太阳能-未来能源主流
文章出处：《科技日报》廖红   发布时间：2005-04-05  




　　在中国科技馆展览大厅里你会发现一辆精制的小车在光照下运行自如，一旦光照停止小车便停止运行。这就是光电池车。光成为它惟一的能源。


　　太阳为什么能不断放射出光和热？这是因为在太阳内部发生着核反应，温度高达1。5千万度，辐射出大量的热能。传到地球外大气层的太阳辐射能量相当于人类一年消耗的全部商品能量的28000倍。但是其中35％被反射回去，18％被大气层吸收，转变成风能，其余47％穿过大气层到达地球表面。如果我们能把落到地球上的太阳能全部收集起来，只要收集50分钟左右就够全世界人一年的能量消耗。


　　由于煤炭、石油等能源资源日益棗减少又污染环境，人们对太阳能的利用更加重视了。开始探索各种利用太阳能的方式。


　　太阳能最普遍的用途是把水加热用于供暖。这样的“太阳屋”已在很多地方试用。人们更关注的是把太阳能用于工业和其他产业部门，利用太阳能发电则是最理想的办法。目前利用太阳能发电有两种办法，一种是用太阳能加热液体，把液体变成蒸气用以驱动涡轮机发电。意大利的圣伊拉里奥棗纳维建立了这样一个装置，使270面直径为90厘米的镜子随着太阳光转动，把太阳光反射到一座高塔上的中央接收器上，这样就能产生500℃的过热蒸气。美国加利福尼亚州斯托附近沙漠地区也建了一座类似的太阳能发电站，它采用了由1818块能自动跟踪太阳的日光反射镜，将日光反射到中央日光集中塔上。这座发电站的总装机容量为l．08万千瓦。


　　另一种利用太阳能发电的方式是用太阳能电池供电。1954年，美国贝尔电话公司研制成第一批实用装置。他们发现，在一片很薄的硅片下放一块更薄的浸过硼的硅片，就构成太阳能电池，可以将阳光直接变成电能。光线照在上层，使电子迁移到下层，在两层之间产生电压差。如果要产生较大的电流，须把一系列太阳能电池串联起来，把产生的电压加大。太阳能电池有很多优点，没有活动部件，使用寿命长，保养费用极低，又不需燃料。但缺点是效率低，理论上最高效率只有25％，实际不到16％。硅虽然便宜，但制造太阳能电池所需的的晶硅却很贵。不过在某些情况下，由于太阳能电池使用方便，即使造价贵也划算，所以几乎所有的太空飞行器都用太阳能电池。有些灯塔、人造卫星等不适合装载燃料或连接电源的设备，太阳能电池是最佳选择。


　　太阳能将成为未来能源的主流，这已为人们所共识。但要过到这一步，还有许多亟待解决的问题。太阳能集热设备和太阳能电池造价高自不待言，还有一个人们常想的问题棗没有太阳时怎么办？受夜间和阴雨气候的影响，这是利用太阳能所遇到的最大限制。但随着科技的进步，这种限制正逐步缩小。目前，一般家庭太阳能热水器，都有储热槽储存热水，高级一点的储热装置，即使连续一二天阴雨，仍能使用前日储存的热水。还有固体储热和化学储热法。


　　在美国的太空计划中，未来的太阳能发电厂将设于地球上空约6000公里的卫星轨道上，然后利用微波将电能传回地球，从此再不受日夜或云雨的影响。