除了地熱和核能,地球上幾類能源的源頭都是太陽。
目前火力發電仍然為發電的主力,而火力發電的原料是煤炭,煤炭是古代動植物經過特殊地質構造經年久月形成的化石。植物利用光合作用轉化太陽能為自身能量,動物食用植物,間接吸收太陽能。動植物最終能源都來自于太陽,而動植物形成的化石可以看成存儲太陽能的一種形式。火力發電在間接利用太陽能。
在太陽照射下,水蒸發或者升華到天空,再凝結成雨雪落到山川,形成小溪,匯聚成江河,人們利用水流的勢能進行水力發電。水利發電就是將儲存在流動的水中的太陽能,通過發電裝置利用了起來。
風是空氣流動引起的一種自然現象,它也是由太陽輻射熱引起的。太陽光照射在地球表面上,使地表溫度升高,地表的空氣受熱膨脹變輕而往上升。熱空氣上升后,低溫的冷空氣橫向流入,上升的空氣因逐漸冷卻變重而降落,由于地表溫度較高又會加熱空氣使之上升,這種空氣的流動就產生了風。可以看出,風力發電也是在間接利用太陽能。
此外,我們可以直接燃燒煤炭、天然氣產生熱量供生產生活使用,加工石油成為煤油、汽油、柴油供車輛和設備使用,從石油中提取各種化工原料,做成各類產品,都在間接地利用太陽能。
我們發現,各類形式的發電和燃燒所使用的原料沉淀得時間越長,濃縮的太陽能就越多,而人類利用起來效率也就越高。
但是從另一方面也反映出人類利用太陽能的手段還比較落后,只能利用高燃值的原料說明人類轉換太陽能的技術落后。隨著人類的技術進步,直接利用太陽能,即發即用應該是未來轉換和使用能源的大趨勢。
近日,馬斯克宣布了關于商用太陽能發電的最新進展,利用2.6萬平方公里電池板和占地2.6平方公里的電池儲能,就可以為美國963萬平方公里的國土提供照明。也就是說,利用0.3%的國土面積進行太陽能發電,就可以解決全國大部分的能源問題。即使考慮到天氣和維度因素,太陽能發電占用面積也不會超過國土面積的1%。這一數字讓我們看到太陽能發電的前景,人類有望以對太陽能的直接利用為主要發電方式,其他發電方式為輔,實現長期的能源供給。
我們使用地球上本土化的經過濃縮的太陽能,將宇宙飛船推向太空,接替的能源供給來源于太陽,直到著陸另外的星球以后,找到本土化的能源替代方式。
一切發展以能源為基礎,太陽系可利用的通用能源就是太陽能,就像走向世界要使用通用語言和貨幣一樣重要,走出地球邁向太陽系就需要發展太陽能發電技術。所以,太陽能較其他發電方式污染小并非它的最大優勢,當這種發電方式成為主流時,就代表著人類開始走出地球文明,邁向太陽系文明。