书城科普读物探索未知丛书-物理城堡二
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第18章 为什么说太阳能是21世纪的主要能源

太阳能是一种十分广阔的廉价而无污染的可再生能源。它正日益受到各国的重视和利用。太阳能汽车通过反射镜把太阳光聚焦,形成高温的热源,这就是太阳灶。利用太阳灶可以烧水作饭,具有不用燃料、清洁卫生、造价低的优点。目前日本已有300万户人家安装使用了太阳能温水器,占全国总户数的10%。晴天,一般水温为14℃,室内水温中午为34℃,下午为45℃,大大方便了人们的生活。

一些发展中国家的偏僻无电农村,多少世纪来过的是日出而作、日落而息的生活,晚间缺乏照明,生活不便,文化落后。为摆脱这种愚昧落后的状态,许多国家近年来对利用太阳能照明有着浓厚的兴趣。巴基斯坦的荒僻地区正在试用太阳能电池发电,用以解决乡民的照明供电问题。他们测算,如果太阳能电池使用寿命能达到25年,就比点煤油灯还合算。

澳大利亚两位冒险家,驾驶一辆以太阳能为动力的汽车横越澳大利亚,历时20天,行程4000公里。他们在车顶上安装了一个铝制的太阳能收集器,它不仅能捕捉太阳能,还能把太阳能转换成电能,储存在普通的汽车蓄电池里。蓄电池向驱动后轮的一台电动机提供动力,汽车可以每小时以65公里的速度行驶。

美国研制了一种可以连续飞行的太阳能飞机“挑战者”号。功率2千瓦的发动机,是靠装在机翼和稳定器上的15000个太阳能小板块产生的电力发动起来的。“挑战者”号在1981年7月飞越了英吉利海峡。设计者认为,这种无人驾驶的飞机,白天可飞高到30000米的高空,晚间逐渐下降,到黎明前还有足够的储备高度,以保证太阳出来时能重新飞高,用这种方法,飞机能在空中无限制地长期飞行。

另一种型号的太阳能飞机“坦哈斯”号,正在进行把硅蒸汽沉凝在机翼和稳定器蒙皮上的试验。这种工艺大大地简化了大型太阳能电池的制造过程。

太阳能飞艇也已问世。1981年8月22日,一个充满热空气的气球在英国上空升起,经过2小时10分钟,在法国降落。飞行距离大约80公里,最大高度达1200米。它是靠太阳加热气球气囊内的气体为动力的。在尼龙气囊的表面涂有一种只能向球内单向传热的薄膜。热能就是被这种薄膜吸收进去的。

因此,不少专家预言,太阳能可能成为21世纪人类主要能源之一。

德国科学家达尔伯格,在一次国际太阳能讨论会上预测说,到2030年,全世界太阳能发电总量将相当于每年用750亿吨煤的火力所发的电量。那时太阳能将为全世界提供充足的电力。据他提出的方案,人们在阿拉伯半岛、撒哈拉沙漠和美国西南部地区,将首先建立许多巨大的能量收集中心,总面积可达20多万平方公里。

达尔伯格宣称,首先要建造两座1000兆瓦发电能力的巨型光生伏特发电站。他把这一计划列为第一个十年计划。在这一阶段,太阳能电池的性能将更完善,功率将会更大;在建造两个大型太阳能电站的同时,分别建造多座不超过850兆瓦的较小电站。

第二个十年计划,将在阿拉伯半岛建造10座1500兆瓦容量的同类电站。所得电能将用于就地生产太阳能电池和必要的机械部件。这一阶段后期,将在撒哈拉西部和美国西南部建造另外两组大型太阳能电站。这期间,所生产的太阳能电池,大部分将用于在石油输出国组织和第三世界各国设立太阳能收集场。所得能量主要将用于工农业生产。到第二阶段结束时,投产的电站每年发电能力将达40000兆瓦。

第三阶段将开始用太阳能电力生产氢气。估计,在60年内将在全世界有选择的地区建立40000座太阳能氢气厂。届时它将先把太阳光转变为电能,然后再把水电解成氢气和氧气。人类生活和工农业生产使用太阳能的路子将更广更宽。