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太阳能的运用 太阳能的优点与缺点
更新时间:2024-05-24 14:53:12

  导语:大家也都知道,太阳能的运用不仅能为我们带来了清洁能源,还推动了绿色经济的发展,促进了社会的可持续发展,并且在未来,随着太阳能技术的不断创新和完善,太阳能必将在更多领域展现出其巨大潜力,下面就去看看太阳能的优点与缺点吧!

  太阳能的运用

  太阳能的运用你一定听说过,如人造卫星、宇宙飞船,以及太空空间站都镶有太阳能电池。太阳能和风能比起来,同样具有取之不尽、用之不竭的优点。太阳向外放出无限的光辉,那源源不断的能量一直在等着我们去开发。

  太阳能的直接利用不难理解,比如太阳能热水器、太阳灶有人可能见过。但太阳能用于交通运输上你或许想都没想过,但的确已经取得了成功。1982年12月19日,两个澳大利亚人用玻璃纤维和铝制成了一部“静静的完成者”太阳能汽车。该车顶部装有能吸收太阳能的装置,能给两个电池充电,电池再给发动机提供电力。两人驾驶着这辆车,从澳大利亚西海岸的佩斯出发,横穿澳大利亚大陆,于1983年1月7日到达东海岸的悉尼,实现了一次伟大的创举。而太阳能飞机“太阳挑战者号”在此前一年就已诞生,该飞机成功地飞越了英吉利海峡,给世界航空史增添了新的色彩。

  当然,太阳能飞机、汽车还不能很快地普及,但太阳能热水器、太阳灶却已经在人们的生活舞台上扮演了重要的角色。以日本为例,日本安装有太阳能热水器1700万台,可以供应72%的家庭洗澡,仅此一项,该国就可以每年节约150万吨煤,真是不可小瞧。

  太阳能能够为电池充电,理所当然也可以用来发电。1982年11月1日,美国建成了“太阳一号”电站,它座落在美国加利福尼亚州巴斯托。这个电站装有一个旋转塔,旋转塔使上面的反射镜始终对准太阳光,太阳光被集中后会获得高温,再带动蒸汽机来进行发电。其他国家和地区也建有太阳能电站,法国有“席米斯”、欧洲共同体有“欧雷斯利奥斯”、国际能源署有“阿尔梅里亚”,它们分别座落在法国、意大利、西班牙。

  别出心裁的是美国费城富兰克林研究中心的研究人员,他们提出了在轻型气球上建立太阳能电站的设想。他们的具体步骤是:把一个直达1600米的气球发放到近三万米的平流层高空;再在气球上装上一个巨大的抛物面反射器,把收集到的太阳辐射能转换成电能并输入微波器件;微波器件再利用天线将微波束聚焦,向地球发送;地面则将这些微波束转换成电能。根据估算,这种装置大约可以把10万千瓦的电功率传送给地面。

  建立气球太阳能电站原理简单,可行性大,只是投资比较高,但是它回收比较快,综合看来还是合算的。据说,富兰克林研究中心的人员已经研制出了直径达200米的高空气球,并正在做模拟实验。

  太阳能可以用来发电,而电能综合利用,所以围绕太阳能的各种新开发地出现了。太阳能住宅、太阳能动力工厂、太阳能岛应运而生。德国弗芝恩霍夫太阳能研究所设计了一种先进的太阳能住宅。这种住宅的外壁安有人工隔热材料,外面黑色的石墙可以吸收阳光,经过加热后再把热传导到墙后面的房间内。夏季时,玻璃罩板与隔热层之间还有自动反射卷帘,它可以切断天然加热。建筑屋顶还有三十多平方米的太阳能电池,可直接把阳光转化成电能。电能除了用于照明外,还可以接通电解器,用于分解水分中的氢和氧,为烧饭等提供燃料。

  美国华盛顿还建有一个工厂,它的房顶上有三千多张太阳能电池板,可获取200千瓦的电力,足够工厂每天使用。

  最出奇的是日本。日本通产省有14家公司,准备在2010年到赤道附近的太平洋上建一个太阳能岛。这个岛的面积约有七平方公里,它的上面有三千多个六角形浮体,此浮体铺有太阳能电池板,能产生巨大的能量。而在太阳岛附近,还有一个平台,平台上的设备能利用太阳能进行分解水以获取氢气。氢气液化后,就可以充作像石油、天然气那样的能源。

  对于风能、太阳能的利用要附加一句,即太阳能、风能的互补发电。因为太阳能、风能都有间断、不稳的特点,但是在时间的分配上却有明显的相位差:冬季风大,太阳辐射弱;夏季风小,太阳辐射强。如果两者互补,就可以获得稳定可靠的电力。我国从1991年开始进行太阳能、风能互补发电的研究,并于1993年试验成功,一批成套设备在一些地区已开始安装。

  太阳能的优点与缺点

  太阳能具有许多优点,如普遍性、无害性、巨大的能量、长久性、获取方便等,使其成为一种有吸引力的可再生能源。太阳能也被认为是一种环保的能源,其使用不会产生有害物质或温室气体,对环境保护有积极作用。此外,太阳能热水器和使用太阳能光伏系统的初始投资虽然较高,但长期运行成本较低,因为太阳能是一种免费的可再生能源。

  然而,太阳能的应用也存在一些缺点,包括能量密度低、不稳定性、效率低和成本高。太阳能的安装费用高,后期维护成本也相对较大。太阳能热水器和光伏系统的效率会受到天气条件如云层、雨水等的影响,且当前技术的存储能力有限,这些因素都限制了太阳能的大规模应用。

  此外,太阳能热水器和光伏系统的安装可能受到地理位置和屋顶条件的限制,且对于一些经济条件有限的家庭来说,初期投资可能是一个不小的负担。尽管技术进步正在逐渐降低这些成本,但太阳能的广泛应用仍面临挑战。

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