風力電廠的建設隻有十多年的經驗。美國、西歐從20世紀80年代初開始建立風力電廠。美國在阿爾塔蒙特山口風力電廠安裝有風力發電機五千多台,總裝機容量可達550兆瓦。這麼大的功率完全可與核電、水電媲美了。風力電廠投資收效快、效益高、建設周期短、發電成本低,具有很大的經濟價值,引起了我國科學家的濃厚興趣。
我國從1986年就開始風力電廠試驗。其中已建成七大風力電廠。其中最大的在新疆達阪城,總裝機容量約300千瓦。1991年我國能源部召開風力發電建設規劃會議,決定到2000年實現風力裝機1000兆瓦的容量。
意想不到的太陽能
太陽能的運用你一定聽說過,如人造衛星、宇宙飛船,以及太空空間站都鑲有太陽能電池。太陽能和風能比起來,同樣具有取之不盡、用之不竭的優點。太陽向外放出無限的光輝,那源源不斷的能量一直在等著我們去開發。
太陽能的直接利用不難理解,比如太陽能熱水器、太陽灶有人可能見過。
但太陽能用於交通運輸上你或許想都沒想過,但的確已經取得了成功。1982年12月19日,兩個澳大利亞人用玻璃纖維和鋁製成了一部“靜靜的完成者”
太陽能汽車。該車頂部裝有能吸收太陽能的裝置,能給兩個電池充電,電池再給發動機提供電力。兩人駕駛著這輛車,從澳大利亞西海岸的佩斯出發,橫穿澳大利亞大陸,於1983年1月7日到達東海岸的悉尼,實現了一次偉大的創舉。而太陽能飛機“太陽挑戰者號”在此前一年就已誕生,該飛機成功地飛越了英吉利海峽,給世界航空史增添了新的色彩。
當然,太陽能飛機、汽車還不能很快地普及,但太陽能熱水器、太陽灶卻已經在人們的生活舞台上扮演了重要的角色。以日本為例,日本安裝有太陽能熱水器1700萬台,可以供應72%的家庭洗澡,僅此一項,該國就可以每年節約150萬噸煤,真是不可小瞧。
太陽能能夠為電池充電,理所當然也可以用來發電。1982年11月1日,美國建成了“太陽一號”電站,它座落在美國加利福尼亞州巴斯托。這個電站裝有一個旋轉塔,旋轉塔使上麵的反射鏡始終對準太陽光,太陽光被集中後會獲得高溫,再帶動蒸汽機來進行發電。其他國家和地區也建有太陽能電站,法國有“席米斯”、歐洲共同體有“歐雷斯利奧斯”、國際能源署有“阿爾梅裏亞”,它們分別座落在法國、意大利、西班牙。
別出心裁的是美國費城富蘭克林研究中心的研究人員,他們提出了在輕型氣球上建立太陽能電站的設想。他們的具體步驟是:把一個直達1600米的氣球發放到近三萬米的平流層高空;再在氣球上裝上一個巨大的拋物麵反射器,把收集到的太陽輻射能轉換成電能並輸入微波器件;微波器件再利用天線將微波束聚焦,向地球發送;地麵則將這些微波束轉換成電能。根據估算,這種裝置大約可以把10萬千瓦的電功率傳送給地麵。
建立氣球太陽能電站原理簡單,可行性大,隻是投資比較高,但是它回收比較快,綜合看來還是合算的。據說,富蘭克林研究中心的人員已經研製出了直徑達200米的高空氣球,並正在做模擬實驗。
太陽能可以用來發電,而電能綜合利用,所以圍繞太陽能的各種新開發地出現了。太陽能住宅、太陽能動力工廠、太陽能島應運而生。
德國弗芝恩霍夫太陽能研究所設計了一種先進的太陽能住宅。這種住宅的外壁安有人工隔熱材料,外麵黑色的石牆可以吸收陽光,經過加熱後再把熱傳導到牆後麵的房間內。夏季時,玻璃罩板與隔熱層之間還有自動反射卷簾,它可以切斷天然加熱。建築屋頂還有三十多平方米的太陽能電池,可直接把陽光轉化成電能。電能除了用於照明外,還可以接通電解器,用於分解水分中的氫和氧,為燒飯等提供燃料。
美國華盛頓還建有一個工廠,它的房頂上有三千多張太陽能電池板,可獲取200千瓦的電力,足夠工廠每天使用。
最出奇的是日本。日本通產省有14家公司,準備在2010年到赤道附近的太平洋上建一個太陽能島。這個島的麵積約有七平方公裏,它的上麵有三千多個六角形浮體,此浮體鋪有太陽能電池板,能產生巨大的能量。而在太陽島附近,還有一個平台,平台上的設備能利用太陽能進行分解水以獲取氫氣。氫氣液化後,就可以充作像石油、天然氣那樣的能源。
對於風能、太陽能的利用要附加一句,即太陽能、風能的互補發電。因為太陽能、風能都有間斷、不穩的特點,但是在時間的分配上卻有明顯的相位差:冬季風大,太陽輻射弱;夏季風小,太陽輻射強。如果兩者互補,就可以獲得穩定可靠的電力。我國從1991年開始進行太陽能、風能互補發電的研究,並於1993年試驗成功,一批成套設備在一些地區已開始安裝。