核能清洁吗
变来变去的能源宝藏
电火花为何能引爆粉尘
你知道吗
2004年1月8日，辽宁昌图“12·30”爆炸事故国务院联合调查组副组长、安全监管局监察专员贺黎光向新华社记者独家披露，经过对爆炸事故进行的现场勘查、调查取证、技术鉴定和分析论证，爆炸事故的直接原因已经查明。
贺黎光说:“这起事故的直接原因是，由于非防爆电气设备产生的电火花引起混药间粉尘爆燃，迅速引发混药间、造粒间、烘干间药物及仓库原料的连续爆炸。”截至1月8日，这起重特大爆炸事故已经造成38人死亡，另有33人受伤，2000余平方米的生产车间、库房被炸毁，直接经济损失577万元。电火花引爆无可厚非，可是粉尘也能燃烧不成?
物理原理
这个过程是怎么发生的呢?原来在生产过程中先是电能转化为内能，从而产生了电火花;电火花引起粉尘、药物、原料爆炸时，是化学能转化成内能。
延伸阅读
下面我们介绍些粉尘爆炸的知识。凡是呈细粉状态的固体物质均称为粉尘。能燃烧和爆炸的粉尘叫做可燃粉尘;浮在空气中的粉尘叫悬浮粉尘;沉降在固体壁面上的粉尘叫沉积粉尘。现已发现以下七类物质的粉尘具有爆炸性:金属(如镁粉、铝粉)、煤炭、粮食(如小麦、淀粉)、饲料(如血粉、鱼粉)、农副产品(如棉花、烟草)、林产品(如纸粉、木粉)、合成材料(如塑料、染料)。
(1)粉尘爆炸的条件
可燃粉尘爆炸应具备三个条件:粉尘本身具有爆炸性;粉尘必须悬浮在空气中并与空气混合到爆炸浓度;有足以引起粉尘爆炸的热能源。
和气体爆炸相比，粉尘爆炸所要求的最小引燃能较大，达10毫焦耳，为气体爆炸的近百倍。因此，一个足够强度的热能源也是形成粉尘爆炸的必要条件之一。
粉尘爆炸
(2)粉尘爆炸的过程
第一步:悬浮粉尘在热源作用下迅速地被干馏或汽化而产生可燃气体。
第二步:可燃气体与空气混合而燃烧。
第三步:燃烧产生的热量从燃烧中心向外传递，引起邻近的粉尘进一步燃烧。如此循环下去，反应速度不断加快，最后形成爆炸。
(3)粉尘爆炸的特点
①具有二次爆炸的可能。粉尘初始爆炸的气浪可能将沉积的粉尘扬起，形成爆炸性尘云，在新的空间再次产生爆炸，这叫二次爆炸。这种连续爆炸会造成严重的破坏。
②粉尘爆炸感应期长，达数十秒，为气体的数十倍。
③粉尘爆炸可能产生两种有毒气体:一种是一氧化碳，另一种是爆炸物质(如塑料等)自身分解产生的毒性气体。
(4)影响粉尘爆炸的因素
①物理性质和化学性质。物质的燃烧热越大，则其粉尘的爆炸危险性也越大，例如煤、碳、硫的粉尘等;越易氧化的物质，其粉尘越易爆炸，例如镁、氧化亚铁、染料等;越易带电的粉尘越易引起爆炸。粉尘在生产过程中，由于互相碰撞、摩擦等作用，产生的静电不易散失，造成静电积累，当达到某一数值后，便出现静电放电。静电放电火花能引起火灾和爆炸事故。
粉尘爆炸还与其所含挥发物有关。如煤粉中当挥发物低于10%时，就不再发生爆炸。因而焦炭粉尘没有爆炸危险性。
②颗粒大小。粉尘的表面吸附空气中的氧，颗粒越细，吸附的氧就越多，因而越易发生爆炸。而且，发火点越低，爆炸下限也越低。随着粉尘颗粒的直径的减小，不仅化学活性增加，而且还容易带上静电。
③粉尘的浓度。与可燃气体相似，粉尘爆炸也有一定的浓度范围，也有上下限之分。但在一般资料中多数只列出粉尘的爆炸下限，因为粉尘的爆炸上限较高。
可否见过鼠大如猪
你知道吗
核污染是指由于各种原因产生核泄漏甚至核爆炸而引起的放射性污染。其危害范围大，对周围生物破坏极为严重，持续时期长，事后处理危险复杂。1986年苏联的切尔诺贝利核电站发生核泄漏事故，导致不少动植物畸形变种。据报道，一只由巴沙科夫等率领的科学考察组，身穿严密的防辐射罩衣，手持高性能自动手枪，来到受污染最严重的地区考察。
当他们来到一间破烂不堪的粮仓时，突然发现一群“肥猪”向他们奔来。这群肥猪浑身呈灰褐色，尖尖的嘴巴，盈盈的胡须，拖着长而无毛的细尾巴，体长近一米，行动非常敏捷，它们奔到科学家面前，立即形成包围圈，贪婪的小眼睛虎视眈眈。巴沙科夫等人定睛一看，它们十分像老鼠。可是老鼠怎么大如肥猪?
