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消極怠工的“太陽能一號”——尋找更好的接收陽光介質

20 世紀 70 年代,英美等發達國家被中東產油國的石油禁運搞得狼狽不堪。許多汽車因為沒有石油,停在馬路上,有的甚至要用馬來拉走。這就是當時震驚世界的石油危機。發達國家為了擺脫石油危機,只得尋找替代能源。他們組織了一批科研人員想辦法,以解無油之苦。

辦法還真想出來了。太陽光這東西,到處都有,誰也禁運不了。於是這些科研人員決定利用太陽光這種天賜良“源”。經過十來年的努力,美國愛迪生公司在南加利福尼亞的沙漠地區果真建立了一座稱為“太陽能1號”的發電站,利用太陽光的熱能發電。

發電站建在荒無人煙的沙漠地帶,道理很簡單,因為那兒陽光充足,很少下雨,甚至陰天也不多。“太陽能1號”建起來後,相當雄偉壯觀,它利用1818面太陽跟蹤鏡把陽光聚焦後照射到一座90多米高的塔頂上,塔頂有一個陽光接收器,接收器內有水,水被聚焦的陽光加熱後變成水蒸氣,然後利用這些水蒸氣推動渦輪發電機發電。誰知“太陽能1號”建成後,並不像預想的那麼“聽話”,在試驗過程中竟然動不動就“鬧情緒”,稍不如意,它就“躺倒”不給發電。別說陰雨天陽光不足時它徹底“罷工”,即使是晴天,只要稍有云層從電站上空飄過,塔頂接收器內的水就不變成蒸汽。渦輪發電機沒有蒸汽推動,當然也就不轉動不發電。結果,這個“太陽能1號”電站幾乎成了擺設,中看不中用。

這個狀況很使美國愛迪生公司的老闆煩惱,為了解決“太陽能1號”電站“消極怠工”的問題,他們請來了美國桑迪亞國家實驗室的太陽能熱電技術專家來研究對策。專家們分析來分析去,覺得問題很棘手。因為水變不成蒸汽是雲彩遮住了陽光的緣故,但人無法命令雲彩躲開“太陽能1號”上空,它只聽“老天爺”的。

但或許是天無絕人之路,在討論過程中,有的科研人員忽然冒出來一個好點子,認為問題雖然是雲彩擋住了陽光,但和接收器中的水也有關係,因為水儲蓄熱量的能力太低,它無法在陽光充足時“吃飽喝足”陽光熱,有好些陽光熱量白白流失了。他們設想,如果有一種吸熱能力很強的東西代替水,把陽光出來時所有的熱量都收集儲存起來,也許問題就會解決。

於是他們決定用一種硝酸鹽代替水作為接收陽光的介質。硝酸鹽在常溫下像珊瑚,在232攝氏度熔化成漿狀物,能儲存比水或油等液體高得多的熱量。當把硝酸鹽放在接收器中後,聚焦後的陽光可以把硝酸鹽熔化,並使溫度升高到556攝氏度。這時再把熔化了的高溫鹽抽到一個絕熱的儲存罐中,以便均衡地使用其中的熱能,多餘的熱量就可以在有云的陰天甚至夜晚需要時從儲存罐中提取出來,用來加熱水產生蒸汽進行發電。這種熔融狀態的硝酸鹽在隔熱的儲存罐中能把吸收的太陽熱能保持長達13小時。

美國愛迪生公司採納了美國桑迪亞國家實驗室專家的意見,在原來的“太陽能1號”的地址上,又將興建一座10兆瓦的“太陽能2號”發電站,預計近幾年即可建成,然後,再建一座更大的100兆瓦的太陽能發電站。到時候,用硝酸鹽作為儲存熱能的“太陽能2號”發電站,是否能幹得比“太陽能1號”發電站要積極些,就要接受實踐的檢驗了。

分類: 釣魚
時間: 2022-02-05

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