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戴森球计划怎么提高戴森球发电量(人造太阳会给我们带来怎样的影响)

小编:小编酱  来源:编辑铺  |  时间:2023-06-28 10:06:07

人造太阳会给我们带来怎样的影响

太阳能作为一种可再生的新能源,越来越引起人们的关注。光伏发电是太阳能利用的一种,因其节能和环保的效果,受到广泛的重视。最近几年光伏发电发展迅速,光伏技术不断进步,光伏发电的成本不断的降低,各国纷纷各种政策支持,使得光伏发电成为最近几年发展最迅速的产业。各国纷纷相关的政策和规划,积极发展光伏产业。在国际大环境下,立足国内的能源现实,也相关政策支持可再生能源的发展。

长期以来,人们就一直在努力研究利用太阳能。我们地球所接受到的太阳能,只占太阳表面发出的全部能量的二十亿分之一左右,这些能量相当于全球所需总能量的3-4万倍,可谓取之不尽,用之不竭。其次,宇宙空间没有昼夜和四季之分,也没有乌云和阴影,辐射能量十分稳定。因而发电系统相对说来比地面简单,而且在无重量、高真空的宇宙环境中,对设备构件的强度要求也不太高。再者,太阳能和石油、煤炭等矿物燃料不同,不会导致"温室效应"和全球性气候变化,也不会造成环境污染。正因为如此,太阳能的利用受到许多国家的重视,大家正在竞相开发各种光电新技术和光电新型材料,以扩大太阳能利用的应用领域。特别是在近10多年来,在石油可开采量日渐见底和生态环境日益恶化这两大危机的夹击下,我们越来越企盼着“太阳能时代”的到来。从发电、取暖、供水到各种各样的太阳能动力装置,其应用十分广泛,在某些领域,太阳能的利用已开始进入实用阶段。

1974年至1997年,美日等发达国家硅半导体光电池发电成本降低了一个数量级:从每瓦50美元降到了5美元。此后世界各国专家大都认为,要使太阳能电站与传统电站(主要是火电站)相比具有经济竞争力,还有一段同样长的路要走——其成本再降低一个数量级才行。目前美国等国家建的利用太阳池发电的项目很多。在死海之畔有一个1979年建的7000平方米的实验太阳池,为一台150千瓦发电机供热。美国计划将其盐湖的8.3%面积(约8000平方千米)建成太阳池,为600兆瓦的发电机组供热。今年6月,亚美尼亚无线电物理所的专家宣布,已在该国山地开始建造其“第一个小型实验样板”型工业太阳能电站。该电站使用的涡轮机不是新的,而是使用寿命已届满而从直升机上拆下来的涡轮机,装机容量仅100千瓦,但发电成本仅0.5美分/千瓦小时,效率高达40%—50%。

俄罗斯学者在太阳池研究方面也取得了令人瞩目的进展。一家公司将其研制的太阳能喷水式推进器和喷冷式推进器与太阳池工程相结合,给太阳池附设冰槽等设施,设计出了适用于农家的新式太阳池。按这种设计,一个6到8口人的农户建一个70平方米的太阳池,便可满足其100平方米住房全年的用电需要。另一家研究机构提出了组合式太阳池电站的设计思想,即利用热泵、热管等技术将太阳能和地热、居室废热等综合利用起来,使太阳池发电的成本大大下降,在北高加索地区能与火电站竞争,并且一年四季都可用,夏天可用于空调,冬天可用于采暖。

对于淡水资源缺乏的国家来说,太阳池还有另一项不可多得的好处:据专家测算,在近海浅水区建一个面积2163平方千米、深1.2米的太阳池,可为10吉瓦的发电机组供热,并可每年产淡水2立方千米。

在欧美一些先进国家,目前正在广泛开展应用“光电玻璃幕墙制品”,这是一种将太阳能转换硅片密封在(尤如夹层玻璃)双层钢化玻璃中,安全地实现将太阳能转换为电能的一种新型生态建材。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”将在建筑领域掀起节能环保生态建材的开发应用热潮,极大的促进了太阳能在新型建材产品中的应用。

