太阳能是大家公认的清洁能源,用之不尽,取之不竭,除非太阳走到生命的尽头。
传说阿基米德是开发和利用太阳能的先驱。在两千多年前,古罗马帝国派强大的海军攻打地中海西西里岛东部的锡腊库扎。小小的锡腊库扎难敌来势汹汹的古罗马大军,人们就把希望寄托于居住在岛上的阿基米德。当时年过古稀的阿基米德,虽然没有绝世的武功,却有聪明的头脑,人们请求阿基米德运用他的非凡智慧,找到败敌之术。阿基米德这位科学巨匠深知太阳能的巨大威力,于是,他发动全城的妇女拿着自己锃亮的铜镜来到海岸边。在烈日下,阿基米德拿起一面镜子,让它反射的太阳光恰好射到敌舰的船帆上,阿基米德一声令下,不计其数的妇女学着阿基米德的样子,一起用镜子把太阳光集中反射到船帆上。顿时,敌舰起火,不可一世的罗马海军大败而归。
1980年,西西里岛卡塔尼亚省政府在当时的欧共体成员国共同投资下,在阿德拉诺镇兴建了一个太阳能发电站,使得在传说当年阿基米德火烧战船的地方变成了一片玻璃镜的"海洋" ,180面特大玻璃镜组成了面积达6200 m2 之多的巨大广场。由它们反射的太阳光都聚集到广场中心的中央塔上,塔顶接收器接收太阳光,加热锅炉里的水,产生高达 500 ℃ 、64atm 的高温高压燕汽,推动涡轮机发电,它的发电能力有1000kw。这就是世界上第一个太阳能发电站。
利用太阳能发电,除了上述的光热发电外,还有光伏发电,也是太阳能发电的发展方向。1876 年,英国两位科学家在研究硒半导休材料时偶然发现,硒经太阳光的照射,居然产生出电流来,尽管它的光电转换效率只有 1%左右,这可以从为是最早的太阳能电池的"胚胎",是划时代意义的发现。但是,由于硒光电效率太低,所以这一重大发现一直被人们冷落。经过 78 年的孕育,直到 1954 年,美国著名的贝尔实脸室在研究硅半导体时又惊奇地发现,当在硅中掺入一定的微量杂质后,经太阳光的照射,也能产生电流,而且光电转换效率达到10%左右。就在这一年,贝尔实脸室把硅半导体晶体切成薄片,在硅片的正面和背面分别涂上少量的硼和砷,于是,太阳能电池终于从"胚胎"发育成"婴儿"降生了。此后,太阳能电池迅速发展并得到广泛应用。1958年3月17日,美国首次在"先锋一号"卫星上用单晶硅太阳能电池提供电源。从此以后全世界数以千计的卫星几乎都装有太阳能电池。
我国幅员辽阔,年平均太阳辐射能约为 140 大卡/平方厘米,也就是说每年接收的太阳能能量达5.6×l022 焦耳,相当于1.9×1012吨标准煤,平均太阳能功率达1.7×l012千瓦,资源十分丰富。
我国 1958 年开始了光伏电池的研究发展工作,20 世纪 80 年代初建立起了光伏电池产业。经过20多年的发展,我国的光伏发电技术产业和市场已经有了一个良好的基础。目前我国有4个单晶硅电池及组件生产厂和2个非晶硅电池生产厂,总生产能力达到4.5兆瓦/年,总装机容量12兆瓦,占世界的1.5%。在总体水平上我国同国外相比还有较大差距。到目前为止,我国共建成光伏发电站 17 座( 7 座在西藏, 10 座在青海)。
太阳能发电完全是一种零排放的清洁能源,也是一种接近规模应用的现实能源,虽然存在着占地面积大,设备价格高的缺点,但未尝不是解决中国局部电力紧缺(如青海、西藏等太阳能资源丰富的地区,同时也是缺电地区)一种有效方式。如果政府能够像重视核能那样来重视太阳能光伏发电,那么也许在未来几年内就能解决生活用电及工业用电的紧缺局面,让青藏高原处处亮起明灯。
来源:慧聪网