太阳照地球一天=全球发电250年

　　大千世界，神奇现象万千。世界之美，一物可证。总有一些隐秘的自然或者物质，它们或世所罕见，或就在你我身边，当你遇见，惊叹神奇。大自然之美，总发生在这种偶遇之中，等着我们去探寻。
　　你知道吗？太阳照射地球一天的能量，相当于全球所有发电厂运行250年产生的电能。太阳普照大地40分钟的能量，相当于全球一年的能耗。
　　利用太阳能热气流发电是人类利用太阳能的代表之一。上世纪80年代，斯图加特大学的乔根·施莱奇教授及其合作者发现了太阳能热气流发电，并进行了长期的实验研究。经过研究发现，这种发电方式无须常规能源，其动力的供给完全来自集热棚下面太阳辐射产生的热空气。现在，你是不是也急于了解太阳能热气流发电的工作原理呢？本栏目这就带你一探究竟。
　　太阳能热气流发电系统，由太阳能集热棚、导流烟囱和涡轮发电机组三部分组成。集热棚采用透光和隔热材料制成，能高效吸收太阳能，使棚内温度升高。里边的蓄热箱能吸收大量的热，以保证夜间或阴天仍有热量释放，使上升的气流不间断。导流烟囱由水泥、钢筋、沙石制成，也可用新型的合成材料。你知道吗，烟囱必须设计得很高，一般达数百米，最高可达千米。烟囱的底部安装有涡轮机和发电机组，由叶轮带动发电机发电。
　　此系统不烧任何燃料，不用水，不排放任何温室气体、废水或其他任何污染物，是一个典型的零碳排清洁发电装置。之所以如此，是因为它巧妙地组合运用了三种科学原理——温室效应、烟囱效应和风力涡轮。太阳热能可用于制造强大的上升气流，驱动涡轮发电机发电。
　　温室效应：加热大量空气。
太阳能热气流发电项目首先要建设一个巨大的“热空气收集器”，也就是我们常见的大温室。这个大温室的顶盖必须是透明的，白天太阳的直射和漫射加热了被约束在温室内的空气。温室内的土壤等物质因吸收太阳辐射而升温，再向温室内辐射远红外线使空气温度再次上升。其次，这个大温室的顶盖像一个“天棚”，可阻止温室内物体辐射的远红外线逃逸，减少温室的热量散失，起隔热保温的作用。另外，根据需要，温室内还会放置一些“储热材料”。这些材料因白天接受太阳辐射而升温，从而储存了热能；到了夜间，这些储热物质通过辐射远红外线向室内缓慢释放它白天所吸收的热量，一定程度上维持着温室内空气的温度，以便维持夜间的发电能力。
　　烟囱效应：形成强大的热气流。热空气上升的现象、烟囱的抽吸作用，在生活中最常见不过了。过去，北方农村烧炕取暖的民房，就是通过烟囱使炕内烟道的热气流实现流通。空气受热后体积膨胀、变轻，要上升又无处可去，此时如果在温室中建造一座大烟囱，热空气通过烟囱上升至温度低的烟囱出口，温室外部相对“较冷”的空气从温室边缘不断补充进来，就会在烟囱内形成一股强大的、向上的热气流。而要使烟囱内的热气流流动速度大，抽吸作用强，塔身就得建得高。设想，如果塔身建得很矮，抽吸作用就不明显了。
　　风力涡轮：把热气流转换成电能。在烟囱底部气流通道上安置多组风力涡轮发电机。强大的热气流通过时，会驱动涡轮机叶片旋转，热气流的动能转换为机械能，从而带动发电机产生电能。
　　太阳能热气流发电装置，不仅能发电，对改善环境也有一定的作用。其产生的热气流上升与高空冷空气相遇，能形成雷雨云，增加降雨机会。
　　记者 乔静涛 通讯员 张胜