在沙漠中没有水的情下,可以怎么通过空气来取水吗

不是。

顾名思义，光伏治沙就是建设光伏电站的同时实现治沙，这个原理，其实不难理解。

光伏组件面积大，可以有效遮荫，降低了地表水的蒸发，同时又可以降低风速，起到固沙的作用，而沙化地区阳光条件极为优秀，非常适合光伏电站的建立，将二者结合再好不过。

光伏治沙的利：最大的特点就是把发展光伏和沙漠治理、节水农业相结合。电站的外围用草方格沙障和固沙林组成防护林体系，光伏板下安装节水滴灌设施，种植绿色经济作物，实现经济效益和生态效益的共赢。

光伏治沙的弊：伴随着光伏发电的增多，燃煤机组的发电小时数必然减少，还会新增输电线路成本。这些变化引起的巨额支出也需要考虑在内。由于光电波动性强，没有办法像煤电一样用户需要多少就发多少，而只能是发多少电用户就要用多少，必须有优惠电价制度鼓励用户用电，否则就会像“弃风”一样出现“弃光”。

饮用水竟然能从天上来，这是一种什么技术？这种水干净吗？我们生活的空气中是有很多的水分的，这种水经过收集，将这些水分全部收集在一个容器里面，然后再经过一系列的处理是可以来饮用的，现在科技这么发达，只要把这些水经过一些列的净化处理达到人们喝水的这个标准就可以了。我们这个天上水有多少跟每个地方的空气湿度也是有关的，地方湿气大，空气中的水分就比较多，能够收集的水也就多了。

我们生存的这个空气中也是有大量的水资源，只需要提取出来，缺水的问题就可以迎刃而解。以色列一家比较有名的公司研发了一系列空气取水设备，技术原理相当简单，机器将周围空气过滤后进入机器内部，并将温度降至冷点。收集水分之后，经过提纯矿化，水就可以安全应用了。机器内含有储水装置和水处理系统，一台大型设备每天可以产生5000升水。一台中型设备每天可产生600升清洁用水，而小型设备每天也可产生25升水。不过，由于地方的空气湿度不同，产生的水量也不尽相同。

这个公司还会进一步发展其技术，会将核心技术内置到汽车，公交，火车等交通工具当中，运行当中的交通工具将为空气取水设备提供动力，随时随地提供提供水。目前该设备已经在多个国家展开应用。该设备安装非常简单，只需要通电就可以安装在任何地方，尤其是在干旱地区，再配备一块太阳能电池板，那就会变成自动取水机器。这种技术是可以分享的，在一些干旱的地方，缺水的地方可以使用。现在世界的科技是很发达的，这些经过简单收集，净化处理技术就可以饮用了。

运用环保科技手段，无需水源，从空气中取水，高效多层过滤，最后形成直饮水。整个过程具有取水效率高、能耗低、水质优良、自动控制等特点。目前国内类似的微型空气取水装置要求空气湿度≥40%，而福能达空气制水机仅需要求空气湿度≥25%就可以了，实现低成本高效率地解决全球缺水污染问题，有效改善人类及地球生物所处的水环境，从而解决人类因缺水或水污染带来的疾病甚至死亡。

文 | 半亩方塘

千百年来，人类对宇宙充满了无限的向往和渴望。宋代蒋捷在《贺新郎·吴江》中写道：“星月一天云万壑，览茫茫、宇宙之何处？”柏拉图的“我是谁、从哪里来、要到哪里去”哲学终极三问，无不体现了人类自我的 探索 和未知的渴望。立足于生长于斯的地球，人类的视线和行动始终没有离开深邃玄妙的宇宙，从卫星发射到载人航天，从发射行星探测器到登陆外星球，从探寻未知生命到寻找宜居星球，人类的 探索 的脚步从未停止。

那么到底是什么力量，让人类能够保持长久的动力，攻克一个个“难”关，取得一个又一个刷新眼界的成果呢？

中国科普作家汪诘在新书《太阳系简史》中，讲述了人类面对宇宙百折不回、坚韧不拔的故事，阐述了人类迎难而上、知难而进、攻坚克难的三大精神。

远古时，大地出现严重旱灾。炎热烤焦了森林，烘干了大地，晒干了禾苗草木。原来，帝俊与羲和生了10个孩子都是太阳，他们住在东方海外，海水中有棵大树叫扶桑。10个太阳睡在枝条的底下，轮流跑出来在天空执勤，照耀大地。但有时，他们一齐出来给人类带来了灾难。

