生存狂家庭应急电力系统（仓鼠发电机）

*老韩生存狂

聊起非常时期的生存，电是大家绕不过去的一个话题，备了不少东西，但好像总是缺那么点安全感，但其实，相对于食物、水、火、工具，缺电并不是那么的要命，都非常时期了，还指望冰箱电视空调洗衣机微波炉游戏机都天天开着咋滴。

不过再一想，手机停了错过几个亿红包...离线地图也白下载了，电脑里好几个G的生存狂资料还没看，拯救世界重建人类文明的重任，也担不起来了。

所以，还得保障基本的用电，主要是手机、笔记本电脑、手台、收音机、手电之类。

除了囤各类电池，非常时期到处搜刮汽车蓄电池，还有其它什么自己发电的路子吗？今天老韩就和大家聊聊发电的那些事。

1、买买买

最简单的，购买一个能源企业，就可以拥有企业旗下的各个电厂，什么煤电风电水电光伏发电垃圾发电沼气发电生物质发电，琳琅满目任你挑选。什么？你问价格？钱咱先不提也罢，梦想还是要有的，万一实现了呢。

不过这些的劣势也是相当明显，目标明显，噪音巨大，免不了有排污，还需要雇一大票人来运营操作。煤电的污染与浪费，风电的补贴取消了，光伏的高成本，垃圾、沼气的味道。

2、自己建厂

建个小水电站。

3、买个发电机

可能你本来就有个小厂子，或是家里比较大，那得备个柴油发电机。

4、家用微型水力发电机组

有2-3千瓦级别的，弄个引水管，微型水轮发电一体机，巴掌大的控制开关，齐活！

如有供电稳定的要求，可以选水力柴油两用机组，再买台稳压器。

有的地区这种水力发电，进水用的是竹管。

5、光伏发电系统

前面讲了高大上的电厂，对于咱们普通人来说，从资源获取困难度、市场推广力度、备案难度等各方面考虑，目前太阳能光伏发电系统对于家用电站而言是最实用的。家用光伏发电系统可以是离网系统，也可以是并网系统，并网系统即分布式光伏发电。

离网系统比并网系统多了蓄电池，其系统由光伏方阵（光伏方阵由光伏组件串并联而成）、控制器、离网逆变器、蓄电池等组成。所发电力全自用，白天未用完的电力储存在蓄电池中。其系统组成图如下：

分布式光伏发电，其系统由光伏方阵（光伏方阵由光伏组件串并联而成）、控制器（连接器）、并网逆变器、双向电表等部分组成，以用户侧自发自用为主、多余电量上网，因此需要双向电表计量发电量及上网电量。其系统组成图如下：

6、光伏＋科技被动房

维也纳科技大学设计的这房子按照太阳能十项全能的理念设计的，房子从设计到建造都很环保。

墙体用特制保温材料，使冬天室内热量损失最小。用红外线可以看出明显差距。墙体主结构的材料可以吸收和释放水分，缓解室内潮气。

通过特殊的顶棚设计、通风设计，可以使室内不闷而凉爽。在盖房子之前会查当地的冬夏太阳照射角，然后制作可收放的屋檐。

有效地太阳阻挡和通风可以非常有效的在夏日降低室内温度，从而省去了空调。在冬天又可以保温。太阳能不止可以发电。家庭的能量损失有一部分来源于淋浴，把冷水加热到热水需要消耗能源。这是设计阶段的三个方案，经过软件模拟，选择了第三个方案，削减32%的热量消耗。

放一张底部设计，非常的巧妙

这个加热的过程也都是太阳能完成的。其实原理相当于我们的太阳能热水器。但是团队选择了更大面积的太阳能发电，而牺牲了热水器。软件证明这一选择是正确的，增加了net-effective rate。

这个热量还是没有被浪费，通过地板循环到房间里。

这个循环可以冷热互换。冷风进来时，通过太阳能加热或者余热加热；热风进来时，可以由冷水制凉。同时淋浴后的的热水也可以走这个循环，给房间加热或降温。

家里的用电设备也都是节能的，还有一个电能管理设备，可以自动关闭不用的用电器，统计用电量和发电量。

最后放一张一年能源发-用图：

黑点是发，下面柱是用。可以看见用电最多的是设备（绿），灯占的不多，通风在夏季稍多，也没多的离谱。

7、太阳能板

懒得搞光伏系统，那直接买太阳能板的产品吧。

8、家用小型涡轮发电机

比利时一家公司，发明出一种小型涡轮发电机Turbulent，装在家附近的小河边，就有源源不断的电。

和大型水电站不同的是，这种小型发电机采用低压涡轮，对水位差的要求不高，只需要1.5米的高度差就能发电。

Turbulent 的安装也简单得很，一个星期就能完成整个过程。在河流的旁边开拓一个河道，把小型发电机装进去，由于新开的河道要低于河流的水平面，一部分水流会流入发电机内，冲击叶轮，涡轮机运转发电。只要水在流动，它就能产生电能，当然，冬天河流冻结的时候它也就停了。据说一天产生的电能，大概够60户人家使用。

由于Turbulent只有涡轮一个运动部件，里面附带的清洁网，能定期捕捉垃圾，维护起来也十分便捷。

据说，这样的发电机，一台就能用上100年。

9、风力发电

家用小型风电，也可以结合光伏和柴油发电机等一起。

10、手摇脚蹬发电

健身脚踏自行车，装备24伏电动自行车通用电瓶，可为电动自行车充电，输出220伏交流电，可为移动设备、家用小电器等供电，方便实用，做为家庭停电时应急电源，不过非常时期，也别天天猛蹬，吃饱喝足维持体能最重要，电不电的，差不多得啦！

