青少年喜欢的科技前研:绚丽多姿的太阳能热电站

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青少年喜欢的科技前研:绚丽多姿的太阳能热电站插图

人的创造力是无限的,当人们开始意识到能源危机给人类造成的威胁时,开发利用新能源的科技之花,便在人们辛勤的培植、耕耘中发芽、生长,展现出了一片片迷人的色彩。

1980年末,在意大利美丽的西西里岛,一座高50米的大型建筑格外引人注目。远远望去,只见银光闪闪,2万多平方米的面积上,构成一片光的海洋。

这是世界首座并网运行的塔式太阳能热电站,是法国、原联邦德国和意大利等欧洲9国联合建造的。它用了70个面积为50平方米的聚光镜和112个面积为23平方米的聚光镜组成了一个庞大的“镜阵”。每个聚光镜由两台电动机带动,可绕垂直轴旋转,并通过计算机控制,使镜面跟踪太阳转动。聚光镜呈抛物面状,利用抛物面的聚光原理,把照射到镜面上的阳光聚集成光束,射到50米高的塔顶。塔顶上安装着专用锅炉,锅炉靠聚光镜反射的光束使炉内的水蒸汽温度可高达500℃,再用这种高温蒸汽驱动汽轮发电机组发电。太阳能热电站就是这样把分散的太阳辐射汇集成集中的热能,通过热交换器和发电机,把热能转换成机械能,再变成电能。

太阳能热电站的动力来源不是煤或燃油,而是太阳辐射能。它没有污染,不用运输,燃料是太阳慷慨赐子的“无本之财”。那个庞大的“镜阵”,被人们称之为镀银的聚宝盆。这座电站额定功率为1000千瓦,而且有着独具匠心的储能装置,白天、晚上、阴天、雨夜,发电机都能日夜不停地运行,保证源源不断地连续发电。

西西里岛上的聚宝盆,引起了世界各国的关注,也引发了一场太阳能热电站的激烈竞赛。

1982年,美国在加利福尼亚州兴建了一座大型塔式太阳能热电站。这座电站的聚宝盆来用了1818个聚光镜,占地面积7万多平方米,塔高80米,发电能力1000千瓦,规模和功率都远远超过了西西里热电站。1989年,前苏联建成了当时规模最大的30万千瓦太阳能发电站。1991年,美国麦迪森公司宣布他们将在莫哈韦沙漠地带,建造一座世界上设备最先进的100万千瓦的太阳能发电站..
70年代,世界第一次大的石油危机后,日本就拟定了“阳光计划”,着手大规模开发太阳能,70年代末,日本还只是进行千瓦级的实验型太阳能发电机组的兴建,80年代初,就已开始进人万千瓦级的太阳能热电站的试验1990年,日本雄心勃勃地向国际社会推出了SEPO计划,把着眼点放到了解决全球能源而不是一国能源的高度上。

日本认为,只有大面积采集和利用太阳能,才能解决全球的能源危机,而大面积采集太阳能的最佳地点,是沙漠地区和海洋水面。于是,SEPO计划把位于赤道附近以瑙鲁为中心的太平洋洋面作为理想水域,准备在这片阳光充足、潮流稳定的水域上建起巨型浮体太阳能热电站群。这个巨大的建筑群的结构由两大部分组成,一部分是浮体平台,一部分是以电站为主体设施的上层建筑,由国际社会共同集资,通力合作,建成后通过海底电缆、卫星传送、蓄电水运等方式,向加入网络的太平洋沿岸国家送电。目前,这个庞大的计划已进入实验阶段,如果这一计划得以实现,人类在太阳能的开发利用上将树立起一座新的里程碑。

我国在太阳能利用上也取得了可喜的进展,而且蕴含着巨大的潜力。我国960万平方公里的领土上,每年可以获得1亿亿千瓦时的太阳能,相当于完全燃烧1.2万亿吨煤的能量。我国的太阳能开发利用技术日臻成熟,从太阳灶、太阳能热水器、太阳能干燥器到太阳能电站、人造卫星太阳能电池,正在逐步赶上先进国家太阳能利用的技术水平。我国在西藏建成了世界瞩目的10万千瓦级的太阳能热电站。随着现代化建设的进展,我国还将在太阳能利用上返出新的步伐。

太阳能热电站的不足之处在于占地面积大,发电能力受天气变化和日照强度的影响,因此,人们又有了一个更加宏伟的设想-把太阳能热电站搬到宇宙空间去。

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