“低碳”,已经深入我们的生活

“低碳世博”是2010上海世博会的核心理念,上海世博会又恰逢高碳时代向低碳时代转型的关键点,我们渐渐发觉“低碳”一词已经彻底深入到了我们的生活中。所谓的“低碳科技”并不是指那些抬高了投资成本的高科技,而是利用低排放、低能耗的再生能源或是可循环利用的能源,来实现绿色环保的理念,从而创建资源节约型社会和环境友好型社会。有许多国家都在2010世博会中展现了“低碳科技”:日本馆中踩着就能发电的地板,丹麦馆中自然降温的“空调”,卢森堡馆中不用刷保护漆也能抗腐蚀的“耐候钢”……在本届世博会中,我国的太阳能设施、新能源汽车、智能电网、LED照明工程等系列示范应用项目在节能减排方面创下了多项世博历史纪录和国内纪录,大家不妨跟随我的脚步,来到世博会的永久性建筑主题馆和世博中心探个究竟。

来到主题馆,首先吸引我眼球的便是屋顶上安装的大面积太阳能板,这里的太阳能板正在阳光的“滋润”下无声无息地输送能源。主题馆的太阳能板在建筑设计之初就被纳入考虑范围,和建筑融为一体。随着主题馆屋顶的上下起伏,太阳能板被巧妙地安装在各个屋顶立面。主题馆和世博中心的太阳能发电都已经并入市网,主题馆太阳能发电量约为2.53兆瓦,世博中心为1兆瓦。

这个巧妙的设计引发了我的思考,太阳能向来是以清洁能源著称,而且其取之不尽的特点更是渐渐地被全世界所青睐。太阳能技术在本届世博会中被广泛应用,中国馆、主题馆都采用了太阳能光伏建筑一体化的技术,例如地砖式光伏组件、大面积透光式光伏组件、防水型光伏组件、异形光伏组件等。如果在日常生活中也能利用这些低碳科技,那么岂不是很好?有了这个想法,通过查阅相关资料,我知道太阳能发电有两种方式,一种是光一热一电转换方式,另一种是光一电直接转换方式。

光一热一电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气,再驱动汽轮机发电。太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高,因此,目前只能小规模地应用于特殊的场合,而大规模利用在经济上很不合算。光一电直接转换方式是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换成电能,光一电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。太阳能电池寿命长,只要太阳存在,太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染;太阳能电池可以大中小并举,大到百万千瓦的中型电站,小到只供一户用的太阳能电池组,这是其他电源无法比拟的。

根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池四大类。纳米(Ti02)晶体化学太阳能电池是新近发展的,优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能,寿命能达到20年以上。

如果是这样的话,那么我们就能制造各式各样应用了太阳能技术的景观和衍生产品:太阳能路灯、太阳能电子显示屏、太阳能喷泉、太阳能售货亭、太阳能手机等等。其中太阳能路灯在世博会中已经得到了应用。白天太阳能电池板给蓄电池充电,晚上蓄电池给负载供电使用,无需复杂昂贵的管线铺设,也无需人工操作,太阳能路灯稳定可靠,安全节能无污染,节省电费免维护。经过我的计算,每盏太阳能路灯每年可节电800度。我们可以在中国先选取一些试点城市,让这些城市的路灯改为由太阳能供电。日本如今正在实施太阳能“7万套工程计划”,准备普及太阳能住宅发电系统,其主要是把太阳能电池发电设备装在住宅屋顶上,家庭用剩余的电量还可以卖给电力公司。我们也可以借鉴日本的做法,一个标准家庭可安装一部发电3000瓦的系统。这样既能推动太阳能电池产业的发展,又能达到“低碳生活”的目标,何乐而不为呢?

在设计太阳能发电系统时我们务必要考虑一些因素,如:太阳能发电系统使用地点的日光辐射情况如何?如果遇到没有日光照射的阴雨天气,系统需连续供电多少天?

威廉·麦金莱曾说:“世博会见证着时代的进步,记录下世界的前进历程。它激发了人类的活力,进取心和智慧,促进人们聪明才智的发展。”2010世博会其实是给了我们一张畅想未来的巨幅图画,科技是画笔,想象力是颜料,只要我们依据科学原理,充分发挥想象力和创造力,那么世博会展现的新奇画面将会是我们今后真实的生活形态。