太陽能氣球，這個飄浮在幾百米高空的氣球，就是以色列科學家發明的太陽能發電器。按照設計，實際套用的氣球直徑將達到三米，氣球表面整齊地貼滿兩毫米厚的特製太陽能電池板，所發電力通過與氣球相連的電纜線傳回地面。由於發電器採用球型設計，一天的大部分時間內都可以接收陽光的直射，因此大大提高了發電效率。
基本介紹
- 中文名：太陽能氣球
- 外文名：無
- 出於：幾百米高空的氣球
- 設計：發電器採用球型設計
簡介,製造背景,工作原理,特性及優點,環保,條件範圍不受限,方便運輸,生產材料,技術難題,
簡介
太陽能氣球，套用的氣球直徑將達到三米，將被放飛到離地面幾百米的空中。氣球表面整齊地貼滿兩毫米厚的特製太陽能電池板，所發電力通過與氣球相連的電纜線傳回地面。球型設計保證了發電器在一天的大部分時間都可以接收陽光的直射，從而大大提高了發電效率。漂浮在空中的發電器不用修建地面設施，使用成本還不到普通太陽能發電機的一半。
據計算，一隻直徑三米的氣球發電器能產生最高70伏的電壓，功率大約為1千瓦，相當於面積為25平方米的傳統太陽能電池板產生的功率。
它對環境沒有任何危害，而且是用最少的材料收集太陽能。它不占用空間，也不需用大量時間進行運輸，因此這些懸在空中的元素基本上可以被安裝在任何地方。 這種太陽能氣球發電器的成本不到4000美元，比傳統方法節省60%。
製造背景
世界各國正爭相尋找可再生能源來替代化石能源，企業家們也努力想要在清潔能源市場分一杯羹，據路透社報導，分析家估計該市場去年市值接近1500億美元。世界上許多日照最為充足的地區都座落於海洋或沙漠之中，以色列工學院的研發小組設計的太陽能氣球就可以在這些偏遠地區派上用場。
出於對氣候變化和能源枯竭的擔憂，科學家紛紛尋找替代能源，並加緊研究如何更好地利用可持續能源。以色列工學院的科學家宣布，他們發明出一種太陽能氣球發電器，有望以更低成本更方便地獲取太陽能。
以色列研究人員表示，他們研發出了一種太陽能氣球發電器：在缺乏建立傳統發電系統所需土地和基礎設施的地區，漂浮在高空中的巨型太陽能氣球，可提供一種廉價的發電方式。
不過，偏遠地區雖然有足夠空間，來安置城市屋頂或灌木叢林地區裝備太陽能電池板，但使用氣球可能會有嚴格的環境要求。 要充分利用高度，這樣不僅可以節省土地資源，而且可以用於難以使用其他發電方式的地區，太陽能氣球的創意者皮尼·居爾費爾（Pini Gurfil）表示。
工作原理
該系統的完備大約還需一年。但用電腦模擬和粗略的原型所做的初步研究表明，直徑3米的氣球的功率約為1千瓦，與25平方米的傳統太陽能電池板的功率相當。 這些能量可供一般人使用一台洗衣機和烘乾機。25平方米的傳統太陽能電池板約需花費10000美元，而氣球的目標成本不足4000美元，因為氣球只需最低限度的結構支撐，所以這部分節省最多。
特性及優點
環保
氣球沒有碳的痕跡，對環境也沒有負面影響，氮是自然產生的氣體而且是環境友好型的。氣球系統可以節省占用的土地，並且可以節省地面太陽能系統所用的玻璃、金屬等資源。
條件範圍不受限
不過，太陽能發電供應商們認為這個想法的套用範圍可能比較有限，雖然可以節省屋頂和灌木叢林地區的可用空間，然而他們認為最大的單一成本不是土地，而是太陽能電池板，這是研究應關注的重點。 英國能源研究中心常務理事約翰·勞赫德（John Loughhead）表示，沒有理由表明太陽能氣球系統不能套用，不過，它將只套用於少數特殊情況。 如果地面已被用於其他用途；或者缺乏土地，或者氣球系在海中的船舶上時，太陽能氣球就顯出它的優勢。
地面上的太陽能電池板通常只指向一個方向，受天空中太陽位置的影響，可能會被高層建築遮擋。而氣球的球形形狀則確保它總是能夠受到太陽直接照射。大多數情況下它只是一個輔助系統，而不是主要的電力系統，由於運輸方便，對基礎設施依賴少，可以現場充氣，因此，太陽能氣球可以在因自然災害造成電力中斷的地區用作應急電源。
方便運輸
由於氣球發電器便於運輸、對基礎設施依賴性又小，因而對那些太陽能特別豐富的地區尤為適用。目前，以色列科學人員正在做進一步研究和測試。預計一年後，這種太陽能氣球發電器就能投入使用了。
生產材料
這種氣球使用的是氣象氣球所用的耐久材料，裡面充滿氦氣，內部用矽隔絕以減少泄露。氣球充完氣後可以在空中飄浮一年，並且可以反覆使用。氣球表面排列的太陽能電池板厚度約為0.2毫米，直徑3米的氣球重量約為2.5千克。
該研發小組裡的建築師約瑟夫·考瑞（Joseph Cory）表示，最終的太陽能氣球發電器將運用空氣動力學設計，以抵消風力的影響，並且能最大限度地接受日光。最大的氣球可能跟齊柏林飛艇一樣大。
技術難題
當然，太陽能板氣球發電還有很多挑戰，例如，減輕氣球的重量，處理風的問題，設計最理想的系統把能量傳輸到地面。科學家表示，雖然這項研發還在起步階段，但他們的終極目標，是希望能做出輕便易攜帶，適合個人使用的版本。