哥斯拉，一个由核辐射引发变异而出现的恐怖怪兽
物理原理
仔细想想，这些老鼠应该是由于核辐射而畸变，奇怪的是当他们扳动手枪射杀时，这些核老鼠的行为习性也发生了变化，它们毫不畏惧，不仅不逃跑，反而争先恐后地抢食起同伴的尸体来。多可怕的核污染!
延伸阅读
我们来了解下核电的知识及其核污染的危害性。核电虽然是目前最新式、最“干净”，且单位成本最低的一种电力资源，但由可能的核泄漏事故造成的核污染，却也给人类带来了前所未有的灾难。
原子弹、氢弹在爆炸时会产生极高的温度和穿透性很强的辐射，为人类带来巨大的灾难。我们讲的核污染并不是核爆炸时产生的瞬间核辐射直接造成的破坏，而是指爆炸时产生的大量放射性核素所带来的影响，即剩余核辐射对人的危害。
核爆炸产生的放射性核素可以对周围产生很强的辐射，形成核污染。放射性沉降物还可以通过食物链进入人体，在体内达到一定剂量时就会产生有害作用。人会出现头晕、头疼、食欲不振等症状。
在切尔诺贝利事故中受到核污染的患者
迄今为止，除了切尔诺贝利核泄漏事故以外，英国北部的塞拉菲尔核电站、美国的布朗斯菲尔德核电站和三喱岛核电站都发生过核泄漏事故。除此之外，在世界海域还发生过多次核潜艇事故。这些散布在陆地、空中和沉睡在海底的核污染给人类和环境带来的危害远不是报道的数字能够描述的。因为核辐射的潜伏期长达几十年，发展下去会出现白细胞和血小板减少等症状。如果超剂量的放射性物质长期作用于人体，就能使人患上肿瘤、白血病及遗传障碍。
放射性物质不仅沉降在爆炸点附近，还能飘落到非常遥远的地方，而且它对环境的辐射污染时间相当长，几千年甚至上万年都不会消失。
我们的炼金术士——氢
你知道吗
炼金术是寻求长生的灵丹妙方，是人类受到一切诱惑中的最大诱惑。有史以来，人类就曾希望自己长生，并且做过种种的尝试。在所有的尝试中，炼金术士的幻想和技艺是被应用得最普遍的。为什么称氢为炼金术士呢?
当今世界开发新能源迫在眉睫，原因是目前所用的能源如石油、天然气、煤，均属不可再生资源，地球上存量有限，而人类生存又时刻离不开能源，所以必须寻找新的能源。
氢能是一种二次能源，它是通过一定的方法利用其他能源制取的，而不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采、几乎完全依靠化石燃料。随着化石燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天会枯竭。这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源。莫非氢就是这样一种在常规能源危机和开发新的二次能源的同时出现，人们期待的新的二次能源?
