太阳能超过核电

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇太阳能超过核电范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

尽管太阳能具有诸多优点，仍有一个问题不可回避。既然它目前在世界能源版图上依然处于边缘地位，何以确定它能在短短几十年后取代化石能源呢？太阳能要想实现快速发展，就应该采取“扩张地盘”的策略。自从上个世纪70年代末以来，太阳能光电板的安装面积每年都增长至少30%。换言之，这一安装面积每10年增长至少12倍。目前，全世界的太阳能发电总量相当于十几座核电站或热电站产量的总和。只要这个发展势头持续下去，那么到2030年，太阳能发电的装机总量就将达到l 000吉瓦，从而超过核电。

那么我们到底能不能使太阳能迈开大步发展呢？ 2013年，美国加利福尼亚州的一个太阳能电场建成投产，它能够生产1 300兆瓦的电力，产能相当于一座核反应堆。而到了2050年，太阳能发电将占到美国电力的70%！若这一预测得以实现，美国的纳税人在2020年以前就要支付高达3 000亿美元的前期投入，这无疑是一笔耗资巨大的开销。

未来10年，美国政府将投入1 500亿美元来摆脱对于化石能源的依赖。这可不仅仅是出于保护环境的考虑，要知道自从1945年以来，保障石油供应安全就成了华盛顿挥之不去（且耗资极巨）的一项重大战略关注点。太阳能要在2050年满足巴黎市的电力需求，就要建设超过90平方千米的太阳能光电接收器。而且，考虑到天气状况和夜间无法生产的因素，这种设施每年只能工作44天！显然，光电技术是无法满足大规模需求的。不过，一种不将光能直接转化成电能而是先转化成热能（温度可以高达数百度）电站的出现，则很有可能令情况彻底改观。

就在并不久远的过去，太阳能电站的产能最多还只能达到数十兆瓦；而现在，一些太阳能电站已经能够生产数百兆瓦的电力了，其产能完全可以和一些火电站相提并论了。

发展“干净”能源

为了抵制石油价格的疯涨，1973年美国人提出了建造太阳能热电站的方案。方案计划在石油产量回归正常之前，在加利福尼亚的莫哈韦沙漠建造9座太阳能热电站，其中有8座至今仍在运行。这种电站的原理很简单。一排排的柱状半圆弧面镜（即将一个圆柱体纵向剖开后的形状）将阳光集中反射到一根管道上，而管道中循环着一种合成油。这样一来，油受热，温度上升至390℃，便通过一个交换器将热量传送给一个蒸汽压力回路。而后者带动涡轮机旋转。这样一套系统能将16%的太阳能转化成电能。

那么，人们为什么没有大批量地建造这类设施呢，因为其生产成本（包括反光镜、油……）居高不下，与传统电站生产的电力价格相比，毫无竞争力。其次，要使这些设施产生效益，就要保障其拥有充足的运行时间，而这需要阳光，极大量的阳光。虽然说，符合这种条件的地方有很多——比如美国南部、地中海沿岸、澳大利亚、印度和中国的广袤地区……但那通常都是些距离工业中心非常遥远的沙漠地带。而石油（或核能）的效益更高且能就近发电。再者，阳光是一种间隔性的能量源。由于缺乏贮存直流电的方法，这类太阳能电站到了夜晚就无法生产了。成本、产量、贮存……这些长期困扰人们的难题正在被克服！首先，人们完善了接收阳光的技术。以色列的一家能源公司已经使用轻质高效的材料生产出了结构更简单价格更低廉的反光镜。它能将温度抬升至700℃。这样一来就能使蒸汽压力提升1倍，将电站的效益提高几个百分点。

柱状半圆弧面镜并不是收集宝贵阳光的唯一办法。其他系统还有用镜面接收阳光的塔楼，能将热量聚焦的球体、价格低廉的平面镜等等。这诸多办法各有短长，而它们的共同目标则是将太阳能发电的生产成本降低到原先的1/4。

改进贮存方案

从电力贮存角度看，另一种办法正在浮出水面。将一部分的产量转移贮存到装有熔解盐（硝酸钠和硝酸钾）的罐中。这种物质能够很好地贮存热量，然而由于其具有腐蚀性，人们直到上世纪90年代才开始掌握其应用技术。

这样贮存下来的热量便能够在夜间（或阴雨天）被用来继续发电。当然，现在还做不到“24小时全天候”生产。但西班牙的一座实验电厂已经能够贮存8小时的产量。而且这方面的研究正在取得快速的进展。美国国家能源研究实验室正在研究一种“纳米束”，即由50～500个铝原子组成的粒子群，其热性能比起由更大粒子组成的相同材料的热性能要好得多。它们能够贮存的热量是目前同样体积熔解盐的2～3倍，甚至是5倍。其实际应用应该会在2016年～2020年间开始。而到那时，由于真正的“电力高速公路”的建成，电力传输过程中的损耗中也会得到能量：全天候生产的保障在太阳能热电站中，阳光将液体加热，后者将热量传导给一个蒸汽回路，就像在传统的热电站（核电站或火电站）中一样。一部分热量被贮存在装有具备载热性能的熔解盐的罐中，这样就能保证即使在夜间也能产生蒸汽。而在遇到阴天的时候，太阳能板的效能尽管有所下降，但还是能和所贮存的热量一起保障电力生产。

中国在行动

传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球还有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源。如美国的“光伏建筑计划”、欧洲的“百万屋顶光伏计划”、日本的“朝日计划”，以及我国已开展的“光明工程”等。它们在建筑领域掀起节能环保生态建材的开发应用热潮，极大地促进了太阳能在新型建材产品中的应用。

近10年来，中国的太阳能利用产业得到迅速发展。特别是太阳能热水器，已初步形成较为完善的产业体系。据预测，今后10年内，太阳热水器将以20%左右的速度增长，全国城乡家庭使用太阳能热水器的户数将达总户数的25%。太阳能空调作为近几年新发展起来的太阳能利用方式，也已经有了较为成熟的产品，有望走进百姓生活。

有关资料显示，我国大部分地区太阳能资源丰富，太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2 000小时，理论储量达每年17 000亿吨标准煤。大多数地区年平均日辐射量在每平方米4千瓦时以上，陆地面积每年接受的太阳辐射能相当于上万个三峡工程发电量的总和。

太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦，如果把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦时，相当于目前全世界能耗的40倍。丰富的太阳能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。相信在不久的将来，我们的生活将实现“到处阳光到处电”。