光能創造價值
❶ 人類對太陽能的利用有舉例4種
人類對太陽能的利用有著悠久的歷史。我國早在兩千多年前的戰國時期就知道利用鋼制四面鏡聚焦太陽光來點火;利用太陽能來乾燥農副產品。發展到現代,太陽能的利用已日益廣泛,它包括太陽能的光熱利用,太陽能的光電利用和太陽能的光化學利用等。
還在遠古時期,人們對太陽就很崇拜,因為它能向地球源源不斷地輸送豐富的、潔凈的、免費的能量。單是地球兩天內從太陽接受的能量就比所有已知的化石燃料礦藏所貯存的能量還多。
人類生活離不開能源。現在世界能源的消耗每年增長5%以上,而且目前使用的能源 97%來自藏量有限的礦藏。為了擺脫能源緊張的困境,人們早就嘗試看用種種方法向太陽索取更多的能量。
目前人們利用太陽能的方式有以下幾種:
(1)發展太陽能光電池
一種典型的太陽能電池是單晶硅太陽能電池。1954年最先出現的這種太陽能電池,能把接受到的太陽能的6%轉換成電能,接近蒸汽機的效率。目前的轉換效率已達18%。單晶硅太陽能電池的性能穩定,轉換效率高,體積小,重量輕,很適合作太空航天器上的電源。目前,美國發射的近千顆衛星中,有95%都採用單晶硅太陽能電池作為能源。可是單晶硅太陽能電池製作成本高,價格昂貴,很難普及。1975年以後,無定型半導體材料發展起來,它有希望成為比單晶硅更理想的太陽能電池材料。如美國能量轉換公司製成了一種硅-氟-氫無定形合金半導體,用這種材料做成太陽能電池,既有單晶硅電池工作性能穩定、轉換效率高的優點,又有無定形硅成本低的長處。它們轉換效率最高可以達到25%。因它發出的電價格便宜,和火力發電價格不相上下,為太陽能電池的地面應用展示了光明的前景。
(2)建立太陽能聚光器
利用幾千塊平面鏡能把太陽光反射到巨大的聚焦鏡上,再將光聚焦到太陽灶的工作區域,利用焦點處產生的高溫來發電和作其他用途。我國西藏拉薩市有「日光城」之稱,根據這個原理,在許多賓館、機關單位屋頂上都有這種小型「太陽灶」。一個小型「太陽灶」便能基本保證家庭或賓館的供熱需求。這種方法在日光充足的地方可用。在日光照射不穩定的地方實用價值不高。
(3)發展收集太陽能的儲能材料
科學家們發現,某些化學物質受日光的照射後能吸收光能而暫時改變化合物本身化學結構,在一定條件下,它又能放出熱量而回復到原來的結構。這種儲能材料的發現比在屋頂安裝集熱器,用加熱水的方法採取暖更先進得多了。只是目前儲能材料的儲能指標還不高,所以還不能大規模推廣應用。據有關材料介紹,美國計劃2000年左右,在距離地面36000公里的同步衛星軌道上,建立太陽能電站。這個空間太陽能電站,由140億個太陽能電池在太空組成一個面積為64平方公里的列陣,在那裡把太陽能轉變成直流電能,然後轉換成微波電能,經過微波天線匯聚成微波來發射給地面站。地面站把微波整流成直流電,最後通過高壓直輸電網或再變換成交流電供用戶使用。
目前美國研製的這種空間電站功率為10千兆瓦,相當於10座100萬千瓦的水電站。45個這樣的電站,就可滿足全美國的電力需要。
隨著電力工廠使用的礦物燃料日益短缺緊張和由它造成的環境污染日益加劇,在滿足未來能源無限需要方面,人類對太陽能寄予了極大的希望。我們相信,智慧的人類一定會創造出美好的未來,未來世界的能源將在很大程度上依賴於太陽能。
❷ 當今太陽能發展的成果
20世紀太陽能科技發展的回顧與展望
據記載,人類利用太陽能已有3000多年的歷史。將太陽能作為一種能源和動力加以利用,只有300多年的歷史。真正將太陽能作為「近期急需的補充能源」,「未來能源結構的基礎」,則是近來的事。20世紀70年代以來,太陽能科技突飛猛進,太陽能利用日新月異。回顧和總結本世紀太陽能科技發展的歷程,對21世紀太陽能事業的發展十分有意義,本文對此作了嘗試。
1.歷史回顧
近代太陽能利用歷史可以從1615年法國工程師所羅門•德•考克斯在世界上發明第一台太陽能驅動的發動機算起。該發明是一台利用太陽能加熱空氣使其膨脹作功而抽水的機器。在1615年-1900年之間,世界上又研製成多台太陽能動力裝置和一些其它太陽能裝置。這些動力裝置幾乎全部採用聚光方式採集陽光,發動機功率不大,工質主要是水蒸汽,價格昂貴,實用價值不大,大部分為太陽能愛好者個人研究製造。20世紀的100年間,太陽能科技發展歷史大體可分為七個階段,下面分別予以介紹。
1.1第一階段1900-1920
在這一階段,世界上太陽能研究的重點仍是太陽能動力裝置,但採用的聚光方式多樣化,且開始採用平板集熱器和低沸點工質,裝置逐漸擴大,最大輸出功率達73.64kW,實用目的比較明確,造價仍然很高。建造的典型裝置有:1901年,在美國加州建成一台太陽能抽水裝置,採用截頭圓錐聚光器,功率:7.36kW;1902-1908年,在美國建造了五套雙循環太陽能發動機,採用平板集熱器和低沸點工質;1913年,在埃及開羅以南建成一台由5個拋物槽鏡組成的太陽能水泵,每個長62.5m,寬4m,總採光面積達1250m2。
1.2第二階段(1920-1945)
在這20多年中,太陽能研究工作處於低潮,參加研究工作的人數和研究項目大為減少,其原因與礦物燃料的大量開發利用和發生第二次世界(1935-1945)有關,而太陽能又不能解決當時對能源的急需,因此使太陽能研究工作逐漸受到冷落。
1.3第三階段(1945-1965)
在第二次世界大戰結束後的20年中,一些有遠見的人士已經注意到石油和天然氣資源正在迅速減少,呼籲人們重視這一問題,從而逐漸推動了太陽能研究工作的恢復和開展,並且成立太陽能學術組織,舉辦學術交流和展覽會,再次興起太陽能研究熱潮。在這一階段,太陽能研究工作取得一些重大進展,比較突出的有:1955年,以色列泰伯等在第一次國際太陽熱科學會議上提出選擇性塗層的基礎理論,並研製成實用的黑鎳等選擇性塗層,為高效集熱器的發展創造了條件;1954年,美國貝爾實驗室研製成實用型硅太陽電池,為光伏發電大規模應用奠定了基礎。
此外,在這一階段里還有其它一些重要成果,比較突出的有:1952年,法國國家研究中心在比利牛斯山東部建成一座功率為50kW的太陽爐。1960年,在美國佛羅里達建成世界上第一套用平板集熱器供熱的氨-水吸收式空調系統,製冷能力為5冷噸。1961年,一台帶有石英窗的斯特林發動機問世。在這一階段里,加強了太陽能基礎理論和基礎材料的研究,取得了如太陽選擇性塗層和硅太陽電池等技術上的重大突破。平板集熱器有了很大的發展,技術上逐漸成熟。太陽能吸收式空調的研究取得進展,建成一批實驗性太陽房。對難度較大的斯特林發動機和塔式太陽能熱發電技術進行了初步研究。
1.4第四階段門(1965-1973)
這一階段,太陽能的研究工作停滯不前,主要原因是太陽能利用技術處於成長階段,尚不成熟,並且投資大,效果不理想,難以與常規能源競爭,因而得不到公眾、企業和政府的重視和支持。
1.5第五階段(1973-1980)
自從石油在世界能源結構中擔當主角之後,石油就成了左右經濟和決定一個國家生死存亡、發展和衰退的關鍵因素,1973年10月爆發中東戰爭,石油輸出國組織採取石油減產、提價等辦法,支持中東人民的斗爭,維護本國的利益。其結果是使那些依靠從中東地區大量進口廉價石油的國家,在經濟上遭到沉重打擊。於是,西方一些人驚呼:世界發生了「能源危機」(有的稱「石油危機」)。這次「危機」在客觀上使人們認識到:現有的能源結構必須徹底改變,應加速向未來能源結構過渡。從而使許多國家,尤其是工業發達國家,重新加強了對太陽能及其它可再生能源技術發展的支持,在世界上再次興起了開發利用太陽能熱潮。 1973年,美國制定了政府級陽光發電計劃,太陽能研究經費大幅度增長,並且成立太陽能開發銀行,促進太陽能產品的商業化。日本在1974年公布了政府制定的「陽光計劃」,其中太陽能的研究開發項目有:太陽房、工業太陽能系統、太陽熱發電、太陽電他生產系統、分散型和大型光伏發電系統等。為實施這一計劃,日本政府投入了大量人力、物力和財力。
