把光变成电
2021-01-06
我们头顶有个大家伙,白天出现,晚上消失。
没错,它就是太阳。
作为太阳系里唯一的恒星,太阳是个燃烧的大火球。
太阳燃烧自己,发出了光,照亮了太阳系,很伟大。
在古代,人类利用太阳光来晒衣服、晒食物、晒书……到今天,科学家们早已开发出了太阳的新用途:发电。
太阳发电好处多
电灯、手机、电风扇……现代生活离不开电。
在我国,大部分发电厂都是通过燃烧煤炭来发电,而这个过程会排放大量有害物质,污染环境。而且煤炭是不可再生能源,总有用完的一天。
比起烧煤,用太阳能来发电的优点就太多了。
第一,太阳每年投射到地球上的能量非常大,是迄今为止可以开发的最大可持续能源。
第二,太阳光照耀在大地的各个角落,几乎任何地区都可以利用太阳能,这对于那些缺乏煤炭资源的地区而言是天大的好事。
第三,太阳能是一种清洁能源。它在被利用的过程中几乎不会产生任何污染。
那么问题来了,太阳能有这么多优点,我们该怎么用它来发电呢?
采集阳光
科学家制造出了太阳能电池板,这种电池板看起来就像是蓝黑色的玻璃,阳光照在上面,就被转化成了电。
有的太阳能电池板很小。比如我们常用的计算器上就有一块太阳能电池板,它还没橡皮大,却能够提供计算器所需要的电量。再比如一些遥控赛车,上面安装着的太阳能电池板虽然只有身份证大小,但它却可以让你的赛车在阳光充足的天气里随意奔驰,而不会出现玩一会儿就没电的尴尬情况。
你可能要问了:如此小块的太阳能电池板都这么厉害了,那要是把许多太阳能电池板组合在一起,岂不是更厉害?
太棒了,你跟科学家们想的一模一样。
在某些偏远地区,人们把太阳能电池板安装在建筑物的表面或屋顶,这样,建筑物的外表面就变成了小型发电站,顺便还可以抵挡太阳的暴晒,可谓一举两得。
在我国的山东即墨,就有一个太阳能小镇。
那里的居民在房顶装上了太阳能电池板,从此,小镇的200多盏路灯和居民们的日常家庭用电,全都变成了清洁电力,极大地改善了生态环境。
那要是……太阳能电池板再大点儿呢?
在我国宁夏盐池的荒漠上,一排排太阳能电池板一望无际,映着湛蓝的天空,源源不断地产出电能,供周围城镇使用。
现在,我们了解了太阳能发电的好处,那它有缺点吗?
当然有!
它只在白天天气晴朗的时候才能高效发电,如果想把多余的电储存起来,就得用蓄电池,但蓄电池又十分昂贵。
白天发的电多,不好储存;晚上又发不出电,没电用。
这可怎么办?
镜子“向日葵”
科学家们正在尝试一个新的解决方案——镜子。
在我国西部的敦煌,科学家们已经在戈壁滩上安装了一万多面镜子。
你肯定感到很奇怪,装这么多镜子干吗?难道镜子能发电?
当然不能!这些镜子的作用是收集阳光,把阳光聚集到一点,产生高温。
我们都做过或听过这个实验:在晴朗的天气里,用放大镜把阳光聚焦到一点,就能点燃小纸片或木屑。
根据这个原理,科学家们用大量的镜子,把大量的阳光集中到了一个叫“吸热塔”的设备上。
这个设备可以把光能变成热能,随后人们就可以利用这些热能来发电了,原理就和通过烧煤产生热能来发电差不多。
从采集阳光,到把它变成热能,再用热能发电,这一整个过程就叫“光热发电”。
看到這儿,你可能会有疑问:镜子我也玩过,不同角度反射光的位置是不一样的,太阳一直在动,难道每一面镜子后面都要有个人来不断调整镜子的角度吗?
不用这么麻烦!在计算机的帮助下,我们可以远程控制这些镜子,让它们随着时间的变化自动调整角度,就如同向日葵一样。这样一来,镜子就能一直把阳光精准地反射到吸热塔上。
可是,太阳还是只在白天出现啊,光热发电难道在晚上也能实现吗?
这就要说到吸热塔下面的几个储热罐了。它们的作用类似于我们家里用的保温壶,可以把热量长时间地储存在里面,等到晚上没有太阳光的时候,人们就可以利用这些储热罐中的热量,实现24小时持续发电了。
所以,太阳的这么多光和热,就像是给了我们一个超级大礼包。随着科技的发展,我们一定会把这个“大礼包”越用越好。