在发展家,各国也在积极发展利用太阳能。如菲律宾早在九九年,已批出了首个太阳能计划,在澳洲“海外援助计划”的协助下,在全国263个社区安装1000个太阳能系统。目前菲正在推行全球最大太阳能应用计划,整个计划耗资4800万美元,是目前为止世界上最庞大的太阳能计划。太阳能发电计划共分两期,受惠的除了民居外,还包括25个灌溉系统、97个净水及分配系统、68间学校和社区中心,及35间诊所。

由此看来,全人类梦寐以求的太阳能时代实际上已近在眼前,包括到太空去收集太阳能,把它传输到地球,使之变为电力,以解决人类面临的能源危机。随着科学技术的进步,这已不是一个梦想。由美国国家航空和航天局与国家能源部建造的世界上第一座太阳能发电站,最近将在太空组装,不久将开始向地面供电。

在我国,太阳能的利用也一直是最热门的话题,经过多年的发展,国内在集热器(含太阳能热水器)已成为太阳能应用最为广泛、产业化最迅速的产业之一。1998年销售总额达到了35亿元,其产量位居世界榜首。我国的太阳能产业已开始运作。科学院宣布启动西部行动计划,将在两年内投入2.5亿元开展研究,建立若干个太阳能发电、太阳能供热、太阳能空调等示范工程。目前河北保定国家高新技术开发区正加快建设我国规模最大的多晶硅太阳能电池生产基地,该项目集太阳能电池、组件及应用系统等为一体,一期工程完成后可达到年产3兆瓦多晶硅太阳能电池的能力,填补了我国在太阳能开发应用方面多项空白,并将大大推动太阳能电池用低铁玻璃的生产、销售市场。但从整体上分析,国内太阳能光伏发电系统由于起步较晚,尤其是在太阳能电池的开发、生产上还落后于国际水平,整体上仍处于产量小、应用面窄、产品单一、技术落后的初级阶段。经粗略统计表明,国内目前仅建有5个(单晶硅)太阳能电池生产厂,年产量约有4.5兆瓦(注:1兆瓦(MW)为1000千瓦),工厂设施仍停留在已有引进的生产线上。而国外不少企业已把眼光瞄准更为先进的薄膜晶体太阳能电池的开发与生产上。这种新一代的先进的薄膜晶体太阳能电池其转换效率可高达18.3%,比目前平均转换效率提高了3个百分点。据业内人士介绍,我国太阳能电池平均转换效率不高,其主要原因是专用材料国产化程度低,如封装玻璃就完全依赖进口,低铁含量的高透过率基板玻璃市场仍不能满足需求,科研成果还没有迅速及完全转化为产业优势。

目前国家计委和国家科委对发展太阳能技术及其应用给予了大力的支持,国内已有多家企业涉足。北新集团是最早率先组织专家对国内、国际太阳能光伏发电产业进行调查的单位之一。于1998年在国内首家引进了76千瓦国际上先进的屋面太阳能发电系统,至今一直运行稳定、效果良好。这套系统日均发电量为12千瓦时以上,可满足1个小康之家用电要求。该集团还与瑞士的ATLANTIS公司合资组建了北京-阿脱兰太阳能科技有限公司,合资生产太阳能光伏发电组件和屋面发电组件两大系列、多个品种的光伏发电产品,并将这一世界领先的太阳能利用新技术引入了。

河北振海铝业集团公司是德国皮尔金顿(Piikington)太阳能国际有限公司在独家总代理,现已投入生产世界先进的太阳能电池玻璃封装设备和配套材料,如德国凯米特化学制品有限公司的优质湿法玻璃层压设备、湿法灌浆液(封装介质)等。振海集团的基地于1999年11月已在我国率先安装了100多平方米的光电玻璃幕墙示范建筑物,现已竣工投入应用,其运行使用效果良好,已成国内一大景观及太阳能光伏发电工程的典范。

太阳能集热管是清华大学的一项专利技术,经清华阳光公司的产业化生产,目前其年产量为世界第一,其产品性能为世界领先,清华阳光公司的晒乐牌太阳能集热管及集热装置,用六七年时间完成了小试、中试到大规模生产,目前已经建成世界上生产规模最大的集热管生产厂,每年可生产500万支全世界集热效率最高的全玻璃真空集热管,预计这个项目的经营额再过3年将达到10亿元。

2008年的,北京将成为我国在太阳能应用方面的最大展示窗口,“新奥运”将充分体现“环保奥运、节能奥运”的新概念,计划场馆周围80%至90%的路灯将利用太阳能光伏发电技术;采用全玻璃真空太阳能集热技术,供应90%的洗浴热水。届时在整个期间,我们将看到太阳能路灯、太阳能,太阳能手机、太阳能无冲洗卫生间等等以一系列太阳能技术的应用。我们的生活将充满阳光!