70年代初世界上出現的開發利用太陽能熱潮,對我國也產生了巨大影響。一些有遠見的科技人員,紛紛投身太陽能事業,積極向政府有關部門提建議,出書辦刊,介紹國際上太陽能利用動態;在農村推廣應用太陽灶,在城市研製開發太陽熱水器,空間用的太陽電池開始在地面應用……。 1975年,在河南安陽召開「全國第一次太陽能利用工作經驗交流大會」,進一步推動了我國太陽能事業的發展。這次會議之後,太陽能研究和推廣工作納入了我國政府計劃,獲得了專項經費和物資支持。一些大學和科研院所,紛紛設立太陽能課題組和研究室,有的地方開始籌建太陽能研究所。當時,我國也興起了開發利用太陽能的熱潮。
這一時期,太陽能開發利用工作處於前所未有的大發展時期,具有以下特點:
(1)各國加強了太陽能研究工作的計劃性,不少國家制定了近期和遠期陽光計劃。開發利用太陽能成為政府行為,支持力度大大加強。國際間的合作十分活躍,一些第三世界國家開始積極參與太陽能開發利用工作。
(2)研究領域不斷擴大,研究工作日益深入,取得一批較大成果,如CPC、真空集熱管、非晶硅太陽電池、光解水制氫、太陽能熱發電等。
(3)各國制定的太陽能發展計劃,普遍存在要求過高、過急問題,對實施過程中的困難估計不足,希望在較短的時間內取代礦物能源,實現大規模利用太陽能。例如,美國曾計劃在1985年建造一座小型太陽能示範衛星電站,1995年建成一座500萬kW空間太陽能電站。事實上,這一計劃後來進行了調整,至今空間太陽能電站還未升空。
(4)太陽熱水器、太陽電他等產品開始實現商業化,太陽能產業初步建立,但規模較小,經濟效益尚不理想
1.6第六階段(1980-1992)
70年代興起的開發利用太陽能熱潮,進入80年代後不久開始落潮,逐漸進入低谷。世界上許多國家相繼大幅度削減太陽能研究經費,其中美國最為突出。
導致這種現象的主要原因是:世界石油價格大幅度回落,而太陽能產品價格居高不下,缺乏競爭力;太陽能技術沒有重大突破,提高效率和降低成本的目標沒有實現,以致動搖了一些人開發利用太陽能的信心;核電發展較快,對太陽能的發展起到了一定的抑製作用。受80年代國際上太陽能低落的影響,我國太陽能研究工作也受到一定程度的削弱,有人甚至提出:太陽能利用投資大、效果差、貯能難、佔地廣,認為太陽能是未來能源,主張外國研究成功後我國引進技術。雖然,持這種觀點的人是少數,但十分有害,對我國太陽能事業的發展造成不良影響。
這一階段,雖然太陽能開發研究經費大幅度削減,但研究工作並未中斷,有的項目還進展較大,而且促使人們認真地去審視以往的計劃和制定的目標,調整研究工作重點,爭取以較少的投入取得較大的成果。
1.7 第七階段(1992- 至今)
由於大量燃燒礦物能源,造成了全球性的環境污染和生態破壞,對人類的生存和發展構成威脅。在這樣背景下,1992年聯合國在巴西召開「世界環境與發展大會」,會議通過了《里約熱內盧環境與發展宣言》,《2I世紀議程》和《聯合國氣候變化框架公約》等一系列重要文件,把環境與發展納入統一的框架,確立了可持續發展的模式。這次會議之後,世界各國加強了清潔能源技術的開發,將利用太陽能與環境保護結合在一起,使太陽能利用工作走出低谷,逐漸得到加強。
世界環發大會之後,我國政府對環境與發展十分重視,提出10條對策和措施,明確要「因地制宜地開發和推廣太陽能、風能、地熱能、潮汐能、生物質能等清潔能源」,制定了《中國21世紀議程》,進一步明確了太陽能重點發展項目。1995年國家計委、國家科委和國家經貿委制定了《新能源和可再生能源發展綱要》(1996- 2010),明確提出我國在1996-2010年新能源和可再生能源的發展目標、任務以及相應的對策和措施。這些文件的制定和實施,對進一步推動我國太陽能事業發揮了重要作用。
1996年,聯合國在辛巴威召開「世界太陽能高峰會議」,會後發表了《哈拉雷太陽能與持續發展宣言》,會上討論了《世界太陽能10年行動計劃》(1996- 2005),《國際太陽能公約》,《世界太陽能戰略規劃》等重要文件。這次會議進一步表明了聯合國和世界各國對開發太陽能的堅定決心,要求全球共同行動,廣泛利用太陽能。
1992年以後,世界太陽能利用又進入一個發展期,其特點是:太陽能利用與世界可持續發展和環境保護緊密結合,全球共同行動,為實現世界太陽能發展戰略而努力;太陽能發展目標明確,重點突出,措施得力,有利於克服以往忽冷忽熱、過熱過急的弊端,保證太陽能事業的長期發展;在加大太陽能研究開發力度的同時,注意科技成果轉化為生產力,發展太陽能產業,加速商業化進程,擴大太陽能利用領域和規模,經濟效益逐漸提高;國際太陽能領域的合作空前活躍,規模擴大,效果明顯。
通過以上回顧可知,在本世紀100年間太陽能發展道路並不平坦,一般每次高潮期後都會出現低潮期,處於低潮的時間大約有45年。太陽能利用的發展歷程與煤、石油、核能完全不同,人們對其認識差別大,反復多,發展時間長。這一方面說明太陽能開發難度大,短時間內很難實現大規模利用;另一方面也說明太陽能利用還受礦物能源供應,政治和戰爭等因素的影響,發展道路比較曲折。盡管如此,從總體來看,20世紀取得的太陽能科技進步仍比以往任何一個世紀都大。
2.太陽能科技進步
太陽能利用涉及的技術問題很多,但根據太陽能的特點,具有共性的技術主要有四項,即太陽能採集、太陽能轉換、太陽能貯存和太陽能傳輸,將這些技術與其它相關技術結合在一起,便能進行太陽能的實際利用。
2.1太陽能採集
太陽輻射的能流密度低,在利用太陽能時為了獲得足夠的能量,或者為了提高溫度,必須採用一定的技術和裝置(集熱器),對太陽能進行採集。集熱器按是否聚光,可以劃分為聚光集熱器和非聚光集熱器兩大類。非聚光集熱器(平板集熱器,真空管集熱器)能夠利用太陽輻射中的直射輻射和散射輻射集熱溫度較低;聚光集熱器能將陽光會聚在面積較小的吸熱面上,可獲得較高溫度,但只能利用直射輻射,且需要跟蹤太陽。
2.1.1平板集熱器
歷史上早期出現的太陽能裝置,主要為太陽能動力裝置,大部分採用聚光集熱器,只有少數採用平板集熱器。平板集熱器是在17世紀後期發明的,但直至1960年以後才真正進行深入研究和規模化應用。在太陽能低溫利用領域,平板集熱器的技術經濟性能遠比聚光集熱器好。為了提高效率,降低成本,或者為了滿足特定的使用要求,開發研製了許多種平板集熱器:
按工質劃分有空氣集熱器和液體集熱器,目前大量使用的是液體集熱器;
按吸熱板芯材料劃分有鋼板鐵管、全銅、全鋁、銅鋁復合、不銹鋼、塑料及其它非金屬集熱器等;
按結構劃分有管板式、扁盒式、管翅式、熱管翅片式、蛇形管式集熱器,還有帶平面反射鏡集熱器和逆平板集熱器等;
按蓋板劃分有單層或多層玻璃、玻璃鋼或高分子透明材料、透明隔熱材料集熱器等。
目前,國內外使用比較普遍的是全銅集熱器和銅鋁復合集熱器。銅翅和銅管的結合,國外一般採用高頻焊,國內以往採用介質焊,199S年我國也開發成功全銅高頻焊集熱器。1937年從加拿大引進銅鋁復合生產線,通過消化吸收,現在國內已建成十幾條銅鋁復合生產線。
為了減少集熱器的熱損失,可以採用中空玻璃、聚碳酸酯陽光板以及透明蜂窩等作為蓋板材料,但這些材料價格較高,一時難以推廣應用。
2.1.2真空管集熱器
為了減少平板集熱器的熱損,提高集熱溫度,國際上70年代研製成功真空集熱管,其吸熱體被封閉在高真空的玻璃真空管內,大大提高了熱性能。將若干支真空集熱管組裝在一起,即構成真空管集熱器,為了增加太陽光的採集量,有的在真空集熱管的背部還加裝了反光板。
真空集熱管大體可分為全玻璃真空集熱管,玻璃七型管真空集熱管,玻璃。金屬熱管真空集熱管,直通式真空集熱管和貯熱式真空集熱管。最近,我國還研製成全玻璃熱管真空集熱管和新型全玻璃直通式真空集熱管。
我國自1978年從美國引進全玻璃真空集熱管的樣管以來,經20多年的努力,我國已經建立了擁有自主知識產權的現代化全玻璃真空集熱管的產業,用於生產集熱管的磁控濺射鍍膜機在百台以上,產品質量達世界先進水平,產量雄居世界首位。
我國自80年代中期開始研製熱管真空集熱管,經過十幾年的努力,攻克了熱壓封等許多技術難關,建立了擁有全部知識產權的熱管真空管生產基地,產品質量達到世界先進水平,生產能力居世界首位。
目前,直通式真空集熱管生產線正在加緊進行建設,產品即將投放市場。
