太陽能問題

太陽能

　太陽乃一切生命之源，植物的光合作用依賴陽光而進行，光合作用所放出的氧氣乃動物生存的必需品，因此，我們可以說太陽乃一切生命的源頭。
其次，太陽的光和熱同樣可以作能源的使用，以改善我們的生活，以下將介紹太陽能以及其對我們日常生活的幫助。





太陽電池使用的歷史

　　遠在一九六零年初，太陽電池已被應用在太空中，美國當時所發射的一個人造衛星就是利用太陽電池作為能源，讓該人造衛星能不斷地把氣象資料傳送回地球。
到後來一九七零年代，能源危機的出現令人們開始將太陽電池的應用帶到地面，而直至現在，各式各樣的太陽電池工具如手錶、計算機已被廣泛運用，太陽電池甚至更用在如汽車、飛機等交通工具上，可見太陽電池實在有著很大的發展潛力。

目前亦有人構想在太空建造一個太陽電池發電廠，將產生的電能傳送回地球使用，這個構想可能會在不久的將來實現。





太陽電池的應用

　　太陽電池的應用範圍十分廣泛，凡是使用電池的地方都可以考慮應用太陽電池取代。
而且，凡有配備太陽電池的物品，都可省掉更換電池的麻煩，既方便、又經濟。

更重要的是，太陽電池提供的，是取之不盡、用之不竭及 清潔 的太陽能，比起現今的石油、核能發電等更安全和耐久。

此外，太陽電池也能幫助解決電力匱乏的問題。例如在希臘愛琴海的一個小島上，在架設了一百個太陽電池模板後，便解決了當地居民電力的需要。

而太陽能汽車及飛機更印證了太陽電池在現今社會中的使用已開始普及。





太陽熱的應用
　　除了太陽的光可以利用之外，現今的科技可以讓我們利用金屬板和銅管來吸收太陽的熱能，用作發熱的用途，同時亦可以用聚光的原理來做出聚集式集熱器，以得到較高的溫度。
而太陽熱的應用範圍亦十分廣泛，包括可用在家居的熱水器上，節省瓦斯的消耗，在寒冷的地方亦可用來產生暖氣。

當然，太陽熱亦可用在發電上，可見太陽熱和太陽光一樣，用途極之廣泛。


　




太陽熱發電廠的構造

　　太陽熱發電廠己經在日本及美國等地建成使用，其構造是以成千上萬的反射鏡，將太陽光聚集在一點，以產生 數千度的高溫，並用這高溫將水變成蒸氣，再以上升的蒸氣帶動發電機的葉片旋轉，產生大量的電力，以供應給廣大用戶。
在美國格杉磯的迪士尼公園附近，就有一座很大規模的太陽熱能發電廠了，相信不久的將來，太陽熱能發電必定會被廣泛應用。





太陽屋

　　太陽屋是一間以太陽能作為屋中主要能源的建築物。
首先，太陽光會經由太陽電池及 轉換器 轉換為日常使用的交流電，供給屋中的家電用具使用，而多餘的電力則可以蓄電池貯存，或賣給電力公司。

而在天陰或下雨的日子，則可以向電力公司買電，經電力輸送線傳送到屋中使用。

但由於這種太陽屋的建造費用十分昂貴，因此不太普及，但依賴太陽能作為主要能源的建築物相信會繼續不斷出現。

太陽能的供應源源不斷，是一種非常清潔的能源，不會引起污染，更不會耗盡自然資源或導致全球溫室效應。

太陽能的優點，是可以在地球的所有地方得到，而且實用性高、用途多。現代的太陽能系統，在每天日照時間相當短的國家，也可以經濟有效地提供大量電能。

太陽能的科技，應用甚廣。例如太陽能的計算機、手錶，在市面上很普遍。
另外，利用太陽能來驅動的熱水器和太陽屋，在外國亦可見到不少，但在香港則不易看到。而太陽能的交通工具，在一些科技較先進的國家亦有研究發展，例如美國、日本。這些交通工具包括飛機、汽車。

其實，溫室將太陽的能量貯存在一個空間內，令植物得以持續生長。

現今人類最關注的能源問題，太陽能發電廠亦能夠幫助去解決。


太陽能

　太陽乃一切生命之源，植物的光合作用依賴陽光而進行，光合作用所放出的氧氣乃動物生存的必需品，因此，我們可以說太陽乃一切生命的源頭。
其次，太陽的光和熱同樣可以作能源的使用，以改善我們的生活，以下將介紹太陽能以及其對我們日常生活的幫助。





