太阳

太阳系中能量的终极来源是太阳。它温暖着我们的世界,驱动我们的天气,并以阳光的形式为植物提供生命。它似乎也应该为我们提供电力。然而,事情并没有那么简单。

阳光通常被视为终极可再生电源。它是免费的,在人类成为地球地质记录的一个注脚之后,它将继续发光。然而,阳光并不是恒定的。太阳能只能在白天使用,而且在那些几乎不间断地接受阳光、几乎没有云层或天气变化的地区最有效。由于太阳能是间歇性的,它通常不能提供基本负荷的电力,相反,像风能一样,用于补充基本负荷,并在高峰期提供能源。此时,需要另一种主要电源来提供基本负荷。

从太阳中获取能量有两种方法。第一种方法是热法。太阳被用来产生热量,这些热量被用于某种热机来运转发电机。在电力系统中,通过镜子或透镜将太阳的热量集中到中央集热器上。太阳能热设计,如果适当的装备,能够将热量储存在介质中,如液体盐或净化石墨,然后利用这些热量来运行发电机。通过这种方式,太阳能热系统实际上可以在阴天或晚上提供电力,使其适合低基本负荷的应用。然而,它并不能取代传统的基本负荷系统,如水力发电、燃煤电厂或核电。这些太阳能项目根本无法一直提供足够的电力。

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另一种利用太阳能发电的方法是光伏电池板,这是大多数人更熟悉的。这些平板直接利用光发电。虽然有一些光伏发电厂,尤其是在西班牙、德国、日本和美国,但大多数光伏装置都是在家庭和其他小规模运营中。光伏组件是昂贵的,但随着技术的改进,成本将会下降,效率将会提高。作为智能仪表基于家庭的系统将电力卖回给电网的能力越来越普遍,这使得它们更有吸引力。然而,在大多数情况下,这些系统最好被看作是传统基础负载系统的补充,而不是替代。

太阳能要想真正成为一种有效的基本负荷提供者,就必须发展壮大,必须在阳光永远照耀的地方发展壮大。基于太空的太阳能发电厂已经研究了多年,但发射成本是关键。以目前将材料送入轨道的成本来看,它们根本不可行。也许如果未来的科技像一个太空电梯如果真能实现,那么天基太阳能就能成为现实。

与此同时,太阳能可以用来帮助满足峰值电力需求,甚至可以提供一些基本负荷,但它非常依赖于位置。太阳能的未来似乎在于分散发电,在家庭、商业建筑和社区的规模上。

科林·邓恩在阿尔伯塔省北部出生和长大。在北方针叶林的成长使他对自然有了鉴赏力,而他的艺术家母亲斯瓦拉·邓恩(Svala Dunn)的作品进一步增强了这种鉴赏力,她在油画和水彩画中捕捉了北方的风景和野生动物。他拥有阿尔伯塔大学的地理学学位,专注于城市研究。从那以后,他在信息技术领域找到了自己的职业,但他最初的兴趣仍然是地理和环境。他与妻子和三个孩子生活和工作在温哥华岛南部。

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