❸ 據記載,人類利用太陽能已有3000多年的歷史。 加上問題補充,這段話的出處是什麼也就是說書名是什麼
這是從一篇叫做《太陽能簡介》的論文中寫到的,原文如下。
太陽能簡介
摘要
太陽能作為一種取之不盡用之不竭的能源,受到世界各國的重視。太陽能廣泛用於發電、製冷、制熱等方面,已經和世界的經濟生活聯系在一起
關鍵詞
太陽能污染硅電池
1. 前言
太陽能(Solar Energy),一般是指太陽光的輻射能量,在現代一般用作發電,是太陽內部或者表面的黑子連續不斷的核聚變反應過程產生的能量。廣義太陽能包括:地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能以及部分潮汐能,化石燃料(如煤、石油、天然氣等)。狹義太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。
太陽能源自太陽。太陽是一個熾熱的氣態球體,它的直徑約為1.39×106km,質量約為2.2×l027t,為地球質量的3.32×105倍,體積是地球的1.3×106倍,平均密度為地球的1/4。太陽作為一個巨大、久遠、無盡的能源。盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量(3.75×10^26KW)的22億分之一,但已高達173,000TW,也就是說太陽每秒鍾照射到地球上的能量就相當於500萬噸煤。
總的說來太陽能具有能量十分巨大、供應時間長、分布廣闊、獲取方便、安全、干凈、不污染環境的優點。但也存在問題:1)能量分散,能量密度低;2)穩定性差,受日夜季候、地理緯度等影響,太陽能不斷地生變化;3)裝置成本過高;4)製造過程中污染嚴重,使用中可能有視覺污染。
我國的太陽能資源和分布廣泛,有著十分豐富的太陽能資源。根據中國氣象科學研究院的研究,有2/3以上國土面積,年日照在2000小時以上,年平均輻射量超過0.6GJ/cm2,各地太陽年輻射量大致在930~2330kW·h/m2之間。
從全國太陽年輻射總量的分布來看,西藏、青海、新疆、內蒙古南部、山西、陝西北部、河北、山東、遼寧、吉林西部、雲南中部和西南部、廣東東南部、福建東南部、海南島東部和西部以及台灣省的西南部等廣大地區的太陽輻射總量很大。
2. 太陽能利用歷史
人類利用太陽能已有3000多年的歷史。將太陽能作為一種能源和動力加以利用,只有300多年的歷史。近代太陽能利用歷史可以從1615年法國工程師所羅門·德·考克斯在世界上發明第一台太陽能驅動的發動機算起。該發明是一台利用太陽能加熱空氣使其膨脹作功而抽水的機器。在1615年~1900年之間,世界上又研製成多台太陽能動力裝置和一些其它太陽能裝置。這些動力裝置幾乎全部採用聚光方式採集陽光,發動機功率 不大,工質主要是水蒸汽,價格昂貴,實用價值不大,大部分為太陽能愛好者個人研究製造。
20世紀太陽能科技發展歷史大體可分為七個階段 :
第一階段(1900-1920)
太陽能研究的重點仍是太陽能動力裝置,但採用的聚光方式多樣化,且開始採用平板集熱器,裝置逐漸擴大,最大輸出功率達73.64kW,實用目的比較明確,造價仍然很高。建造的典型裝置有:
1. 1901年,在美國加州建成一台太陽能抽水裝置;
2. 1902 -1908年,在美國建造了五套雙循環太陽能發動機,採用平板集熱器和低沸點工質;
3. 1913年,在埃及開羅以南建成一台由5個拋物槽鏡組成的太陽能水泵,每個長62.5m,寬4m,總採光面積達1250m2。
第二階段(1920-1945)
在這20多年中,太陽能研究工作處於低潮,參加研究工作的人數和研究項目大為減少,其原因與礦物燃料的大量開發利用和發生第二次世界大戰(1935-1945)有關,太陽能又不能解決當時對能源的急需,因此使太陽能研究工作逐漸受到冷落。
第三階段(1945-1965)
二戰結束後的20年中,一些有遠見的人士注意到石油和天然氣資源正在迅速減少,呼籲人們重視這一問題,從而逐漸推動了太陽能研究工作的恢復和開展。比較突出的研究進展有:
1955年,以色列泰伯等在第一次國際太陽熱科學會議上提出選擇性塗層的基礎理論,並研製成實用的黑鎳等選擇性塗層,為高效集熱器的發展創造了條件;
1954年,美國貝爾實驗室研製成實用型硅太陽電池,為光伏發電大規模應用奠定了基礎。
這一階段里還有其它一些重要成果,比較突出的有:
1952年,法國國家研究中心在比利牛斯山東部建成一座功率為50kW的太陽爐。
1960年,在美國佛羅里達建成世界上第一套用平板集熱器供熱的氨-水吸收式空調系統,製冷能力為5冷噸。
1961年,一台帶有石英窗的斯特林發動機問世。在這一階段里,加強了太陽能基礎理論和基礎材料的研究,取得了如太陽選擇性塗層和硅太陽電池等技術上的重大突破。平板集熱器有了很大的發展,技術上逐漸成熟。太陽能吸收式空調的研究取得進展,建成一批實驗性太陽房。對難度較大的斯特林發動機和塔式太陽能熱發電技術進行了初步研究。
第四階段(1965-1973)
這一階段,太陽能的研究工作停滯不前,主要原因是太陽能利用技術處於成長階段,尚不成熟,並且投資大,效果不理想,難以與常規能源競爭,因而得不到公眾、企業和政府的重視和支持。
第五階段(1973-1980)
「能源危機」(有的稱「石油危機」)在客觀上使人們認識到:現有的能源結構必須徹底改變,應加速向未來能源結構過渡。從而使許多國家,尤其是工業發達國家,重新加強了對太陽能及其它可再生能源技術發展的支持,在世界上再次興起了開發利用太陽能熱潮。
1973年,美國制定了政府級陽光發電計劃,太陽能研究經費大幅度增長,並且成立太陽能開發銀行,促進太陽能產品的商業化。
日本在1974年公布了政府制定的「陽光計劃」,其中太陽能的研究開發項目有:太陽房 、工業太陽能系統、太陽熱發電、太陽電池生產系統、分散型和大型光伏發電系統等。
這一時間太陽能研究領域不斷擴大,研究工作日益深入,取得一批較大成果,如CPC、真空集熱管、非晶硅太陽電池、 光解水制氫、太陽能熱發電等。
太陽熱水器、太陽電他等產品開始實現商業化,太陽能產業初步建立,但規模較小,經濟效益尚不理想。
第六階段(1980-1992)
開發利用太陽能熱潮,進入80年代後逐漸進入低谷。世界上許多國家相繼大幅度削減太陽能研究經費,其中美國最為突出。
導致這種現象的主要原因是:世界石油價格大幅度回落,而太陽能產品價格居高不下,缺乏競爭力;太陽能技術沒有重大突破,提高效率和降低成本的目標沒有實現,以致動搖了一些人開發利用太陽能的信心;核電發展較快,對太陽能的發展起到了一定的抑製作用
第七階段(1992-今)
由於大量燃燒礦物能源,造成了全球性的環境污染和生態破壞,對人類的生存和發展構成威脅。在這樣背景下,1992年聯合國在巴西召開「世界環境與發展大會」,會議通過了《里約熱內盧環境與發展宣言》、《21世紀議程》和《聯合國氣候變化框架公約》等一系列重要文件,把環境與發展納入統一的框架,確立了 可持續發展的模式。這次會議之後,世界各國加強了清潔能源技術的開發,將利用太陽能與環境保護結合在 一起,使太陽能利用工作走出低谷,逐漸得到加強。世界環發大會之後,中國政府對環境與發展十分重視,提出10條對策和措施,明確要「因地制宜地開發和推廣太陽能、風能、地熱能、潮汐能、生物質能等清潔能源」,制定了《中國21世紀議程》,進一步明確 了太陽能重點發展項目。
3. 太陽能利用方式
3.1 光-熱能轉換
光熱轉換是利用太陽輻射加熱物體而獲得熱能的一種太陽能利用方式。常見應用有太陽能熱水器、反射式太陽灶、高溫太陽爐、地膜、大棚、溫室等。
3.1.1集熱器
太陽輻射的能流密度低,在利用太陽能時為了獲得足夠的能量,或者為了提高溫度,必須採用一定的技術和裝置(集熱器),對太陽能進行採集。太陽能集熱器是把太陽輻射能轉換成熱能的設備,它是太陽能熱利用中的關鍵設備。常見有可分為聚光型和非聚光型。
3.1.1.1非聚光型集熱器
非聚光型集熱器常見有平板和真空管集熱器。
