空氣中能量大部分來自太陽光的輻射，造成地表液態(tài)水的蒸發(fā)，便形成大氣層水霧及云層，再通過云層及空氣中的水汽凝結(jié)成水滴及雪花、或冰雹，便形成地表河流水利勢能，隨之部分也會演變?yōu)榇髿怙L(fēng)能?？傊?，太陽能絕大部分變成了地表水汽循環(huán)形式予以儲存起來了，抑或再演變成其它各種形式的能量，如聲、光、電、流體機械動能等，最終大部分還是用熱能紅外線輻射到浩瀚的宇宙中去了。我們目前可以獲得的光伏能、風(fēng)電能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及太陽能演變?yōu)榈乇硭h(huán)的能量萬分之一哦，我們咋不直接從空氣中獲取水汽能來發(fā)電啊？非得要等水汽能釋放了水汽分子勢能后再去把形成河流勢差用來發(fā)電啊，豈不是舍本求末了啊，這個議題是非常值得人類探討研究的重大課題。

首先我們不要錯誤地解讀熱力學(xué)第二定律：不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響。這個定律雖然不能違背，但不可錯誤地以此判斷不能利用空氣能去發(fā)電了啊，便會理解為“永動機”不切實際的構(gòu)想。其實，理解透徹了便知道利用空氣能發(fā)電并沒有違背熱力學(xué)第二定律，豁然開朗想到：正如光伏發(fā)電一樣空氣能也是來源太陽能的演變啊，但其利用價值遠(yuǎn)高于光伏發(fā)電啊，相比光伏發(fā)電所占面積的萬分之一不到啊，因為空氣是可以流動的，聚攏空氣能只需要軸流風(fēng)扇或離心風(fēng)機等便可以實現(xiàn)啊，而不想光能的集中需要很大的采光面積才能夠?qū)崿F(xiàn)，如大面積布置光伏板、采光場數(shù)量巨多的聚焦鏡及面板等?？諝饽芤膊粫艿桨讜兊南拗?，或受到陰雨天氣的影響，其地域之廣，時空不受大氣層很多限制，可想而知這是多么理想的新能源??！空氣中所蘊含的水汽能價如此巨大是無法想象喲。

我們再來看看太陽輻射到地球表面有多少能量，其中變成大氣中水汽循環(huán)能量又是多少，地球每秒接收到太陽的輻射，相當(dāng)于580萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤釋放的能量，相當(dāng)于4000萬噸TNT當(dāng)量，相當(dāng)于1千萬座三峽電站全功率運行；一年相當(dāng)于180萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。太陽對地球的照射功率約1.73×1017瓦，是人類文明現(xiàn)在的總功率（約2×1013瓦）的約8650倍，一天時間照射到地球的能量約有1.49×1022焦耳，149萬億億焦耳，約4萬億噸TNT當(dāng)量。地球每天接收的太陽輻射里約有4.50×1021焦耳經(jīng)大氣反射與散射、還有云層的反射及地表反射等直接返回太空了，其余的陽光使大氣和地表升溫，支持大氣圈與水圈的運行。每天約6.99×1021焦耳以熱輻射形式散入太空，約3.46×1021焦耳用于水循環(huán)，約3.20×1019焦耳用于大氣流動。地球生物圈利用的太陽能不到太陽入射能量的千分之一，大部分還是光合生物在起作用，每天約3.46×1018焦耳，約為人類文明每天能耗（約1.73×1018焦耳）的兩倍。

熱力學(xué)原理告訴人們：能量轉(zhuǎn)換必須遵守能量守恒規(guī)律；人類永遠(yuǎn)無法通過窮盡各種技術(shù)手段把溫度降到死寂的“絕對零度”（-273.15攝氏度），也無法把熱量百分之百加以利用的；熱量是無法逆向流動的，只可以從高溫自發(fā)流向低溫；人們永遠(yuǎn)無法實現(xiàn)從單一熱源獲取能量而做功，也就是人們無法實現(xiàn)“永動機”。然而，熱泵卻能把熱量從低溫處轉(zhuǎn)移至較高溫度處并沒有違背熱力學(xué)定律，熱量向高溫處轉(zhuǎn)移并不代表自發(fā)地從低溫處流向高溫處，而是借助了外部力量實現(xiàn)了熱量向高溫處轉(zhuǎn)移，借用電力驅(qū)使壓縮機工作，并使得制冷劑產(chǎn)生逆卡諾相變循環(huán)實現(xiàn)了熱量的轉(zhuǎn)移。

