开展。相信在将来，跟着手艺的成熟和成本的不竭降低（今天，用太阳能消费一度电成本只要3毛钱摆布），太阳能将更多地呈现在人们的视野中。
太阳能，将来可期。