平板集熱器
平板集熱器是非聚光類集熱器中最簡單且應用最廣的集熱器。它吸收太陽輻射的面積與採集太陽輻射的面積相等,能利用太陽的直射和漫射輻射。按工質劃分有空氣集熱器和液體集熱器,目前大量使用的是液體集熱器;按吸熱板芯材料劃分有鋼板鐵管、全銅、全鋁、銅鋁復合、不銹鋼、塑料及其它非金屬集熱器等; 按結構劃分有管板式、扁盒式、管翅式、熱管翅片式、蛇形管式集熱器,還有帶平面反射鏡集熱器和逆平板集熱器等;按蓋板劃分有單層或多層玻璃、玻璃鋼或高分子透明材料、透明隔熱材料集熱器等。
目前,國內外使用比較普遍的是全銅集熱器和銅鋁復合集熱器。銅翅和銅管的結合,國外一般採用高頻焊,國內以往採用介質焊,1995年我國也開發成功全銅高頻焊集熱器。1937年從加拿大引進銅鋁復合生產線,通過消化吸收,現在國內已建成十幾條銅鋁復合生產線。 為了減少集熱器的熱損失,可以採用中空玻璃、聚碳酸酯陽光板以及透明蜂窩等作為蓋板材料,但這些材料價格較高,一時難以推廣應用。
真空管集熱器
為了減少平板集熱器的熱損,提高集熱溫度,國際上70年代研製成功真空集熱管,其吸熱體被封閉在高真空的玻璃真空管內,大大提高了熱性能。將若干支真空集熱管組裝在一起,即構成真空管集熱器,為了增加太陽光的採集量,有的在真空集熱管的背部還加裝了反光板。
真空集熱管大體可分為全玻璃真空集熱管,玻璃-U型管真空集熱管,玻璃-金屬熱管真空集熱管,直通式真空集熱管和貯熱式真空集熱管。最近,我國還研製成全玻璃熱管真空集熱管和新型全玻璃直通式真空集 熱管。
我國已經建立了擁有自主知識產權的現代化全玻璃真空集熱管的產業,用於生產集熱管的磁控濺射鍍膜機在百台以上,產品質量達世 界先進水平,產量雄居世界首位。我國自80年代中期開始研製熱管真空集熱管,經過十幾年的努力,攻克了熱壓封等許多技術難關,建立了擁有全部知識產權的熱管真空管生產基地,產品質量達到世界先進水平,生產能力居世界首位。
真空管平板集熱器
它是將單根真空管裝配在復合拋物面反射鏡的底面,兼有平板和固定式聚光的特點,它能吸收太陽光的直射和80%的散射。
3.1.1.2聚光集熱器
聚光集熱器通常由聚光器、吸收器和跟蹤系統三部分組成。其工作原理是,自然陽光經聚光器聚焦到吸收器上,並加熱吸收器內流動的集熱介質,跟蹤系統則根據太陽的方位隨時調節聚光器的位置,以保證聚光器的開口面與人射太陽輻射總是互相垂直的。
在反射式聚光集熱器中應用較多的是旋轉拋物面鏡聚光集熱器(點聚焦)和槽形拋物面鏡聚光集熱器 (線聚焦)。前者可以獲得高溫,但要進行二維跟蹤;後者可以獲得中溫,只要進行一維跟蹤。這兩種聚光集熱 器在本世紀初就有應用,幾十年來進行了許多改進,如提高反射面加工精度,研製高反射材料,開發高可靠性 跟蹤機構等,現在這兩種拋物面鏡聚光集熱器完全能滿足各種中、高溫太陽能利用的要求,但由於造價高,限制了它們的廣泛應用。
3.1.2 太陽能熱水器
基本原理:通過集熱,促使管內水溫高於水箱水溫,熱水比冷水輕,形成對流,最終使水箱中的溫度達到使用所需的溫度。
太陽能熱水器通常由平板集熱器、蓄熱水箱和連接管道組成。按照流體流動的方式分類,可將太陽能熱水器分成三大類:悶曬式、直流式和循環式。
3.1.3 太陽能採暖
太陽能採暖可以分為主動式和被動式兩大類。主動式是利用太陽能集熱器和相應的蓄熱裝置作為熱源來代替常規熱水(或熱風)採暖系統中的鍋爐。被動式則是依靠建築物結構本身充分利用太陽能來達到採暖的目的,因此它又稱為被動式太陽房。
被動式太陽房構造簡單,取材方便,造價便宜,無需維修,有自然的 舒適感,特別適合發展中國家的廣大農村。
主動式太陽房利用集熱器產生的熱水採暖,結構簡單,蓄熱器置於室外,室內又是由地板供暖,故不佔用室內居住面積是這種系統的一大優點。
3.1.4 太陽能乾燥
太陽能乾燥按乾燥器(或乾燥室)獲得能量的方式可分為:
1.集熱器型乾燥器
2.溫室型乾燥器
3.集熱器—溫室型乾燥器
實際中還有集熱器與常規能源、集熱器與儲熱裝置、集熱器與熱泵等各種組合式太陽能乾燥裝置。
集熱器型乾燥器是利用太陽能空氣集熱器,先把空氣加熱到預定溫度後再送入乾燥室,乾燥室視乾燥物品的類型多種多樣,如箱式、窯式、固定床式或流動床式等。
溫室型乾燥器其溫室就是乾燥室,它直接接受太陽的輻射能。
集熱器—溫室型乾燥器則是上述兩種形式的結合。其溫室頂部為玻璃蓋板,待乾燥物品放在溫室中的料盤上,它既直接接受太陽輻射加熱,又依靠來自空氣集熱器的熱空氣加熱。
屬於光熱轉化的還有:太陽能海水淡化、太陽能製冷和空調、太陽能熱動力發電、太陽坑發電技術、太陽能熱推進等。
3.2 光-電轉換
原理是根據光電效應,利用太陽能直接轉化為電能。應用包括為無電場所提供電池,包括移動電源和備用電源、太陽能日用電子產品等。
世界上,1941年出現有關硅太陽電池報道,1954年研製成效率達6%的單晶硅太陽電池,1958年太陽電池應用於衛星供電。在70年代以前,由於太陽電池效率低,售價昂貴,主要應用在空間。70年代以後,對太陽電池材料、結構和工藝進行了廣泛研究,在提高效率和降低成本方面取得較大進展。
目前,世界上太陽電他的實驗室效率最高水平為:單晶硅電池24%(100px2),多晶硅電池18.6%(100px2), InGaP/GaAs雙結電池30.28%(AM1),非晶硅電池14.5%(初始)、12.8(穩定),碲化鎘電池15.8%, 硅帶電池14.6%,二氧化鈦有機納米電池10.96%。
我國於1958年開始太陽電池的研究,40多年來取得不少成果。目前,我國太陽電他的實驗室效率最高水平為:單晶硅電池20.4%(50px×50px),多晶硅電池14.5%(50px×50px)、12%(250px×250px),GaAs電池 20.1%(lcm×cm),GaAs/Ge電池19.5%(AM0),CulnSe電池9%(lcm×25px),多晶硅薄膜電池13.6% (lcm×25px,非活性硅襯底),非晶硅電池8.6%(250px×250px)、7.9%(500px×500px)、6.2%(750px×750px), 二氧化鈦納米有機電池10%(25px×25px)。
由於各種不同材料製成的太陽電池所吸收的太陽光譜是不同的,因此將不同材料的電池串聯起來,就可以充分利用太陽光譜的能量,大大提高太陽電池的效率,因此疊層串聯電池的研究已引起世界各國的重視,成為最有前途的太陽電池。
太陽電池重量輕,無活動部件,使用安全。單位質量輸出功率大,即可作小型電源,又可組合成大型電站。目前其應用已從航天領域走向各行各業,走向千家萬戶,太陽能汽車,太陽能遊艇,太陽能自行車,太陽能飛機都相繼問世,它們中有的已進入市場。然而對人類最有吸引力的是所謂太空太陽站。
3.2.1 太陽空間電站
空間電站實際上是利用太陽能發電的衛星,這些衛星表面覆蓋有太陽能電池板,能夠吸收積聚大量太陽能並將其轉化為電能,通過微波束將電能傳送回地面。
它是由永遠朝向太陽的太陽電池列陣,能把直流電轉換成微波能的微波轉換站,發射微波束能的列陣天線等三部分組成,通過天線以微波形式向地面輸電。在地面上則要建一個面積達幾十平方公里的巨型接受系統。
空間發電有兩大優點:一是可以充分利用太陽能,同時又不會污染環境,二是 不用架設輸電線路,可直接向空中的飛船和飛機提供電力,也可向邊遠的山區、沙漠和孤島送電。科學家預測,一旦建成空間電站,人類可以不斷獲得能源,地球能源利用將產生革命性變化。
問題:一是空間運輸成本問題,按推測,至少空間運輸成本要降低99%才有可能;二是能量轉換的效率問題。
3.2.2 太陽能發電系統
太陽能電源是由太陽能電池發電,經蓄電池貯能,從而給負載供電的一種新型電源,廣泛應用於微波通訊、基站、電台、野外活動、高速公路、也可為無電山區、村莊、海島提供電力。 有以下好處:
1.不必拉設電線,不必挖開馬路,安裝使用方便;
2.一次性投資,可保證二十年不間斷供電(蓄電池一般為5年需更換);
3.免維護,無任何污染。
太陽能電源可分為直流供電系統和交直流供電系統二種。
