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日本建设“沙电站” 开发电力能源

行业上下游中国仪表网2012年09月11日 11:31人气:21861

  导读:据日本NHK报道,继水电、火电、风电、核电等之后,日本东京大学、中部大学的专家们,已在新能源“沙电”的研究中取得实质性进展。他们在非洲撒哈拉沙漠实验基地建造了一个“沙电站”。据负责人山口教授披露,去年首次用超导电缆直流输电已获成功,虽然目前输送距离仅为200米,但预计5年内可望实现2公里至20公里的长途输电。
  
  据日本NHK报道,继水电、火电、风电、核电等之后,日本东京大学、中部大学的专家们,已在新能源“沙电”的研究中取得实质性进展。他们在非洲撒哈拉沙漠实验基地建造了一个“沙电站”,铺设了一块大型电池板,面积为100平方米,发电功率达10千瓦,期望利用大沙漠中取之不尽用之不竭的沙子和充足的阳光,为人们提供能源。据负责人山口教授披露,去年首次用超导电缆直流输电已获成功,虽然目前输送距离仅为200米,但预计5年内可望实现2公里至20公里的长途输电。
  
  沙子的主要成分是二氧化硅,日本专家设想模仿炼铁的方式,在1500多摄氏度高温下将沙子与碳混合,令其发生化学反应。当氧和碳结合成二氧化碳之后,二氧化硅中的氧元素也由此被去除,然后将提取的硅,制成太阳能电池板,放置在撒哈拉沙漠中。以往制造太阳能电池所用的硅通常都是制造半导体时所用的超高纯度硅,纯度高达99.999999999%,但这次日本专家们也许出于降低成本的目的,特别降低了对提取的硅的高纯度要求,因此“沙电站”工作时虽然将太阳能转为电能的转换率仅为2%左右。不过技术人员却利用沙漠地广人稀的优势,通过放大电池板的面积来提高转换率,故技术上的难度也大大被降低了。
  
  专家们又想出利用超导技术来长途输送太阳能电站发出的电力。这项技术利用了某种导体温度降到接近零下200℃左右时可能实现零电阻的特性,他们的具体做法是:在双层管线的内管注入接近零下200℃的氮,将输电线铺设其中;为取得更好的隔热效果,二层管线之间的夹层还必须保持真空状态;然后他们将整个管线深埋于沙漠地底深处。此外,他们每隔20公里左右就会设置一座冷却站,保证氮气在冷冻机中重新冷却到所需低温。当然,所有冷却设备所需的电能,都能由太阳能电池供给。
  
  目前日本中部大学研究者在撒哈拉沙漠中进行的实验已取得了一定进展。撒哈拉大沙漠周边的阿尔及利亚等北非国家也对日本人的“沙电”研究兴趣盎然。最近阿尔及利亚的奥兰科技大学已跟日本签署了相关的技术开发合作协议,突尼斯也成立了一个开发“沙电”技术的专门机构,研究课题包括基础理论到商业计划。
  
  日本专家表示,开发“沙电”并不限于撒哈拉等大沙漠。其实地球上城镇周边的中小面积沙漠比比皆是,预计一年之内世界各地铺设的沙漠太阳能电池板的总面积可能会超过800平方公里。
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