太陽電池使用的歷史

　　遠在一九六零年初，太陽電池已被應用在太空中，美國當時所發射的一個人造衛星就是利用太陽電池作為能源，讓該人造衛星能不斷地把氣象資料傳送回地球。
到後來一九七零年代，能源危機的出現令人們開始將太陽電池的應用帶到地面，而直至現在，各式各樣的太陽電池工具如手錶、計算機已被廣泛運用，太陽電池甚至更用在如汽車、飛機等交通工具上，可見太陽電池實在有著很大的發展潛力。

目前亦有人構想在太空建造一個太陽電池發電廠，將產生的電能傳送回地球使用，這個構想可能會在不久的將來實現。





太陽電池的應用

　　太陽電池的應用範圍十分廣泛，凡是使用電池的地方都可以考慮應用太陽電池取代。
而且，凡有配備太陽電池的物品，都可省掉更換電池的麻煩，既方便、又經濟。

更重要的是，太陽電池提供的，是取之不盡、用之不竭及 清潔 的太陽能，比起現今的石油、核能發電等更安全和耐久。

此外，太陽電池也能幫助解決電力匱乏的問題。例如在希臘愛琴海的一個小島上，在架設了一百個太陽電池模板後，便解決了當地居民電力的需要。

而太陽能汽車及飛機更印證了太陽電池在現今社會中的使用已開始普及。





太陽熱的應用
　　除了太陽的光可以利用之外，現今的科技可以讓我們利用金屬板和銅管來吸收太陽的熱能，用作發熱的用途，同時亦可以用聚光的原理來做出聚集式集熱器，以得到較高的溫度。
而太陽熱的應用範圍亦十分廣泛，包括可用在家居的熱水器上，節省瓦斯的消耗，在寒冷的地方亦可用來產生暖氣。

當然，太陽熱亦可用在發電上，可見太陽熱和太陽光一樣，用途極之廣泛。


　




太陽熱發電廠的構造

　　太陽熱發電廠己經在日本及美國等地建成使用，其構造是以成千上萬的反射鏡，將太陽光聚集在一點，以產生 數千度的高溫，並用這高溫將水變成蒸氣，再以上升的蒸氣帶動發電機的葉片旋轉，產生大量的電力，以供應給廣大用戶。
在美國格杉磯的迪士尼公園附近，就有一座很大規模的太陽熱能發電廠了，相信不久的將來，太陽熱能發電必定會被廣泛應用。





太陽屋

　　太陽屋是一間以太陽能作為屋中主要能源的建築物。
首先，太陽光會經由太陽電池及 轉換器 轉換為日常使用的交流電，供給屋中的家電用具使用，而多餘的電力則可以蓄電池貯存，或賣給電力公司。

而在天陰或下雨的日子，則可以向電力公司買電，經電力輸送線傳送到屋中使用。

但由於這種太陽屋的建造費用十分昂貴，因此不太普及，但依賴太陽能作為主要能源的建築物相信會繼續不斷出現。


太陽能的好處

　　


現在的社會是一個講求資訊科技的社

會，正如你們現在用互聯網來看這個網頁

一樣。但現在亦是提倡環保的時代，所以

我們除了追求高科技之外，也要注重我們

身邊的環境。


　　而太陽能的應用正好符合這個條
件。因為太陽能不會像煤和石油一樣

在燃燒時產生廢氣來污染環境，更不

像煤和石油有耗盡的一天。而且更不

會有用核能發電所帶來的危險性和後

遺症。所以如果以太陽能來取代現有

的煤，石油，天然氣等能源，環境污

染的問題便可大大地減少。


太陽能憑著它的兩個大優點：一）蘊藏
量可以說是用不完（約可用五十億年）。

二）不會產生廢氣來污染環境。而因此越來

越受人重視。例如現在有一些公司正在開發

用太陽能的汽車，希望能代替現有的汽車。

和已經存在了很久的太陽能計算機和太陽能

手錶。而且還有些公司已成功開發太陽能熱

水器，這些熱水器不但可以節省電力、煤氣

，更可以節省水，好處有很多。


當然，使用太陽能還存在著很多問
題，例如技術上的問題，資金上的問題

等，而且太陽也不是二十四小時高高掛

在天空上，所以太陽能的應用未能夠普

及化。但假以時日這些問題必定可以迎

刃而解，到時我們的社會就會更加進步

太陽能源

太陽所產生的光和熱，是帶給地球多采多姿生態的原動力。因為有太陽源源不斷的向地球傳遞能源，植物才得以進行光和作用，將太陽能轉換為自身的養分。而動物再藉由攝取植物，從而得到自身活動所需之能源。所以太陽能可以說是地球上一切生命的基礎。

