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太阳能的利用
来源:生活百科全书 专题:

对太阳能的利用,中国是世界上最早的国家之一.远在3000 多年前的西周时代(公元前11 世纪),就已有了“阳燧取火”技术的记载,所谓“阳隧”,就是形似凹面镜的金属圆盘,对着太阳聚光,在聚光点点燃艾绒等易燃物,取得火种.这是一种最古老的太阳能聚光器.1990 年第11 届亚运会火炬的火种,就是于8月7日下午,在距拉萨市以北100 多公里的念青唐古拉峰下,由15 岁的藏族少女达娃央宗用木柴从抛物面聚光太阳灶上获得的.原理与古代阳燧差不多,唯聚光所用的材料有较大的差别.阳燧取火技术在世界太阳能利用科学史上占有重要的地位。

国外认为阿基米德是利用太阳能最早的人之一.约在公元前215-210年间,古罗马帝国的舰队侵占了西西里岛,派了一支舰队攻打希库扎港,著名的学者阿基米德,为了保卫家乡,他让每个士兵用擦亮的铜盾,排列在城堡上,把太阳光聚集反射到入侵的罗马舰船上,结果使舰船起火,敌人仓惶逃跑.可惜无法考证,人们认为是一种传说.然而在1973 年,希腊的一位科学家萨克斯博士,雇了50 多名水手,各持一块长方形铜镜,聚焦一只木船,结果木船起火.此可证明阿基米德用铜盾烧敌舰是可能的。

以上说明太阳能利用技术古已存在.但人类自觉地把太阳能作为一种能源利用,还是起于1615 年.法国考克斯是世界上第一个把太阳能转化为机械能的人.从此,太阳能利用进入了一个新的历史时期。

目前,人类利用太阳能主要有两种形式: 一种是太阳能热利用,即利用太阳辐射能加热集热器,把吸收的热能直接加以利用.如果集热器匹配不同用途也就有不同名称,如太阳能热水器、太阳灶、太阳能干燥器、太阳房、太阳能温室、太阳能空调等.另一种是将太阳辐射能转化为电能加以利用.这种光电转换是通过半导体物质直接将太阳辐射能转换为电能,通常称这种过程为光生伏打效应,如太阳能电池等。

我国太阳能资源是丰富的,辐射年总量在3300-8400 兆焦/米2·年.5850 兆焦/米2·年这条等值线,自大兴安岭西麓向西南,经河套沿青藏高原东缘到云南和西藏交界处、将我国分为两大部分,西北部太阳能丰富,东南部和川贵太阳能较贫乏.目前我国太阳能开发利用最好的大都分布在太阳能丰富的地区.据不完全统计,太阳灶有16 万台,太阳能热水器250 万平方米,被动太阳房180 万平方米,太阳能农作温室34.2 万公顷。

太阳能热发电,又称“塔式太阳能发电”.美国、日本、欧洲等已建成几座这样的电站.世界上最大的是美国能源部在加利福尼亚州莫哈维沙漠的巴斯托“太阳能1 号电站”,功率是10 兆瓦,塔高100 米,定日镜39.9 米2×1818 面.后来又在1 号电站的附近,开始建2 号热电站,也是10 兆瓦,在1996 年完成,投资4850 万美元.日本阳光计划总部建的两座1 兆瓦、法国建的2.5 兆瓦、意大利建的1 兆瓦、西班牙建的1 兆瓦等太阳能热电站,都在运行.由于太阳能热电站设备庞大,造价高,短期内尚难进入商业性发展,但它却显示出巨大的潜力。

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