物理原理
时至今日，氢能的利用已有长足进步。自从1965年美国开始研制液氢发动机以来，相继研制成功了各种类型的喷气式和火箭式发动机。美国的航天飞机已成功使用液态氢作燃料。我国长征2号、3号也使用液氢作燃料。利用液态氢代替柴油，用于铁路机车或一般汽车的研制也十分活跃。氢汽车靠氢燃料、氢燃料电池运行也是沟通电力系统和氢能体系的重要手段。
目前，世界各国正在研究如何大量而廉价地生产氢。利用太阳能来分解水是一个主要研究方向。在光的作用下将水分解成氢气和氧气，关键在于找到一种合适的催化剂。如今世界上有50多个实验室在进行研究，至今尚未有重大突破，但它孕育着广阔的前景。
发展氢能源，将向建立一个美好、无污染的新世界迈出重要一步。
氢的电解
在众多的新能源中，氢能将会成为21世纪最理想的能源。这是因为，在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下，氢气产生的能量最多，而且它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境;而煤和石油燃烧生成的是二氧化碳和二氧化硫，可分别产生温室效应和酸雨。煤和石油的储量是有限的，而氢主要存于水中，燃烧后唯一的产物也是水，可源源不断地产生氢气，永远不会用完。
氢是一种无色的气体。燃烧1克氢能释放出142千焦耳的热量，是汽油发热量的3倍。氢的重量特别轻，它比汽油、天然气、煤油都轻多了，因而携带、运送方便，是航天、航空等高速飞行交通工具最合适的燃料。氢在氧气里能够燃烧，氢气火焰的温度可高达2 500℃，因而人们常用氢气切割或者焊接钢铁材料。
在大自然中，氢的分布很广泛。水就是氢的大“仓库”，其中含有11%的氢。泥土里约有1.5%的氢;石油、煤炭、天然气、动植物体内等都含有氢。氢的主体是以化合物水的形式存在的，而地球表面约70%为水所覆盖，储水量很大，因此可以说，氢是“取之不尽、用之不竭”的能源。如果能用合适的方法从水中制取氢，那么氢将是一种价格相当便宜的能源。
氢的用途很广，适用性强。它不仅能用作燃料，而且金属氢化物具有化学能、热能和机械能相互转换的功能。例如，储氢金属具有吸氢放热和吸热放氢的本领，可将热量储存起来，作为房间内取暖和空调使用。
氢作为气体燃料，首先被应用在汽车上。1976年5月，美国研制出一种以氢作燃料的汽车;后来，日本也研制成功一种以液态氢为燃料的汽车; 70年代末期，前联邦德国的奔驰汽车公司已对氢气进行了试验，他们仅用了5千克氢，就使汽车行驶了110千米。
用氢作为汽车燃料，不仅干净，在低温下容易发动，而且对发动机的腐蚀作用小，可延长发动机的使用寿命。由于氢气与空气能够均匀混合，完全可省去一般汽车上所用的汽化器，从而可简化现有汽车的构造。更令人感兴趣的是，只要在汽油中加入4%的氢气，用它作为汽车发动机燃料，就可节油40%，而且无需对汽油发动机做多大的改进。
氢气在一定压力和温度下很容易变成液体，因而将它用于铁罐车、公路拖车或者轮船运输都很方便。液态氢既可用作汽车、飞机的燃料，也可用作火箭、导弹的燃料。美国飞往月球的“阿波罗”号宇宙飞船和我国发射人造卫星的“长征”运载火箭，都是用液态氢作燃料的。
另外，使用氢燃料电池还可以把氢能直接转化成电能，使氢能的利用更为方便。目前，这种燃料电池已在宇宙飞船和潜水艇上得到使用，效果不错。当然，由于成本较高，一时还难以普遍使用。
现在世界上氢的年产量约为3600万吨，其中绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取的，这就得消耗本来就很紧缺的矿物燃料;另有4%的氢是用电解水的方法制取的，但消耗的电能太多，很不划算。因此，人们正在积极探索研究制氢的新方法。
随着太阳能研究和利用的发展，人们已开始利用阳光分解水来制取氢气。在水中放入催化剂，在阳光照射下，催化剂便能激发光化学反应，把水分解成氢和氧。例如，二氧化钛和某些含钌的化合物，就是较适用的光水解催化剂。人们预计，一旦当更有效的催化剂问世时，水中取“火”——制氢就成为可能，到那时，人们只要在汽车、飞机等油箱中装满水，再加入光水解催化剂，那么，在阳光照射下，水便能不断地分解出氢，成为发动机的能源。
