幾年前，太陽能發(fā)電站已經(jīng)在日本和其他國家建成并開始發(fā)電。利用太陽能氣流發(fā)電的裝置則剛剛起步，它首先在西班牙馬德里門澤乃立斯建成并發(fā)電。
      一座用透明塑料板蓋成的巨大溫度頂棚中心豎立著198 米高的風(fēng)筒，太陽能通過透明的塑料板將巨大溫室內(nèi)的空氣加熱，比外面氣溫高18～20 華氏度。外面的冷空氣推壓著溫室內(nèi)的熱空氣，使它沿著長長的筒管上升，形成一股強大的氣流，推動安裝在風(fēng)筒上的葉輪帶動發(fā)動機(jī)發(fā)電。這座太陽能溫室的直徑有244 米，能發(fā)電50～70 千瓦。
      意大利的一座太陽能氣流發(fā)電站的大風(fēng)筒高215 米，筒內(nèi)氣流速度達(dá)13米／秒，使葉輪以每分鐘150 轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)，發(fā)電量為500～100 千瓦?？晒┮蛔擎?zhèn)用電。
      科學(xué)家們認(rèn)為：利用太陽能氣流發(fā)電是一種最經(jīng)濟(jì)的高效益發(fā)電方法。風(fēng)筒、溫室、發(fā)電機(jī)等設(shè)備的制造加工和施工裝配都很方便，建造速度又快，又無需燃料，沒有高溫高壓設(shè)備，技術(shù)管理簡單，更無污染。
　　很多讀者感到好奇——說起太陽能發(fā)電，更容易聯(lián)想到太陽能電池板、太陽能反射鏡之類的裝置，而那么一個巨大的煙囪，是如何實現(xiàn)太陽能發(fā)電的呢？
　　太陽能塔，較為科學(xué)的名稱是“太陽能熱氣流式發(fā)電系統(tǒng)”。它不燒任何燃料，不需用水，因而絕不排放任何溫室氣體，也不排放廢水或其他任何污染物，是一個典型的碳排放為零的清潔發(fā)電廠。
　　之所以能夠如此，是因為它巧妙地組合了三個為人熟知的科學(xué)原理——溫室效應(yīng)、煙囪效應(yīng)和風(fēng)力渦輪，使太陽光的熱能被利用來制造強大的上升氣流，驅(qū)動渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，很有創(chuàng)意！
　　溫室效應(yīng)
　　加熱大量空氣
　　這個項目首先要建設(shè)一個巨大的“熱空氣收集器”，它實際上就是我們常見的大溫室。
　　首先，這個大溫室的頂蓋對陽光來說必須是透明的，白天陽光的直射和漫射，加熱了被約束在溫室內(nèi)的空氣。溫室內(nèi)的土壤等物質(zhì)的溫度因吸收太陽輻射能而上升，再向溫室內(nèi)輻射遠(yuǎn)紅外線從而加熱溫室內(nèi)的空氣。
　　其次，這個大溫室的頂蓋像一個“天棚”，它必須能不讓溫室內(nèi)物體輻射的遠(yuǎn)紅外線逃逸，盡量不讓溫室的熱量散失，起隔熱保溫的作用。
　　另外，根據(jù)需要，溫室內(nèi)還將放置一些“儲熱材料”。這些儲熱物質(zhì)的溫度因白天接受太陽輻射而上升，從而儲存了陽光的熱能；到了夜間，這些儲熱物質(zhì)通過輻射遠(yuǎn)紅外線向室內(nèi)緩慢釋放它白天所吸收的熱量，一定程度上維持著溫室內(nèi)空氣的溫度，以便維持夜間也有相當(dāng)?shù)陌l(fā)電能力。
　　煙囪效應(yīng)
　　形成強大的熱氣流
　　熱空氣上升的現(xiàn)象、煙囪的抽吸作用，生活中最常見不過了。多個世紀(jì)以來，北方農(nóng)村那些燒炕取暖的民房，就是用煙囪來改善炕內(nèi)煙道熱氣流的流通的。
　　由于空氣受熱后體積膨脹，就是說室內(nèi)的熱空氣變輕了，它要上升可又無處可去，此時如果溫室中部建造一座大煙囪，變輕了的熱空氣將瞬即通過煙囪上升至溫度低的煙囪出口，而溫室外部相對“較冷”的空氣將從溫室邊緣不斷補充進(jìn)來，必然會在煙囪內(nèi)形成一股強大的、向上的熱氣流。設(shè)想如果塔身設(shè)計得很矮,它的抽吸作用就不明顯。要使煙囪內(nèi)的熱氣流流動速度大，塔身就得高，它的抽吸作用也就越強。
　　因為煙囪設(shè)計得既高又大，我們就稱它為“上升氣流塔”。
　　風(fēng)力渦輪機(jī)
　　把熱氣流轉(zhuǎn)換成電能
　　在煙囪底部的氣流通道上安置多組風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)，強大的熱氣流通過時，它驅(qū)動渦輪機(jī)的葉片旋轉(zhuǎn)，熱氣流的動能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電轉(zhuǎn)換為電能。這與水力發(fā)電站用的軸流式水輪機(jī)工作原理完全一樣。
　　由此可見，由于陽光及其所帶來的吸熱物體的熱輻射，溫室內(nèi)空氣被加熱，在煙囪的幫助下產(chǎn)生上升的抽吸氣流，它的動能驅(qū)動渦輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，變成電能輸出，這三個古老而又成熟的技術(shù)組合，就是太陽塔的發(fā)電原理。
　　不用燃料不用水
　　實現(xiàn)真正的零排放
　　太陽塔的運行不需要用水，這意味著它可以用在干旱的環(huán)境中，在大片荒漠上應(yīng)用，同時還能改善環(huán)境。例如大片荒漠沙地將得以覆蓋，切斷沙源。如果溫室內(nèi)能生長植物，種樹綠化，太陽塔內(nèi)將會有帶濕氣的熱氣流上升至高空，能形成雷雨云，增加降雨機(jī)會，這對改良沙漠的生態(tài)條件、降低沙塵暴很有幫助。
　　其次，建造太陽塔所用的原材料都是十分普通的，建造它并不需要高技術(shù)設(shè)備。再加上整個系統(tǒng)除了發(fā)電機(jī)組之外沒有其它運動部件，因此可靠性高，維修簡便。
　　如果太陽塔項目商業(yè)化運行成功，它不需要消耗地球資源、零排放、零污染的優(yōu)點決定了它將是能源與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的最好的清潔能源方式。
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