1. 太陽能發(fā)電是新興的可再生能源技術(shù),,已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的主要是太陽能光伏發(fā)電和太陽能光熱發(fā)電。
光伏是來自于太陽能的新能源,。
1. 太陽能發(fā)電是新興的可再生能源技術(shù),已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的主要是太陽能光伏發(fā)電和太陽能光熱發(fā)電,。
太陽能光伏發(fā)電具有電池組件模塊化,、安裝維護(hù)方便、使用靈活等特點(diǎn),,是太陽能發(fā)電應(yīng)用最多的技術(shù),。太陽能光熱發(fā)電通過聚光集熱系統(tǒng)加熱介質(zhì),再利用傳統(tǒng)蒸汽發(fā)電設(shè)備發(fā)電,,近年來產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目開始增多,。
2. 光伏:是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的簡稱,是一種利用太陽電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng),,將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng),,有獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行兩種。
3. 太陽能光伏效應(yīng),,簡稱光伏,,又稱為光生伏特效應(yīng),是指光照時不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬組合的部位間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象,。
光伏被定義為射線能量的直接轉(zhuǎn)換,。在實(shí)際應(yīng)用中通常指太陽能向電能的轉(zhuǎn)換,即太陽能光伏,。它的實(shí)現(xiàn)主要是通過利用硅等半導(dǎo)體材料所制成的太陽能電板,,利用光照產(chǎn)生直流電,比如我們?nèi)粘I钪须S處可見的太陽能電池,。
4. 組件
光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產(chǎn)生直流電的發(fā)電裝置,,由幾乎全部以半導(dǎo)體物料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成。由于沒有活動的部分,,故可以長時間操作而不會導(dǎo)致任何損耗,。簡單的光伏電池可為手表及計(jì)算器提供能源,較復(fù)雜的光伏系統(tǒng)可為房屋提供照明,,并為電網(wǎng)供電,。光伏板組件可以制成不同形狀,而組件又可連接,,以產(chǎn)生更多電力,。天臺及建筑物表面均會使用光伏板組件,甚至被用作窗戶,、天窗或遮蔽裝置的一部分,,這些光伏設(shè)施通常被稱為附設(shè)于建筑物的光伏系統(tǒng)。
應(yīng)該是不錯的,,因?yàn)殇囯姵厥菍儆谛滦蛢δ茈姵?,特性比傳統(tǒng)鉛酸電池要好,電能比也大,,正在逐步取代很多鉛酸電池的場合了,。
哈哈,,這是個好問題,,可以從這樣幾個角度來回答一下。第一,,光伏發(fā)電等等從太陽能產(chǎn)生的電,,去了哪里?第二,,光伏發(fā)電能產(chǎn)生多少能量,?第三,地球能承受多少太陽能,?
讓我們來依次看看哈,。
第一,光伏發(fā)電等技術(shù)利用太陽能產(chǎn)生了電,,那么這些電去了哪里,?顯然不是存儲起來了,因?yàn)槲覀儧]有那么大量的電池組,。這些電力最終還是會并入電網(wǎng),,進(jìn)入千家萬戶,轉(zhuǎn)化成光能,、機(jī)械能,、熱能,然后消失到空氣中,。既然消失了,也就無所謂地球能不能承受的問題了,。
第二,,光伏發(fā)電額外存儲了太陽能嗎?并不是,。光伏發(fā)電不過是吸收了那些本該直接照射在地球表面的太陽能而已,,而且把其中15%左右的光能轉(zhuǎn)化成了電能——這已經(jīng)是較高的光伏利用率了。那么地球上光伏產(chǎn)生的電量一共有多少呢,?光伏發(fā)電占全球電力產(chǎn)量的1%而已,。也就是說,哪怕光伏發(fā)電的總量比現(xiàn)在多出一百倍,,也不過是現(xiàn)在人類的用電水平而已?,F(xiàn)在用電水平影響了地球嗎,?當(dāng)然沒有。
第三,,地球接受了多少太陽能,?我們知道,太陽是向周邊360度輻射太陽能的,,而地球接受的太陽能只是地球擋住的這一小部分而已,。這是多少呢? 太陽向外輻射的能量中,,只有二十億分之一傳遞到地球,,其中又只有不到一半被地球接受。即使是這些太陽能,,總量也超過1000億瓦,,是地球消耗電量的兩萬倍。
所以我們可以看出,,首先,,光伏發(fā)電沒有存儲大量太陽能,而只是將很少的一部分太陽能轉(zhuǎn)化成了電能而已,;其次,,和地球接受的太陽能相比,光伏發(fā)電所存儲的太陽能只不過是兩百萬分之一的量,,完全不值一提,。
以淘金客接觸的燃料電池技術(shù)來說:題主是故意說反話的……美國的燃料電池技術(shù)是最頂尖的,,沒有之一,。日本、德國雖然也不錯,,但綜合算起來離美國還有一定差距,。至于電池儲能技術(shù)嘛,也是美國的方向之一,。
美國最早真正首先投入實(shí)際應(yīng)用的燃料電池,,就是美國人開發(fā)的,用于“雙子星”飛船上,,看上圖,。那還是60年代左右,全世界其它國家都還沒有啟動類似的項(xiàng)目呢,!這是純氫純氧燃料電池,,不光可以用于載人飛船上,還能用于潛艇,!到后來太陽能電池技術(shù)發(fā)展迅速,,在航天器上普遍應(yīng)用,,美國這才停止了航天燃料電池的研發(fā)——還要攜帶氫和氧,太麻煩了,。
汽車用的也不差可能近年來日本豐田的燃料電池汽車“未來”(上圖)太打眼,,所以大家覺得在乘用車上裝上113KW的燃料電池很厲害。但是不是大家都忽視了本田的“Clarity”(清轍,下圖),?也是乘用車,,可是,比豐田“未來”還多了一個座位,!它的110KW燃料電池就出自通用電氣,,美國公司哦!通用在上世紀(jì)80-90年代就不間斷地推出了很多燃料電池概念車在試跑,,本田“清轍”是商業(yè)化了,。而且在美國商務(wù)部的相關(guān)測試中,多一個座位的“清轍”續(xù)航里程比“未來”多了100公里,!
