能源的未来太阳能.doc

能源的未来——太阳能能源是人类社会赖以生存和发展的基础对它的科学开发和合理利用是人类文明与进步的重要标志之一。利用能源又不污染环境是人类在社会发展长河中不断追求的目标大规模开发利用太阳能则是实现这一目标的重要一环。太阳能因为它是一种辐射能不带任何化学物质是最洁净最可靠的巨大能源宝库。经测算表明太阳能释放出相当于10万亿千瓦的能量而辐射到地球表面的能量虽然只有它22亿分之一但也相当于全世界目前发电总量的八万倍。当今世界能源结构正在发生新的变革。专家们认为用太阳能代替所有潜在的矿物资源是21世纪发展的方向其发展速度很可能象计算机产业一样将得到迅猛发展。目前被国际上称之为阳光产业的太阳能的开发和利用已快步进入商业化成长期并取得了一系列成果。但与太阳光的能量相比只是利用了它的九牛一毛离人类大规模开发太阳能资源还相距甚远。要大规模开发利用太阳能必须在地球以外作文章于是科学家把目光投向了太空。即在离地球三万公里以外的太空中建立太阳能电站的构思。为什么不在地球上建站而非要到遥远的太空呢？这是因为阳光在到达地球时由于受大气层的吸收和散射使能量损失多半再加上黑夜、阴、雨、云雾等气候条件的限制在地球上建站很难成为人类的主体能源。因此要充分利用太阳能资源太空电站是最佳选择。建太空电站有两个方案一是建立太空卫星在卫星上利用太阳能发电另一种是将月球作为基地在月球上建立太阳能电站。不管是卫星电站还是月球电站其技术是共同的它们必须具备三个基本条件即太阳能发电装置空间微波转模和发射装置地面接收和转换传输装置。整个过程经历了太阳能—电能—微波—电能的能量转换过程。在太空建立太阳能电站其特点是发电量大每个发电装置的发电能力都远远超过了现在地面电站的能力。但要做到这一点必须在光伏电池技术取得很大进步的同时还必须扩大太阳能电池帆板的面积安初步估计电池帆板的面积可能要达到数十平方公里。这么一个庞然大物要把它送上太空也不是一件事必须具有大功率可重复使用的运载工具航天飞机才能做到。同时还要把这种超大型的太阳能装置的电池帆板分模块地进行发射。为减少阻力电池帆板的设计象折扇那样是活动的发射时帆板叠起收拢放进航天飞机的舱内当进入预定位置后它自动展开与主机进行组装。太空电站工作时安装在卫星电站上的集光器随时跟踪太阳把接收到的太阳能聚集于电池帆板内然后通过微波发生器把电能转换成微波能通过发射天线把微波送到地面接收站。太空卫星电站是一个宏大的空间能源开发工程这一工程的实施必须伴着许多重大科学难题的攻克才能实现。利用太阳能代表着21世界能源科学发展的方向尽管空间太阳能电站的研究离人类实际应用还有一定距离但空间太阳能电站这一伟大构想标志着大规模开发太阳能资源的开始。