太阳能趣味回顾,浅谈十项历程与设备

作者 | 发布日期 2018 年 01 月 31 日 11:15 | 分类 太阳能 , 科技趣闻 , 能源科技
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自古以来大多生物的生活都离不开太阳,仰赖太阳的光能与热能,用阳光来晒干食物,做为保存食物的方式,如今更利用太阳能来发电与储热,将太能能变成最广为人知的再生能源,其设备也遍布世界各地,甚至是外太空。



第一个太阳能电池板

在爱因斯坦的光电效应问世之前,太阳能板就已经出现了,而且还设备在屋顶上。Charles Fritts 被认为是太阳能技术之父,他在 1883 年创建第一个太阳能板,并把它安置在纽约市的建筑物上,当时太阳能的设计还不是用“矽”,Fritts 在锗半导体上覆上一层极薄的金形成半导体金属结,但其光电转换效率只有 1%。

但由于高昂的成本使太阳能板难以商业化,后续的设计在 1930 年代由 Russell Ohl 进行,并申请太阳能电池的制造专利。

第一个可用的太阳能电池

电机工程师 Gerald Pearson 和物理、化学家 Calvin Fuller 创造可实际使用的太阳能电池,并在 1954 年 4 月 25 日于美国纽泽西州贝尔实验室展出,该技术也在 1955 年被电话公司采用,更于 1985 年被美国国防部(DOD)用在太空中的车辆与卫星,让交通工具与太空站在太空中可自行发电。

▲ Calvin Fuller。(Source:Wikipedia

第一跨越 1MW 的太阳能电厂──Lugo PV Station

该厂于 1982 年由美国大西洋理奇菲尔德石油公司建造,为当时最大的太阳能光伏电厂,也是第一个突破 1MW 的光伏电厂。但太阳能厂在当时还无法与化石燃料竞争,最后被关闭并转售给零件厂商。

最大的太阳能光伏电厂──Tengger Desert Solar Park

位于中国宁夏中卫市,是目前规模与发电量最大的太阳能光伏公园,被称为“太阳能源长城”,占地 43 平方公里的大型太阳能公园分为发电区、光伏农业区、制造产业区和观光旅游区 4 个部分,已建成 20 多座、共 1547MW 的电厂。

世界上最大的太阳聚热电厂──Ivanpah Solar Plant

2014 年于加州莫哈维沙漠完工,由能源公司 BrightSource Energy 和 Bechtel 开发,其中 NRG Energy 与 Google 也有提供捐款,分别为 3 亿美元与 1.68 亿美元。该电厂发电量原本设计为 440MW,但因为避免干扰沙漠乌龟,减少至 392MW。

(Source:By Craig Butz (Own work) [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons

世界上最可爱的太阳能公园──中国熊猫绿能源公园

为吸引国际与民众的目光,熊猫绿能源公司将太阳能电厂与观光结合,2017 年在中国山西省斥资 3 亿 7 千万人民币,利用太阳能板排成熊猫的模样。该电厂占地 100 公顷,可产出 50MW 的电力,已开始为中国西北部地区供电,第二座熊猫太阳能则位于广西贵港,发电量达 60MW。

(Source:熊猫绿能源公司

近地轨道上的最佳太阳能系统──国际太空站

太空站以每秒 4.76 英里(约 7.66 公里)的速度环绕地球,难以想像上面总共有 262,400 颗太阳能电池,占地约半个足球场,可产生 120KW 的电力。当太阳照射时,会有 60% 的电力存于电池中,并在无日照时继续为太空站供电。

(Source:NASA

搭载再生能源的低碳体育场──中国台湾地区高雄世运主场馆

利用中国台湾地区高雄丰富的日照,高雄世运主场馆的屋顶设计舍弃了钢筋水泥,利用 8,844 块玻璃压缩的太阳能板,年发电量可达 114 万度,并能减少 660 万吨的排碳量,可在 6 分钟内开启场馆内 3,300 盏灯。且在非赛事期间,还可将电力转移到邻近社区,满足附近 80% 的电力需求。

(Source:By Peellden (Own work) [CC BY-SA 3.0 or GFDL], via Wikimedia Commons

由太阳能电池供电的卫星──Vanguard 1

这颗是美国 1958 年发射的第二颗卫星,为第一颗由太阳能驱动的卫星,同时也是太阳能电池在太空领域的首次应用,该单硅晶太阳能电池用于无线电发射器的电源,并直到 1965 年都还在运作。

(Source:NASA

太阳能豪华别墅──Finholhu Villas

跨国企业 Club Med 在 2015 年于马尔地夫推出豪华岛屿渡假村,在面积 62,000 平方米的小岛上,共架设约 3,800 块、总面积近 6,000 平方米的太阳能板与储能系统。其产生的 900KW 电力可为全岛的客人与店员供电,为马尔地夫第一大规模、100% 使用太阳能的绿建筑。

(Source:Club Med

(本文由 EnergyTrend 授权转载;首图来源:NASA

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