核聚变只是温度高,并不直接产生电流,为什么能源可以取之不尽用之不竭

除了闪电,这个世界上没有直接的电能,都是其他能源转换的,而光和热是最简单直接的能源。

可控核聚变又叫“人造小太阳”,实现条件需要的是高温,所取得的也是持续的热量,正是这个高温转换成动力,实现取之不尽用之不竭的能源。

所以,高温是核聚变发生的前提条件,获得持续不断的高温则是核聚变的目的。

使原子核发生融合,从而释放出巨大的能量,就是核聚变。让两个原子核靠近融合至少要几十万到几百万度(摄氏度,后同)的温度。

但这种几十万几百万的温度只能达到部分核聚变的条件,满足不了持续核聚变的条件,要达到1亿度,才能发生核聚变的自持性反应,持续不断靠自己的温度来维持核聚变的持续进行。这种核聚变叫热核聚变。

还有一种核聚变叫冷核聚变,这种聚变不一定要高温,但需要压力,要在巨大的压力下,核子才会产生融合反应。

恒星核聚变就是在核心区超高压情况下实现的,比如太阳中心温度1500万度,而压力却达到3000亿个大气压。所以是压力和温度同时作用发生的聚变反应,就不是单纯的热核聚变了,但又不完全是属于冷核聚变,是一种较为复杂的机制。

在地球上人类无法制造出太阳核心这么巨大的压力,只有提高温度来实现。

现在人类可以通过激光等,能够达到1亿度以上的温度,这样就得到激发核聚变的能量了。人类已经能够制造出这么高甚至更高的温度,但用什么容器来盛装这么高温的聚变过程,才是需要解决的重要问题。

任何具体的物质都无法承受这么高的温度,这是一个常识。所以热核聚变的容器就必须有一个非常规的容器装置。

现在人类在实验中的可控核聚变主要采用惯性约束和磁约束等两种,更多的采用磁约束,其中最通用和著名的装置是托卡马克装置(见上图),就是把核聚变的等离子体束缚在磁场里,不接触任何容器实质。

还需要解决的重要问题是输入的能量要小于产出的能量,而且要远远大于输入的能量,这个核聚变才能够造福人类。现在这个问题已经在实验中得到解决,热核聚变在装置中已经能够维持100多秒时间了,这是一个重大的突破。

以后只要改进一些方法,使核聚变能够最终持续不断的长时间维持反应,就可以推向商业运用了。科学家们预计,这个时间还需要25年左右。

正是核聚变产生源源不断的高温输出,人类才能够利用这些高温来转换出电力,获得巨大的能源。

光和热本身就是能源,太阳能发电也是接收太阳的光和热而获得的电力。因此题目所说的只有温度高,而没有直接产生电流,怎么会有取之不尽用之不竭的能源呢?这实在是一个基本常识都不懂的问题。

在我们这个世界,只有水力和风力发电,是通过流体力学原理来获取机械能发电的,其余发电包括太阳能和火力发电、现在的核电都是用光热转换的。火力发电用煤用油产生热量,热量推动内燃机或者蒸汽机,然后带动发电机才产生电能,通过变压,输送到全国各地。

现在的核电是通过核裂变发生的巨大热能,加热高压进入的循环水带出热量,推动蒸汽机带动发电机发电的。

可控核聚变发电除了产生热能的原理与现在的核电有区别,发电原理应该是一样的。

关键是核聚变所需的能料取之不尽用之不竭,而且无污染,是最清洁的能源。

核聚变需要的只是轻元素,常用的是氢元素的同位素氘和氚,这些元素在海水里就可以提取获得,1升海水可以产生300升汽油的能量,朋友们可以算一下,这个能源可以用多久?

所以可控核聚变实现商业化运行以后,困扰人类的能源危机在一个相当长时期就不在话下了,人类文明就将由石化文明升级为核文明了,是一次重大进步。

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