那么熱泵效率又會有多高呢，其上限雖然還沒有找到，但不會無限大，對于現(xiàn)有的熱泵系統(tǒng)來說，還沒有出現(xiàn)效率能超過10倍的，更不用談無限大了。另一個很有意義的課題：人們是否可以采用熱泵方式從空氣中獲取熱量并用以發(fā)電，首先可以予以肯定的回答：這完全是可以做得到的，但至今還沒有找到具有商業(yè)經(jīng)濟(jì)價值的相關(guān)技術(shù)方案，至今還有人忌憚其違背熱力學(xué)最基本原理而加以無厘頭抨擊，并把此視為“永動機”的另一個翻版，其實它與熱泵原理一樣并沒有違背熱力學(xué)第二定律，它也不是從單一熱源獲得能量去做功，正如單一的空氣中水汽能熱源那樣，由相變凝結(jié)成水珠的改變，再到降落形成河流的落差，再把河流的水落差勢能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽鋵嵕褪且粋€道理，也無需腦筋急轉(zhuǎn)彎哦，這是對哪些假借不可以從單一熱源獲取能量而做功的最有力的駁斥。目前只是礙于低于150熱源溫度發(fā)電效率無法突破20%，同時也囿于熱泵能效比無法達(dá)到12倍而已，目前空氣能熱泵最主要的性能指標(biāo)就是制熱系數(shù)COP，當(dāng)前的COP一般在1.0-8.0倍之間，當(dāng)熱源溫度較高時熱泵的能效比最高可達(dá)10.0倍。熱泵按照工作原理可分為：蒸汽壓縮式熱泵，蒸汽噴射式熱泵，吸收式熱泵，熱電式熱泵，化學(xué)式熱泵等，其中蒸汽壓縮式熱泵是目前最主流的應(yīng)用形式。按照可產(chǎn)生熱量溫度可分為：低溫?zé)岜茫ㄐ∮?00℃）和高溫?zé)岜茫ǜ哂?00℃）。按照熱源來源途徑區(qū)分為：空氣源、地源、水源三種熱泵。用二氧化碳作為制冷劑的熱泵最高可提供150℃熱水，若用150℃熱水去發(fā)電其發(fā)電效率在10%左右，按照熱泵10倍能效比計算產(chǎn)生的電只能夠滿足自身熱泵機組的用電需求，這顯然得不償失是沒有任何實際意義的。

若熱泵能效比突破10倍現(xiàn)有極限，而低溫?zé)嵩凑羝l(fā)電效率突破10%的雙向突破，那么除了能夠滿足熱泵運行自身的電力需求外，將還可以有額外的電能凈溢出，可向外輸出電能，這必將是人類終極的能源解決方案，這才是真正的最安全、最清潔、也是人類取之不盡、用之不竭的太陽能變遷后的能量儲存形式，只是我們?nèi)绾稳ジ毛@得它，并能夠很好利用它是值得我們?nèi)パ芯颗c探討的重大課題。目前空氣中水汽能熱泵還只是停留于采暖利用階段，尚未可以進(jìn)入發(fā)電階段。若采用高效的互助雙循環(huán)熱泵或互助多循環(huán)熱泵必將會讓空氣能發(fā)電步入實際階段而非空想。

其實，當(dāng)今我們使用的許多能源都是基于太陽能的變遷的各種形態(tài)，只是變遷的進(jìn)展階段及方式各有所不同罷了，礦物類石油天然氣能源是太陽能的化石形態(tài)，其形成時間年代久遠(yuǎn)，是以化學(xué)能方式予以儲存起來了。而光伏發(fā)電是對太陽能直接的即時利用，而風(fēng)力發(fā)電也是陽光加熱大氣層后，陽光帶來的熱量使空氣密度變化所產(chǎn)生空氣流動，這也是太陽能變遷新形態(tài)的一種能源。而水利發(fā)電卻是經(jīng)歷了太陽能多個變遷轉(zhuǎn)變而來的新能源。只有核電及核聚變發(fā)電才是非太陽能的變遷能量，當(dāng)然還有潮汐能哦。太陽能變遷中最豐富的當(dāng)屬空氣中的水汽能，雖然空氣中水汽含量只占有空氣中質(zhì)量的0.03%，但其現(xiàn)有存量會是數(shù)百倍于礦物化石能源的總量之和還要多哦?？諝庵兴苣軌蜃?yōu)樗l(fā)電的能量還不到其總能量的萬分之一，可想而知空氣中水汽能蘊含量是人類取之不盡用之不完的真正能量富礦，關(guān)鍵問題是如何才可以讓其轉(zhuǎn)變?yōu)楦咂肺坏哪芰?，能夠像電能那樣可可廣泛利用的形式，獲取空氣熱量其實也就是把空氣中水汽潛熱轉(zhuǎn)移至高溫處，空氣中的顯熱每立方含量密度較小，若把一立方空氣升溫一度或降溫一度大約是0.003大卡，這只是相同體積里空氣中水汽潛熱的0.006%左右，即便是環(huán)境溫度為零度，相對濕度在30%情況下，每立方空氣降溫3℃其所含水汽也會釋放出0.45大卡潛熱，這也將是一立方空氣降溫10℃所放出的熱量15倍有余，是同等降溫所釋放熱量的50倍呀。因此，確切地講空氣能熱泵就是水汽能熱泵。

空氣中水汽能含量如此巨大，真是嘆為觀止，這又激發(fā)多少發(fā)明家的遐想，讓企業(yè)家也充滿不斷創(chuàng)新的情懷，借用李白的【將進(jìn)酒】中的詩句“君不見黃河之水天上來，奔騰不息不復(fù)返”，你難道看不見，那黃河之水從天上奔騰而來，波濤翻滾直奔東海，再也沒有回來。多么豪邁的詩句，抒發(fā)了浪漫主義情懷。而黃國和的“天上油田”之說更是天馬行空可以恣意暢想。我們可不可以在水汽含量非常充裕的河邊海濱采用互助多循環(huán)熱泵來吸收空氣中水汽能，再通過某種高性能汽輪機把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苣兀只蛟倮孟嘧儍峒鞍讜儨夭顏硖岣咂浒l(fā)電效率呢，這是多么可以期待的人類能源重大變革事情啊！