为了拯救人类，后羿张弓搭箭，向那9个太阳射去。只见天空出现爆裂的火球，坠下一只只三足乌。最后，天上只留下一个太阳。

1988年，有一首歌曲《种太阳》被儿童们广泛传唱，这样唱道：

太阳时时刻刻都在向宇宙空间辐射出大量的能量。地球一年从太阳吸收的能量相当于目前全世界一年内所消耗总能量的几万倍。人类利用太阳能是从远古开始的。最早利用太阳能还要算我国。早在3000多年前的西周就已开始。古书中记载：“晴则以金燧取火于日。”就是用铜做成的凹面镜聚焦阳光而取火。

到了近代，直接利用太阳能，早已成为一项重要的 科技 工作。我国于1975年召开了全国第一次利用太阳能经验交流会。此后全国各地太阳能利用的研究与推广工作稳步发展。太阳灶，太阳能蒸馏器，太阳能空调装置，太阳能电池等大小装置和器具在不断地被制造和使用。

太阳能的利用在国际上也很受重视。法国于1978年，在政府内设立了“太阳能厅”领导全国太阳能研究工作。比利牛斯山上1000千瓦太阳能电站已经运转。美国计划在1985年建成5~10万千瓦太阳能电站，还准备发射太阳能卫星，用轨道太阳能收集器把太阳能转化成微波束或激光束，发送回地面站。

与其它许多能源比，太阳能有特别突出的优点：

第一，取之不尽，用之不竭；

第二，很稳定；

第三，价廉；

第四，完全没有污染。

因此太阳能的利用有着光明前景。长期以来，很多学者曾致力于太阳能利用的探讨。俄国化学家、第一张元素周期表制作者门捷列夫曾写道：“ 可以设想，有这样的工厂，在这里，免费的太阳能将免费的空气和水变成食物。 ”

太阳能作为永久的、清洁的能源具有光明的前景，得到了很大的发展。在太阳能的有效利用中，太阳能发电系统是近些年来发展最快，也是最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之一。

自从有了赫兹和爱因斯坦两位大神共同作用下的光电效应后，电的获取和技术应用一直成为科学界 探索 的命题，电气动力成为文明进步的标志。

1821年，法拉第发明电动机，是今天世界上使用的所有电动机的鼻祖。

1831年，法拉第发现电磁感应，制造出世界上第一台能产生连续电流的发电机。

1879年，爱迪生发明白炽灯泡。

1882年，纽约曼哈顿珍珠街发电厂投入使用，拥有6台120kW的蒸汽机发电机组。

中国最早的发电厂也是外商投资白银10余万两，于1882年始建，1895年在上海斐伦路建成并开始供电。这就是英国人在上海租界设立的上海电光公司。

可以说，光与电的融合走过了一个又一个春秋。

目前，太阳能主要以光—热、光—电、光—化学、光—生物质等几种转换方式来利用，最主要的两种方式是：一种是光 热 电转换方式，另一种是光 电直接转换方式。这两种发电方式有何不同呢？

太阳能光热发电是指，利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。

太阳能光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，而将光能直接转变为电能的一种技术。

最大的区别在于，太阳能光热发电是将光能转变为热能，然后再通过传统的热力循环做功发电的技术，其产生的是 交流电 。而光伏发电是太阳光照射高纯硅，使电子跃迁，形成电位差，光能直接转变为电能，其产生的是 直流电 。

然而，光伏发电存在不稳定性和间歇性，其电能质量较低，并网要求高。将对电网运营造成冲击。光热发电输出电力稳定，电力具有可调节性，易于并网。

另外，光伏发电时间较短，光热发电时间较长。光热发电中，太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中，在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电。

现在，光伏已经有全国统一的标杆电价，而光热目前则仍采用特许招标或一事一议电价。光伏度电成本低于光热度电成本，经济性好。目前光伏度电成本大概0.85元/每千瓦时，光热度电成本1.8元/每千瓦时左右。

从发展形态看，光伏发电产业链条较为成熟，发展较为迅速，电站装机规模增长较快。光热发电产业刚刚起步，产业链条不完善，产业发展面临技术路线选择、相关关键设备国产化、系统集成等诸多问题。

