可晝夜發(fā)電的太陽能電廠

青 云

太陽能是一種儲量巨大而且可持續(xù)使用的綠色能源，這是眾所周知的事情了。但是，我們通常在想到太陽能電廠時同時，會想到的一個突出的問題：“夜晚沒有太陽了怎么發(fā)電？”畢竟，居民生活用電的高峰期在夜晚。最近，西班牙研究人員開發(fā)出一種可儲能的太陽能電廠，可晝夜不停地發(fā)電。

太陽能高塔集熱發(fā)電

可以晝夜發(fā)電的電廠是太陽能高塔電廠，其主體是一個高高的如同工廠的煙囪一樣的建筑。這種發(fā)電系統(tǒng)還包括集熱區(qū)、蓄熱罐和渦輪發(fā)電機(jī)組等。每片集熱區(qū)中有數(shù)千面太陽能反射鏡。這些反射鏡緊緊圍繞著一個高塔，按照經(jīng)過精確計算的角度進(jìn)行安裝。在白天，所有反射鏡把陽光集中反射到高塔頂端的大水箱中，里面的水被加熱成蒸汽后可驅(qū)動渦輪機(jī)發(fā)電。數(shù)個高塔連成一片，組成一個面積可到幾十平方公里的巨型太陽能發(fā)電廠。在西班牙已經(jīng)建成的一個高塔電廠中，密密麻麻地分布著數(shù)百個高塔。

從上面的介紹我們可以看出，太陽能高塔電廠與我們熟知的太陽能電廠發(fā)電原理不太一樣。以往的太陽能發(fā)電廠一般采用太陽能電池板，通過吸收光子的能量直接產(chǎn)生電流，因此這種發(fā)電方式又被稱為光伏發(fā)電。而太陽能高塔發(fā)電廠則是利用反射的太陽光加熱水來進(jìn)行發(fā)電，因此這種發(fā)電方式被稱為反射太陽能集熱發(fā)電。

既然太陽能發(fā)電是一種可持續(xù)利用的綠色能源，為何沒有大規(guī)模推廣？除了成本和效率問題外，還有一個重要的問題是太陽能不穩(wěn)定，有陽光的時候才能發(fā)電，陽光弱的時候發(fā)電功率也小。怎樣才能保障太陽能能夠全天候穩(wěn)定地輸出電能？奧秘就在于蓄熱罐。這個大大的罐子在太陽能高塔的旁邊，可把白天發(fā)電后剩余的一些熱能儲存起來。

蓄熱罐可以儲存太陽能

蓄熱罐中的儲能物質(zhì)是硝酸鹽，主要是硝酸鉀和硝酸鈉。硝酸鹽在白天受熱熔化，吸收熱量。在夜晚溫度降低時，這些硝酸鹽則凝固，并釋放大量的熱量到管道中，繼續(xù)加熱高塔水箱中的水，產(chǎn)生蒸汽繼續(xù)發(fā)電。蓄熱罐在夜晚釋放的熱能，足夠讓發(fā)電站在沒有陽光的情況下運(yùn)行15小時。也就是說，白天曬9個小時太陽，全天24小時都可以發(fā)電。類似的創(chuàng)意就在我們身邊。不少人家房頂上安裝了太陽能熱水器，就是利用白天強(qiáng)烈的太陽能把水燒熱，儲存到晚上需要洗漱的時候用。

太陽能高塔發(fā)電有利環(huán)保

除了西班牙外，德國、美國、澳大利亞等國的研究人員相繼對太陽能集熱發(fā)電展開研究。澳大利亞一家名為“環(huán)境任務(wù)”的公司在新南威爾士州建造一座規(guī)模龐大的太陽能高塔。該發(fā)電站的塔高達(dá)1 000米，底部的集熱區(qū)直徑達(dá)7 000米，裝機(jī)容量達(dá)到200兆瓦，足夠20萬戶家庭使用，預(yù)計每年可以減少至少90萬噸二氧化碳的排放。

在世界各國，都有一些干旱的荒漠地區(qū)，這些地區(qū)曾被視為無用的貧瘠地區(qū)。太陽能專家表示，荒漠地區(qū)往往太陽能儲量十分豐富，空中云汽量很少，陽光十分充足，晴天的比例很高，可以大力發(fā)展太陽能，尤其是太陽能高塔這樣的全天候發(fā)電系統(tǒng)。這樣不僅可以大量減少化石能源帶來的污染，還可以利用太陽能電力發(fā)展遠(yuǎn)程灌溉系統(tǒng)，實現(xiàn)局部戈壁和沙漠的綠洲化。

響的聲控探測器，可同時監(jiān)控敲擊玻璃和破碎產(chǎn)生的聲音。當(dāng)竊賊敲擊門、窗等處的玻璃(此時玻璃還未破碎)時，會產(chǎn)生次聲波；而玻璃破碎時會發(fā)出高頻聲音。由于玻璃破碎探測器監(jiān)控的是特定波段的聲波，它不會因人的腳步聲、說話聲、雷雨聲等產(chǎn)生反應(yīng)，不會在雷雨天、白天開放時段或外面有鞭炮聲時而誤報入侵信息。