11、水果发电

水果电池的发电原理是:两种金属片，通常是铜和锌，电化学活性是不一样的，其中更活泼的那边的金属片能置换出水果中的酸性物质的氢离子，由于产生了正电荷，理论上来说电流大小直接和果酸浓度相关。

12、植物发电

一群突发奇想的科学家试图用植物发电的故事。不是你以为的柠檬电池或者苹果电池。这里要说的是利用长在土地里的植物，通过捕获它们代谢过程中产生的电能来进行发电。

这些科学家来自荷兰瓦赫宁根大学的环境技术系，他们用近10年的时间向世界证明：植物发电可以成为推动能源与环保新思路的一项里程碑式科技。

何为植物发电？

植物发电的本质，是利用土壤中的微生物进行发电。那么为什么叫植物发电呢，因为发电过程中主要的能源物质来源于植物光合作用产生的有机物。

这些有机物只有很少的部分提供给植物自身的生长，剩下的大部分会通过植物的根系分泌到土壤环境中。而存在于土壤中的一些特定的“产电”微生物可以有效地利用这部分有机物，经过细胞内部的新陈代谢作用将其氧化，并把该过程中产生的电子通过细胞的呼吸链传递到细胞外部。

如果在土壤中放入电路的阴极和阳极，那么这些电子最终将被阳极接收，随后通过外电路传递到阴极。在阴极，电子与和空气中的氧气结合，外加上来自于阳极的氢质子，最终生成水。整个过程，植物的光合为“产电”微生物发电提供了基本养料，人工的外电路负责收取电能。

植物发电的难点

虽然植物发电原理不难，但是要把它从实验室搬到现实生活中实际应用起来，科学家们需要先解决很多科学技术难题。

0 1产电功率低

植物发电的系统中额定电压是固定的，大约是1.28Ｖ左右。跟电压不同的是，电流则受系统内部的结构、植物及微生物的生长状态，以及运行条件等多个因素之间共同的制约。

不同的植物发电系统，产电电流大小很可能完全不同。所以，植物发电应用到生活中的一个重要前提就是找到一个合适的植物生长系统，让电功率达到一定标准。

0 2成本高

植物发电系统中需要引进人工的电极材料，这种电极材料在具备良好的导电性能的同时，还需要能够利于微生物的生长与附着。为了保证能够有效的收集电流，需要用一些贵金属导线将这些碳电极与外电路链接。

这些贵金属的使用不但大大的提高了植物发电系统的成本，也同时带来了环境污染和潜在的生态危害。怎么解决这些问题，也是推广植物发电过程中最需要关注的。

0 3收集难度大

科学家们正在努力挖掘植物发电的产电能力，然而这些电能的利用价值却并没有很高。比如给一台Iphone 手机充电（所需功率5W），以最高的产电功率来计算（3.2 W/ ㎡）我们至少需要2㎡的阳极材料面积。这么大的一块面积，仅仅只能用来充一个手机，要满足正常的家用电需求貌似是完全不可能的。

当然也不能因此就否定植物发电的意义，虽然植物发电产生的功率很微小，但是它却可以一天24小时不间断地产电。充分利用这一特性，科学家们提出了利用外接电容器收集电流的方式来供电。先把储存的微小电能积攒起来，随后利用规模化的电路元器件转换为相对高的功率输出出去。引进电容器在植物发电系统中，为推动植物发电全面大规模实际应用奠定了重要的基础。

瓦赫宁根大学一向鼓励学生开展创业活动，于是由学校出资为植物发电项目组建了一个小型创业育成公司，名叫Plant-e。如今公司已经开发出的了几种类型的产品。比如负责教学和创意家居的小玩意儿，当然了，由于体积太小它没办法提供电能; 还有可以应用于绿屋顶或建筑物墙壁的可移动发电模块，铺一层植物在房顶，冬暖夏凉还省电;以及大型化、便于实际应用的管状系统，可以为道路两边的LED照明灯供电。

（a）发电创意小盆栽（供教学，家具装饰等用途）；（b）可发电绿屋顶模块；(c )管式植物发电系统。该构型适合于在湿地和自然生态系统中的大规模的实际应用。（摘自Plant-e 公司简报

这些产品已经推广至荷兰的11个城市，Plant-e还特意为瓦赫宁根大学提供了一套供电系统用于校内信息板的照明。该公司下一步的计划就是要打进中国市场，为构建中国海绵城市提供新的建设思路。也许很快，我们真的可以用公园绿地来发电了。

13、动物发电

不整高科技，简单点，一个家庭需要的那点电量，生物能源发电是最靠谱。

仓鼠见过吗？就是那种会在轮子上跑的那种小动物。多养几只，再并上很多个很多个手摇发电机系列就好。不过电量时大时小，有点麻烦。

14、空气发电

美国马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校的科学家们开发了一种设备，可以利用天然蛋白质，从空气中“无中生有”发电，无须休息，全天24小时不间断。

这项研究由该校电子工程师姚军和微生物学家德里克·洛夫利领导。30多年前洛夫利在美国东部波托马克河的泥浆中，发现了地杆菌属（Geobacter）的微生物，他的实验室后来发现了它生产导电蛋白质纳米线的能力，此后就一直在对其进行研究。姚军则在哈佛大学用硅纳米线设计电子设备，两人的实验室在马萨诸塞州立大学阿默斯特分校联合起来，专注于用地杆菌生产的蛋白质纳米线来制造有用的电子设备。