第6章 各具特色的能源(4)(1 / 3)

太陽Ⅱ計劃的技術要點和優點如下:熔融鹽基本上是無害的,到648.89℃也不會產生腐蝕,在537.78℃左右也可發揮其性能。與含油溢出汙染地下水的現有設備不同,如果有熔融鹽溢出,可以將其回收、淨化,並返送回係統中繼續使用,這樣不會產生汙染。計劃預定將水蒸氣儲氣罐變為熔融鹽,鹽成為貯熱媒體。所使用的鹽是鉀、鈉的硝酸鹽,一般為硝酸鉀,熔點為223.89。在287.78℃-565.56℃運行。

愛迪生公司實施的第2個計劃是在加利福尼亞州Zzyzx的沙漠研究中心實施。該計劃的目標是探索向偏遠地區提供發電設備和建設的可能性。現在其可移動發電設備正在將能源提供給具有12棟建築物的沙漠中心。Zzyzx的電力主要由丙烷或柴油發電機獲得,尚存在產生噪音的汙染問題。

新的係統由10千瓦的PV模塊和5180瓦時的密封型蓄電池組成。這種新係統還備有陰天或能量使用多時的蓄電池充電設備和丙烷發電機作輔助電源。

愛迪生公司南岸大氣管理部,在高速公路備有電動汽車自動充電用PV設備。這種試驗設備是24千瓦的PV陣列,裝上太陽能充電孔,設置於管理部停車場的簡易車庫屋頂,PV將太陽光轉換為電力,再用轉換器將電能轉換為汽車所需的交流電。

太空發電站

由於太陽向地球送來的能量易受多雲、陰雨等氣象變化的影響,給地麵太陽能的開發利用帶來一定的困難。因此,科學家們又將探索的眼光透過雲層移向太空,使得一個雄心勃勃的大膽設想——開發利用太空太陽能,以期解決21世紀全球規模的供電和能源利用問題。

1968年由美國格拉澤博士提出的這個開發太空太陽能發電藍圖,在20世紀70年代,世界能源危機時受到廣泛關注,美國航天局曾耗資2000萬美元進行研究,以後,日本、前蘇聯和歐洲各國也進行了各種研究。近年來,隨著光電技術、航天技術、微波技術等高科技的飛速發展,也加快了這一藍圖的進程,使這一設想有可能得以實現。為此,1991年8月來自世界各國的數十名科學家會聚巴黎,進一步討論了建立太空發電站的技術問題。

格拉澤設想的太空發電站,將被放置在距地球36000公裏的同步軌道上運行,能固定在一個位置向地麵的固定區域供電。藍圖中的發電站的太陽光電池板組,寬50公裏,長100公裏,可以每天24小時進行“三班”連續作業,而不受任何影響,高效地吸收太陽能,將其轉換為電能,以強大的微波流的形式發送到地麵接收站,接收站直徑為9公裏的“整流天線場”,接收後再經轉換器將微波重新變成用戶所需的電力。該發電站的發電能力設計為500萬千瓦,其電力足夠供應整個紐約市的用電。

世界首座太空太陽能發電站,已由美國在20世紀末,首先上天發電。到2025年將有上百個這樣的人造太陽能轉換發電站,高懸在太空環繞地球運行,源源不斷地將太陽能轉換成電能,造福於人類。

日本通產省開始致力於發射搭載太陽能電池的同步衛星,將太陽能傳送到地麵的宇宙陽光發電係統的開發。為試製能量收發設備等,新能源產業技術綜合開發組織(NEDO)從1994年度起將設立專門委員會,著手開始設備的正式試驗。

宇宙陽光發電係統先在人造衛星上安裝太陽能電池,利用放大器將吸收的太陽能轉換成波長極短的微波(極超短波),送到地麵的收集器並在地麵重新獲得電能。

1994年起將試製發射機,進而轉入實驗階段,試製機的開發預計由設在NEDO內的委員會擔當。

美國航空航天局也將宇宙陽光發電列入計劃。日本通產省在進行試圖自主開發之同時,還在研究與歐美有關研究機構等就係統的實現開展協作。

日本文部省宇宙科學研究所於1993年2月18日進行宇宙微波送電試驗。計劃從鹿兒島縣內之浦町的鹿兒島宇宙空間觀測研究所發射小型火箭S5-20號。到達上空二百多米高度後,分離出子火箭,然後由母火箭向子火箭進行4分鍾的微波送電試驗,以查明微波對電離層的影響。即母火箭載發電機發射約800瓦的微波,由距離母火箭16米左右的子火箭以天線接收,同時查明當微波通過電離層時對地麵短波通訊有無影響。

宇宙發電於1981年由美宇航局和能源部提出,設想在地球上空建60×1000萬千瓦大型光電站以充分利用太陽能向地球發電,由人造衛星和宇宙空間站送電。近年來,作為解決地球溫室效應的根本措施,由日本京都大學和神戶大學開展基礎研究,並預測本世紀從10千瓦級起步,2050年將達50億千瓦。在1992年夏,從地麵微波送電操縱的飛機模型已試飛成功,故接著開展此項試驗。

太陽能的多種用途

太陽光照明:太陽光采光係統已獲日本優秀技術獎。開發這種采光係統的目的,在於提供利用地下空間建植物工廠、地下居住房等所需的陽光。這種采光係統經改進還可作為家庭用采光係統,也可使采光麵積由現在的5平方米增到30平方米,實現其大型化和超大型化。太陽采光係統具有以下特征: