光-电直接转换(光发电)和光-热-电转换(热发电)。目前投入应用的太阳能光发电器件,主要为硅太阳电池,它的发电成本为012美元/kW#h,预计在21世纪前期可望降至56美分/kW#h,发电效率15%。80年代美国西门子太阳能公司已建造了一个615MW的太阳能电池发电站。113光-化学转换这种太阳能的转换途径,最常见的就是植物的光合作用,不过自然界植物的光合作用的能量转化效率很低,只有千分之几。化学反应是把太阳能转换成化学能来贮存太阳能的方法,一般用可逆的化学反应来实现。它的蓄热密度比显热、潜热这两种常规蓄热方式的蓄热密度大得多。此外,由于正、逆化学反应可在高温下(500-1000e)进行,可得高品质能量,并且反应产物无须保温,可长期贮存和长距离运输,具有很好的应用前景。目前,研究得较多的有盐类的热分解、氧化物的热分解和金属氢化物的热分解。
光-化学转换方面,利用太阳能分解水制取氢气已成为世界科技界瞩目的太阳能利用新途径。因为太阳能制氢等于把无穷无尽的、分散的太阳能转变成高度集中的、无污染的、高品位的二次能源氢能,并且氢可以方便地贮存,有效地运输,高效地利用,解决了太阳能不能连续供应、直接贮存、有效输送等一系列问题,必将成为化石燃料的重要替代能源之一。目前,较实用的方法为电解水制氢,它利用太阳能转换成的直流电电解水制氢,其中最常用的碱性水溶液电解法,能量转换效率为70%-80%,如改进为高温(901-20e)高压电解,能量转换效率可提高至80%-90%。
太阳能在冶金工业中的应用前景,高温太阳炉高温太阳炉是一种由反射镜或透镜组成的聚焦系统,利用太阳炉可得到地球上难得到的无杂质污染、无环境污染的高温热源,进行高温材料科学研究,制取极纯材料、难熔材料以及高温单晶材料等,在冶金工业中大有用处。它具有如下优点:易于得到极高温度,且无加热设备和燃料的干扰和污染,被喻为世界上最清洁的高温炉。试样融化时,已熔部分由未熔部分支持,不需用坩埚,因此无坩埚污染。不会发生在等离子或氢氧焰融化时,可能产生的离子污染。能够提供对于样品所希望的气氛。可以非常迅速的加热和冷却。暴露的试样有利于各种性能的测量。现在世界上有高温太阳炉100多座,其中最大的一座位于法国比利牛斯山上的奥德约,聚光镜面积达2500m2,中心温度高达4000e,焦点输出功率1000kW。它可进行石英玻璃、氧化锆、氧化钍、钨、钽、钛、锆、钼、钢等在惰性气体保护下的熔炼。目前除用以高温科学研究外,每天尚能生产23t氧化锆、氧化钍等耐高温材料。
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