讀書會名稱燃料電池讀書會

1、附件三讀書會 紀(jì)錄表讀書會名稱：燃料電池讀書會地點：F107B起迄日期：96年10月12日，9時00分起，至12時00分止。主 席：趙彥鑫紀(jì) 錄：涂政良應(yīng)到：6人； 實到：6人出席人員：王順忠老師、趙彥鑫、王鴻諭、涂政良、楊嘉仁、陳俊延。主題：太陽能發(fā)電之討論輔助教材：Understanding Renewable Energy Systems執(zhí)行情形：前言： 太陽能源是取之不盡，用之不竭的能源。太陽照射到地球上一天的能源，就足夠全人類一年的使用量。再生能源中的風(fēng)能與生質(zhì)能，也是仰賴太陽能源，因為風(fēng)的起源來自於地球受太陽加熱後大氣密度之變化；而生質(zhì)能更不用多說，所有的作物生長都依靠太陽能?？梢?/p>

2、說太陽是人類與地球生生不息的能源根本，因此大部分的學(xué)者都預(yù)期，太陽能將是21 世紀(jì)下半人類仰賴的主要能源。太陽熱能發(fā)電是利用太陽能來加熱工作流體，再利用工作流體推動熱機來發(fā)電。由熱力學(xué)第二定律可以知道，熱機的發(fā)電效率與工作流體溫度有關(guān)，簡言之，溫度差愈高，熱機的發(fā)電效率越好。因此要達到高效率發(fā)電，必須將工作流體加熱到高溫，此時就需要集光(聚光)裝置。集光裝置是利用透鏡或反射鏡等光學(xué)元件，將大面積的太陽能集中到一個小面積上，以提高光的能量密度。太陽能為一種低密度的能源，即使在中午最強的日照條件下，地表附近的太陽輻射能量也大約只有1000watt/m2，利用集光裝置可以將能量集中，有效地提高溫度。

3、集光比越高，加熱溫度就越高。依據(jù)集光裝置的不同，太陽熱能發(fā)電可以分為。(1)中央集熱塔型(2)槽線集熱型(3)碟盤集熱型 (4)熱煙囪型 中央集熱塔型 槽線集熱型 碟盤集熱型熱煙囪型中央集熱塔型中央集熱塔型是在範(fàn)圍很大的集熱場設(shè)置高塔，在集熱場內(nèi)排列數(shù)千枚平面鏡。將太陽光反射到塔頂?shù)臒嵛掌?。熱吸收器把所收集的光能量變換成熱能量，讓工作流體吸收，之後再被引導(dǎo)到設(shè)置在塔下部的渦輪機發(fā)電裝置來發(fā)電槽線集熱型槽線集熱器利用拋物鏡的光學(xué)原理，也就是所有平行於鏡軸的入射光經(jīng)過拋物鏡反射後會聚焦在拋物鏡焦點上。槽線集熱器將太陽輻射能聚焦為線型碟盤集熱型上述的中央塔型與槽線型發(fā)電廠都是較大型的設(shè)備，太陽熱能

4、發(fā)電也有較小的系統(tǒng)。例如碟式拋物線反射鏡搭配史特靈熱機，將陽光聚焦在碟型拋物線鏡的焦點(聚焦在一點上，槽線型則為聚焦在一條線上)，加熱史特靈機來發(fā)電熱煙囪型另外一種太陽熱能發(fā)電系統(tǒng)稱為太陽煙囪(solarchimney)，如圖5 所示。它的工作原理很簡單對流原理，即熱空氣向上升，冷空氣往下降。太陽光加熱直徑約1.5 公里的玻璃屋，使它形成類似溫室的功能，此玻璃屋邊緣約 3 公尺高，逐漸延伸到高塔基座周圍為25 公尺高，太陽能加熱玻璃屋內(nèi)的空氣，進入高塔後變成一股上升氣流，通過塔身內(nèi)安裝的渦輪機轉(zhuǎn)動發(fā)電。此系統(tǒng)到了晚上依然可以工作，白天積聚在玻璃屋地表附近熱能儲存單元中的熱能，此時開始釋放出來，

5、繼續(xù)推動渦輪旋轉(zhuǎn)。結(jié)論：人類對太陽能的使用還處在相當(dāng)初期的階段，現(xiàn)在的人們實在無法預(yù)測未來的太陽能應(yīng)用會以何種形式呈現(xiàn)。由於太陽能的間歇性，大規(guī)模的太陽能利用還牽涉到能量的儲存問題，因此發(fā)展大容量的電池或是利用氫能源來儲存能量都將是未來趨勢。也有科學(xué)家提出在太空中建造太陽能站，發(fā)電後再以微波方式傳送回地表的接收站；如此可以解決太陽能不穩(wěn)定與間歇性的問題。以現(xiàn)在的科技來比較，位於有充足直達日照的地區(qū)，大型太陽熱能發(fā)電的成本其實遠低於太陽光電。但這並不表示太陽熱能發(fā)電的利用會多於太陽光電，至今實際情況正好相反。原因是太陽光電的便利性(不需維護)，以及與建築物整合的可能，鼓勵了人們使用。雖然如此，現(xiàn)有的太陽光電實在是太過昂貴，缺乏經(jīng)濟誘因。近幾年太陽光電市場風(fēng)起雲(yún)湧，主因是德國、日本與美國加州政府的大力補助。一但補助不存在，市場是否仍能維持是一大隱憂。然而不論如何，人類使用太陽能發(fā)電的腳步必須持續(xù)下去，我們需要持續(xù)研發(fā)，尋求科技上重大的突破，以期能大幅降低發(fā)電成本。近年