前景廣闊的太陽能發電

來源: 環保信息網切記！信息來至互聯網，僅供參考2010-06-17 訪問：次

環保作文:太陽能發電是一種必然選擇

    化石燃料中的石油天然氣是當今世界的主要一次性能源據世界能源委員會統計，已探明的石油、天然氣可采儲量，按 1992 年各國的產量計算，分別只能開采 44 年和 60 年；雖然可采儲量還會有新的發現，但社會需求也有增長，特別是考慮到第三世界國家的經濟發展，油氣燃料可供開采的時間不會很長。在化石燃料中，盡管煤炭的儲量最為豐富，但燃煤造成的嚴重污染使其大不可能成為世界范圍的主要能源。另一方面，核聚變反應可提供清潔的能源，在海洋中蘊藏著約 42 萬億噸核聚變的主要反應物質氘；但核聚變堆研究的難度很大，估計要到下一世紀后期核聚變電站廣泛出現才有可能實現商品化。因此，在展望 21 世紀能源問題的前景時，可能不得不對油氣資源面臨枯竭、核聚變發電又未能商品化的一段青黃不接時期。為保證這一時期內人類有充足的清潔能源供應，利用太陽能來發電是一種必然的選擇。

    太陽能是最重要的可再生能源，地球上各種能源無不與之密切相關。事實上，太陽在地球的演化、生物的繁衍和人類的發展中，起了無比重要的作用，也為人類提供了取之不盡的能源。太陽內部不斷進行的高溫核聚變反應釋放著功率約為 3. 8 × 1026 瓦的巨大輻射能，其中只有二十億分之一到達至于大氣高層；經過大氣時，約 30% 被反射， 23% 被吸收，僅有一半（約 8 × 1016 瓦）的能量到達地球表面。即使如此，只要能夠利用其萬分之幾，便可滿足今日人類的全部需要。但是，由于其能量密度低，還要受晝夜、季節、氣候、地點等因素的影響，在地面上利用太陽能來發電受到很大限制。為了避免這些缺點，自然要考慮在空間利用太陽能發電的可能性各可行性。

2010 年空間發電可望實用化

    空間太陽能發電方式最初是美國工程師 P.Glaser 首先提出的。其基本構想是在地球的外層空間或月球上建立太陽能衛星發電基地，然后通過微波將電能傳輸到場面的接收裝置，再把微波能束轉變成電能供人類使用。這一方案的優點是在大氣層外充分利用太陽能，消除了在地面上太陽能密度小而變化大的缺點，無需龐大的儲能裝置，既減少占地，又節約大量設備投資。可以預計，隨著光電轉化材料和運載等方面技術的進步，太陽能空間發電的成本將大大降低。

    這一設想提出后，受到了各國的重視。 1977 年 —1980 年美國能源部和航天航空局組織對空間太陽發電的概念進行研究，認為其實施不存在不可克服的技術困難。當時設計了一種稱為“參考系”的發電系統；由 60 地太陽能面板組成，每塊長 10 公里，寬 5 公里，發電 500 萬千瓦，總發電量為 3 億千瓦。用這樣一顆發電衛星，便可取代美國所有的地面電站。由于該系統過于龐大，約需 3000 千億美元的巨資投資，在當時冷戰的條件下難以得到支持。隨著能源問題的突出各航天技術的進步， 1995 年美國航天航空局成立研究組，重新審視這一問題，較全面地分析了空間太陽能發電的技術經濟可行性，在方案上也有很大不同：采用漸進的自我發展模式，即先發射一顆投資為 100—150 億美元的 25 萬千瓦發電衛星，出售電力以回收投資并獲取利潤，然后再擴大發電衛星的規模。該研究組估計， 2010 年以后，空間發電將實用化。目前，其他一些國家和國際組織也在進行太陽能空間發電方面的工作。

    除空間發電本身的技術問題和經濟性外，科學家們還就微波輸電對通訊、生物休、空間等離子體及大氣層的影響等，進行了多方面研究。

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