太陽光是我們這個星球最豐富的能源,我們生活中使用的化石燃料,煤炭、石油、天然氣等都是因為各種植物通過光合作用把太陽能轉變成化學能,在植物體內貯存下來後,再由埋在地下的動植物經過漫長的地質年代形成的。此外,水能、風能、波浪能、海流能等也都是由太陽能轉換來的。那麼為什麼我們用的電能,大多來自於火力發電站和核能發電站,而只有很小的一部分來自太陽能發電廠呢?直接用太陽能發電不是更方便嗎?今天盒子就跟大家聊一聊太陽能發電。
首先大家需要明白,陽光是怎樣被轉化為電能的。目前主流的太陽能發電方式有兩種。一種是通過光伏電池組成的巨型太陽能板發電。如下圖所示,光伏電池中有半導體矽,當太陽照射太陽能電池時,矽原子的一部分電子就成為了自由電子,從而產生電流。人們可以將產生的電能儲存起來,或者直接輸入電網。
另外一種主流太陽能技術是CSP(太陽能熱發電),先將太陽能轉化為熱能,再將熱能轉化成電能,大家小時候肯定都玩過放大鏡,放大鏡其實是凸透鏡,凸透鏡對光線有會聚作用,將光聚集至一點上,就能使該點溫度急劇升高,CSP利用的就是這個原理。太陽熱能通過熱機(如汽輪機)帶動發電機發電,與常規熱力發電類似,只不過是其熱能不是來自燃料,而是來自太陽能。
那麼有小夥伴可能要問了,既然有方法直接用太陽能發電,那為什麼還不將火力發電站拆了建太陽能發電站呢?這是因為一直以來太陽能發電都很低效,能源轉化率一直是個問題。因為有很大一部分太陽光被反射或轉為熱能被浪費掉了,太陽能發電站也需要佔有很大面積的土地,這也讓太陽能價格高昂。而且光伏發電受天氣影響比較大,碰到陰雨天並不能滿足我們的電力需求。
最後,盒子給大家分享一下關於太陽能發電的最新資訊,由中國企業承建的烏克蘭大型太陽能光伏電站,於4月19日在烏中部第聶伯羅彼得羅夫斯克州尼科波爾市附近正式併網發電。據了解,該電站項目實際投資額為2.16億歐元,其中60%來自中國,所使用的75萬塊太陽能電池板、80部光伏換流器以及控制系統均為「中國製造」。厲害了,我的國!
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