20世纪70年代，人们用半导体材料钛酸锶作光电极，金属铂作暗电极，将它们连在一起，然后放入水里，通过阳光的照射，就在铂电极上释放出氢气，而在钛酸锶电极上释放出氧气，这就是我们通常所说的光电解水制取氢气法。
科学家们还发现，一些微生物也能在阳光作用下制取氢。人们利用在光合作用下可以释放氢的微生物，通过氢化酶诱发电子，把水里的氢离子结合起来，生成氢气。苏联的科学家们已在湖沼里发现了这样的微生物，他们把这种微生物放在适合它生存的特殊器皿里，然后将微生物产生出来的氢气收集在氢气瓶里。这种微生物含有大量的蛋白质，除了能放出氢气外，还可以用于制药和生产维生素，以及用它作牧畜和家禽的饲料。现在，人们正在设法培养能高效产氢的这类微生物，以适应开发利用新能源的需要。
引人注意的是，许多原始的低等生物在新陈代谢的过程中也可放出氢气。例如，许多细菌可在一定条件下放出氢。日本已找到一种叫做“红鞭毛杆菌”的细菌，就是个制氢的能手。在玻璃器皿内，以淀粉作原料，掺入一些其他营养素制成的培养液，就可培养出这种细菌，这时，在玻璃器皿内便会产生出氢气。这种细菌制氢的效能颇高，每消耗5毫升的淀粉营养液，就可产生出25毫升的氢气。
美国宇航部门准备把一种光合细菌——红螺菌带到太空中去，用它放出的氢气作为能源供航天器使用。这种细菌的生长与繁殖很快，而且培养方法简单易行，既可在农副产品废水废渣中培养，也可以在乳制品加工厂的垃圾中培育。
对于制取氢气，有人提出了一个大胆的设想:将来建造一些为电解水制取氢气的专用核电站。譬如，建造一些人工海岛，把核电站建在这些海岛上，电解用水和冷却用水均取自海水。由于海岛远离居民区，所以既安全，又经济。制取的氢和氧，用铺设在水下的通气管道输入陆地，以便供人们随时使用。
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氢燃料电池技术，一直被认为是利用氢能，解决未来人类能源危机的终极方案。上海一直是中国氢燃料电池研发和应用的重要基地，包括上汽、上海神力、同济大学等企业和高校，也一直在从事研发氢燃料电池和氢能车辆。随着中国经济的快速发展，汽车工业已经成为中国的支柱产业之一。2007年中国已成为世界第三大汽车生产国和第二大汽车市场。与此同时，汽车燃油消耗也达到8000万吨，约占中国石油总需求量的1/4。在能源供应日益紧张的今天，发展新能源汽车已迫在眉睫，用氢能作为汽车的燃料无疑是最佳选择。
虽然燃料电池发动机的关键技术基本已被突破，但是还需要更进一步对燃料电池产业化技术进行改进、提升，使产业化技术成熟。这个阶段需要政府加大研发力度的投入，以保证中国在燃料电池发动机关键技术方面的水平和领先优势。这包括对掌握燃料电池关键技术的企业在资金、融资能力等方面予以支持。除此之外，国家还应加快对燃料电池关键原材料、零部件国产化、批量化生产的支持，不断整合燃料电池各方面优势，带动燃料电池产业链的延伸。同时政府还应给予相关的示范应用配套设施，并且对燃料电池相关产业链予以培育等，以加快燃料电池车示范运营相关的法规、标准的制定和加氢站等配套设施的建设，推动燃料电池汽车的载客示范运营。有政府的大力支持，氢能汽车一定能成为朝阳产业。
阳光如何变成能量呢
你知道吗
太阳能，一般指太阳光的辐射能量。在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应，不停地释放出巨大的能量，并不断向宇宙空间辐射能量，这种能量就是太阳能。太阳内部的这种核聚变反应，可以维持几十亿至上百亿年的时间。太阳向宇宙空间发射的辐射功率为3.8×1023千瓦的辐射值，其中二十亿分之一到达地球大气层。到达地球大气层的太阳能，30%被大气层反射，23%被大气层吸收，其余的到达地球表面，其功率为800 000亿千瓦，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃烧500万吨煤释放的热量。平均在大气外每平方米面积每分钟接受的能量大约1 367瓦。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能、化学能、水的势能等等。狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。但是这么多的能量我们怎么收集起来加以利用呢?
