陽能是強(qiáng)大的能源之一已成為不爭(zhēng)的事實(shí),然而它主要應(yīng)用于哪些方面,你并不一定都知道。
太陽能電影院
全球變暖已成為難以忽視的現(xiàn)實(shí),但我們中的大多數(shù)人仍然還在需要耗費(fèi)大量電力的電影院里看電影。幸運(yùn)的是,影迷們現(xiàn)在有了一個(gè)新選擇,可以到索爾電影院看電影。它是迄今世界上最小的用太陽能供電的電影院。
索爾電影院由一個(gè)名叫“美國媒體藝術(shù)慈善暗流”的組織出資興建的,用一輛兩個(gè)泊位的大篷車改裝而成。它的電影放映機(jī)靠4個(gè)大鋰離子電池驅(qū)動(dòng),鋰離子電池通過兩個(gè)120瓦的太陽能電池板充電。不必?fù)?dān)心會(huì)有許多人在里面用手機(jī)打電話,因?yàn)樗鳡栯娪霸褐挥?個(gè)成年人或12個(gè)孩子的座位。
據(jù)索爾電影院工作人員介紹,它是“一個(gè)擁有喜劇電影、怪誕電影、音樂錄影帶和鼓舞人心的主題短片的完整圖書館”。這家世界上最小的太陽能電影院坐落在英國的肯特,該組織希望在放映環(huán)境教育影片的同時(shí)提高人們對(duì)太陽能的認(rèn)識(shí)。
索爾電影院是一個(gè)創(chuàng)新思維的產(chǎn)物,它表明即使在很小的范圍內(nèi)也能有所作為。使筆者不解的是,為什么沒有更多的電影院在屋頂上安裝太陽能電池板呢?
太陽能電動(dòng)輪椅
在阿拉伯聯(lián)合酋長國有很多著名的場(chǎng)所,像異國情調(diào)的酒店、世界上最高的建筑物等,但更令人驚奇的還是太陽能電動(dòng)輪椅。如果這把為健康人士而設(shè)計(jì)的輪椅不能打動(dòng)你的話,那么它的設(shè)計(jì)者正在進(jìn)行的200英里史詩般的旅程,就足以證明這把太陽能電動(dòng)輪椅非凡的功能了。
這把太陽能電動(dòng)輪椅由一位名叫海達(dá)爾塔勒·塔勒布的47歲殘疾阿聯(lián)酋公民設(shè)計(jì)和開發(fā)。4歲時(shí),塔勒布被診斷出患有小兒麻痹癥,后一直與輪椅為伴。為了充分利用家鄉(xiāng)大量的陽光,在收到全國領(lǐng)先的馬斯達(dá)爾可再生能源公司提供的資金后,他全身心地投入到太陽能電動(dòng)輪椅的設(shè)計(jì)工作之中,并取得成功。在阿聯(lián)酋,馬斯達(dá)爾城以可再生能源城市而聞名,并正在雄心勃勃地為打造世界上第一個(gè)零排放的都市而努力。
塔勒布制作的輪椅由4個(gè)20瓦的太陽能電池提供能量,最高時(shí)速可達(dá)19千米。為了展示太陽能電動(dòng)輪椅的功能,塔勒布計(jì)劃坐著輪椅行駛320多千米橫穿沙漠,以打破以往的世界紀(jì)錄。“我希望通過這次旅行,提高人們對(duì)殘疾人和可持續(xù)性能源的認(rèn)識(shí);同時(shí)表明,作為個(gè)人,如果我們有進(jìn)行嘗試的勇氣和決心,就可以取得我們所需要的東西?!彼詹颊f。
在這次旅程中,塔勒布將經(jīng)過7個(gè)酋長國。他會(huì)在沿途的許多學(xué)校停留,激勵(lì)人們參與他的旅行?!拔蚁氚l(fā)出這樣一個(gè)信息:不存在任何障礙殘疾人。不管你怎樣想,你都可以做?!彼詹紡?qiáng)調(diào),“給殘疾人一個(gè)機(jī)會(huì),他們就可以創(chuàng)造奇跡?!?br />
塔勒布在2017年12月2日完成了這次旅行,打破了自己兩個(gè)星期前創(chuàng)下的用太陽能電動(dòng)輪椅旅行距離最長的世界紀(jì)錄。2017年11月初,塔勒布在14小時(shí)內(nèi)用輪椅走完了從阿布扎比到沙迦的近130千米的路程,被載入吉尼斯世界紀(jì)錄。
太陽能供電帳篷
在炎熱的沙漠環(huán)境里,利用來自太陽的能量具有重要的軍事意義。在過去,美國軍方憑借太陽能技術(shù)的優(yōu)勢(shì),已經(jīng)在阿富汗和伊拉克的駐軍中配置能發(fā)電的太陽能背包和鐘表等。最近,美國軍方宣布了一個(gè)最新的太陽能計(jì)劃 ——開發(fā)能夠?yàn)橥ㄓ嵲O(shè)備、筆記本電腦和其他電子設(shè)備提供能量的一系列覆蓋有柔性片式太陽能電池的軍用帳篷,使地面部隊(duì)在能源方面基本上做到自給自足。