光伏发电的成本下降迅速，光伏项目更易获得融资，而对于光热发电，目前成本依然较高，银行金融机构对其的接受度较低。

还有一个不同是，光伏发电主要应用于分布式发电，光热发电多用于集中式发电。

从长远来看，光伏发电和光热发电各具优势，未来二者相辅相成，共同发展。

值得一提的是，在光伏发电中，光伏逆变器是一个关键的技术，华为的智能光伏发电设备已经遥遥领先。

为什么选择华为光伏逆变器？

大家知道，直流电是不能直接用的，逆变器就是将光伏太阳能板产生的直流电转化交流电的核心电力转换设备。而华为智能光伏，就是基于组串式逆变器为核心的整体解决方案，将ICT技术与光伏相融合，相比传统解决方案，发电量提升2%以上，运维效率提升50%以上，总体LCOE（度电成本）可以降低6%，可助力光伏全面进入平价时代。在分布式场景，更是凭借创新技术，打造极致安全，更高发电量，开启绿色低碳新时代。

华为之所以能把智能光伏做到全球第一，根源于先知先觉，对战略的预埋。可以说，没有华为的强大，也就没有“逆变器丝绸之路” 唱响光伏华为。

在丝绸之路黄金段的河西走廊，除甘肃敦煌的光热发电外，酒泉玉门的首航高科能源技术股份有限公司100兆瓦塔式熔盐光热发电项目，位于玉门花海百万千瓦级光热发电基地，占地面积约9.1平方公里，总投资31亿元，储热时长10小时，年有效利用小时数为3880小时。2020年11月，项目发电机、减速机已订购，吸热塔基础紧锣密鼓地建设，已完成吸热塔基础出零米。

此项目建成后，年平均发电量可达3.5亿千瓦时，年可实现销售收入4亿元，年可节约标煤12万吨，减排二氧化碳35万吨，经济效益和节能减排效益非常显著。

早在2014年，甘肃省首座沙漠生态光伏电站由江苏振发控股集团投资52亿元，在古浪八步沙东面的马路滩林场北部沙漠地区，建成500MW沙漠光伏电站；规划治沙2.4万亩。目前，已建成一期50MW光伏电站，一期完成投资5.6亿元，已正式并网发电，年发电量0.8亿度。

河西走廊，利用新技术种下的“太阳”已经把黑夜变成了白天利用。

回顾 历史 ，在这条走廊上，公元前200年，56岁的大汉上市公司创始人兼CEO刘邦干了一票大事儿——亲率32万大军迎击匈奴，结果轻敌冒进，被围困于白登山7天7夜，后来，采用陈平之计才得以脱险。

2000多年后，河西走廊的全年日照还是2550 3500小时，我们仍然能想起当年刘邦在这里谱写的“大风歌”，这里的风和光被新技术利用之后，成为“聚宝盆”和“世界风库”。

试想，如果不是大汉们拿下河西走廊，千年后的发电也变成空谈，更是笑谈。

历史 的硝烟一直在回荡，走廊、画廊、酒廊是这条通道的代名词。如今，“电廊”成为一张国家名片。在未来，车成为人的新器官，车载微信下的电动车普及，AI、5G背景下，让这条“电廊”在人们生活中的作陪是千年不遇的场景，别开生面。

在浮躁的经济 社会 中，越来越多的人开始把徒步旅行当做一种修行，试图远离眼前的苟且，背上简单的行囊去寻找诗和远方。而徒步穿越沙漠又以超高的难度吸引着一众大胆的跃跃欲试者。这的确是一件很酷的事情，漫漫黄沙一眼望不到尽头，前路充满了挑战和未知，穿戴好徒步装备，再带上几包干粮和充足的水，挑战身体极限和征服自然的成就感不由得跃然于胸。

然而这只是一种流行的运动，沙漠对于人类的生存其实丝毫谈不上友好，肆虐的风沙、极端干燥的气候和稀少的水源使其成为生命禁区，时刻威胁着徒步者的生命。而对于一个国家来说，沙漠也成为制约地区发展的一大障碍。

在中国广袤的国土上，沙漠和戈壁总面积高达128万平方千米，占陆地总面积的13%。这些沙漠，近八成集中在祖国大陆西北地区，气候干旱，人迹罕至，越发显得荒凉。其中，中国的第七大沙漠，库布齐沙漠在最近期声名大噪，备受关注。这不仅仅是因为库布齐沙漠独特的 旅游 特色，而是由于人们近些年在这片沙漠上获得的治沙成果，可谓成绩斐然，令世界为之惊叹。

圭臬在前

库布齐沙漠位于内蒙古中西部，在河套平原上黄河“几”字弯的南岸，总面积达1.86万平方公里，由于距离北京的直线距离仅800公里，又被称为“悬在首都上空的一盆沙”。而据《诗经》记载，在3000年前的西周时期，库布其沙漠曾经是一片水草丰美、牛羊成群的草原，多个民族的牧民在这里聚居繁衍。然而经过黄河千年的冲击和战乱对于人类文明的破坏，曾经繁荣的土地逐渐被黄沙覆盖，变成植物稀少，雨水稀少的荒芜地区。

