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太陽(yáng)能光伏重大發(fā)展歷程

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自古以來(lái)大多生物的生活都離不開(kāi)太陽(yáng),仰賴(lài)太陽(yáng)的光能與熱能,用陽(yáng)光來(lái)曬干食物,做為保存食物的方式,如今更利用太陽(yáng)能來(lái)發(fā)電與儲熱,將太陽(yáng)能變成廣為人知的再生能源,其設備也遍布世界各地,甚至是外太空.
 
第1
個(gè)太陽(yáng)能電池板

    在愛(ài)因斯坦的光電效應問(wèn)世之前,太陽(yáng)能板就已經(jīng)出現了,而且還設在屋頂上。Charles Fritts被認為是太陽(yáng)能技術(shù)之父,他在1883年首次創(chuàng )建了太陽(yáng)能板,并把它安置在紐約市的建筑物上,當時(shí)太陽(yáng)能的設計還不是用“硅”,Fritts在鍺半導體上覆上一層極薄的金形成半導體金屬結,但其光電轉換效率只有1%。

    但由于高昂的成本使太陽(yáng)能板難以商業(yè)化,后續的設計在1930年代由RussellOhl進(jìn)行,并申請太陽(yáng)能電池的制造專(zhuān)利。

第1個(gè)可用的太陽(yáng)能電池

    電機工程師Gerald Pearson和物理、化學(xué)家Calvin Fuller創(chuàng )造可實(shí)際使用的太陽(yáng)能電池,并在1954年4月25日于美國紐澤西州貝爾實(shí)驗室展出,該技術(shù)也在1955年被電話(huà)公司采用,更于1985年被美國國防部(DOD)用在太空中的車(chē)輛與衛星,讓交通工具與太空站在太空中可自行發(fā)電。

 

首次跨越1MW的太陽(yáng)能電廠(chǎng)

     該廠(chǎng)于1982年由美國大西洋理奇菲爾德石油公司建造,是第1個(gè)突破1MW的光伏電廠(chǎng)。但太陽(yáng)能廠(chǎng)在當時(shí)還無(wú)法與化石燃料競爭,后來(lái)被關(guān)閉并轉售給零件廠(chǎng)商。

太陽(yáng)能光伏電廠(chǎng)

     位于中國寧夏中衛市,是目前規模與發(fā)電量位居首榜的太陽(yáng)能光伏公園,被稱(chēng)為“太陽(yáng)能源長(cháng)城”,占地43平方公里的大型太陽(yáng)能公園分為發(fā)電區、光伏農業(yè)區、制造產(chǎn)業(yè)區和觀(guān)光旅游區4個(gè)部分,已建成20多座、共1547MW的電廠(chǎng)。

太陽(yáng)聚熱電廠(chǎng)──Ivanpah Solar Plant

2014年于加州莫哈維沙漠完工,由能源公司Bright Source Energy和Bechtel開(kāi)發(fā),其中NRG Energy與Google也有提供捐款,分別為3億美元與1.68億美元。該電廠(chǎng)發(fā)電量原本設計為440MW,但因為避免干擾沙漠烏龜,減少至392MW。

可愛(ài)的太陽(yáng)能公園──中國熊貓綠能源公園

 

     為吸引國際與民眾的目光,熊貓綠能源公司將太陽(yáng)能電廠(chǎng)與觀(guān)光結合,2017年在中國山西省斥資3億7千萬(wàn)人民幣,利用太陽(yáng)能板排成熊貓的模樣。該電廠(chǎng)占地100公頃,可產(chǎn)出50MW的電力,已開(kāi)始為中國西北部地區供電,第二座熊貓太陽(yáng)能則位于廣西貴港,發(fā)電量達60MW。

近地軌道上的太陽(yáng)能系統──國際太空站

 

   太空站以每秒4.76英里(約7.66公里)的速度環(huán)繞地球,難以想像上面總共有262,400顆太陽(yáng)能電池,占地約半個(gè)足球場(chǎng),可產(chǎn)生120KW的電力。當太陽(yáng)照射時(shí),會(huì )有60%的電力存于電池中,并在無(wú)日照時(shí)繼續為太空站供電。

搭載再生能源的低碳體育場(chǎng)──中國臺灣地區高雄世運主場(chǎng)館

 

利用中國臺灣地區高雄豐富的日照,高雄世運主場(chǎng)館的屋頂設計舍棄了鋼筋水泥,利用8,844塊玻璃壓縮的太陽(yáng)能板,年發(fā)電量可達114萬(wàn)度,并能減少660萬(wàn)噸的排碳量,可在6分鐘內開(kāi)啟場(chǎng)館內3,300盞燈。且在非賽事期間,還可將電力轉移到鄰近社區,滿(mǎn)足附近80%的電力需求。

太陽(yáng)能豪華別墅──Finholhu Villas

 

    跨國企業(yè)ClubMed在2015年于馬爾地夫推出豪華島嶼渡假村,在面積62,000平方米的小島上,共架設約3,800塊、總面積近6,000平方米的太陽(yáng)能板與儲能系統。其產(chǎn)生的900KW電力可為全島的客人與店員供電,是馬爾地夫100%使用太陽(yáng)能的綠建筑。

    太陽(yáng)能與我們的生活息息相關(guān),隨著(zhù)地球資源的逐漸減少,太陽(yáng)能資源越來(lái)越重要。中國是世界上主要的煤炭生產(chǎn)國和消費國,煤炭約占商品能源消費結構的76%,已成為中國大氣污染的主要來(lái)源。大力開(kāi)發(fā)新能源和可再生能源的利用技術(shù)將成為減少環(huán)境污染的重要措施。能源問(wèn)題是世界性的,向新能源過(guò)渡的時(shí)期遲早要到來(lái)。從長(cháng)遠看,太陽(yáng)能利用技術(shù)和裝置的大量應用,也必然可以制約礦物能源價(jià)格的上漲。
   
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2020年2月6日 03:25
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