美軍正在研制的太陽能帳篷有三種,它們大小各異, 發(fā)電能力不同,功率從800瓦左右至3千瓦不等。
薄片式太陽能電池是一種涂在塑料基片上的非晶硅,這種薄片制成后能固定在軍用帳篷上。利用柔韌性片式太陽能電池,能確保部隊(duì)與裝備更好地隱蔽,而目前采用的柴油發(fā)電機(jī)則很容易發(fā)出紅外線和噪聲。輕巧的太陽能電池還可以使士兵不必再攜帶笨重的備用電池,減輕士兵的負(fù)擔(dān),從而極大地提高部隊(duì)的戰(zhàn)斗力。在阿富汗這樣的地區(qū),太陽要到很晚才會(huì)落下,因此覆蓋有柔性片式太陽能電池的軍用帳篷大有用武之地。
“ 這項(xiàng)技術(shù)的測(cè)試結(jié)果顯示,覆蓋有柔性片式太陽能電池的軍用帳篷已達(dá)到要求。我們的團(tuán)隊(duì)正致力于逆變器和系統(tǒng)耐久性的研究。太陽能帳篷上面的非晶硅薄膜耐久性已經(jīng)過關(guān),我們希望看到更多的太陽能帳篷投入使用,進(jìn)入美國軍隊(duì)裝備中。”美國陸軍裝備能源和環(huán)境助理秘書凱瑟琳·哈馬克說。
哈馬克補(bǔ)充道:“試驗(yàn)結(jié)果表明,覆蓋有柔性片式太陽能電池的軍用帳篷給電池充電的效果十分理想,能確保您的通信設(shè)備、夜視鏡和電腦正常啟動(dòng)。您當(dāng)然不想在山頭上安裝一臺(tái)發(fā)電機(jī),也不愿意給發(fā)電機(jī)帶燃料或者隨身捎上電池?!?br />
太陽能雙體船
瑞士設(shè)計(jì)制造的太陽能雙體船長31米、寬15米,是世界上最大的太陽能船。它的動(dòng)力全部來自可再生能源,其中太陽能電池的利用率達(dá)到22%。船上安裝了面積為500平方米的最先進(jìn)的太陽能光電芯片,為兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)提供足夠的電力,確保了14節(jié)的時(shí)速。
這艘太陽能雙體船可依靠太陽能連續(xù)航行3天,由于最先進(jìn)的鋰離子電池可以儲(chǔ)存過剩的能量,因此在沒有直射陽光時(shí)照樣能夠航行。
這艘太陽能雙體船2010年9月27日從摩納哥出發(fā),橫跨了整個(gè)大西洋后于11月28日抵達(dá)邁阿密,完成了第一階段的環(huán)球之旅。它參加了在墨西哥坎昆舉行的“聯(lián)合國氣候變化框架公約”大會(huì)之后,前往瑞士出席政府舉辦的活動(dòng)。在未來的幾個(gè)月中,它將繼續(xù)環(huán)游世界,參觀舊金山、悉尼、新加坡和阿布扎比,最后返回摩納哥。
該船上有多國船員,船長是法國人帕特里克,項(xiàng)目發(fā)起人是瑞士的拉斐爾。
太陽能道路
美國共有430多萬千米長的公共道路,過去曾有人推出一些將普通路面改換成能源和熱發(fā)電太陽能道路的設(shè)計(jì)。一家名叫“太陽能道路”的公司甚至提出,建造原型太陽能電池板道路的方案,但此舉造價(jià)昂貴,若把全國的道路加以改造,估計(jì)費(fèi)用將達(dá)35000億美元。面對(duì)如此離譜的成本,羅得島大學(xué)研究出四種可行的超級(jí)太陽能道路充電的方法。讓我們一睹為快吧。
第一種方法是通過澤西屏障收集太陽能。澤西屏障是一種隔墻,經(jīng)常被用在狹窄的道路上把兩面車道分開。羅得島大學(xué)的研究小組認(rèn)為,如果把彈性光伏電池安裝在澤西屏障的頂部,收集的能量可用于路燈和路標(biāo)。“這是一個(gè)完全可以實(shí)施的項(xiàng)目,因?yàn)榻裉斓募夹g(shù)已經(jīng)達(dá)到了這個(gè)水平。”羅得島大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)教授兼研究小組負(fù)責(zé)人韋恩·李指出,“既然新一代的太陽能電池如此靈活,那么安裝后無論面對(duì)太陽的角度如何,都能夠發(fā)電?!?br />