我們預計太陽能光伏發電在不久的將來將會占據世界能源消費的重要席位,它的發展不但要替代部分常規能源,而且還將成為世界能源供應的主體。預計到2030年,可再生能源的消耗將占總能源消耗比例的30%以上,而太陽能光伏發電在世界總電力供應中的佔有比也將達到10%以上;到2040年,可再生能源消耗將占總能耗的50%以上,太陽能光伏發電將占總電力的20%以上;到21世紀末,可再生能源消耗將占總能耗的80%以上,太陽能發電將佔到60%以上。以上這些數字足以顯示出太陽能光伏產業的發展前景及其在能源領域所佔有的重要地位。根據《可再生能源中長期發展規劃》報道,到2020年,我國將力爭使太陽能發電裝機容量達到1.8GW(百萬千瓦),到2050年將達到600GW(百萬千瓦)。預計到2050年,我國可再生能源的電力裝機將佔全國總電力裝機容量的25%,其中光伏發電裝機將佔到5%。未來十幾年,將是我國太陽能光伏產業發展繼續迅猛的一個階段。
3.3 光-化學能轉化
這種轉換技術包括半導體電極產生電而電解水產生氫,利用氫氧化鈣或金屬氫化物熱分解儲能等形式。太陽能制氫問題解決了,才有真正意義上的氫能利用(包括燃料電池),這將引起時代的變革。
正在研究的太陽能制氫。有以下幾種方式:
1)太陽能電解水制氫。電解水制氫是目前應用較廣且比較成熟的方法,效率較高(75%-85%),但耗電大,用常規電制氫,從能量利用而言得不償失。所以,只有當太陽能發電的成本大幅度下降後,才能實現大規模電解水制氫。
2)太陽能熱分解水制氫 。將水或水蒸汽加熱到3000K以上,水中的氫和氧便能分解。這種方法制氫效率高,但需要高倍聚光器才能獲得如此高的溫度,一般不採用這種方法制氫。
3)太陽能熱化學循環制氫。為了降低太陽能直接熱分解水制氫要求的高溫,發展了一種熱化學循環制氫方法,即在水中加入一種或幾種中間物,然後加熱到較低溫度,經歷不同的反應階段,最終將水分解成氫和氧,而中間物不消耗,可循環使用。熱化學循環分解的溫度大致為900-1200K,這是普通旋轉拋物面鏡聚光器比較容易達到的溫度,其分解水的效率在17.5%-75.5%。存在的主要問題是中間物的還原,即使按99.9%-99. 99%還原,也還要作0.1%-0.01%的補充,這將影響氫的價格,並造成環境污染。
4)太陽能光化學分解水制氫 。這一制氫過程與上述熱化學循環制氫有相似之處,在水中添加某種光敏物質作催化劑,增加對陽光中長波光能的吸收,利用光化學反應制氫。日本有人利用碘對光的敏感性,設計了一套包括光化學、熱電反應的綜合制氫流程,每小時可產氫97升,效率達10%左右。
5)太陽能光電化學電池分解水制氫。1972年,日本本多健一等人利用n型二氧化鈦半導體電極作陽極,而以鉑黑作陰極,製成太陽能光電化學電池,在太陽光照射下,陰極產生氫氣,陽極產生氧氣,兩電極用導線連接便有電流通過,即光電化學電池在太陽光的照射下同時實現了分解水制氫、制氧和獲得電能。這一實驗結果引起世界各國科學家高度重視,認為是太陽能技術上的一次突破。但是,光電化學電他制氫效率很低,僅0.4%,只能吸收太陽光中的紫外光和近紫外光,且電極易受腐蝕,性能不穩定,所以至今尚未達到實用要求。
6)太陽光絡合催化分解水制氫。從1972年以來,科學家發現三聯毗啶釘絡合物的激發態具有電子轉移能力,並從絡合催化電荷轉移反應,提出利用這一過程進行光解水制氫。這種絡合物是一種催化劑,它的作用是吸收光能、產生電荷分離、電荷轉移和集結,並通過一系列偶聯過程,最終使水分解為氫和氧。絡合催化分解水制氫尚不成熟,研究工作正在繼續進行。
7)生物光合作用制氫。40多年前發現綠藻在無氧條件下,經太陽光照射可以放出氫氣;十多年前又發現,蘭綠藻等許多藻類在無氧環境中適應一段時間,在一定條件下都有光合放氫作用。目前,由於對光合作用和藻類放氫機理了解還不夠,藻類放氫的效率很低,要實現工程化產氫還有相當大的距離。據估計,如藻類光合作用產氫效率提高到10%,則每天每平方米藻類可產氫9克分子,用5萬平方公里接受的太陽能,通過光合放氫工程即可滿足美國的全部燃料需要。
3.4 太陽能-生物質能轉換
太陽能-機械能轉換。 20世紀初,俄國物理學家實驗證明光具有壓力。20年代,前蘇聯物理學家提出,利用在宇宙空間中巨大的太陽帆,在陽光的壓力作用下可推動宇宙飛船前進,將太陽能直接轉換成機械能。科學家估計,在未來10~20年內,太陽帆設想可以實現。通常,太陽能轉換為機械能,需要通過中間過程進行間接轉換。
3.5 太陽能利用中的污染
太陽能電池在使用過程中確實具有無排放,無噪音,無能耗的清潔能源稱號,但當今主流卻忽略了太陽能電池光鮮表面背後生產過程中的高污染、高能耗的問題。
一、高污染
主要是生產硅過程中帶來的四氫化硅污染和其它易燃易爆有毒氣體污染和蓄電池帶來的污染。
現太陽能電池90%為晶體硅電池,其原材料為多晶硅,由金屬硅(工業硅)提純而來,目前國內均採用化學法(改良西門子法):先將金屬硅轉變為三氯氫硅,再進行分餾和精餾提純,得到高純度的三氯氫硅 (具有毒性、腐蝕性和易爆炸) 後,最終由氫氣還原而成;這一過程中只有約25%的三氯氫硅傳化成多晶硅,其餘基本直接排放;而污染最嚴重的,則是在還原過程中產生的副產品——四氯化硅(一種腐蝕性極強、難以保存的有毒液體,具有急毒性。由於四氯化硅不能自然降解,如果將四氯化硅傾倒或掩埋,水體將會受到嚴重污染,土地會變成不毛之地)。這還不包括大量氯氣等其它易燃易爆有毒氣體。
每生產1KW太陽能電池板需耗費10Kg多晶硅,產生80Kg以上四氯化硅。而國內能通過氫化還原閉環工藝循環減小四氯化硅排放的僅有一家;而即使通過氫化還原閉環工藝循環,四氯化硅的排放仍到達50%;四氯化硅雖然也是化工原料,但下游的化工廠消化十分有限。國內絕大多數多晶硅生產廠家的四氯化硅少部分以低價賣給下游廠家,一部分存儲,一部分則偷偷掩埋。
這還不包括矽片後期處理的其它輔料。如制絨過程中用到的各種強酸強鹼溶液、擴散使用的三氯氧磷、PECVD中使用的硅烷等,這些輔材的消耗不比主材料少。
由於太陽電池具有時效性,只有陽光照射才會產生電能;所以必須用蓄電池在有陽光時蓄電,無陽光時維持供電。而蓄電池又以鉛酸蓄電池為主,其污染程度是相當大的。
二、高能耗
硅石冶煉為金屬硅、金屬硅提純為多晶硅、多晶矽片處理需要耗費大量的電能,主要集中在硅石冶煉、多晶硅的鑄錠和擴散這幾個流程;每生產1KW太陽能電池板需要耗費5800-6000度電(國內平均數)。我們可以這樣計算:按平均光照時間4小時/天,太陽能電池是壽命為15至20年(按20年),1KW太陽能電池總的發電量為4x365x20=29200KW• h;與耗掉的6000度電相比,其電能再生比只有4.87,這還沒有算上光照效率以及逆變電源的損耗和控制電路的損耗;遠遠低於水電和風電。如果再加上超白玻璃、鋁合金、鋼材、電纜等輔件,其電能再生比是相當低的。
更大的問題是現國內生產的太陽能電池板90%以上用於出口,他國享受清潔能源,而我國卻飽受能耗和污染之苦。
寫在最後
據有關部門對2050年各種一次能源在世界能源構成中所佔的比例預測結果顯示,其構成為:石油0,天然氣13%,煤20%,核能10%,水電5%,太陽能(含風能、生物質能)50%,其它2%,以太陽能為代表的新能源與可再生能源將在可持續發展中發揮重要作用。
中國是世界上最大的煤炭生產國和消費國,煤炭約占商品能源消費結構的76%,已成為中國大氣污染的主要來源。大力開發新能源和可再生能源的利用技術將成為減少環境污染的重要措施。能源問題是世界性的,向新能源過渡的時期遲早要到來。從長遠看,太陽能利用技術和裝置的大量應用,也必然可以制約礦物能源價格的上漲。
參考文獻
1、網路http://ke..com/view/21294.htm
2、太陽能乾燥技術概況及應用前景張璧光
3、太陽能利用與可持續發展姚偉
4、太陽能熱泵系統簡介禚 靜
5、我國太陽能利用進展陸維德 羅振濤
6、我國太陽能資源利用區劃王炳忠
7、太陽能發電尚無經濟可行性葛偉民
❹ 開發利用太陽能的可行性
一.使用太陽能熱水器有什麼好處?
