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能源的未来——太阳能
作者: 来自: 发表时间:06-08-31 浏览:
       
    

能源的未来——太阳能


   

    能源,是人类社会赖以生存和发展的基础,对它的科学开发和合理利用,是人类文明与进步的重要标志之一。

    利用能源,又不污染环境,是人类在社会发展长河中,不断追求的目标,大规模开发利用太阳能,则是实现这一目标的重要一环。

    太阳能,因为它是一种辐射能,不带任何化学物质,是最洁净,最可靠的巨大能源宝库。

    经测算表明,太阳能释放出相当于10万亿千瓦的能量,而辐射到地球表面的能量,虽然只有它22亿分之一,但也相当于全世界目前发电总量的八万倍。

    当今世界能源结构正在发生新的变革。专家们认为,用太阳能代替所有潜在的矿物资源,是21世纪发展的方向,其发展速度,很可能象计算机产业一样,将得到迅猛发展。目前,被国际上称之为阳光产业的太阳能的开发和利用,已快步进入商业化成长期,并取得了一系列成果。但与太阳光的能量相比,只是利用了它的九牛一毛,离人类大规模开发太阳能资源还相距甚远。

    要大规模开发利用太阳能,必须在地球以外作文章,于是,科学家把目光投向了太空。即,在离地球三万公里以外的太空中建立太阳能电站的构思。

    为什么不在地球上建站,而非要到遥远的太空呢?

    这是因为,阳光在到达地球时,由于受大气层的吸收和散射,使能量损失多半,再加上黑夜、阴、雨、云雾等气候条件的限制,在地球上建站,很难成为人类的主体能源。因此,要充分利用太阳能资源,太空电站是最佳选择。

    建太空电站,有两个方案,一是建立太空卫星,在卫星上利用太阳能发电,另一种是将月球作为基地,在月球上建立太阳能电站。

    不管是卫星电站,还是月球电站,其技术是共同的,它们必须具备三个基本条件,即,太阳能发电装置,空间微波转模和发射装置,地面接收和转换传输装置。

    整个过程经历了太阳能—电能—微波—电能的能量转换过程。  

    在太空建立太阳能电站,其特点是发电量大,每个发电装置的发电能力,都远远超过了现在地面电站的能力。

    但要做到这一点,必须在光伏电池技术取得很大进步的同时,还必须扩大太阳能电池帆板的面积,安初步估计,电池帆板的面积可能要达到数十平方公里。

    这么一个庞然大物,要把它送上太空,也不是一件易事,必须具有大功率,可重复使用的运载工具,航天飞机才能做到。

    同时,还要把这种超大型的太阳能装置的电池帆板,分模块地进行发射。为减少阻力,电池帆板的设计象折扇那样,是活动的,发射时,帆板叠起收拢,放进航天飞机的舱内,当进入预定位置后,它自动展开,与主机进行组装。

    太空电站工作时,安装在卫星电站上的集光器,随时跟踪太阳,把接收到的太阳能聚集于电池帆板内,然后通过微波发生器,把电能转换成微波能,通过发射天线,把微波送到地面接收站。太空卫星电站,是一个宏大的空间能源开发工程,这一工程的实施,必须伴着许多重大科学难题的攻克才能实现。

    利用太阳能,代表着21世界能源科学发展的方向,尽管空间太阳能电站的研究离人类实际应用还有一定距离,但空间太阳能电站这一伟大构想,标志着大规模开发太阳能资源的开始。

 

2006年8月31日


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