新能源時代——太陽能怎樣普及和改革?

獲取能源是一個很需要床戲的呢問題,煤礦、石油都是不可再生資源,這就需要我們去探索一種技能再生,又比較環保的能源,太陽能就是其中之一。太陽能轉化成電能是採用以下兩種方式之一:

但是太陽能發電遇到的最大問題是顯而易見的——不是每時每刻都能受到陽光照射。夜間或者陰天,發電廠根本無法獲取太陽能。這樣發電廠無法全天候24小時執行,從而導致太陽能發電成本昂貴。每當天上雲朵密佈,發電廠的能源供應就會突然中斷,那樣也無法產生電能。晚上電力需求極大的時候,也會導致太陽能發電量不夠使用從而不可行。

要是能有一個很簡單的解決方法能把將太陽能儲存起來,這樣就可以在無法獲取陽光的時候使用了。但不幸的是,這種解決方法實施起來是非常困難的。直到最近在該方面取得的新突破,才使能源行業儲存太陽能成為現實。讓我們我們在太陽落山的時候仍然能夠使用它。同時,還會介紹第一個利用這種技術建立的工業發電廠,以瞭解該系統是如何運作的。可能你都想不到這種突破性的儲存材料在廚房裡就能找到。

太陽能的獲取方法和手機方法

獲取:一種是採用光伏電池,電池中吸收光子釋放電子的半導體材料可以將陽光轉化成電能。

獲取:另一種是利用太陽熱能渦輪機,它可以將太陽的熱量轉化成蒸汽,然後帶動渦輪機旋轉發電。

有儲存太陽能的想法並不新鮮,因為把太陽能化作動力一直以來都是電力的選擇,所以人們不斷嘗試想出能夠在太陽能轉化成電能之前儲存它的方法。有人曾嘗試用抽水上山的方法儲存太陽能,直到水流回落的時候再將能量釋放出來。而壓縮空氣然後再解壓縮也是一種嘗試。但是這些方法都存在著能源浪費的問題,回收端大約只有80%的太陽能存留下來。電池也非常低效,使其過於昂貴而無法成為可行的大規模儲存選擇。就好像一咖啡壺的儲存能源與膝上型電腦電池的電量一樣多,但是成本花費卻是電池的10倍,造價相當高。

人們又有一種儲存陽光的新發現:高溫是易於儲存的。暖壺的基本用途是儲存咖啡的熱量,太陽能熱電站是將熱量轉化成電,因此儲存熱能不失為一種方法——讓太陽先加熱某種物質,使這種物質持續保持高溫直到太陽下山,然後將物質中的熱量轉化成能夠帶動渦輪機的蒸汽。當然,儲存熱量是相對容易,你必須找到符合太陽能電力供應的合適物質。為了儲存能執行太陽能熱電站的超常高溫,該物質必須在高溫下保持穩定——能適應400度的高溫地區,不然就會遇到蒸發和壓力變化產生的問題。如果這種物質價格便宜,且易獲得也將是非常有幫助的。
那這種物質是什麼呢?我們的櫥櫃中有一種白色、晶狀的物質,經常在炒雞蛋、調酒、吃毛豆時用到它:鹽。沒錯就是鹽,鹽只有在非常高的溫度下才會融化,並且在更高溫度下才會蒸發,還能夠無限制低成本的供應。而在這個過程中只會流失7%的能源。事實上,太陽能發電站的第一個鹽儲存裝備使用的並不是普通的食鹽。而是使用了一種通常作為肥料的不同鹽的混合物,混合物中包含納和硝酸鉀。西班牙格瑞那達的安達索爾發電一廠有30,865噸(28,000公噸)該物質。

注意事項

利用鹽儲存太陽熱量,使電廠可以離開陽光依舊執行。運轉時間幾乎是其他太陽熱電站的兩倍。儲存鹽裝置使安達索爾一廠比沒有該裝置時多生產出50%的能量——每小時178,000瓦電能。這些增加的生產能力降低了發電廠的總體成本,使其最終可以與天然氣發電成本相媲美。

這種型別的鹽儲存裝置並不是唯一公開的儲存太陽能的設計。一些發電廠正在考慮不需要油的更為直接的方式——收集和儲存太陽熱量都通過鹽。沙是另一種潛在的蓄熱材料。

還有一些組織開發了一種系統,可以模仿光合作用的分子效應儲存太陽能:利用陽光將水分子分解成氫和氧,然後再在燃料電池中將其重新複合。更多的太陽能儲能裝置被開發出來,太陽能已經成為目前較為搶手的能源之一。

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