1、太陽能經濟。太陽光是不要錢的,花三、四千元買台太陽能,用上15~20年,省掉許多煤氣費或電費。
2、太陽能安全。不怕煤氣中毒,不怕漏電,除了要小心水太熱被燙傷外,其他都不用操心。
3、太陽能方便。操作簡單,可現實全自動控制、全天候供熱水。
4、太陽能環保。沒有任何廢氣排放,不污染環境,是一種綠色環保節能產品。
二.太陽能
好處:
1.普遍性。
太陽光照射的面積散布在地球大部分角落,僅差入射角不同而造成的光能有異,但至少不會被少數國家或地區壟斷,造成無謂的能源危機。
2.永久性。
太陽的能量極其龐大,科學家計算出至少有六百萬年的期限,對於人類而言,這樣的時間可謂是無限。
3.無污染性。
現今使用最多的礦物能源,其滋生的問題不外是廢物的處理,物體不滅,能源耗竭越多,產生污染也相對增加,太陽能則無危險性及污染性。在人類與自然和平共處的原則下,使用太陽能最不傷和氣,且若設備使用得當,裝置成後所需費用極少,而每年至少可生十的十七次方千瓦的電力。
煤炭、石油等礦物燃料產生的有害氣體和廢渣,而使用太陽能時不會帶來污染,不會排放出任何對環境不良影響的物質,是一種清潔的能源。當然,大量使用太陽能之後,由於太陽能的充分利用,結果會使環境的溫度稍微升高,但這種溫升,不致對環境造成不良影響。
4.太陽能是人類可以利用的最豐富的能源。
據估計,在過去漫長的十一億年當中,太陽只消耗了它本身能量的2%,今後數十億年太陽也不會發生明顯的變化,所以太陽可以作為人類永久性的能源,取之不盡、用之不竭。它給地面照射15分鍾的能量,就足夠全世界使用一年。
5.太陽能安全可性。
核能發電會有核泄漏的危險,一旦核泄漏了便會造成極大的生態危機,而太陽能絕對沒有這種情況,是十分可靠的。
不利:
1.穩定性差。
太陽能受氣候、晝夜的影響很大,到達極不恆定。因此必須有貯存裝置,這不僅增加了技術上的困難,也使造價增加。目前雖然已經製成多種貯存系統,但總是不夠理想,具體應用也有一定困難。
2.裝置成本過高。
雖然到達整個地面太陽能非常巨大,但這種能量非常分散,作為能源,它的密度太低了。因此,太陽能的利用裝置必須具有相當大的面積,才能收集到足夠的功率。但是,面積大,造價就會高。只有當採集能量裝置表面的單位造價相當便宜時,才能經濟合算的使用這太陽能利用器。
3.有人針對太陽能的污染問題提出「目視污染」,意即龐大的太陽能收集器造成視覺上的污染,有此一說。
❺ 太陽能發展趨勢及其前景
我國太陽能發展的前景
國際能源組織對太陽能產業的發展前景進行預測,認為2010-2020年間太陽能光伏發電發展速度復合增長率達到35%,預計2020年太陽能光伏發電量將達到280TWh以上,占當年總發電量的1%,2040年占總發電量的20%,未來太陽能產業的發展前景光明. 2009年我國推出了太陽能屋頂計劃和金太陽示範工程,對國內光伏電站投資提供補貼。太陽能屋頂計劃是對太陽能建築進行補貼,標准為20元/Wp。據測算,該補貼標准大約可以覆蓋相關企業生產成本的30%-50%,大大降低了太陽能光伏發電成本。金太陽示範工程提出對並網光伏發電項目原則上按光伏發電系統及其配套輸配電工程總投資的50%給予補助,偏遠無電地區的獨立光伏發電系統按總投資的70%給予補助。
太陽能發展現狀及其發展前景
摘要:能源是現代社會存在和發展的基石。隨著全球經濟社會的不斷發展,能源消費也相應的持續增長,但是化石能源是不可再生的,所以,在化石能源供應日趨緊張的背景下,大規模的開發和利用可再生能源已成為未來各國能源戰略中的重要組成部分。本文旨在介紹我國太陽能發展的現狀及其發展方向。
關鍵詞:太陽能;清潔能源;化石能源;光伏發電;光熱轉換
0 引言
化石能源是千百萬年前埋在地下的動植物經過漫長的地質年代形成的,所以。隨著時間的推移,化石能源的稀缺性越來越突顯,且這種稀缺性也逐漸在能源商品的價格上反應出來。而且,化石能源在利用的過程中還會帶來一系列的諸如溫室效應,粉塵,酸雨等環境問題。而在全球的能源消費結構中化石能源的比例達到87%,在我國,化石能源的比例竟然達到了92%![1]所以,在化石能源供應日趨緊張的背景下,大規模的開發和利用可再生能源已成為未來各國能源戰略中的重要組成部分。
1. 太陽能的優點
在諸如風能,水利能,潮汐能,太陽能等各種新型清潔能源中,有很多專家學者都對太陽能青眼有加。
首先太陽能具有普遍性:太陽光普照大地,沒有地域的限制無論陸地或海洋,無論高山或島嶼,都處處皆有,可直接開發和利用,且勿須開采和運輸。其次太陽能有無害害性,開發利用太陽能不會污染環境,它是最清潔的能源之一,在環境污染越來越嚴重的今天,這一點是極其寶貴的。
其次太陽能總量十分巨大:每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當於130萬億噸煤,而據世界能源會議統計,世界已探明可採煤炭儲量共計15980億噸,預計還可開采200年,全世界可開採的化石能源總量相當於33730億噸原煤,所以可以說太陽能其總量屬現今世界上可以開發的最大能源。
還有最重要的長久性:根據目前太陽產生的核能速率估算,氫的貯量足夠維持上百億年,而地球的壽命也約為幾十億年,從這個意義上講,可以說太陽的能量是用之不竭的。因此,太陽能的大規模開發利用是面向未來,實現可持續發展的必然選擇。
2 我國太陽能資源的現狀
我國土地遼闊,幅員廣大,在中國廣闊富饒的土地上,有著十分豐富的太陽能資源。全國各地太陽年輻射為3340MJ/m2~8400MJ/m2,中值為5852MJ/m2。從中國太陽能總量的分布來看,西部地區由於地理位置較好,太陽輻射總量很大。我國各省的太陽能資源分布如下表一所示。[2]
3 我國太陽能的發展現狀
目前,我國利用太陽能的方式大多都是太陽能光熱轉換和光電轉換兩大種類,例如,太陽熱水器、太陽灶、太陽房、太陽能乾燥、太陽能溫室、太陽能製冷與空調、太陽能發電及光伏發電系統等。
太陽能光熱轉換
太陽能光熱轉換是指將太陽光直接或通過聚光照射於集熱器上,使光能直接轉化為熱能。目前主要用於太陽能熱水器和太陽熱能發電。
在光熱轉換方面,截至2007年底,中國太陽能熱水器產量達2300萬平方米,總保有量達億平方米,佔世界的55%,成為全球太陽能熱水器生產和使用第一大國,且擁有完全自主知識產權,技術居國際領先水平。這種跡象表明,我國正在向太陽能時代邁進!為了促進太陽能熱水系統的推廣應用,國家制定的可再生能源發展規劃明確提出了太陽能熱水系統發展目標,2010年太陽能熱水系統運行保有量要達到1.5億平方米,2020年要達到3億平方米。[3]
表1 中國太陽能輻射量分布
分 類
輻射量
分布
一類地區
6 680 - 8 400MJ / m2
寧夏北部、甘肅北部、新疆東部、青海西部和西藏西部等
二類地區
5 850 - 6 680MJ / m2
河北西北部、山西北部、內蒙古南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部和新疆南部等
三類地區
5 000 - 5 850MJ / m2
山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、雲南、陝西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、蘇北、皖北、台灣西南部等
四類地區
4 200 - 5 000MJ / m2
湖南、湖北、廣西、江西、浙江、福建北部、廣東北部、陝南、蘇北、皖南以及黑龍江、台灣東北部等
五類地區
3 350 - 4 200MJ / m2
四川、貴州兩省
但是,太陽能熱水器的發展也存在諸多問題。大部分的使用為用戶自發行為,其系統的安裝基本上沒有經過設計,完全由產品供應商負責處理,結果是各自為陣,雜亂無章,在影響建築外觀的同時存在各種不安全隱患。由於上述原因,大面積推廣受到嚴重阻礙,有些城市甚至由政府出面禁止在建築物上安裝。我國太陽能利用長期處於較低水平,制約了發展,不規范安裝破壞了建築結構和功能,對防水和承重等問題留下隱患,屋頂所有權存在爭議,後期物業管理,維護也很不方便,自行安裝的不規范,造成防風與避雷等安全隱患很多。
太陽能光電轉換
太陽能的光電轉換是指太陽的輻射能光子通過半導體的光伏效應原理進行光電轉換,通常叫做「光生伏打效應」,太陽電池就是利用這種效應製成的。在光電轉換方面,我們人類大多採用
1.改善環境
通過使用新能源來替代化石能源,可以減少因燃燒化石能源而造成的二氧化碳和煙塵排放量,給環境造成的損失。光復發電不產生傳統發電技術帶來的污染物排放和安全問題,沒有廢棄或噪音污染。
2.節省空間
光復發電是一種簡單的低風險技術,集合可以安裝在任何有光的地方。這意味著在公共、私人和工業建築的屋頂和牆面上都有廣泛的安裝潛力。在運行中,這個系統還可以降低建築的受熱,增加通風。光復還可以作為隔聲板裝在公路兩側。光復在提供大量電力供應的同時,避免佔用更多的土地。
3.增加就業