再來一個美方正在測試的雪佛萊“科羅拉多”燃料電池版,,用的也是通用110KW燃料電池,更牛之處在于這款車沒有儲氫罐,,它需要的氫氣直接通過燃油裂解產(chǎn)生,!也就是說,這款車不用加氫氣,,加燃油就能跑,。這個科技真是有點(diǎn)黑啦,目前已經(jīng)在國防部野外測試?yán)病?/p>另類燃料電池
還不夠的話,,通用在“鋁-空氣”燃料電池上也是最早推出試驗(yàn)車的(下圖是我國國產(chǎn)的鋁空電池車?yán)锏碾姵兀?,尾箱里裝了很多鋁板做燃料,和空氣反應(yīng)直接產(chǎn)生電能,。這種燃料電池?fù)Q一次鋁板能跑一整年不加燃料,。另外鋁太重,于是“鎂-空氣”“鋰-空氣”燃料電池也都在測試中,,裝一次金屬燃料也能跑一年,,只是燃料費(fèi)用比鋁貴了不少。
航空燃料電池美國海軍2010年左右就資助開發(fā)了“離子虎”無人機(jī),,用550w小型液冷燃料電池做動力,氫氣做燃料(后期用到了“氫漿”),,創(chuàng)造了純電動無人機(jī)48小時的續(xù)航紀(jì)錄,。受此鼓舞,又開發(fā)了用兩套550w液冷燃料電池做為動力的“電動掃描鷹”無人機(jī),,直接替換了原來波音“掃描鷹”無人機(jī)上的內(nèi)燃機(jī),,目前正在測試,。
最后結(jié)論上面這些項(xiàng)目成果,只是目前已經(jīng)披露出來的,。題主,,你覺得美國不開發(fā)燃料電池嗎?
風(fēng)力發(fā)電很難再汽車上應(yīng)用,,光伏發(fā)電到是可以用在汽車上。
風(fēng)力發(fā)電之所以不能用在汽車上,,主要是因?yàn)轱L(fēng)機(jī)裝在汽車上會增加汽車阻力,,風(fēng)阻增加后油耗也會增加。汽車之所以要設(shè)計(jì)成流線型,,主要就是為了降低風(fēng)阻系數(shù),,降低汽車行駛時的空氣阻力。當(dāng)降低10%的空氣阻力時,,油耗就會降低2.5%,。這邊空氣動力學(xué)家拼命下降低空氣阻力,,、那邊還要加上一個風(fēng)力發(fā)電機(jī),,簡直是要?dú)馑揽諝鈩恿W(xué)家的節(jié)奏!加上風(fēng)力發(fā)電機(jī),,雖然行駛中可以發(fā)電,,但是這是通過增加油耗換來的電能,沒有實(shí)用意義,。能量經(jīng)過多次轉(zhuǎn)換后必然有損失,,還不如直接用發(fā)動機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電損失小。因此風(fēng)力發(fā)電技術(shù)并沒有在汽車上采用,。
太陽能發(fā)電機(jī)技術(shù)是可以應(yīng)用在汽車上的,。太陽能電池可以覆蓋在汽車表面,并不會像風(fēng)力發(fā)電機(jī)那樣增加風(fēng)阻,。除了影響美觀之外對汽車幾乎沒有其他影響,,但是太陽能電池板存在一個轉(zhuǎn)換率低下的問題。民用電池板轉(zhuǎn)換率很難超過20%,,多數(shù)在15-17%左右,。在太陽光照強(qiáng)度1000瓦/平方米的情況下,一平方的電池板發(fā)電量只能在150-170wh之間,。而汽車表面積是有限的,,電池板面積也是有限度的,如果有兩平方的電池板,發(fā)電功率僅為150w,,還要考慮光照強(qiáng)度,,角度等因素。因此太陽能電池板發(fā)電量并不高,,如果光照良好,,那么一天可以為電池充入1-2kwh的電量。而電動汽車電耗至少要15kwh/100km,,充一天電只能增加續(xù)航里程幾公里而已,,沒有實(shí)際意義。應(yīng)用在低功耗的低速電動汽車上還可以,、用在汽車上有些不實(shí)用,。
但是如果有高效率的電池板 出現(xiàn)后,太陽能電池與汽車就可以完美結(jié)合,。例如豐田普銳斯做的太陽能測試:據(jù)稱該測試車采用的太陽能電池板轉(zhuǎn)換率高達(dá)34%,,輸出功率可以達(dá)到840w。在光照良好的天氣中,,一天收集的電量可以支撐汽車行駛44km,。但是目前只是測試狀態(tài),可以看到該車大面積鋪設(shè)了太陽能電池板,,后風(fēng)擋,、尾箱蓋、引擎蓋等處都鋪滿了電池板,,一定程度上影響了美觀,。,效率高達(dá)34%的電池板是一個關(guān)鍵,,效率低沒有任何應(yīng)用價值,,而高效率的電池板成本過高也是一個影響推廣的因素。
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