同時我們可以看見太陽能以許多不同的風貌呈現。風，環繞在我們四周，無論是宜人的微風，或是狂烈的暴風。其本質都是由太陽能源所引發的，當太陽將熱能傳遞到地球時，由於地表吸收熱能的效益不同，因此會產生溫度上的差異。而溫度上的差異隨即造成了壓力上的差異，而風就依靠著大氣中地區上壓差的不同而吹起了。而人類很早以前就懂得利用這一不同型態的太陽能，如歐洲荷蘭的風車，到最近盛行於歐洲的風力發電。依據最新的報導，歐洲大部分的國家都決定加強風力發電的比重。因為歐洲處於西風地帶，其地理環境十分適合風力發電。再加上近代環保意識的高漲，使得傳統的火力發電廠與核能發電廠受到嚴格的批評。如果我們加以追根究底，我們現今所謂的發電廠，除了核能發電廠以外，都可以看做是將既有的太陽能轉換出來而已。如火力發電廠，其所需的石化燃料，便可以看做是上古時代經年累積下來的太陽能。那或許有人會問，水力發電跟太陽能有關係嗎？答案是肯定的，因為水力發電是藉由將山中湖水的位能加以轉換為推動渦輪發電機的動能。當然，水之所以會存在於山上，便是藉由降雨的機制而產生的，而降雨即是氣象變化的一種，我們之前也提到過，地球上的氣象變化便是由太陽的能源產生的。

聰明的人類很快就想到，既然我們現在所使用的能源大部分都來自於太陽，那我們為什麼不直接向太陽要能源呢！而這也就是現今太陽能發電的構想。現今我們直接轉換太陽能的方式有兩種：(1) 收集熱能 (2) 轉換光能。

以收集熱能來說，小規模的民生利用方面，便是我們現在經常看到的太陽熱水器。較大規模方面則有所謂的集熱式太陽能發電廠，此種太陽能電廠的運作原理是將太陽光以反射鏡加以集中，藉著集中太陽能所產生的高熱來使水汽化產生蒸汽，進而推動渦輪發電機產生電力。

以收集光能來說，大多是利用所謂的太陽能電池板來將光能直接轉換為電能。較小型的如電子計算機上的太陽能電池板，較大型的如在房子貼上許多太陽能板，藉以達到電力自主的目的。而和太空科技有直接關係的要算是衛星上的太陽能板，現今幾乎所有的衛星的運作都得依賴太陽能電池板來提供電源。所以人造衛星給人的一般印象除了許多的天線外，便是一片片包附在衛星本體上的太陽能板，或是宛如翅膀一般展開的太陽能板。同時太陽能在太空技術方面的應用，有一項引人注目的應用，那所謂的太陽能衛星。太陽能衛星的功用為將自太空中所獲得的太陽能，經由太陽能板轉換為電能後，再以微波的形式傳回地面上的接收站。原本太陽能衛星的構想是由美國的彼得.克雷沙於1968年所提出，當時的時空背景恰巧適逢能源危機，因此各國莫不積極的尋找替代能源。不過當危機一解除，美國政府對太陽能衛星的態度也趨於冷淡。然而到了最近，因為環保意識的抬頭，與石化能源逐漸枯竭。因此許多外國政府又漸漸的將注意力移到太陽能衛星上。目前較有名的研究計畫有日本的SPS2000太陽能衛星研究實驗計畫。不過此種衛星尚在研究與實驗的階段，因為依照現今的太空運輸技術，在軌道上建造大規模的太陽能發電衛星，其成本比現有的任何形式的發電費用要貴上數十倍。太陽能衛星在太陽能發電效益上要比地面太陽能發電效能高上十倍。其原因除了單位面積所接收的太陽能強度較高外，最大的原因為太陽能衛星較不受日夜變化而影響發電效能。因為太陽能衛星的缺點除了易受氣候因素影響，即設置的地點要有充足日照。同時夜間不能發電更是太陽能發電的一項致命傷。不過就太陽能發電衛星而言，這些問題都可以迎刃而解。因為位於太空中的太陽能衛星沒有受氣候影響的問題，同時除了進入地球陰影處而無法發電外，幾乎可以全年無休的提供源源不絕的無限能源。不過太陽能衛星至今仍無法實現的因素除了建造與運輸費用昂貴外。另一項因素是地面接收站的建設問題。基本上地面站的設計需要極為寬廣的土地，如此才足以安排接收自衛星傳送過來的微波接收天線網。不過這些技術問題相信在數十年後將得以解決，再加上石化能源枯竭的日子漸漸逼近，因此太陽能衛星的利用是潛力無窮而且是具有前瞻性的。