线上裸眼3D科普 | 风力发电和太阳能发电

数千年前，人类就学会了利用太阳的能量晾晒、取火，利用风的能量推动帆船、碾磨谷物。1767年， 瑞士科学家贺瑞斯发明了第一台太阳能集热器。1887年， 第一台风力发电机在美国诞生。然而，由于利用效率低，这两种能源最初并没有得到有效开发。直到20世纪70年代能源危机爆发之后，人们开始大力开发可再生的清洁能源，功率达数百千瓦的大型风力发电机才出现，太阳能也才真正开始被用来发电。

风力发电

为了保证高效运转，风力发电机需要安装在年平均风速大于6米/秒的地区，而且风向必须稳定，日变化和季节变化小。因此，风力发电站大多建在海岸线附近或平坦开阔的高海拔地区。风力发电站通常要安装数千台风力发电机，运转时噪音大，因此需远离居民区。

风力发电机

齿轮箱:也称增速箱。风轮机的转速很低，而发电机发电所需的转速高，因此必须增速。在齿轮箱中，低速轴上的大齿轮在风轮机带动下慢速转动，驱动与之嵌合的小齿轮。小齿轮由于直径小，转速会更快，风轮机的低转速就转换成了高转速。

风轮机:风轮机的叶片在风力的推动下转动。根据目前的技术，当风速约为每秒三米(微风速度)时，风轮机就能转动运行。

太阳能发电

太阳的核心温度高达1500万度，压力相当于3000亿个大气压。这种环境能使太阳内部的氢原子核聚合，生成氦原子核，并释放出巨大能量，以电磁辐射的形式向宇宙空间发射。太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤燃烧产生的热量。

太阳能发电的两种方式

1.太阳能光发电

包括光伏发电、光化学发电等多种方式，其中光伏发电是当今太阳能光发电的主流，它利用光伏效应将太阳能直接转化为电能，它也是当今太阳能发电的主要形式。

2.太阳能热发电

利用太阳能集热系统将太阳辐射转化为热能，然后和传统火力发电一样，产生蒸汽推动汽轮机转动，带动发电机发电。