能源的未來(lái)??太陽(yáng)能

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中化學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
能源,是人類(lèi)社會(huì)賴(lài)以生存和發(fā)展的基礎(chǔ),對(duì)它的科學(xué)開(kāi)發(fā)和合理利用,是人類(lèi)文明與進(jìn)步的重要標(biāo)志之一。利用能源,又不污染環(huán)境,是人類(lèi)在社會(huì)發(fā)展長(zhǎng)河中,不斷追求的目標(biāo),大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能,則是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要一環(huán)。

太陽(yáng)能,因?yàn)樗且环N輻射能,不帶任何化學(xué)物質(zhì),是最潔凈,最可靠的巨大能源寶庫(kù)。經(jīng)測(cè)算表明,太陽(yáng)能釋放出相當(dāng)于10萬(wàn)億千瓦的能量,而輻射到地球表面的能量,雖然只有它22億分之一,但也相當(dāng)于全世界目前發(fā)電總量的八萬(wàn)倍。

當(dāng)今世界能源結(jié)構(gòu)正在發(fā)生新的變革。專(zhuān)家們認(rèn)為,用太陽(yáng)能代替所有潛在的礦物資源,是21世紀(jì)發(fā)展的方向,其發(fā)展速度,很可能象計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)一樣,將得到迅猛發(fā)展。目前,被國(guó)際上稱(chēng)之為陽(yáng)光產(chǎn)業(yè)的太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)和利用,已快步進(jìn)入商業(yè)化成長(zhǎng)期,并取得了一系列成果。但與太陽(yáng)光的能量相比,只是利用了它的九牛一毛,離人類(lèi)大規(guī)模開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能資源還相距甚遠(yuǎn)。要大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能,必須在地球以外作文章,于是,科學(xué)家把目光投向了太空。即,在離地球三萬(wàn)公里以外的太空中建立太陽(yáng)能電站的構(gòu)思。

為什么不在地球上建站,而非要到遙遠(yuǎn)的太空呢?這是因?yàn),?yáng)光在到達(dá)地球時(shí),由于受大氣層的吸收和散射,使能量損失多半,再加上黑夜、陰、雨、云霧等氣候條件的限制,在地球上建站,很難成為人類(lèi)的主體能源。因此,要充分利用太陽(yáng)能資源,太空電站是最佳選擇。

建太空電站,有兩個(gè)方案,一是建立太空衛(wèi)星,在衛(wèi)星上利用太陽(yáng)能發(fā)電,另一種是將月球作為基地,在月球上建立太陽(yáng)能電站。不管是衛(wèi)星電站,還是月球電站,其技術(shù)是共同的,它們必須具備三個(gè)基本條件,即太陽(yáng)能發(fā)電裝置,空間微波轉(zhuǎn)模和發(fā)射裝置,地面接收和轉(zhuǎn)換傳輸裝置。整個(gè)過(guò)程經(jīng)歷了太陽(yáng)能?電能?微波?電能的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程。

在太空建立太陽(yáng)能電站,其特點(diǎn)是發(fā)電量大,每個(gè)發(fā)電裝置的發(fā)電能力,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了現(xiàn)在地面電站的能力。但要做到這一點(diǎn),必須在光伏電池技術(shù)取得很大進(jìn)步的同時(shí),還必須擴(kuò)大太陽(yáng)能電池帆板的面積,安初步估計(jì),電池帆板的面積可能要達(dá)到數(shù)十平方公里。這么一個(gè)龐然大物,要把它送上太空,也不是一件事,必須具有大功率,可重復(fù)使用的運(yùn)載工具,航天飛機(jī)才能做到。

同時(shí),還要把這種超大型的太陽(yáng)能裝置的電池帆板,分模塊地進(jìn)行發(fā)射。為減少阻力,電池帆板的設(shè)計(jì)象折扇那樣,是活動(dòng)的,發(fā)射時(shí),帆板疊起收攏,放進(jìn)航天飛機(jī)的艙內(nèi),當(dāng)進(jìn)入預(yù)定位置后,它自動(dòng)展開(kāi),與主機(jī)進(jìn)行組裝。

太空電站工作時(shí),安裝在衛(wèi)星電站上的集光器,隨時(shí)跟蹤太陽(yáng),把接收到的太陽(yáng)能聚集于電池帆板內(nèi),然后通過(guò)微波發(fā)生器,把電能轉(zhuǎn)換成微波能,通過(guò)發(fā)射天線,把微波送到地面接收站。太空衛(wèi)星電站,是一個(gè)宏大的空間能源開(kāi)發(fā)工程,這一工程的實(shí)施,必須伴著許多重大科學(xué)難題的攻克才能實(shí)現(xiàn)。

利用太陽(yáng)能,代表著21世界能源科學(xué)發(fā)展的方向,盡管空間太陽(yáng)能電站的研究離人類(lèi)實(shí)際應(yīng)用還有一定距離,但空間太陽(yáng)能電站這一偉大構(gòu)想,標(biāo)志著大規(guī)模開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能資源的開(kāi)始。


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