插座里的“風光”

無論是陽光燦爛的屋頂、海風呼嘯的灘涂，還是廣袤無垠的沙漠，光伏板與風力發電機的身影隨處可見，且形態各異——柔性可折疊的光伏膜、巨型三葉片風機……這些新能源設施如何將自然之力轉化為電能？它們由哪些核心部件構成？新能源電力和傳統電力有什么區別？下面，就讓我們跟著電的腳步，開啟一場新能源探索之旅，看風能和太陽能這兩大主角如何給插座“注入活力”。

新能源如何“造電”

風能和太陽能是新能源中的“主力軍”，它們各自有著獨特的“造電”本領。

風的魔法

——風力發電

在廣袤的草原與遼闊的海邊，常常能看到一排排巨大的“風車”，它們就是風力發電機組，其核心作用是把風力轉化為電能。風力發電機的葉片采用類似老鷹翅膀的流線型結構，能最大限度地捕捉風能，當氣流通過時，會驅動風力發電機的葉片快速轉動。葉片與主軸相接，主軸則帶動發電機內部的線圈在磁場中做切割磁感線運動（物體在磁場中運動時，與磁感線成一定角度而不與磁感線平行），依據電磁感應定律，這一過程會產生電流，從而實現風能到電能的轉化。

當前，風力發電機組的單機容量與高度持續提升，部分海上風力發電機高度超過200米（相當于70層樓），能捕捉到更高空更穩定的風。而且，風力發電過程中不會產生廢氣、廢水等污染物，是大自然賜予我們的綠色禮物。

光的奇跡

——太陽能發電

太陽作為地球能量的重要來源，其蘊含的能量規模極為龐大。太陽能發電主要分為光伏發電與光熱發電。

我們最常見的太陽能電池板，就是光伏發電的“主角”。它由大量半導體材料構成。當太陽光照射到電池板上，光子與半導體材料中的原子相互作用，激發電子產生移動，形成電流，實現從光能到電能的直接轉換。目前，柔性太陽能板已逐步投入應用，它像布一樣可以彎曲，能貼在房車、背包等地方，隨時隨地收集太陽能。

太陽能光熱發電則是利用鏡子把太陽光聚集起來，以加熱水或其他傳熱介質，產生高溫高壓蒸氣，這些蒸氣驅動汽輪機發電。該過程與傳統火力發電機制相似，只不過“燃料”變成了清潔的太陽能。

新能源的電

如何加入“電力大軍”

新能源發出來的電，要走進千家萬戶，得闖過重重關卡，才能匯入龐大的“電力大軍”。

第一步是電力收集。風力發電機發出的電會通過電纜傳輸到附近的變電站。在這里要完成關鍵的升壓操作——電壓越高，電能在傳輸過程中的損耗就越小，也就輸送得更遠。同樣，太陽能發電站產生的電也會經過類似的處理。

接下來是電力“長征”。高壓電通過輸電線路，跨越高山、河流，來到城市和鄉村的各個角落。這些輸電線路有的架在高高的鐵塔上，有的則埋在地下，像一張巨大的電網，把電力輸送到需要的地方。

最后一關是“降壓入戶”。當電到達目的地附近的變電站時，電壓會被調低到安全范圍。就像高速行駛的列車進站前要減速，這些電力經過“降壓”后，才能安全穩當地鉆進千家萬戶的插座，為冰箱、臺燈、電腦等電器提供能量。

新能源的電和傳統電有啥不一樣

傳統電力大多來自煤炭、石油、天然氣等化石能源。這些能源是經過漫長地質年代形成的不可再生資源，用一點就少一點，而且在發電過程中，會產生大量的二氧化碳、二氧化硫等污染物，對環境造成嚴重破壞。而新能源的電，來自取之不盡、用之不竭的風能、太陽能等可再生能源，它們不會枯竭，并且在發電過程中幾乎不產生污染物，對環境非常友好。

不過，傳統電力系統的發電出力（發電設備在單位時間內實際輸出的電能功率）相對穩定，因為火電、水電等可根據用電需求及時調整發電量。而新能源電力就有點“任性”了，風能發電易受風力大小和風向變化影響，太陽能發電則依賴日照強度和時間。風突然停了，太陽被烏云遮住，都可能讓發電量呈現出間歇性和波動性。目前，科學家通過建設電力儲能設施、組合多個新能源發電場（風能和太陽能相互補充）等方式，提升其穩定性。

新能源的故事，藏在每一陣風、每一縷陽光里。它們闖過山川湖海，點亮萬家燈火，也照亮遠方的路。關注它，加入它，讓綠色能量，跑得更遠。

（責任編輯 / 段雯娟" 美術編輯 / 周游）