太陽不僅給我們提供光明,還直接或間接地給我們提供能量。太陽能是太陽中的氫原子核釋放的巨大能量,煤炭、石油、天然氣等化石燃料,都是各種植物通過光合作用,把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能貯存在植物體內(nèi),再經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的。
發(fā)展最快的發(fā)電技術(shù)
在新的可再生能源中,太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展速度是最快的,各個國家都將它作為新能源的重要發(fā)展戰(zhàn)略。太陽能光伏電站,是通過太陽能電池方陣,將太陽能輻射能轉(zhuǎn)換為電能的一項(xiàng)重要技術(shù)手段,不僅可以實(shí)現(xiàn)資源的有效利用,同時還能為社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供資源。太陽能光伏電站按照運(yùn)行方式,可以分為獨(dú)立太陽能光伏電站和并網(wǎng)太陽能光伏電站。
我們經(jīng)常使用的太陽能熱水器是一種太陽能集熱器,它把太陽能轉(zhuǎn)化為熱能,提供給人們生活所用的熱水。然而太陽能光伏發(fā)電的原理是比較復(fù)雜的,它主要是通過太陽能電池接收太陽能,并將其直接轉(zhuǎn)化為電能。太陽能汽車就是光伏發(fā)電的一個實(shí)際應(yīng)用,那些形狀奇異的太陽能汽車好像長著寬大的“翅膀”,其實(shí),它的表面覆蓋了很多太陽能電池板,這樣才可以產(chǎn)生足夠的電能,給汽車行駛提供動力。
如果要把更多的太陽能轉(zhuǎn)換成電能,供其他電能的需要,這種小小的電池板力量就太薄弱了,我們就需要建造太陽能光伏發(fā)電站。簡單地說,太陽能光伏電站是由若干個太陽能電池組成的方陣,用光伏陣列將太陽光轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電站。
太空太陽能發(fā)電站想象圖
太空中的愿望:建立太陽能發(fā)電站
迄今為止,太空中太陽能發(fā)電站可能是我們?nèi)祟愑型麑?shí)現(xiàn)的最大規(guī)模建筑,建造完成后,用肉眼就可能觀察到。研究人員稱,從地面看空間軌道電站,像是一顆高高掛在天空的恒星。在漫漫的太空建造太陽能發(fā)電站,有很明顯的優(yōu)勢:首先,太陽能電站不占用寶貴的土地資源;其次,晝夜變化問題不會影響到能量的輸出,而且也不用考慮天氣問題,因?yàn)樘罩袥]有云層,就不會遮擋電站對陽光的采集;同時,太陽光是持久不變的,太空中的太陽光強(qiáng)度是地球上太陽光強(qiáng)度的3~13倍。
在太空中建造太陽能發(fā)電站,這個愿望是美好的,也是可以實(shí)現(xiàn)的??茖W(xué)家們設(shè)計(jì)了很多種方案,其中一種叫“太空太陽能蜘蛛網(wǎng)電站”,它實(shí)際上是一艘大型飛船,三艘小飛船進(jìn)入預(yù)定軌道后,就從母船中釋放出來,4艘飛船形成一個菱形,然后釋放出一根根“蜘蛛線”,相互連接以保持穩(wěn)定,接著許多太空“蜘蛛”(機(jī)器人)化身為太陽能電池板。