世界需要多少太阳能电池板?

随着世界继续通过探索太阳能等替代能源来努力降低碳足迹,一个奇怪的问题困扰着我们所有人:有可能通过太阳能为全世界提供动力吗?

如果是的话,这些数字看起来如何?太阳恰好是目前世界上可用的最大、最可靠的能源,那么为什么不充分利用它呢?在这篇文章中,我们将讨论这个问题的“为什么”。


2022年全球将消耗多少电力?

据估计,随着经济从COVID-19大流行的影响中复苏,到2022年,全球能源消费将增长2.2%。除核能以外的所有能源都将从中受益。

根据美国能源部能源信息管理局到2030年,世界各种形式的能源消耗预计将达到惊人的678千万亿英热单位或715艾焦耳,比2008年的水平增长44%。1980年,全世界消耗了283万亿英热单位的能源。2019年,全球用电量达到22,848太瓦时,比2018年增长1.7%。

下面的柱状图给出了一个比较平衡的观点,最近世界用电量的趋势。

能耗图

世界需要多少块太阳能电池板?

IEA的统计数据在美国,2017年全球消耗了大约23696太瓦时的电力。这大致相当于每天64.92太瓦时。假设平均3.5小时的日照高峰小时,这意味着18.54太瓦的太阳能。如果我们使用350W的太阳能电池板,全球将需要不少于514.28亿块太阳能电池板


这相当于多大的表面积?

即使我们知道为全世界提供电力所需的太阳能电池板的数量,也并不一定意味着我们知道如何利用这些太阳能电池板。

我们当然需要一个阳光充足的地方,我马上想到的一个地方就是撒哈拉沙漠——不仅因为那里有炙热的太阳,而且因为那里几乎没有生命。因此,干扰自然栖息地的可能性很小,甚至不存在。

加州大学伯克利分校教授、“核材料和核燃料循环”专家Mehran Moalem博士说:


“如果我们用太阳能电池板覆盖地球上335公里乘335公里的区域,即使今天很容易就能达到中等效率,它也将提供超过17.4太瓦的电力。这片区域有43000平方英里。非洲的撒哈拉大沙漠面积为360万平方英里,是太阳能发电的主要地区(每天超过12小时)。这意味着撒哈拉沙漠的1.2%就足以满足全世界对太阳能的全部需求”。

这些数字如何转化为现实生活?

让我们来看看这些数字:位于北卡罗来纳州的一个1MW太阳能发电厂可以使用5040块太阳能电池板,占地4.8英亩,每年生产170万千瓦时。

每天获得5到6小时的阳光,把这个农场放在全球范围内,我们将需要927亿块太阳能电池板,5410万英亩或84531平方英里的土地。这些巨大的数字可能很难掌握,所以这里有一些日常的可视化:

整个美国将近353.1905平方英里。所以,假设一个巨大的太阳能发电厂可以取代美国3.27%的电力消耗,就可以满足世界目前的电力消耗。这相当于新墨西哥州的121365平方英里或亚利桑那州的113642平方英里。

更直观地看,这个区域还可以与55,962,501个足球场、4.6万亿台13英寸的macbook电脑、54万亿张口袋妖怪卡片、从南加州到夏威夷的一条大约50英里宽的走廊进行比较,占月球总表面积的0.079%。

需要多少太阳能电池板才能为整个美国供电?

如果我们使用上面所做的计算,只是将全球消耗的23,696太瓦时替换为年美国的消费4479太瓦时,我们看到美国将需要3.5太瓦时的太阳能,假设平均日照时间为3.5小时。这就意味着100亿块350W太阳能电池板占全球电力消耗的19.5%,占全球人口的4.25%。

至于表面面积,用大约4英亩的土地建造1兆瓦的太阳能发电场,它需要不少于21,913平方英里的太阳能来为美国供电.这比西弗吉尼亚州少一点,但仍然比其他9个州大。

结束语|我们有可能用太阳能电池板为全世界供电吗?

最近的一份报告表明,即使在100%的可再生能源电网中,你可能也不需要像我们在这里提到的那么bd链接多太阳能,其他可再生能源,如风和水也在发挥作用。但随着太阳能越来越便宜而且,随着电池容量和储能解决方案的增加,对太阳能的依赖越来越高,而且效率更高。

类似的文章

留下回复

你的电邮地址将不会公布。必填字段已标记