不仅如此，库布齐沙漠的面积还一度不断扩大。新中国成立时，库布其沙漠每年向黄河岸边推进数十米，流入泥沙量更是高达1.6亿吨，对于有着“塞外粮仓”之称的河套平原产生了直接威胁。荒漠化的土地就像是牛皮癣，使土地变得不 健康 。对于以农立国但是人均耕地面积水平严重不足的中国来说，土地荒漠化将严重威胁人民的生活并为阻碍中国西部地区的发展。

上个世纪八十年代，在库布齐沙漠的腹地有一片盐湖备受当地政府的关注，依靠盐湖而生的盐场也成了重点企业。但是由于环境的恶化，盐湖面积不断缩小，逐渐显现被黄沙吞噬的势头。就在这时，一位名叫王文彪的年轻人主动辞去政府的工作，自请来到盐场担任场长。走马上任的他看到盐场惨淡的经营状况决心治沙，当即提出从售出的每吨盐中提取五元钱利润用以治理沙漠。在坚持了八年，种下了几万棵树苗以后，看似得不到结果的事情击败了不断侵蚀湖泊的沙漠。盐湖附近的局部环境得到的改善，沙漠的边界不断后退，盐湖的面积逐渐恢复，盐场的收益出现了 历史 性的突破。

当所有人都为这个好消息欢欣喜悦的时候，新的问题开始显现。发展壮大的盐场产量上升，周边的市场饱和，需要把盐运出去寻找新的销路。固有的运输方式需要绕路200多公里，穿越沙漠到最近的杭锦旗磴口火车站，这一方案执行下来，盐场的利润将会有大部分被运输费用消耗掉。

此时，王文彪又提出了一个大胆的想法，自己修建一条穿沙公路，把盐运出去。这时候他得到的不再是质疑，而是周围人果断的反对。尽管盐场的经营状态有了质的改善，但是修建这条公路需要的资金将给企业带来巨大的压力。况且，当时的机械设备等条件也远不如今天。

尽管修建穿沙公路困难重重，但是这也似乎成了盐场生存的唯一办法，好在当地政府帮忙解决了资金问题。当几十台推土机浩浩荡荡地开进沙漠腹地时，好像成功就在眼前了，但是随风飘动的黄沙很快就将建好的路基掩埋，每天辛苦的工作变成了徒劳。

尖锐的矛盾摆在眼前：修路不难，护路才是难题。遵照保护盐湖的经验，生态护路成了解决问题的答案。修路团队转变工作方法，边修路边绿化。两年后，库布齐沙漠中的第一条川沙公路建成，道路两侧也种满了树木和药材。

上个世纪八九十年代，库布齐沙漠狂风肆虐，黄沙漫卷，800公里以外的北京也因此饱受沙尘暴之苦。如今，沙尘天气得到了极大的改善。库布齐沙漠的治理离不开王文彪和他后来成立的亿利能源集团。在几千年人与沙漠的斗争中，进退拉锯，几胜几负，改善生态环境明显是经过检验的最行之有效的方法。

探索 新方法

在2017年9月的《联合国防治荒漠化公约》第13次缔约方大会上，联合国环境署发布的报告显示：库布齐沙漠共计修复、绿化沙漠969万亩，固碳1540万吨，涵养水源243.76亿立方米，释放氧气1830万吨，生态环境变化带动当地民众脱贫超过10万人，提供就业机会100多万人次。

国家林业局也发布数据表示：中国的荒漠化土地面积已由每年扩展1.04万平方公里变为缩减2424平方公里；沙化土地面积由每年扩展3436平方公里变为每年缩减1980平方公里，实现了从沙进人退到绿进沙退的 历史 性转变。

不断的 探索 和新技术的出现，让沙漠治理显现新的曙光。中国的西北地区虽然是受风沙侵袭最严重的地区，大片土地严重荒漠化，但也是太阳能资源最丰富的地区。随着太阳能开发技术的进步，不少光伏电站建造及运营者开始 探索 光伏发电与荒漠治理相结合的“光伏治沙”模式，希望能走出一条收效良好的工业治沙的新模式。

达拉特旗光伏领跑基地项目位于内蒙古自治区鄂尔多斯市的达拉特旗昭君镇，2017年11月30日由国家能源局批准建设，是全国第三批10个重点光伏发电应用领跑基地之一。项目通过“光伏+治沙+农林+ 旅游 ”的模式，推进太阳能发电、沙漠生态治理和特色 旅游 的发展。