第二種方法是利用安裝在道路下的水管。用太陽能加熱融化道路上的結(jié)冰,使得行車更加安全。通過這一方法再也不需要通過撒鹽來融化道路結(jié)冰,從而減少與卡車牽引引起鹽粒飛濺相關(guān)的二氧化碳排放。研究生安德魯·柯瑞亞在羅得島大學(xué)實(shí)驗(yàn)室建立了一個(gè)系統(tǒng)原型,以評(píng)估其有效性?!盀r青的一個(gè)特性是保熱性能非常好,”韋恩·李說,“我的測(cè)試結(jié)果表明,水在某些情況下甚至比瀝青更保熱?!?br />
第三種選擇是使用熱電效應(yīng)。通過設(shè)置在道路不同深度的半導(dǎo)體,可以從瀝青中收集熱能。
第四種方法最為昂貴,它用包括光伏電池和其他設(shè)備在內(nèi)的獨(dú)立耐用的模塊來更換瀝青、發(fā)電和提供照明。由于成本和所需要的技術(shù),這是目前很難實(shí)施的方法。但韋恩·李強(qiáng)調(diào):“要讓交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)接受這種先進(jìn)的技術(shù),還需要一段時(shí)間。但是我們的高速公路使用瀝青已逾百年,改變這種狀況已經(jīng)為期不遠(yuǎn)了?!?br />
太陽能電廠
若干年前,梵蒂岡投入6.6億美元,建設(shè)了一座100兆瓦光伏的太陽能發(fā)電廠。這座歐洲發(fā)電量最大的太陽能電廠現(xiàn)在已經(jīng)竣工,并開始發(fā)電。據(jù)羅馬教廷官方日?qǐng)?bào)《羅馬觀察家報(bào)》報(bào)道,隨著大片太陽能光伏電池板的安裝鋪設(shè),梵蒂岡不僅成為全球第一個(gè)用太陽能供電的民族,而且是目前世界上最環(huán)保的國家。
太陽能發(fā)電分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。通常說的太陽能發(fā)電指的是太陽能光伏發(fā)電,簡(jiǎn)稱“光電”。光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽電池組件,再配合功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。
《羅馬觀察家報(bào)》指出,由于安裝了巨大的太陽能光伏電池板,“梵蒂岡高峰時(shí)間人均太陽能發(fā)電量達(dá)200瓦,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過環(huán)保大國德國的80瓦、意大利的4瓦,成為人均太陽能發(fā)電的全球龍頭,也是所有主權(quán)國家中污染最少、最環(huán)保的?!?br />
作為世界上最小的國家,梵蒂岡并不需要大量的可再生能源來獲得此項(xiàng)殊榮。然而,城市的太陽能發(fā)電裝置,包括安裝在樓頂?shù)谋A_六世會(huì)議廳上的太陽能光伏電池板,意味著這個(gè)城市現(xiàn)在可以產(chǎn)生足夠的電力能源,來滿足全國所有4萬個(gè)家庭的需求。
在梵蒂岡,主要的太陽能光伏電池板鋪設(shè)在圣瑪麗亞迪加萊里亞遺址附近3平方千米的廣闊空間。兩年前在保羅六世會(huì)議廳安裝的太陽能光伏電池板已見成效,估計(jì)每年可節(jié)省石油89.84噸,難怪意大利媒體稱教皇本篤十六世為 “綠色教皇”。
然而,利用太陽能發(fā)電并不是梵蒂岡正在做的使該國盡可能環(huán)保的唯一的事情。有消息稱,梵蒂岡官員正在研究更加環(huán)保的汽車。人們希望能夠找到電動(dòng)汽車這種替代的標(biāo)志性車輛,供教皇出訪或在戶外公開露面時(shí)使用。梵蒂岡還計(jì)劃在全國的餐館安裝太陽能采暖系統(tǒng),以便為員工冬天取暖和夏天降溫提供極大的便利。據(jù)說,教皇的夏季住宅正在改裝,以便利用馬廄產(chǎn)生的沼氣。
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