科學(xué)利用太陽(yáng)能造福人類(lèi)千萬(wàn)代

2020-12-17 14:02:37來(lái)源：儀表網(wǎng) 閱讀量：65 評(píng)論

導(dǎo)讀：在現(xiàn)實(shí)中，地球可不是想跑就能跑的。地球必須和太陽(yáng)保持恰當(dāng)?shù)木嚯x，以保證適當(dāng)?shù)纳鏈囟炔@取足夠的能量。正是這恰當(dāng)?shù)木嚯x，才讓地球上誕生了人類(lèi)文明。

　　你看過(guò)《流浪地球》嗎？在電影中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系急劇衰減可能會(huì)吞噬整個(gè)太陽(yáng)系，于是提出一個(gè)大膽的計(jì)劃：在地球的表面建成數(shù)以萬(wàn)計(jì)的行星發(fā)動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)機(jī)，燃燒足夠多的物質(zhì)讓地球達(dá)到逃逸速度，并從太陽(yáng)系中脫離出去。

　　不過(guò)，在現(xiàn)實(shí)中，地球可不是想跑就能跑的。地球必須和太陽(yáng)保持恰當(dāng)?shù)木嚯x，以保證適當(dāng)?shù)纳鏈囟炔@取足夠的能量。正是這恰當(dāng)?shù)木嚯x，才讓地球上誕生了人類(lèi)文明。

　　我們龐大的社會(huì)機(jī)器要維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，所消耗的大部分能源，包括煤炭、石油和天然氣都是化石能源。煉鋼煉鐵離不開(kāi)煤炭；出門(mén)開(kāi)車(chē)需要的汽油、柴油都來(lái)自于石油提煉；家里做飯、冬天供暖則大多需要燃燒天然氣來(lái)產(chǎn)生熱量……

　　我們的生活離不開(kāi)化石能源，但是無(wú)節(jié)制地大規(guī)模使用化石能源會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染。化石燃料的燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化硫、三氧化硫和氮氧化物，當(dāng)它們?cè)诳諝庵蟹e累的濃度很高后就會(huì)產(chǎn)生酸雨?？諝鈹U(kuò)散條件不好時(shí)，還會(huì)造成霧霾。臭氧層空洞、變暖、危害人體健康等一系列問(wèn)題，就會(huì)層出不窮。

　　我們需要藍(lán)天，需要舒適的生活環(huán)境，那就需要改變傳統(tǒng)的能源利用方式，從一味地依靠化石能源，轉(zhuǎn)而多途徑利用清潔可再生的能源，如風(fēng)能、太陽(yáng)能、氫能、潮汐能、生物質(zhì)能和地?zé)崮堋＿@其中儲(chǔ)量豐富的太陽(yáng)能是目前我們常使用的再生能源之一。

　　太陽(yáng)能是太陽(yáng)內(nèi)部高溫核聚變反應(yīng)所釋放的輻射能。從某種程度上講，太陽(yáng)能可以說(shuō)取之不盡用之不竭，每年到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射能大約是130萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)于目前*每年所消耗的各種能量總和的1萬(wàn)倍。

　　與此同時(shí)，太陽(yáng)能在目前的能源裝機(jī)中起到越來(lái)越重要的作用。2011年時(shí)我國(guó)在新增的裝機(jī)容量中占的比重非常小，到2017年我們的新增的裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到世界的50%以上。截至2019年底，我國(guó)的太陽(yáng)能光伏的裝機(jī)容量已經(jīng)超過(guò)2億千瓦，相當(dāng)于十幾個(gè)三峽水電站。

　　太陽(yáng)能除了能量巨大外，還有許多的優(yōu)點(diǎn)，例如可再生性。而且，其他幾乎所有再生能源的再生性，其實(shí)都來(lái)源于太陽(yáng)能的再生性。同時(shí)，太陽(yáng)能在時(shí)間上是*的，對(duì)于人類(lèi)而言，可以說(shuō)是無(wú)限的。太陽(yáng)能也是廣泛的，整個(gè)地球表面幾乎都能照射到太陽(yáng)光。相比于其他能源來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能也是安全可靠的。