达拉特旗所在的河套平原地区是典型的温带大陆性气候，干燥少雨，年均日照时数约3000小时，非常适合建设大型光伏电站。项目占地10万亩，总投资150亿元，规划容量为200万千瓦，建成后年发电量预计可达40亿度，实现超15亿元产值。各级产业可带动周边约1500户农牧民增收致富，增加2000多人就业。

同时，建成后的光伏发电基地将提高当地森林覆盖率近0.6个百分点，有效遏制库布其沙漠的扩展，防治沙化土地20万亩，每年减排二氧化碳320万吨、粉尘70万吨，对区域土地荒漠化治理和生态环境修复起到重要作用。达拉特光伏发电应用领跑基地项目在产生巨大经济效益的同时，也产生了不容忽视的环境改善效益。

“板上发电，板下修复，板间种树”是达拉特旗光伏基地采用的立体化新型产业循环模式。先用推土机等工程机械设备将沙丘推平，将太阳能光伏发电装置安置在经过平整的土地上，然后在光伏板下方的土地上种植经济作物。吸收太阳能以外，光伏组件板可以阻挡阳光直射，减少20%到30%的蒸发量，并且还能有效降低风速，很好地改善植物的生存环境，各种地标植被的生长有效的固沙保水。反过来，生态的改善对太阳能发电产生了积极影响。扬起的灰尘对发电量的影响比较大，而植被能减少灰尘的扬起。

打造样板工程

沙漠光伏工程是人与大自然的抗衡，通过工程施工改善沙漠土质，在人进沙退中收益局部环境的改善。建成的光伏设备可以转化充足、清洁无污染的太阳能，实现节能减排，降低温室效应的目标。同时，光伏设备具有安全可靠、使用寿命长和维护简便等优点。对于沙漠附近的人民来说，可以提高牧民的收入，减少了牧区放牧时也变相降低了对植被的破坏。

但是，这样一举多得的好工程也要同时面临沙漠中最恶劣的施工环境。山推内蒙古办事处主任陈涛，2014年调入内蒙古自治区工作，主要负责市场调研、客户走访、反馈收集以及国家宏观政策能源发展与支持，全程参与了2018年的达拉特旗光伏领跑基地项目。据陈涛介绍，“施工难度主要集中在与恶劣的风沙与高温的对抗上。沙尘对设备水箱冷却系统损毁严重，发动机空气系统清洁度要求高，驾驶室也要做好密封与人性化设计等。对于设备专业性和人员的技术要求都很高。”

参与项目建设的鄂尔多斯绿洲园林总承包公司是山推的忠实用户，在这一项目中设备总计投入新旧推土机50台，包括多台全液压推土机DH17和SD16L。在施工过程中，山推办事处派出经验丰富的技术人员现场跟进设备使用情况，与驾驶员交流施工技术，收集反馈。在项目后期，山推根据沙漠施工工况开发出一机两用的DH17-DS全液压推土机与液力SD16D推土机，为后期紧张的施工争取了宝贵的时间。

在国家在推动西部治沙的同时， 社会 资本也纷纷加入。在亿利资源集团董事长王文彪看来，企业治沙相对于政府财政治沙效果会更好，“治理沙漠就像无底洞，通过国家财政治理沙漠，单纯为治沙而治沙，不但得不到特别好的收效，更重要的是单一治沙模式很难让沙漠中的农牧民获得相应的效益，政府还得拿钱补贴。”

而在产业治沙模式下，政府不投入资金，只需要给足企业相应的政策。“我们把治沙变成硬币一样，一面治沙，一面发展沙产业，靠沙做产业，靠盈利去治沙，进而提高农牧民收入。”王文彪表示。

该项目采取了分期建设的办法，其中一期工程规划容量为50万千瓦，占规划总容量的四分之一。一期工程投资约37.5亿元，年发电量约8亿度。项目一期工程由国家电投内蒙古公司、中广核和中节能三家公司共同中标承建，在2018年6月30日开始施工，经近半年的紧张建设，原本荒无人烟的沙丘上已经覆盖了大面积的太阳能光伏板，成为一片“蓝色海洋”。2018年12月10日，项目一期工程已经顺利竣工，开始了全容量并网发电。沙漠虽然是大自然的一部分，却并不是不可救药的。

尽管沙漠的形成离不开自然因素，但是人为的破坏也助推了恶化过程。同样，人类的力量可以使这一过程逆向发展。如今，人们在库布齐沙漠中取得的成果就是最佳的例证。 （转载请注明见道网www.seetao.com）见道网战略栏目编辑/王旭芳