物理原理
人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在2000多年前的战国时期，就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火、利用太阳能来干燥农副产品。发展到现代，太阳能的利用已日益广泛，它包括太阳能的光热利用、光电利用和光化学利用等。太阳能的利用有光化学反应被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电是一种新兴的可再生能源利用方式。
太阳能电池阵列
使用太阳能电池，通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能;使用太阳能热水器，利用太阳光的热量加热水，并利用热水发电;利用太阳能进行海水淡化。现在，太阳能的利用还不很普及，利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题，但是太阳能电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用的，主要是硅光电池在吸收太阳所发射出来的光能。硅光电池主要是从沙子里提炼出来的，由贝尔实验室开发太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1 367瓦/米2，地球赤道的周长为40 000千米，从而可计算出，地球获得的能量可达173 000特瓦。在海平面上的标准峰值强度为1千瓦/米2，地球表面某一点24小时的年平均辐射强度为0.20千瓦/米2，相当于有102 000特瓦的能量，人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源(地热能资源除外)。虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。
尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的二十二亿分之一，但已高达173 000特瓦，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃烧500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染，为人类创造了一种新的生活形态，使人类社会进入一个节约能源、减少污染的时代。
太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电能的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如:单晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化镓、硒铟铜等，它们的发电原理基本相同。现以晶体为例描述光发电的过程。
P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P－N结。当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了跃迁，成为自由电子，在P－N结两侧集聚形成了电位差。当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是光子能量转换成电能的过程。
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就目前来说，人类直接利用太阳能还处于初级阶段，主要有太阳能集热器、太阳能热水系统、太阳能暖房、太阳能发电等方式。
太阳能集热器
太阳能热水器装置通常包括太阳能集热器、储水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要热交换器和膨胀槽以及发电装置以备电厂不能供电之需。太阳能集热器(solar collector)在太阳能热系统中，接受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置。按传热工质可分为液体集热器和空气集热器。按采光方式可分为聚光型和聚光型集热器两种。另外还有一种真空集热器。一个好的太阳能集热器应该能用20～30年。自从大约1980年以来所制作的集热器更应维持40～50年且很少进行维修。
太阳能热水系统
早期最广泛的太阳能应用即用于将水加热，现今全世界已有数百万太阳能热水装置。
太阳能热水系统的主要元件包括收集器、储存装置及循环管路三部分。此外，可能还有辅助的能源装置(如电热器等)以供应无日照时使用，另外尚可能有强制循环用的水，以控制水位或控制电动部分或温度的装置以及接到负载的管路等。依照循环方式，太阳能热水系统可分两种:
1.自然循环式
此种型式的储存箱置于收集器上方。水在收集器中接受太阳辐射的加热，温度上升，造成收集器及储水箱中水温不同而产生密度差，因此引起浮力，此一热虹吸现象，促使水在储水箱及收集器中自然流动。由于密度差的关系，水流量与收集器的太阳能吸收量成正比。此种型式因不需循环水，维护甚为简单，故已被广泛采用。
太阳能热水器
2.强制循环式
热水系统用水，使水在收集器与储水箱之间循环。当收集器顶端水温高于储水箱底部水温若干度时，控制装置将启动水使水流动。水入口处设有止回阀以防止夜间水由收集器逆流，引起热损失。由此种型式的热水系统的流量可得知(由来自水的流量可知)，容易预测性能，亦可推算在若干时间内的加热水量。如在同样设计条件下，其较自然循环方式具有可以获得较高水温的长处，但因其必须利用水，故有水电力、维护(如漏水等)以及控制装置时动时停，容易损坏水等问题存在。因此，除非是大型热水系统或需要较高水温的情形才选择强制循环式，一般大多用自然循环式热水器。
暖房
利用太阳能作房间冬天暖房之用，在许多寒冷地区已使用多年。因寒带地区冬季气温甚低，室内必须有暖气设备。若欲节省大量化石能源的消耗，设法应用太阳辐射热。大多数太阳能暖房使用热水系统，亦有使用热空气系统。太阳能暖房系统是由太阳能收集器、热储存装置、辅助能源系统及室内暖房风扇系统所组成，其过程乃太阳辐射热传导，经收集器内的工作流体将热能储存，再供热给房间。至于辅助热源则可装置在储热装置内、直接装设在房间内或装设于储存装置及房间之间等不同设计。当然亦可不用储热双置而直接将热能用到暖房的直接式暖房设计，或者将太阳能直接用于热电或光电方式发电，在加热房间，或透过冷暖房的热装置方式供作暖房使用。最常用的暖房系统为太阳能热水装置，其将热水通至储热装置之中(固体、液体或相变化的储热系统)，然后利用风扇将室内或室外空气驱动至此储热装置中吸热，在把此热空气传送至室内;或利用另一种液体流至储热装置中吸热，当热流体流至室内，在利用风扇吹送被加热空气至室内，而达到暖房效果。
