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趣味回顧:太陽能十大關鍵歷程及設備(組圖)

2018-01-31 16:44:47 科技新報   點擊量: 評論 (0)
自古以來大多生物的生活都離不開太陽,仰賴太陽的光能與熱能,用陽光來曬干食物,做為保存食物的方式,如今更利用太陽能來發電與儲熱,將太...
自古以來大多生物的生活都離不開太陽,仰賴太陽的光能與熱能,用陽光來曬干食物,做為保存食物的方式,如今更利用太陽能來發電與儲熱,將太能能變成最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。
 
第一個太陽能電池板
 
在愛因斯坦的光電效應問世之前,太陽能板就已經出現了,而且還設在屋頂上。Charles Fritts被認為是太陽能技術之父,他在1883年創建第一個太陽能板,并把它安置在紐約市的建筑物上,當時太陽能的設計還不是用“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能板難以商業化,后續的設計在1930年代由RussellOhl進行,并申請太陽能電池的制造專利。
 
第一個可用的太陽能電池
 
電機工程師Gerald Pearson和物理、化學家Calvin Fuller創造可實際使用的太陽能電池,并在1954年4月25日于美國紐澤西州貝爾實驗室展出,該技術也在1955年被電話公司采用,更于1985年被美國國防部(DOD)用在太空中的車輛與衛星,讓交通工具與太空站在太空中可自行發電。
 
 
▲CalvinFuller。(Source:Wikipedia)
 
第一跨越1MW的太陽能電廠──Lugo PV Station
 
該廠于1982年由美國大西洋理奇菲爾德石油公司建造,為當時最大的太陽能光伏電廠,也是第一個突破1MW的光伏電廠。但太陽能廠在當時還無法與化石燃料競爭,最后被關閉并轉售給零件廠商。
 
最大的太陽能光伏電廠──Tengger Desert Solar Park
 
位于中國寧夏中衛市,是目前規模與發電量最大的太陽能光伏公園,被稱為“太陽能源長城”,占地43平方公里的大型太陽能公園分為發電區、光伏農業區、制造產業區和觀光旅游區4個部分,已建成20多座、共1547MW的電廠。
 
世界上最大的太陽聚熱電廠──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開發,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。該電廠發電量原本設計為440MW,但因為避免干擾沙漠烏龜,減少至392MW。
 
(Source:By Craig Butz(Own work)[CC BY-SA4.0],via Wikimedia Commons)
 
世界上最可愛的太陽能公園──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能電廠與觀光結合,2017年在中國山西省斥資3億7千萬人民幣,利用太陽能板排成熊貓的模樣。該電廠占地100公頃,可產出50MW的電力,已開始為中國西北部地區供電,第二座熊貓太陽能則位于廣西貴港,發電量達60MW。
 
 
(Source:熊貓綠能源公司)
 
近地軌道上的最佳太陽能系統──國際太空站
 
太空站以每秒4.76英里(約7.66公里)的速度環繞地球,難以想像上面總共有262,400顆太陽能電池,占地約半個足球場,可產生120KW的電力。當太陽照射時,會有60%的電力存于電池中,并在無日照時繼續為太空站供電。
 
 
(Source:NASA)
 
搭載再生能源的低碳體育場──中國臺灣地區高雄世運主場館
 
利用中國臺灣地區高雄豐富的日照,高雄世運主場館的屋頂設計舍棄了鋼筋水泥,利用8,844塊玻璃壓縮的太陽能板,年發電量可達114萬度,并能減少660萬噸的排碳量,可在6分鐘內開啟場館內3,300盞燈。且在非賽事期間,還可將電力轉移到鄰近社區,滿足附近80%的電力需求。
 
 
(Source:By Peellden(Own work)[CC BY-SA3.0orGFDL],via Wikimedia Commons)
 
由太陽能電池供電的衛星──Vanguard1
 
這顆是美國1958年發射的第二顆衛星,為第一顆由太陽能驅動的衛星,同時也是太陽能電池在太空領域的首次應用,該單硅晶太陽能電池用于無線電發射器的電源,并直到1965年都還在運作。
 
 
(Source:NASA)
 
太陽能豪華別墅──Finholhu Villas
 
跨國企業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平方米的太陽能板與儲能系統。其產生的900KW電力可為全島的客人與店員供電,為馬爾地夫第一大規模、100%使用太陽能的綠建筑。
 
 
(Source:ClubMed)
 
原標題:太陽能趣味回顧,淺談十項歷程與設備
 
 
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