　　太陽(yáng)能作為一種自然能源，以其儲(chǔ)量豐富且無(wú)污染性的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，被公認(rèn)為未來(lái)具競(jìng)爭(zhēng)性的能源之一。因此，更加充分地開(kāi)發(fā)和利用太陽(yáng)能能夠讓我們更好地保持自然平衡，充分體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和人類(lèi)回歸自然的理念。

　　目前，太陽(yáng)能發(fā)電有兩種技術(shù)，*種技術(shù)是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，叫太陽(yáng)能光伏發(fā)電。生活中我們常能看到屋頂、路燈上有很多太陽(yáng)能電池板。這些電池板主要有單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池、聚光光伏電池和薄膜電池等幾種。應(yīng)用比較廣泛的有單晶硅太陽(yáng)能電池和多晶硅太陽(yáng)能電池，其中單晶硅太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率可以達(dá)到20%以上。在實(shí)驗(yàn)室里，太陽(yáng)能光伏發(fā)電效率已經(jīng)能達(dá)到45%以上。

　　太陽(yáng)能同樣可以運(yùn)用于高科技技術(shù)，比如把太陽(yáng)能光伏板安裝在停車(chē)棚上，給電動(dòng)汽車(chē)提供電源?？梢哉f(shuō)，有了這項(xiàng)技術(shù)，有太陽(yáng)的地方，就有動(dòng)力。我們的衛(wèi)星和登月的月球車(chē)就是由太陽(yáng)能來(lái)提供電源的，也許在不久的將來(lái)，還可能研發(fā)出太陽(yáng)能汽車(chē)、太陽(yáng)能飛機(jī)、太陽(yáng)能公路以及太陽(yáng)能充電器等新技術(shù)。

　　另外一種利用技術(shù)就是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能。太陽(yáng)能直接產(chǎn)生高溫蒸汽，再轉(zhuǎn)為他用，這在工業(yè)上有許多的應(yīng)用。如將太陽(yáng)能真空管放到屋頂，產(chǎn)生熱水可供洗澡；聚光太陽(yáng)能和線(xiàn)性太陽(yáng)能集熱器，讓我們不用煙熏火燎就能實(shí)現(xiàn)戶(hù)外燒烤?？傊?，只有你想不到的，沒(méi)有做不了的。

　　太陽(yáng)能熱發(fā)電被認(rèn)為是發(fā)電穩(wěn)定、對(duì)電網(wǎng)沖擊小并可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模發(fā)電的綠色能源利用技術(shù)，具有很好的發(fā)展前景。目前，如何提高太陽(yáng)能熱發(fā)電效率、降低發(fā)電成本是太陽(yáng)能熱發(fā)電研究的焦點(diǎn)。

　　太陽(yáng)能也可以應(yīng)用于太陽(yáng)能光催化制氫，利用半導(dǎo)體的特殊性能，我們把半導(dǎo)體材料放到水中，太陽(yáng)能激發(fā)電子躍遷，形成還原氧化活性的電子空穴對(duì)，在水中能夠置換出氫氣，可以用來(lái)發(fā)電并制取液體燃料，等等。

　　未來(lái)的能源形勢(shì)是多種多樣的，多能源互補(bǔ)的太陽(yáng)能利用技術(shù)是發(fā)展趨勢(shì)所在。實(shí)現(xiàn)多元轉(zhuǎn)化，讓太陽(yáng)能成材料也可以用來(lái)發(fā)電，與我們目前的能源網(wǎng)絡(luò)多功能利用形成能源互聯(lián)網(wǎng)，使我們的生活變得更加便利。

　　資料來(lái)源：中國(guó)科普博覽

　　原標(biāo)題：科學(xué)利用太陽(yáng)能造福人類(lèi)千萬(wàn)代

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