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太阳能光伏重大发展历程

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自古以来大多生物的生活都离不开太阳,仰赖太阳的光能与热能,用阳光来晒干食物,做为保存食物的方式,如今更利用太阳能来发电与储热,将太阳能变成广为人知的再生能源,其设备也遍布世界各地,甚至是外太空.
 
第1
个太阳能电池板

    在爱因斯坦的光电效应问世之前,太阳能板就已经出现了,而且还设在屋顶上。Charles Fritts被认为是太阳能技术之父,他在1883年首次创建了太阳能板,并把它安置在纽约市的建筑物上,当时太阳能的设计还不是用“硅”,Fritts在锗半导体上覆上一层极薄的金形成半导体金属结,但其光电转换效率只有1%。

    但由于高昂的成本使太阳能板难以商业化,后续的设计在1930年代由RussellOhl进行,并申请太阳能电池的制造专利。

第1个可用的太阳能电池

    电机工程师Gerald Pearson和物理、化学家Calvin Fuller创造可实际使用的太阳能电池,并在1954年4月25日于美国纽泽西州贝尔实验室展出,该技术也在1955年被电话公司采用,更于1985年被美国国防部(DOD)用在太空中的车辆与卫星,让交通工具与太空站在太空中可自行发电。

 

首次跨越1MW的太阳能电厂

     该厂于1982年由美国大西洋理奇菲尔德石油公司建造,是第1个突破1MW的光伏电厂。但太阳能厂在当时还无法与化石燃料竞争,后来被关闭并转售给零件厂商。

太阳能光伏电厂

     位于中国宁夏中卫市,是目前规模与发电量位居首榜的太阳能光伏公园,被称为“太阳能源长城”,占地43平方公里的大型太阳能公园分为发电区、光伏农业区、制造产业区和观光旅游区4个部分,已建成20多座、共1547MW的电厂。

太阳聚热电厂──Ivanpah Solar Plant

2014年于加州莫哈维沙漠完工,由能源公司Bright Source Energy和Bechtel开发,其中NRG Energy与Google也有提供捐款,分别为3亿美元与1.68亿美元。该电厂发电量原本设计为440MW,但因为避免干扰沙漠乌龟,减少至392MW。

可爱的太阳能公园──中国熊猫绿能源公园

 

     为吸引国际与民众的目光,熊猫绿能源公司将太阳能电厂与观光结合,2017年在中国山西省斥资3亿7千万人民币,利用太阳能板排成熊猫的模样。该电厂占地100公顷,可产出50MW的电力,已开始为中国西北部地区供电,第二座熊猫太阳能则位于广西贵港,发电量达60MW。

近地轨道上的太阳能系统──国际太空站

 

   太空站以每秒4.76英里(约7.66公里)的速度环绕地球,难以想像上面总共有262,400颗太阳能电池,占地约半个足球场,可产生120KW的电力。当太阳照射时,会有60%的电力存于电池中,并在无日照时继续为太空站供电。

搭载再生能源的低碳体育场──中国台湾地区高雄世运主场馆

 

利用中国台湾地区高雄丰富的日照,高雄世运主场馆的屋顶设计舍弃了钢筋水泥,利用8,844块玻璃压缩的太阳能板,年发电量可达114万度,并能减少660万吨的排碳量,可在6分钟内开启场馆内3,300盏灯。且在非赛事期间,还可将电力转移到邻近社区,满足附近80%的电力需求。

太阳能豪华别墅──Finholhu Villas

 

    跨国企业ClubMed在2015年于马尔地夫推出豪华岛屿渡假村,在面积62,000平方米的小岛上,共架设约3,800块、总面积近6,000平方米的太阳能板与储能系统。其产生的900KW电力可为全岛的客人与店员供电,是马尔地夫100%使用太阳能的绿建筑。

    太阳能与我们的生活息息相关,随着地球资源的逐渐减少,太阳能资源越来越重要中国是世界上主要的煤炭生产国和消费国,煤炭约占商品能源消费结构的76%,已成为中国大气污染的主要来源。大力开发新能源和可再生能源的利用技术将成为减少环境污染的重要措施。能源问题是世界性的,向新能源过渡的时期迟早要到来。从长远看,太阳能利用技术和装置的大量应用,也必然可以制约矿物能源价格的上涨。
   
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2020年2月6日 03:25
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