光伏發電能夠提供重要的就業機會。安裝階段創造大量的就業產生在(安裝工人、零售商和服務工程師),租金地方經濟發展。根據歐洲光伏發電行業信息顯示,生產每兆瓦光伏產品大約產生10 個就業機會,安裝每兆瓦光伏系統創造大約33 個就業機會。批發和間接供應可提供3-4 個就業崗位,研究領域提供1-2 個就業機會。所以在整個產業鏈中可提供50 個就業機會。在未來幾十年,隨著規模的擴大,自動設備的使用,這些數據會有所降低。但是,光伏發電產業不僅僅是一個資金密集型產業,同時也是一個勞動密集型產業。目前我過光伏技術及產業的就業總人數近萬。到2020 年將達到10 萬人左右。按照中或電力專家的研究,2050 年,光伏發電行業將達到裝機容量10 億KWp,年生產和安裝1 億KWp,就業人口將超過500 萬人。[4]
4提供農村電力
光伏發電系統結實耐用,易於安裝和具有靈活性等特徵,使其可滿足世界任何地方的農村電力需求。
我國太陽能光電轉換方面的成就
光伏產業出現了較快發展,太陽能電池組件的生產 能力和實際產量有了較快增加,性能也不斷提高。近幾年,隨著科研能力的提升和政府對光伏發電的深 入認識,在國際光伏市場巨大潛力的推動下,我國光伏產業正以每年30%的速度增長,2005年底國內光伏電池生 產能力已達200MW以上,實驗室光伏電池的效率已達21%,可商業化光伏組件效率達14—15%,電池效率10—13%。太陽能光伏電池生產成本隨之逐年大 幅下降,這對國內太陽能市場走向壯大與成熟起到了決定作用。到2005年,國內光伏發電的總裝機達到了7萬千瓦。 建成商業化的兆瓦級太陽能電站作好准備。2007年5月,國家先進能源技術領域「十一五」863重點項目「太陽能熱發電技術及系統示範」課題在河海大學宣告啟動。該項目由中科院電工所、河海大學等單位聯合承擔,分「太陽能塔式熱發電系統總體設計技術及系統集成」等五個研究課題。中科院電工所、河海大學等單位將在5年內突破一系列關鍵技術,建成擁有自主知識產權的l兆瓦太陽能熱發電示範工程。[5]
1.多晶硅瓶頸
在太陽能發電設備生產量高速增長的拉動下,太陽能發電設備的主要原料多晶硅需求也快速增長。由於太陽能產業目前每年超過30%的增長效應對多晶硅的強勁需求,加上技術門檻較高,限制多晶硅產量,多晶磚供需缺口較大。我國電子行業和光伏行業每年需要的多晶硅在3000~5000噸之間,然而我國自己生產的多晶硅只能滿足其中的l0%左右,另外的90%要依靠進口來解決。由於各廠家在國際市場上搶購多晶硅,使得多晶硅的價格幾倍於正常價格,造成國際市場多晶硅價格飛漲,其價格已完全背離了它的實際價值,這是一個極不正常的現象,極大地制約了我國太陽能光伏產業和電子產業的相應發展。供應緊張帶來的是多品種價格高企,這種情況在2010年前都難以改變。[6]
2.政策扶持瓶頸
盡管我國的《可再生能源法》早已在2006年1月1日正式生效。法令明確提出,「國家鼓勵單位和個人安裝和使用太陽能光伏發電系統等太陽能利用系統」,也已原則性地規定了「國家財政設立可再生能源發展專項資金」、「金融機構可以提供有財政貼息的優惠貸款」等鼓勵政策,但相應的具有可操作性的措施,如《上網電價法》遲遲不能出台,以至於各地提出的太陽能光伏發電計劃大多為示範項目,離市場化的大規模推廣還很遙遠。目前電網公司只接受風電和生物質發電。《上網電價法》可以法規形式把可再生能源的「潛在市場」變成「現實市場」,使可再生能源發、電因成本過高而不具市場競爭力的技術,變成一種具有市場競爭能力的產業,引進市場機制,起到促進快速發展、快速降低成本,形成良性循環,最終實現能源的可持續發展。
3.成本仍然太高
限制國內應用的主要問題還是太陽能發電的成本太高.目前太陽能發電每度成本約3.5元,與生物質發電(沼氣發電)、風電、水電以及傳統煤電相比確實昂貴,制約了中國太陽能發電市場增長。目前天威英利的產品90%以上出口到國外,只有不到l0%在國內,主要應用於通信基站、西北地區的戶用系統及高速公路交通警示燈等。太陽能光伏電池以及原材料多晶硅的生產,都屬於高污染、高能耗行業。污染、能耗在國內,清潔、低能耗在國外,這難免讓不少人感覺中國光伏產業有些尷尬。可在國內真正要使用清潔能源,又覺得太貴,太陽能發電至今不能並入電網。如果國內市場能做起來,無論對硅材料、新型高效太陽能電池的研發企業還是生產企業都是一個好消息。畢竟單單依靠國外市場的風險很大。
4 促進我國太陽能產業更好發展的措施
雖然,上文提到我國太陽能產業發展迅猛,取得了可喜的成績,但是我們仍然要高度重視阻礙我國太陽能事業發展的障礙,並努力去解決它。具體的,針對上述提到的問題,我提出以下方案:
太陽能目前僅僅只能應用於通信、信號電源和偏遠地區的電力供應,如果技術瓶頸進一步突破,則很可能使光伏能源被更大規模推廣,這樣對太陽能電量需求將很難用常規增長去估量。作為太陽能光伏電池的主要原料,我國95%的高純多晶硅材料依賴進口,而且其技術基本上被國外壟斷,這一問題已經成為我國發展太陽能光伏產業的最大瓶頸。這是因為我們沒有重視多晶硅技術的自主研發,科技投入的機制不合理,造成了現在的被動局面。
太陽能發展與這種技術瓶頸很不相稱的是,我國卻是石英砂礦的出產大國,在海南島等地擁有大量的礦產資源,在世界冶金級硅的產量中我國就佔了三分之一,而這些原始的硅材料卻大部分出口到了國外。目前,我國多晶硅材料的年產量僅60噸左右,硅材料的短缺就造成了太陽電池生產成本居高不下,成了制約我國光伏產業發展的「攔路虎」。
目前國內太陽能市場之所以難以得到政策和民眾的支持,其根本原因還在於太陽能發電的高昂成本,而這則與我國多晶硅技術的落後有著直接的因果關系。根據這種認識,技術瓶頸已經成為制約中國整個太陽能行業的根本因素。
太陽能發展在我國長期以來對科技自主創新的支持力度不夠,科研投入太少,政府往往認為這個產業已經出現了產品,走向了市場,就不需要國家再繼續投入科研經費了。其實,由於硅材料嚴重短缺的制約,缺乏國家的相關政策支持,光伏發電產業並沒有真正與市場接軌,而企業看不到利潤空間也不會積極支持這個產業。因此,國家要加大對光伏發電的科研投入,出台相關的政策來支持其發展。
❻ 現代人宇科學:光能是什麼
人宇科學簡述
人宇科學是引領人類社會快速走向共產主義世界大同的科學,也是思維科學、愛心科學,是人類獲得健康、幸福、長壽的科學,是讓人心想事成的科學,這是任何人通過認真學習、實踐人宇科學必然的收獲,世界大同——也是人宇科學最終一定會完成的使命。
每一位有幸接觸、走進人宇科學的人,若想收獲如上(健康、幸福、長壽,心想事成)的果實,首先需要明白人宇科學的本質、目的、偉大意義,明白自身心願的達成與科學的本質、科學的偉大意義之間有著怎樣的內在的關聯。若想對這二者之間的內在關聯有個清晰的認識,需先了解什麼是人宇科學;人宇科學是如何創建形成的;人宇科學的科學理論和哲學理論及偉大意義;人宇科學的本質及基本特性;學習人宇科學的目的;高級人類如何管理地球讓人類及人們疾病,苦難的根源;幫助人們健康長壽,心想事成的技術手段及物質基礎;高級人類和地球人類對話的方式及快速獲得宇宙能量和智慧信息的方法。
一、什麼是人宇科學
人宇科學是研究人類(包括地球人類和高級智慧人類)的起源演化,探索宇宙的奧秘,揭示人和社會、地球及宇宙自然界發生、發展及其相互規律的科學。人宇科學的核心是高級生命學說(又叫高級智慧人類學說)。而高級智慧人類(又叫偉大祖先)的思想核心是全心全意為人民服務。對地球人類的偉大祖先——高級智慧人類的由來、思想、光能高科技,以及人宇科學的機理原理、科理、哲理,《人宇特能應用研究》(原著)、《人宇科技研究應用(六章本)》、《原著輔導》和《人宇哲學》(一)中都有輪廓性的介紹,這些書籍都是人宇學員的必修內容,是人宇科學高級生命學說的重要組成部分之一。
人宇科學的另一個重要的組成部分,就是揭示地球人類和高級智慧人類之間關系及地球人類怎樣在高級智慧人類的引導幫助下從遠古進化至今天,又如何在高級智慧人類光能高科技的全控下繼續進化發展到未來,並最終成為地球上更加高級更加文明的新新人類。這部分內容可以通過學習《轉基因信息理論匯編》、《新人宇哲學》的內容獲得豐厚的知識。
二、人宇科學的創建形成
人宇科學是在高級智慧人類利用光能高科技手段,一步步的引導、激發、考驗、幫助下,張維祥老師歷經12年時間(指的是張老師從研究到形成文字上報國家有關部門)的艱辛探索,大膽設想,科學唯物地邏輯演繹、推理、實踐下揭示形成的。整個研究發現應用的過程,主要有如下三方面的突破:
1、第一個突破:通過「鬼推磨」的研究,發現了外能外力非線性光磁波的存在
2、第二個突破:通過「籮寫字」發現了高級智慧生命(又名高級智慧人類,偉大祖先)的存在,進而突破了達爾文猿變人的進化論
3、第三個突破:有聲對話。
人宇科學的本質:通過高級人類引導揭示的人宇科學的偉大意義,告訴每一位人宇學員,人宇科學既不是醫院,也不是解困所,是一所人宇大學。科學的宗旨就是為未來大同社會培育品德高尚,善良無私的共產主義新人。所以,人宇科學中有一句名言:「祛病是手段,育人是目的。」
❼ 太陽能的原理
太陽能是由太陽內部氫原子發生氫氦聚變釋放出巨大核能而產生的,來自太陽的回輻射能量。人類所需答能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。植物通過光合作用釋放氧氣、吸收二氧化碳,並把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來。
煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動植物經過漫長的地質年代演變形成的一次能源。地球本身蘊藏的能量通常指與地球內部的熱能有關的能源和與原子核反應有關的能源。
