近日,有(you)(you)媒體報道稱,有(you)(you)團隊在國(guo)際上首次系統闡釋厘(li)清偶氮(dan)苯對太陽(yang)能光(guang)熱燃料的(de)重要作用,這一研究有(you)(you)助于顛覆傳統太陽(yang)能技術存在的(de)效率低下、輻射分散、蓄能不(bu)穩定等諸多問題,為太陽(yang)能高(gao)效利用打開新篇章(zhang)。
近年(nian)來(lai),如何運用(yong)好太(tai)(tai)(tai)陽能(neng)是眾(zhong)多科研(yan)(yan)機構研(yan)(yan)究的(de)(de)重要課題(ti)之(zhi)一(yi)(yi)。狹義(yi)上來(lai)講,太(tai)(tai)(tai)陽能(neng)的(de)(de)利用(yong)涉及了光熱轉化和光電轉化兩方面的(de)(de)知識;而廣義(yi)上來(lai)說,風能(neng)、化學能(neng)、水能(neng)等與太(tai)(tai)(tai)陽有密(mi)切(qie)聯系的(de)(de)新型可(ke)再(zai)(zai)生(sheng)能(neng)源都可(ke)以稱(cheng)之(zhi)為太(tai)(tai)(tai)陽能(neng)。作(zuo)為一(yi)(yi)種可(ke)再(zai)(zai)生(sheng)、能(neng)量大的(de)(de)清潔能(neng)源,太(tai)(tai)(tai)陽能(neng)和環境的(de)(de)關系可(ke)以說是相(xiang)輔相(xiang)成,今天小(xiao)編就站在(zai)儀器的(de)(de)角度來(lai)聊一(yi)(yi)聊太(tai)(tai)(tai)陽能(neng)。
光熱發電和光伏發電
先來(lai)簡單(dan)的(de)(de)介紹一(yi)下太(tai)陽能(neng)(neng)(neng)(neng)發電(dian)的(de)(de)方式,一(yi)般來(lai)說(shuo),太(tai)陽能(neng)(neng)(neng)(neng)發電(dian)形式有光(guang)熱(re)(re)和光(guang)伏(fu)兩種(zhong)(zhong)。光(guang)熱(re)(re)發電(dian)實(shi)際上運用(yong)的(de)(de)是(shi)太(tai)陽輻射(she)產生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)(neng),通(tong)過(guo)光(guang)-熱(re)(re)-電(dian)的(de)(de)裝(zhuang)換方式,先通(tong)過(guo)太(tai)陽能(neng)(neng)(neng)(neng)集熱(re)(re)器,將光(guang)能(neng)(neng)(neng)(neng)轉(zhuan)化(hua)為(wei)(wei)熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)。接著,通(tong)過(guo)水蒸汽(qi)驅動汽(qi)輪機的(de)(de)原(yuan)理(li),將熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)轉(zhuan)化(hua)為(wei)(wei)動能(neng)(neng)(neng)(neng)并(bing)進(jin)行(xing)發電(dian),實(shi)現熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)轉(zhuan)化(hua)為(wei)(wei)電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)過(guo)程(cheng)。這種(zhong)(zhong)方法從原(yuan)理(li)上來(lai)說(shuo),只是(shi)將傳統火力(li)發電(dian)中,生(sheng)物能(neng)(neng)(neng)(neng)轉(zhuan)化(hua)為(wei)(wei)熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)過(guo)程(cheng)進(jin)行(xing)了替換,缺點較為(wei)(wei)明顯(xian)——熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)產生(sheng)效率(lv)遠低(di)于火力(li)發電(dian),成本又(you)十分(fen)昂(ang)貴。
而光(guang)伏(fu)發(fa)電則是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)更為直(zhi)接(jie)的太陽(yang)能(neng)發(fa)電方式。原理上來說,光(guang)伏(fu)發(fa)電直(zhi)接(jie)運用光(guang)伏(fu)效應(ying),借助半(ban)導體光(guang)電二極管,直(zhi)接(jie)將光(guang)能(neng)轉化為電能(neng)。是(shi)(shi)目前公認的一(yi)種(zhong)具有相對永久(jiu)性、環保性、靈活性的技術(shu)。