太阳能发电
直接将太阳能转变成电能，并将电能存储在电容器中，以备需要时使用。
太阳能离网发电系统
太阳能离网发电系统包括: 1.太阳能控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，太阳能控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，太阳能控制器要控制蓄电池不被过度放电，保护蓄电池。控制器的性能不好时，对蓄电池的使用寿命影响很大，并最终影响系统的可靠性。2.太阳能蓄电池组的任务是贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。3.太阳能逆变器负责把直流电转换为交流电，供交流负荷使用。太阳能逆变器是光伏风力发电系统的核心部件。由于使用地区相对落后、偏僻，维护困难，为了提高光伏风力发电系统的整体性能，保证电站的长期稳定运行，对逆变器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源发电成本较高，太阳能逆变器的高效运行也显得非常重要。
太阳能离网发电系统主要产品分类: A.光伏组件 B.风机 C.控制器 D.蓄电池组 E.逆变器 F.风力/光伏发电控制与逆变器一体化电源
太阳能并网发电系统
可再生能源并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能，通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。
太阳能发电
因为直接将电能输入电网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用可再生能源所发出的电力，减小能量损耗，降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源，降低整个系统的负载缺电率。同时，可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。并网发电系统是太阳能风力发电的发展方向，代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。
太阳能并网发电系统主要产品分类: A.光伏并网逆变器B.小型风力机并网逆变器C.大型风力机变流器(双馈变流器，全功率变流器)
可怕的沙尘暴
你知道吗
沙尘暴是沙暴和尘暴两者兼有的总称，是指强风把地面大量沙尘物质吹起卷入空中，使空气特别混浊，水平能见度小于1千米的严重风沙天气现象。其中沙暴是指大风把大量沙粒吹入近地层所形成的挟沙风暴;尘暴则是大风把大量尘埃及其他细粒物质卷入高空所形成的风暴。
沙尘暴
从全球范围来看，沙尘暴天气多发生在内陆沙漠地区，源地主要有非洲的撒哈拉沙漠，北美中西部和澳大利亚也是沙尘暴天气的源地之一。1933～1937年由于严重干旱，在北美中西部就发生过著名的碗状沙尘暴。亚洲沙尘暴活动中心主要在约旦沙漠、巴格达与海湾北部沿岸之间的下美索不达米亚、阿巴斯附近的伊朗南部海滨，稗路支到阿富汗北部的平原地带。苏联的中亚地区哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦及土库曼斯坦都是沙尘暴频繁(≥15次/年)影响区，但其中心在里海与咸海之间沙质平原及阿姆河一带。
我国西北地区由于独特的地理环境，也是沙尘暴频繁发生的地区，主要源地有古尔班通古特沙漠、塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠和毛乌素沙漠等。那么，沙尘暴这可怕的天气是怎么形成的呢?它有什么危害?防治办法是什么呢?
物理原理
让我们好好认识下这可怕的天气吧!
成因:有利于产生大风或强风的天气形势，有利的沙、尘源分布和有利的空气不稳定条件都是沙尘暴或强沙尘暴形成的主要原因。强风是沙尘暴产生的动力，沙、尘源是沙尘暴的物质基础，不稳定的热力条件是利于风力加大、强对流发展，从而夹带更多的沙尘，并卷扬得更高。
除此之外，前期干旱少雨，天气变暖，气温回升，是沙尘暴形成的特殊的天气气候背景;地面冷锋前对流单体发展成云团或飑线是有利于沙尘暴发展并加强的中小尺度系统;有利于风速加大的地形条件即狭管作用，是沙尘暴形成的有利条件之一。
物理机制:在极有利的大尺度环境、高空干冷急流和强垂直风速、风向切变及热力不稳定层结条件下，引起锋区附近中小尺度系统生成、发展，加剧了锋区前后的气压、温度梯度，形成了锋区前后的巨大压温梯度。在动量下传和梯度偏差风的共同作用下，使近地层风速陡升，掀起地表沙尘，形成沙尘暴或强沙尘暴天气。
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沙尘暴给国民经济建设和人民生命财产安全造成严重的损失和极大的危害。沙尘暴危害主要在以下几个方面:
1.生态环境恶化
出现沙尘暴天气时，狂风裹的沙石、浮尘到处弥漫，凡是经过的地区空气浑浊，呛鼻迷眼，患呼吸道等疾病的人数增加。如1993年5月5日发生在金昌市的强沙尘暴天气，监测到的室外空气含尘量为1016毫米/立方厘米，室内为80毫米/立方厘米，超过国家规定的生活区内空气含尘量标准的40倍。
2.生产生活受影响
沙尘暴天气携带的大量沙尘蔽日遮光，天气阴沉，造成太阳辐射减少，几个小时到十几个小时恶劣的能见度，容易使人心情沉闷，工作学习效率降低。轻者可使大量牲畜患染呼吸道及肠胃疾病，严重时将导致大量“春乏”牲畜死亡、刮走农田沃土、种子和幼苗。沙尘暴还会使地表层土壤风蚀、沙漠化加剧，覆盖在植物叶面上厚厚的沙尘，影响植物正常的光合作用，造成农作物减产。
3.生命财产损失
1993年5月5日，发生在甘肃省金昌、威武、民勤、白银等地的强沙尘暴天气，受灾农田253.55万亩，损失树木4.28万株，造成直接经济损失达2.36亿元，死亡50人，重伤153人。2000年4月12日，永昌、金昌、威武、民勤等地强沙尘暴天气，据不完全统计，仅金昌、威武两地直接经济损失达1534万元。
沙尘暴给人们的出行带来不便
4.交通安全(飞机、汽车等交通事故)
沙尘暴天气经常影响交通安全，造成飞机不能正常起飞或降落，使汽车、火车车厢玻璃破损、停运或脱轨。
沙尘暴的危害虽然甚多，但整个沙尘暴的过程却也是自然生态系所不能或缺的部分。这又是怎么一回事呢?
