隨著全球氣候的不斷惡化,以及全球油氣資源的的迅速消耗,人們逐漸開始意識到開發新能源的重要性,嘗試著透過各種途徑來解決能源供應問題。
這個時候風力發電、核能發電、和太陽能發電等方法成了人們常用的補充和替代油氣資源的新能源。
其中應用最廣泛、效率最高的產能方非太陽能發電莫屬,然而傳統的太陽能發電也存在侷限性,比如夜晚沒有辦法發電,而且發電的效率與傳統能源相比差距較大。
隨著時代的進步,科學家們已經開始對太陽能發電技術進行了升級,如今的太陽能技術已經今非昔比了。
裝置上的不同
為了提高太陽能的使用效率,科學家對太陽能技術進行了升級,於是聚光太陽能技術應運而生。目前全球有超過20個國家在研究這項技術,並且許多國家已經在在這項技術上實現了很大的突破。
從裝置上看聚光太陽能所運用裝置與傳統太陽能發電裝置有一定的差異,傳統的太陽能發電裝置一般都是透過一塊又一塊麵積巨大的太陽能收集面板來收集陽光,結構相對簡單,必須要儘可能增大面板的面積,才能收集更多的陽光以便將其轉化為電能。
而聚光太陽能技術所採用的裝置包括太陽能電池、定日鏡和中心負責收集能源的塔組成的。
太陽能收集面板與定向鏡雖然排列的方式很相似,但是二者的作用完全不同,太陽能收集面板的作用是透過太陽光照射,直接收集太陽能,並且將啟用來發電。而定向鏡的作用是用來反射太陽光,將其聚集在一個點,也就是中心負責收集能源的塔上,因此定向鏡並不是一般都有一定的傾斜角度。
由於是將太陽光收集到一個點上,從遠處看聚光太陽能裝置會呈現出多個耀眼的光斑,這是透過定向鏡對於陽光的反射將太陽光收集到一個點上,以便於能源的收集。中心的塔負責收集太陽光,並將其轉化為電能,最後透過一系列能源轉化將其轉化成可以直接利用的電能。
與傳統太陽的原理差異
傳統光伏太陽能的工作原理是,太陽光粒子透過撞擊太陽能收集面板,最終產生電子並被面板所收集,然後透過電壓裝置將這些電能轉變成電壓穩定的電流並且輸送出去,變成我們可以直接利用的電能。
這種發電方式比較直接,但是也有一些難以解決的問題。首先就是在能源轉化過程中,能源的損耗非常嚴重,非常容易出現流失的情況;其次,這種發電模式受到環境的影響特別大,比如陰雨天太陽光照極其微弱的情況下,這種發電方式效果就非常不好,而且在夜晚這種太陽能發電廠系統基本就沒有辦法工作了,因為沒有太陽光。
而聚光太陽能發電的工作原理則不同,它是透過收集太陽光獲取熱能,並透過熱能來加熱水產生蒸汽,利用蒸汽帶動蒸汽輪機,最後透過發電機轉動來產生電能。
其實從原理上我們可以看出聚光太陽能技術更接近於傳統能源發電的原理,都是利用蒸汽帶動發電機,最後完成發電,這不過是把用於產生熱能的油氣和煤炭資源,換成了更加清潔汙染更少的太陽能。
這種新技術的開發,不僅能夠降低對於傳統能源的依賴,緩解能源緊缺的問題,同時也能保護環境,降低汙染。
聚光太陽能優勢
首先,產能效率要相對較高,由於透過定向鏡將太陽光集中在一個點使得產能效率大大提升,與此同時電子在撞擊產能過程中流失的機率會變小,不會因為太陽能面板表面積過大導致太陽光出現大面積反射丟失。
其次,聚光太陽能能夠很好改善傳統太陽能過於依賴環境因素的情況。而聚光太陽能技術可以在陰雨天,甚至黑夜依舊保持工作狀態。
第一,定向鏡的聚光能力非常強,即使四周的光非常微弱,透過成百上千個定向鏡將光聚集在一個點也能夠實現一定程度的發電。
第二,聚光太陽能發電系統能夠在白天將多餘的熱能用來加熱熔鹽,並且將這些熔鹽儲存起來,等到夜晚或者陰雨天,這些熔鹽所攜帶的熱量可以用來釋放熱能從而帶動發電機進行發電工作。
總的來說,聚光太陽能發電技術透過技術的更新,使傳統太陽能發電技術擺脫了一定的侷限性變得更加高效,這也使得我國在新能源開發方面有了更多的選擇性。