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阳光怎样发电

2005-04-14 来源:光明日报 作者:本报记者 冯永锋 我有话说

最近,关于太阳能发电的报道很多。一些想投资这个行业的人非常关心:太阳能发电的原理是什么?记者为此走访了一些专家,请他们释疑解惑。

中国太阳能学会秘书长孟宪淦说,太阳能利用主要是两个方向,市场上卖的“太阳能热水器”,是对太阳热量进行利用的技术;另一个方向是用太阳能进行发电。因为石油、煤炭,包括最近比较热门的生物质能,最初都来自太阳能。科学家想,与其对这些“太阳能的积蓄体”进行开发利用,不如直接利用每天都会光临地球的阳光。有专家说,我国的荒漠面积广大,只要对这些荒漠面积的1%进行开发利用,“中国的能源问题就解决了”。这里的荒漠不是仅仅指沙漠,一些城市的郊区、海滩,建筑物的楼顶,也可以算是光源充足的“荒漠”,建设大面积的太阳能电站,未必非要到沙漠中。

中国太阳能学会副理事长赵玉文说,太阳光是有压力的,它照射在某些材料上时,这些材料会形成一个很强的内部电场,导致电子溢出;如果事先在材料的另一面,制备一些“空穴”,这些电子想稳定下来“过平常日子”,很自然地就会向这空穴移动,试图占据这个“空穴”,这样电子就会向空穴方向流动,于是电流就形成了;这些电流在奔向空穴的中途,被拦截、汇集、储存起来,就是阳光发了电。阳光发电效应,称为“光伏效应”,所以,太阳能电站往往被称为“光伏电站”。还有一类技术,是利用阳光把水加热成蒸汽,通过蒸汽带动涡轮,目前也有很多人在尝试。

北京太阳能研究所位于北郊大羊坊新办公楼的楼顶,有一座100千瓦的太阳能光伏并网发电系统;如果城市成千上万座楼顶都安装这个系统,就能获取大量的电力。这些太阳能电站没有声音,也不会污染环境,而且能够就近使用。除了阴雨天气之外,几乎天天都能发电。只要按照当地所在的纬度,在安放太阳能电池板时选择好迎接太阳的角度 最佳角度当然是垂直 ,并让电池板随太阳的位移而“永远向日”,太阳电池的发电效率就会得到很大的提高。另外,“太阳能电站”也未必一定要建在楼顶,现在很多公司,已经研制出用太阳能电池板做垂直的玻璃幕墙。这样的玻璃幕墙既可透光以照明,又可吸光以发电,推广前景很好。

无锡尚德太阳能电力公司总经理施正荣博士介绍说,当前,制作太阳电池的材料主要是半导体,它包括硅片 主要有单晶硅和多晶硅 ,也包括一些半导体材料制成的薄膜。这些材料有的转换效率能达到17%左右,有的能达到30%。很多人知道,黑色表面的吸光能力最强,蓝色次之;记者在尚德公司的车间里,看到他们在硅太阳电池的表面镀上蓝色,这是为什么呢 专家说是为了减小反射率和延长寿命,电池外边会包上一层玻璃板。加上这层玻璃后,电池看上去就成蓝黑色,与黑色近似了。这种玻璃板不是光滑的,光滑玻璃虽然透光率高,但反射率也高,为了让更多的光能够打在太阳电池片上,科学家想出了让玻璃表面粗糙化的办法,这样,光经过几重折射,最终都落到太阳电池片上,“老老实实”地做功发电。

前不久通过的《可再生能源法》将于2006年1月1日起施行。它给准备投资太阳能产业的人提供了有力的法律保障。能源基金会中国代表处首席代表杨富强说 “一部法律的出台往往会带动一个产业的兴起。从理论上说,以后,任何私人都可以在自家楼顶建设小型的‘太阳能电站’,法律将强制当地的电网公司以‘成本价 合适利润’的价格,来收购这些可再生能源发出的电力。电网公司不会吃亏,因为他们的收购费用将在整个电网上平摊,最终由所有的‘电力消费者’支付。不过消费者也不吃亏,因为环保是全社会都应支持的事业,今天支持了,明天就可能受益。”据了解,北京、上海、无锡等城市,目前都有意向发展“万户光伏屋顶计划”。图为与建筑一体化的太阳能系统。

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