例如澳洲的赤色沙暴中所夹带来的大量铁质已证明是南极海浮游生物重要的营养来源，而浮游植物又可消耗大量的二氧化碳，以减缓温室效应的危害，因此沙暴的影响层级并非全为负面。
或许在另一层面来说，沙尘暴也许也是地球为了应对环境变迁的一种症候，就像我们感冒了会发生咳嗽是为了排除气管中的废物一样。为研究沙尘暴提供塔斯曼海养分以及其他诸多效应等，澳洲曾汇集了许多气候学者。他们发现澳洲沙尘暴的红色石英沉积物也可在新西兰找到，并且还肥沃了新西兰的土地。因此澳洲沙尘暴所造成的养分损失却可造成新西兰土地的养分收获。而像夏威夷当地肥沃的土壤沉积物，根据分析资料也可证明有许多的养料成分也是来自遥远的欧亚大陆内部。正因为两地相隔万里，普通的风无法把内陆的尘埃吹到这么遥远的地方，因此正是沙尘暴把细小却包含养分的尘土携上3000米高空，穿越大洋，再如播种一般把它们撒下来。
科学家还发现，除了夏威夷群岛，地球上最大的绿肺——亚马孙盆地的雨林也得益于沙尘暴，它的一个重要的养分来源也是空中的沙尘。沙尘暴能把盘石变得葱葱郁郁的秘密在于沙尘气溶胶含有铁离子等有助于植物生长的成分。此外由于沙尘暴多诞生在干燥高盐碱的土地上，沙尘暴所挟带的一些土粒当中也经常带有一些碱性的物质，所以往往可以减缓沙尘暴附近沉降区的酸雨作用或土壤酸化作用。
中国科学院大气物理研究所的王自发先生曾说:“沙尘暴的确降低了酸雨的酸性。沙尘及其土壤粒子的中和作用使中国北方降水的pH值增加0.8～2.5，韩国增加0.5～0.8，日本增加0.2～0.5。如果没有沙尘的作用，那么，很多北方地区的酸雨危害要严重得多。”也因此，沙尘暴虽然危害甚大，却也是地球自然生态当中的一个必经的过程，因为自人类有史以来，便有沙尘暴的出现。只是我们应该更积极地找寻异常沙尘暴频率发生的机制，以真正解决异常气候变迁对环境的危害性。
一指之力能否威力无比
你知道吗
多米诺骨牌实际上是中国古代的“牌九”。据记载，18世纪流传到意大利后，人们利用牌九上面的点数来做一些拼图游戏，后来一个意大利人好奇地把骨牌竖起来，逐渐发展成了原始的“多米诺”。多米诺骨牌效应可以产生巨大的能量。
物理原理
这种效应的物理原理是:骨牌竖着时，重心较高，倒下时重心下降，倒下过程中，将其重力势能转化为动能，它倒在第二张牌上，这个动能就转移到第二张牌上，第二张牌将第一张牌转移来的动能和自己倒下过程中由本身具有的重力势能转化来的动能之和，再传到第三张牌上……所以每张牌倒下的时候，具有的动能都比前一块牌大，因此它们的速度一个比一个快，也就是说，它们依次推倒的能量一个比一个大。
多米诺骨牌
大不列颠哥伦比亚大学物理学家A·怀特海德曾经制作了一组骨牌，共13张，第一张最小，长9.53毫米，宽4.76毫米，厚1.19毫米，还不如小手指甲大。以后每张体积扩大1.5倍，这个数据是按照一张骨牌倒下时能推倒一张1.5倍体积的骨牌而选定的。最大的第13张长61毫米，宽30.5毫米，厚7.6毫米，牌面大小接近于扑克牌，厚度相当于扑克牌的20倍。把这套骨牌按适当间距排好，轻轻推倒第一张，必然会波及第13张。第13张骨牌倒下时释放的能量比第一张骨牌倒下时整整要扩大20多亿倍，因为多米诺骨牌效应的能量是按指数形式增长的。若推倒第一张骨牌要用0.024微焦，倒下的第13张骨牌释放的能量达到51焦。可见多米诺骨牌效应产生的能量的确令人瞠目。
不过A·怀德特毕竟没有制作第13张骨牌，因为它将高达415米，是纽约帝国大厦高度的两倍。如果真有人制作了这样的一套骨牌，那摩天大厦就会在一指之力下被轰然推倒!
