太阳能利用“怎一个重视了得”简水生 中国科学院院士，北京交通大学教授、博士生导师，光纤通信和电磁兼容专家。建立了“消除螺旋效应的屏蔽理论”，研制成小同轴电缆，根据这一理论又首创性地研制成“内屏蔽对称电缆”。曾获全国首届茅以升铁道科技奖、詹天佑大奖等。

　　简水生是我国著名的光纤通信、光电子器件、光纤传感、光路交换方面的科学家，然而怀揣赤子之心的他，忧于世界能源危机、我国可持续发展与能源危机，下定决心从通信领域跨入到半导体与太阳能电池的领域。

　　“我国在中长期发展规划中，对太阳能利用的重视程度实际上是微乎其微的”，简水生以“惊人”的言论开始了我们的采访。太阳能是我们所最为熟知的可再生能源之一，可它在国家中长期发展中的地位却与这形成了极大的反差。在我国可再生能源发展“十一五”规划中，可再生能源发电达到2.0588亿千瓦，其中水电总装机容量达到1.9亿千瓦，风电总装机容量达到1000万千瓦，而太阳能发电总容量仅达到180万千瓦。

　　简水生认为，实际上种种可再生能源发电都是广义的太阳能发电，例如水电是太阳照射到地球上，把海水蒸发，从而流到陆地上发电；风电是太阳照射形成空气对流产生的。太阳能是多少呢？太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于燃烧500万吨标准煤释放的热量。如此巨大的能量与我国的煤炭储量形成了鲜明的对比。然而在我国中长期发展规划中，太阳能所占的比例却很小。简水生说，能源危机是人类面临的一次遭遇战，我们国家虽地大物博但人口众多，对能源的依赖性很大，因此在国家中长期发展规划中，应该把太阳能发电作为一个重大专项来研究。

　　太阳能发电以其绿色、可再生等特性越来越受到人们的重视，但是太阳能电池价格昂贵也是太阳能发电难以大规模推广的原因所在。

　　太阳能电池分为单晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜三种。简水生说，单晶硅因其结晶方向一致，转换效率会更高，但是从另一个角度看这一问题，太阳照射并不是一个方向的，从早到晚是时刻变换的，所以从实际效益（并不是直射效益）来看，单晶硅并不比多晶硅高。再来看非晶硅薄膜太阳能，其重量轻成本低一度成为太阳能电池的新宠，但是也存在着尚未解决的难题。电池完成太阳能的转化，实际上有几个微米就足够，但是如果只做这么薄是没有强度的，于是非晶硅薄膜太阳能就做了衬底。然而硅结晶必须是稳定的，太阳能发电是要晒太阳的，而太阳直射的时候温度是很高的，例如在青藏高原温差很大，非晶硅薄膜电池一拉一缩就不能使用了。现在有用铜、锡等金属来做衬底的，但是也存在转化效率不高、原材料稀少、价格过高等问题。

　　现在使用的是西门子法生产多晶硅，简水生说，这是上世纪50年代的技术，因为在太阳能用于发电以前，多晶硅只是半导体的器件用量较少，因此技术改进也较少。可是随着能源的紧缺，1997年12月《京都议定书》的签订，碳排放的限制，欧洲各国鼓励人们多多购买太阳能电池，同时又给予优惠的激励政策，正是在这样的情况下，太阳能电池的价格飞涨，同时也迫切需要新的技术。我们国家应该大力支持研发新的技术，这是太阳能发电得以发展的关键所在。

　　太阳能发电真正起作用，不是在屋顶上建立太阳能电池板，而是要大面积使用太阳能电池。简水生创新性地提出了在青藏铁路沿线应用太阳能发电，青藏高原地广人稀、日照时间长，全年日照数约为3300小时，应用太阳能发电有着得天独厚的条件。简水生说：“在青藏铁路两侧30公里内都安装太阳能电池，可获得3万平方公里的太阳能生产基地，所产生的电能可供给2020年全国的需求。同时从另一个角度看，随着全球变暖的加剧，青藏铁路线公里的高原冻土地带正在融化之中，这是很严重的事情，现在为了缓解这一情况，在铺设片石，但是片石并不能吸收太阳能的热量，也抵挡不住太阳的照射。”

　　简水生说，我们要走出一个误区，人们普遍认为太阳能发电一定要建立发电站、要输电线、要并网发电，这是完全错误。太阳能是一种不稳定的能源，想使用的时候可能没有，一天之中只有中午的时候太阳辐射最高，而晚上则没有，很难调度，因此依靠太阳能发电是不能建立稳定的输电网络的，而且铺设电网的成本也过高。我们可将青藏铁路沿线太阳能基地产生的电能储存在蓄电池中，同时利用青藏线闲置的铁路运能将已充电的蓄电池输送到全国各地，成为各种电动设备的能源。放电完毕的蓄电池再通过青藏线运回太阳能基地，再次充电。既满足能源的需求，也使青藏线得到更好的利用，还解决了高原冻土地带的融化问题。

　　在太阳能电池板下安装储能蓄电池，体积小、重量轻、储能大、价格低廉，便于铁路运输。能源不足是我们国家的软肋，如果我们国家太阳能电池的生产方法不改进，价格下不来，无法大规模推广。

　　而作此应用的关键是要研发大容量、体积小、重量轻、价格低的蓄电池，简水生再三强调我们国家一定要把此作为重大课题来抓。同时简水生还强调了两个问题，一是太阳能并网发电是个错误观念，二是多晶硅的生产方法绝不仅仅是西门子法。太阳能发电一定要像“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家”，简水生对于太阳能发电的前景十分看好。

　　记者约好了与简水生院士的采访，然而约定时间临近，记者却迷失在美丽的交大校园遍寻光波楼都未曾找到，正在焦急之时，竟意外接到简院士亲自打来的电话，得知记者迷路后，简院士细细地给记者讲解通往光波楼的路径，使还未开始的采访格外增添了亲切愉快的氛围。

　　本来约定的采访内容是有关新能源方面的，然而我们却海阔天空地聊，聊国学聊陆游聊文天祥，聊经济聊发展聊《资本论》，聊钻研聊做人聊总在去年教师节提出的“刻苦钻研、勇于创新、淡泊名利、志存高远”，这些看似“跑题”的内容却影响很大，殊不知根基的牢固才能成就万丈高楼。

　　在采访中，令记者感受最深的是简院士的拳拳爱国之心，年近80岁的老科学家仍然奋斗在科研的第一线168体育，简院士说：“作为中国人，我要尽我毕生的精力向世人证明，中国人并不比外国人笨。”