你知道是如何诞生的吗?为什么到了如今还不能普及呢?带着这些疑问进入今天的主题。“太阳能的诞生史”。
什么是太阳能?
人类对太阳能的利用,有着悠久的历史,在这里圈个有用“太阳能发电”,它是指太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量,人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。
早在古代中国人便利用太阳能,晒海盐,把各种食物晾晒成干,储存起来。用多面镜子来聚光农副产品。这些都是利用了太阳能的热学原理。
到了近代,科技更为发达了,人们对太阳能的利用也更为广泛了,从太阳的光能和热能两个方面下手,因此就有了将太阳能的光电光化学利用等。
太阳能发电是如何诞生的呢?
1615年,法国工程师所罗门.德考克斯,发明了世界上第一台太阳能驱动的发动机,是利用太阳能加热空气,使其膨胀作功而抽水的机器。
除了热能之外,人类首次对太阳能进行其他方面的应用。于是从1615年到20世纪初,很多发明家创造出了多种,太阳能动力发动机。太阳能的发展从此也走上了多元化的道路。
1900-1920年之间,世界上开始研究太阳能的动力装置,利用更多的方式进行聚光。于是在1901年的时候,美国加州建成第一台,太阳能收水装置,采用接头圆锥聚光器,当时功率可达7.36千瓦。
美国人趁热打铁,在1902-1908年间,建造了五套双循环太阳能发动机,并建成一台由5个抛物槽镜,组成的太阳能水泵,每个长62.5m,宽4m,总采光面积可达1250平方米。
到了1920-1945年期间,矿物燃料被大量开发,太阳能不能解决当时的能源急需,太阳能也开始被冷落了。直到1945-1965年,第二次世界大战结束。
一些人开始意识到石油和天然气这些资源正在迅速减少,开始恢复太阳能的研究,太阳能热潮再次兴起。
1955年,以色列泰伯等第一次在,国际太阳热科学会议上,提出“选择性涂层”的基础理论,并制成了实用的“黑镍”等选择性涂层,为高效集热器的发展奠定了基础。
于是在1954年,美国贝尔实验室研制成了“硅太阳电池”,为光伏发电的大规模应用,创造了良好的开端。这期间太阳能也出现了百花齐放的形式。
1952年法国人在比利牛斯山东部,建成了一座功率为50千瓦的。1960年,美国佛罗里达建成了世界上第一套用平板集热器气,供热的氨水吸收式空调,制冷能力为5吨。
1961年一台带有石英窗的斯特林发动机问世。但太阳能发电依旧未能得到很好的开发。直到1973年美国制定了阳光发电计划,太阳能发电才提上了日程。
1974年日本也发布了“阳光计划”,实施太阳房、工业太阳能系统、太阳能发电等。到了70世纪初。太阳能发电才逐渐被全世界重视起来。也是从那个时候开始,我国也开始开发太阳能发电。
1982年11月,在美国加利福尼亚州南部,阳光充足的沙漠地区,世界上第一座太阳能发电站“巴斯托太阳能1号电站”诞生,它由高塔、集热设备、反射镜、蒸汽涡轮发电设备组成。
装机容量1万千瓦,年发电量300万千瓦。它是目前世界上最大的太阳能发电站。后来各个国家也陆续拥有了,各类型的太阳能发电站。
2005年我国也成功建成了,亚洲首座太阳能塔式发电站“南京江宁区70千瓦塔式太阳能热发电站”。至此以后,中国拥有了10余座光伏、光热太阳发电站。
然而即便如今太阳能已经广泛应用在发电领域了,但时至今日,太阳能发电依然没有被普及,火电、风电、核电依然是我国供电的主力军。
为什么太阳能发电不能被普及呢?瓶颈在哪儿?
在我国利用太阳能的几十年里,人们渐渐发现,太阳能发电不仅节能环保,发电过程也非常简单,是取之不尽用之不竭的,清洁能源。那么为何这项技术不能得到普及呢?主要有2个瓶颈。
第一,环境因素
想要满足太阳能发电的环境条件有限,太阳光直射时间,会受到气候的影响,很多地区太阳直射时间少,没有足够的光照,无法产生充足的电能。
并且太阳能发电也会受到天气和季节的影响,南方到了梅雨季节,太阳能也不能被完全利用,由此可见,太阳能发电非常不稳定。
第二,成本因素
太阳能发电过程中,电池的效率非常低,如果想要提高效率,就要增加整个太阳能的功率,这就意味着要提高成本,如果是商用,太阳能发电还是可以承受的。
但是如果作为民用,大量普及,发电的价格就会让家庭难以承受,因此太阳能发电,至今才无法普及。