太陽能與環境保護之間的關系
太陽能(neng)(neng)與環境之間(jian)其(qi)實是一個因(yin)果循(xun)環、相互影響的(de)關系(xi)。首先,太陽能(neng)(neng)近年來得到全球范圍(wei)的(de)重視(shi),離不開傳統火力發電(dian)存在(zai)的(de)兩(liang)個問題。
其一,火力發電需(xu)要大量地燃燒煤炭、石油(you)等(deng)不可(ke)(ke)(ke)再生(sheng)資(zi)源(yuan),隨著時(shi)間的推移,可(ke)(ke)(ke)供(gong)人類開采使(shi)用(yong)的不可(ke)(ke)(ke)再生(sheng)能源(yuan)逐漸減少,并(bing)且(qie)存在(zai)枯竭的可(ke)(ke)(ke)能。同時(shi),開采石油(you)等(deng)能源(yuan),本身會(hui)對環境產生(sheng)一定(ding)的破壞,無論從能源(yuan)利用(yong),還是環境保護來(lai)說,都違背(bei)社會(hui)倡(chang)導(dao)的可(ke)(ke)(ke)持續發展方向。
另一方面,就是火力發電的排放問題。大量地燃燒煤炭、石(shi)油勢必會產(chan)生二氧(yang)化碳(tan)、二氧(yang)化硫(liu)、一氧(yang)化碳(tan)、一氧(yang)化氮等污染氣(qi)體,以及造成PM2.5超標(biao)的情(qing)況,引起(qi)霧霾等大氣(qi)污染問題,直接破壞環境。
事實上,無論是土(tu)壤沙漠化還是霧霾,污染一(yi)旦產生,除(chu)了會(hui)(hui)(hui)讓人們陷入治理難的問題外,還會(hui)(hui)(hui)影(ying)響太陽能(neng)發(fa)電的工作(zuo)環境和(he)效(xiao)率。太陽能(neng)發(fa)電雖然(ran)擁有許(xu)多優點,但不可(ke)否認的是,其具(ju)有一(yi)定的局限性。換言之(zhi),想要有效(xiao)的運用太陽能(neng),確保光照很(hen)重要。霧霾會(hui)(hui)(hui)引起光線受(shou)阻自然(ran)不必多說,而土(tu)壤沙化,會(hui)(hui)(hui)讓原本(ben)適宜太陽能(neng)集(ji)中(zhong)發(fa)電的空曠地勢受(shou)到影(ying)響,破壞太陽能(neng)發(fa)電的有利環境。
總(zong)而言(yan)之,對于(yu)環(huan)(huan)(huan)境(jing)來(lai)(lai)說,太(tai)陽能發(fa)電是一種有效避免煤炭(tan)、石油等開(kai)采、使(shi)用(yong)引起環(huan)(huan)(huan)境(jing)污染的有效途徑;對于(yu)太(tai)陽能發(fa)電來(lai)(lai)說,良好的環(huan)(huan)(huan)境(jing)時增加發(fa)電效率(lv)的基本條件。
環境檢測與太陽能采集
前文提到過(guo),廣義(yi)上來說,風能(neng)(neng)、化學(xue)能(neng)(neng)、水(shui)(shui)能(neng)(neng)都屬于太(tai)陽(yang)能(neng)(neng),其(qi)原(yuan)因在(zai)于風能(neng)(neng)、化學(xue)能(neng)(neng)、水(shui)(shui)能(neng)(neng)的(de)(de)產生(sheng),都離不(bu)(bu)開(kai)太(tai)陽(yang)的(de)(de)作用(yong)。所以,無論是(shi)通過(guo)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)電(dian)(dian)池(chi)直接轉化太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)還是(shi)通過(guo)潮(chao)汐發電(dian)(dian)、風力發電(dian)(dian)收集能(neng)(neng)源,環(huan)境(jing)對(dui)(dui)于新能(neng)(neng)源運(yun)用(yong)都有著不(bu)(bu)容小噓的(de)(de)意(yi)義(yi)。目前,針對(dui)(dui)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)發電(dian)(dian)站、風車發電(dian)(dian)、潮(chao)汐發電(dian)(dian)站的(de)(de)建(jian)立(li),除了需要運(yun)用(yong)大量(liang)的(de)(de)儀器進行(xing)事先評估外,在(zai)發電(dian)(dian)站建(jian)立(li)后,還需要建(jian)立(li)嚴苛(ke)的(de)(de)自然環(huan)境(jing)檢測系統,確保發電(dian)(dian)站設備安全及發電(dian)(dian)效率。可以說,環(huan)境(jing)檢測儀器對(dui)(dui)于太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)運(yun)用(yong)是(shi)不(bu)(bu)可或缺(que)的(de)(de)幫手之一(yi)。