(7)光能創造價值擴展閱讀:
太陽能的優點:
1、普遍:太陽光普照大地,沒有地域的限制,無論陸地或海洋,無論高山或島嶼,都處處皆有,可直接開發和利用,便於採集,且無須開采和運輸。
2、無害:開發利用太陽能不會污染環境,它是最清潔能源之一,在環境污染越來越嚴重的今天,這一點是極其寶貴的。
3、巨大:每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當於130萬億噸煤,其總量屬現今世界上可以開發的最大能源。
4、長久:根據太陽產生的核能速率估算,氫的貯量足夠維持上百億年,而地球的壽命也約為幾十億年,從這個意義上講,可以說太陽的能量是用之不竭的。
❽ 太陽光如何利用
據記載,人類利用太陽能已有近3000多年的歷史。但將太陽能作為一種能源和動力加以利用,只有300多年的歷史。真正將太陽能作為「近期急需的補充能源」、「未來能源結構的基礎」、則是近來的事。20世紀70年代以來,太陽能科技突飛猛進,太陽能利用日新月異。近代太陽能利用歷史可以從1615年法國工程師所羅門·德·考克斯在世界上發明第一台太陽能驅動的發動機算起。該發明是一台利用太陽能加熱空氣使其膨脹做功而抽水的機器。在1615~1900年之間,世界上又研製成多台太陽能動力裝置和一些其他太陽能裝置。這些動力裝置幾乎全部採用聚光方式採集陽光,發動機功率不大,工質主要是水蒸氣,價格昂貴,實用價值不大,大部分為太陽能愛好者個人研究製造。
太陽能一般指太陽光的輻射能量。在太陽內部進行的由「氫」聚變成「氦」的原子核反應,不停地釋放出巨大的能量,並不斷向宇宙空間輻射能量,這種能量就是太陽能。太陽內部的這種核聚變反應,可以維持幾十億至上百億年的時間。太陽向宇宙空間發射的輻射功率為3.8×1023千瓦的輻射值,其中二十億分之一到達地球大氣層。到達地球大氣層的太陽能,30%被大氣層反射,23%被大氣層吸收,其餘的到達地球表面,其功率為800000億千瓦,也就是說太陽每秒鍾照射到地球上的能量就相當於燃燒500萬噸煤釋放的熱量。平均在大氣外每平方米面積每分鍾接受的能量大約1367瓦。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源,如風能、化學能、水的勢能等。狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。
太陽能利用的優點是:
(1)普遍:太陽光普照大地,沒有地域的限制。無論陸地或海洋,無論高山或島嶼,處處皆有,可直接開發和利用,且無須開采和運輸。
(2)無害:開發利用太陽能不會污染環境,它是最清潔的能源之一。在環境污染越來越嚴重的今天,這一點是極其寶貴的。
(3)巨大:每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當於130萬億噸標煤,其總量屬現今世界上可以開發的最大能源。
(4)長久:根據目前太陽產生的核能速率估算,氫的貯量足夠維持上百億年,而地球的壽命大約還有幾十億年。從這個意義上講,可以說太陽的能量是用之不竭的。
缺點有:
(1)分散性:到達地球表面的太陽輻射的總量盡管很大,但是能流密度很低。平均說來,北回歸線附近,夏季在天氣較為晴朗的情況下,正午時太陽輻射的輻照度最大,在垂直於太陽光方向1平方米面積上接收到的太陽能平均有1000瓦左右;若按全年日夜平均,則只有200瓦左右。而在冬季大致只有一半,陰天一般只有1/5左右,這樣的能流密度是很低的。因此,在利用太陽能時,想要得到一定的轉換功率,往往需要面積相當大的一套收集和轉換設備,造價較高。
(2)不穩定性:由於受到晝夜、季節、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制,以及晴、陰、雲、雨等隨機因素的影響,所以,到達某一地面的太陽輻照度既是間斷的,又是極不穩定的,這給太陽能的大規模應用增加了難度。為了使太陽能成為連續、穩定的能源,從而最終成為能夠與常規能源相競爭的替代能源,就必須很好地解決蓄能問題,即把晴朗白天的太陽輻射能盡量貯存起來,以供夜間或陰雨天使用,但目前蓄能也是太陽能利用中較為薄弱的環節之一。
(3)效率低和成本高:目前太陽能利用的發展水平,有些方面在理論上是可行的,技術上也是成熟的。但有的太陽能利用裝置,因為效率偏低,成本較高,總的來說,經濟性還不能與常規能源相競爭。在今後相當長一段時期內,太陽能利用的進一步發展,主要受到經濟性的制約。
太陽能幾大產品介紹
太陽能熱水器
太陽能熱水器是利用太陽的能量將水從低溫度加熱到高溫度的裝置,是一種熱能產品。太陽能熱水器是由全玻璃真空集熱管、儲水箱、支架及相關附件組成,把太陽能轉換成熱能主要依靠玻璃真空集熱管。集熱管受陽光照射面溫度高,集熱管背陽面溫度低,而管內水便產生溫差反應,利用熱水上浮冷水下沉的原理,使水產生微循環而達到所需熱水。
太陽能電池
太陽能發電方式有兩種,一種是光—熱—電轉換方式,另一種是光—電直接轉換方式。
(1) 光—熱—電轉換方式。通過利用太陽輻射產生的熱能發電,一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換成工質的蒸氣,再驅動汽輪機發電。前一個過程是光—熱轉換過程;後一個過程是熱—電轉換過程,與普通的火力發電一樣。太陽能熱發電的缺點是效率很低而成本很高,估計它的投資至少要比普通火電站貴5~10倍。一座1000兆瓦的太陽能熱電站需要投資20億~25億美元,平均1千瓦的投資為2000~2500美元。因此,目前只能小規模地應用於特殊的場合,而大規模利用在經濟上很不合算,還不能與普通的火電站或核電站相競爭。
(2) 光—電直接轉換方式。該方式是利用光電效應,將太陽輻射能直接轉換成電能,光—電轉換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由於光生伏特效應而將太陽光能直接轉化為電能的器件,是一個半導體光電二極體,當太陽光照到光電二極體上時,光電二極體就會把太陽的光能變成電能,產生電流。當許多個電池串聯或並聯起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。太陽能電池是一種大有前途的新型電源,具有永久性、清潔性和靈活性三大優點:太陽能電池壽命長,只要太陽存在,太陽能電池就可以一次投資而長期使用;與火力發電、核能發電相比,太陽能電池不會引起環境污染;太陽能電池可以大中小並舉,大到百萬千瓦的中型電站,小到只供一戶用的太陽能電池組,這是其他電源無法比擬的。
太陽能空調
太陽能空調是利用先進的超導傳熱貯能技術,集成了太陽能、生物質能、超導地源製冷系統的優點,最新研發成功的一種高效節能的冷暖空調系統。該系統的核心技術採用了專業設計的超導復合能量儲存轉換器,它的輸入端可以連接到太陽能集熱板、生物質熱能發生器、超導地源低溫製冷系統。它的輸出端與室內超導冷暖分散系統相連接。所有的連接設備,均採用溫控系統集中自動控制,是冬季採暖、夏季製冷的節能環保產品。
太陽能汽車
太陽能發電在汽車上的應用,將能夠有效降低全球環境污染,創造潔凈的生活環境,隨著全球經濟和科學技術的飛速發展,太陽能汽車作為一個產業已經不是一個神話。燃燒汽油的汽車是城市中一個重要的污染源,汽車排放的廢氣包括二太陽能汽車
氧化硫和氮氧化物都會引致空氣污染,影響我們的健康。現在各國的科學家正致力開發產生較少污染的電動汽車,希望可以取代燃燒汽油的汽車。但由於現在各大城市的主要電力都是來自燃燒化石燃料的,使用電動汽車會增加用電的需求,即間接增加發電廠釋放的污染物。有鑒於此,一些環保人士就提倡發展太陽能汽車,使用太陽能電池把光能轉化成電能,電能會在電池中存起備用,用來推動汽車的電動機。由於太陽能車不用燃燒化石燃料,所以不會放出有害物。據估計,如果由太陽能汽車取代燃汽車輛,每輛汽車的二氧化碳排放量可減少43%~54%。知識點
核聚變
核聚變是指由質量小的原子,主要是指氘或氚,在一定條件下(如超高溫和高壓),發生原子核互相聚合作用,生成新的質量更重的原子核,並伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應形式。
❾ 太陽能光伏發電的趨勢如何
太陽能光伏發電的趨勢很好。
太陽能光伏發電在不遠的將來會占據世界能源消費的重要回席位,不答但要替代部分常規能源,而且將成為世界能源供應的主體。
預計到2030年,可再生能源在總能源結構中將佔到30%以上,而太陽能光伏發電在世界總電力供應中的佔比也將達到10%以上。
(9)光能創造價值擴展閱讀:
太陽能光伏發電的特點:
太陽能光伏發電是根據光生伏特效應原理,利用太陽電池將太陽光能直接轉化為電能。不論是獨立使用還是並網發電,光伏發電系統主要由太陽電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成,它們主要由電子元器件構成,但不涉及機械部件。
太陽能光伏發電系統由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池(組)組成。如輸出電源為交流220V或110V,還需要配置逆變器。太陽能光伏發電系統應用非常廣泛,光伏系統應用的基本形式可分為兩大類:獨立發電系統和並網發電系統。