延伸阅读
多米诺骨牌效应不免让人想起了巨大威力的链式反应，那么什么是链式反应呢?
链式反应示意图
一个铀核在一个中子作用下发生裂变，如果裂变时放出两个次级中子，这两个次级中子又引起两个铀核发生裂变，放出四个次级中子，这四个中子再引起四个铀核发生裂变……如此下去，反应的规模将自动地变得越来越大，一幅铀核链式反应的图景立即展现在我们面前，它吸引了多少科学家啊!
当中子轰击质量数为235的铀核时，铀核会分裂成大小相等的两部分，在释放大量能量的同时产生几个新的中子，这些中子又轰击其他铀核而引起裂变，裂变就会持续进行下去，这就是链式反应。
链式反应释放的能量如果不加控制就会发生爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的。如果用人工的方法进行控制，让其平稳的释放能量，就可以被我们和平利用，例如用来发电。氢弹是利用氘氚原子核的聚变反应瞬间释放巨大能量来起杀伤破坏作用的。正在研究的受控热核聚变反应装置也应用了这一基本原理，它与氢弹的最大不同是其释放能量是可以被控制的。
核能清洁吗
你知道吗
近半个世纪以来，人类一方面发展核能，另一方面，到现在为止，没有任何国家找到安全、永久处理高放射性核废料的办法。核能一方面具有许多优点，如体积小而能量大，核能比化学能大几百万倍，作为缓和世界能源危机的一种经济有效的措施，堪称清洁能源，另一方面又经常发生核爆炸、泄露等事故，并且其产生的巨大核废料难以处理，那么我们还能不能称之为一种清洁能源呢?
物理原理
首先，核能发电消耗的燃料比化石燃料消耗的物质要少得多。铀核裂变是现在核电站中最常见的形式，氢的同位素氘、氚核聚变反应是现在试验堆采用的形式，因而铀、氘、氚也就成为最主要的核能燃料。由于单位物质中的核能比化学能大的多，1克铀235完全发生核裂变后放出的能量相当于燃烧2.5吨煤所产生的能量。1公升海水里(含30毫克氘)提取出的氘，在完全的聚变反应中可释放相当于燃烧300公升汽油的能量，氘的发热量相当于同等煤的2000万倍。因而同样发电核能消耗的物质就比化石燃料要少得多。例如，1台100万千瓦核电机组，每年需要更换约50个燃料组件、合25吨左右核燃料，只需要27卡车就能运送，而同等装机容量的煤电站则需要300万吨煤，要用5万节车皮来装。1座100万千瓦的核聚变电站，每年耗氘量只需304千克。显然核能还可以缓解交通运输压力。
其次，利用反应堆产生的能量直接供热，也有十分广阔的市场。例如，建设一座20万千瓦的低温供热堆，每年消耗二氧化铀仅1吨，它可以为500万平方米的建筑供暖。而为同样建筑面积供暖的锅炉，每年需要烧煤30万吨。以装机容量1000千瓦的燃煤电厂和核电厂相比，两者发电量分别为55亿度和56亿度，燃煤电厂要排放二氧化碳588万吨、二氧化硫4.4万吨，氧化氮2.2万吨以及近万吨烟尘、45万吨的灰渣。核电厂上述五种污染物排放量为零。显然，核能发电对环境的影响很小，不产生污染环境的硫、氮氧化物，不释放温室效应的二氧化碳气体。
另外，核电占地相对较少。100万千瓦核电占地中仅相当于风电的5%。对于获得同样单位能量的原料来说，铀的采掘量远远小于煤炭的采掘量，也就是说其占地和对环境的影响，包括对自然地貌的破坏也要小得多。美国洛克菲勒大学的环保专家在分析比较了风能、太阳能、生物能这些可再生能源以及核能对自然的单位面积破坏情况后，最终得出的结论与人们想象的恰好相反，即与这些可再生能源相比，核能更绿色;从单位面积的能源产出看，核能更比这些可再生能源有着难以比拟的优势。
因此，在还没有找到新的干净替代能源以前，核能发电是唯一能大量提供电、而又不排放温室效应气体的发电方式。