夜晚也能发 “太阳能”!国外这个落地反向光伏技术,靠向夜空 “辐射” 发电

2026-01-28 17:26:11 世界杯冠军最多

二、反向光伏的 “前世今生”:澳洲出身,美国接棒规模化

这种技术不是美国先搞出来的,最早的研究源于澳大利亚。后来美国看到了它的潜力,联合能源部给技术落地铺路,才让反向光伏从理论走向实际。

按照计划,美国在 2025 年中已经在多个地区启动了反向光伏的规模化运营 —— 不是小打小闹的实验,而是真的要把它融入当地能源系统,比如和白天的普通光伏搭配,实现 “全天 24 小时供电”。

这一步其实很关键。以前新能源想替代化石能源,最大的痛点就是 “不稳定”:白天太阳能多、晚上少,得靠储能电池调峰。但反向光伏能直接在夜间发电,相当于给清洁能源加了个 “夜班工人”,不用完全依赖储能,能让整个能源系统更靠谱。

三、反向光伏的潜力:现在是 “婴儿步”,未来能追平普通光伏

不过要说明白,反向光伏现在还处于 “起步阶段”,就像几十年前的普通光伏 —— 当时硅板效率才百分之几,谁也没想到现在能到 20% 以上。

它的潜力其实藏在 “时间” 里:研究人员预估,按照现在的进展,大概 5-7 年后,反向光伏能突破技术瓶颈,实现大规模发电,功率可能追上甚至部分超过普通光伏的夜间补充需求。比如未来一栋楼的屋顶,白天装普通光伏,晚上靠反向光伏,再搭配少量储能,就能基本实现 “自给自足”,不用总依赖电网。 而且它还有个隐藏优势:不挑地方。只要晚上能看到夜空,不管是城市还是偏远地区都能用,不像风电要找风大的地方,地热要找板块活跃区,适用性特别广。

四、想落地不容易:反向光伏还面临 3 大难题

虽然前景不错,但反向光伏现在还有不少坎要迈,主要集中在 3 个方面:

功率密度太低:目前理想状态才 50W/㎡,实际应用中可能更低 —— 比如遇到多云的夜晚,夜空 “不够冷”,辐射热量的效率会降,发电功率还会再减。要满足家庭或工业用电,得铺很大面积的设备,现在还不划算。

制造成本高:因为是新技术,需要的材料和工艺都比较特殊,比如某些耐高温、能高效辐射红外线的部件,现在价格还很贵。只有少数 “有钱有技术” 的国家能扛住初期投入,想全球推广还得等成本降下来。

依赖稀缺材料:有些关键材料,比如 HgCdTe(汞镉碲),是制造热辐射二极管的核心,但这种材料特别稀有,只有少数国家能生产,很容易形成 “材料垄断”—— 如果材料供不上,就算技术再好,也没法大规模造设备。

功率密度太低:目前理想状态才 50W/㎡,实际应用中可能更低 —— 比如遇到多云的夜晚,夜空 “不够冷”,辐射热量的效率会降,发电功率还会再减。要满足家庭或工业用电,得铺很大面积的设备,现在还不划算。

制造成本高:因为是新技术,需要的材料和工艺都比较特殊,比如某些耐高温、能高效辐射红外线的部件,现在价格还很贵。只有少数 “有钱有技术” 的国家能扛住初期投入,想全球推广还得等成本降下来。

依赖稀缺材料:有些关键材料,比如 HgCdTe(汞镉碲),是制造热辐射二极管的核心,但这种材料特别稀有,只有少数国家能生产,很容易形成 “材料垄断”—— 如果材料供不上,就算技术再好,也没法大规模造设备。

其实不止反向光伏,最近还有几个新能源项目也在推进,各有各的亮点:

冰岛 “珍珠”:靠地核能量供电

冰岛有个叫 “珍珠” 的巨型球体项目,不用太阳也不用风,直接挖地核的能量 —— 冰岛位于板块交界处,地下地热资源丰富,能直接利用地热能发电,24 小时稳定供能,就是太依赖地理位置,其他地方学不来。

美国 “光伏回收”:每年 “复活” 250MW 设备

以前旧光伏板大多当垃圾处理,又浪费又污染。现在美国有家巨头企业,专门回收旧板,提取硅、金属等材料,每年能重新做成 250MW 的新设备(大概能供几十万户家庭用电),既环保又能降低对新原料的依赖。

中国 “数亿吨级新能源项目”:批量建清洁能源基地

中国最近批了很多新能源项目,总量达到 “每年数亿吨” 规模,不只是建光伏电站,还配套建储能、特高压输电线路 —— 比如把西北的太阳能,通过电网送到东部用电多的地方,再用储能解决白天黑夜的供需差,让清洁能源真的能 “用得上、用得稳”。

六、反向光伏的未来:不是 “替代者”,是 “补位者”

最后得说句实在的:反向光伏不是要取代普通光伏,而是要 “补它的缺”。未来的能源系统,大概率是 “白天靠普通光伏、风电,晚上靠反向光伏 + 储能,极端天气靠备用电源” 的组合 —— 没有哪种技术能包打天下,但凑在一起就能更靠谱。

现在反向光伏虽然还有很多问题,但至少走出了 “夜间发电” 的第一步。就像几十年前没人相信太阳能能便宜到现在这个价,谁也不敢说 5 年后的反向光伏会是什么样。毕竟新能源的进步,从来都是 “从不可能到可能”,慢慢熬出来的。

《【深度研究】风光储一体化智能微网——以上海电力大学为例.pdf》

PDF共28页,页数太多,不在此一一叙述,如需全文请咨询

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