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八羊数字营销??2017-08-09??网站建设??

太阳能(solar energy),是指太阳的热辐射能(参见热能传播的三种方式:辐射)LPL下注官网,主要表现就是常说的太阳光线LPL下注官网LPL下注官网。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源LPL下注官网。

自地球上生命诞生以来,就主要以太阳提供的热辐射能生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件LPL下注官网,并作为制作食物的方法,如制盐和晒咸鱼等LPL下注官网。在化石燃料日趋减少的情况下,太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分,并不断得到发展LPL下注官网。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式LPL下注官网LPL下注官网,太阳能发电是一种新兴的可再生能源LPL下注官网。广义上的太阳能也包括地球上的风能LPL下注官网、化学能、水能等LPL下注官网。

技术原理

太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的LPL下注官网LPL下注官网,来自太阳的辐射能量LPL下注官网。

人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。植物通过光合作用释放氧气、吸收二氧化碳,并把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来LPL下注官网LPL下注官网。煤炭LPL下注官网LPL下注官网、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代演变形成的一次能源LPL下注官网。地球本身蕴藏的能量通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。

与原子核反应有关的能源正是核能。原子核的结构发生变化时能释放出大量的能量,称为原子核能,简称核能LPL下注官网LPL下注官网,俗称原子能。它则来自于地壳中储存的铀LPL下注官网、钚等发生裂变反应时的核裂变能资源,以及海洋中贮藏的氘、氚LPL下注官网、锂等发生聚变反应时的核聚变能资源。这些物质在发生原子核反应时释放出能量。目前核能最大的用途是发电LPL下注官网。此外LPL下注官网LPL下注官网,还可以用作其它类型的动力源、热源等。

太阳能是太阳内部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1,369w/㎡LPL下注官网。地球赤道周长为40,076千米LPL下注官网,从而可计算出,地球获得的能量可达173,000TWLPL下注官网。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2LPL下注官网,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡,相当于有102,000TW 的能量。

尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一LPL下注官网,但已高达173,000TWLPL下注官网,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤,每秒照射到地球的能量则为1.465×10^14焦LPL下注官网LPL下注官网。地球上的风能、水能LPL下注官网、海洋温差能、波浪能和生物质能都是来源于太阳LPL下注官网LPL下注官网;即使是地球上的化石燃料(如煤LPL下注官网、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LPL下注官网,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。

主要分类

光伏

光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置LPL下注官网,

由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的固体光伏电池组成LPL下注官网LPL下注官网。简单的光伏电池可为手表以及计算机提供能源LPL下注官网LPL下注官网,较复杂的光伏系统可为房屋提供照明以及交通信号灯和监控系统LPL下注官网,并入电网供电。光伏板组件可以制成不同形状LPL下注官网,而组件又可连接,以产生更多电能。天台及建筑物表面均可使用光伏板组件,甚至被用作窗户LPL下注官网、天窗或遮蔽装置的一部分LPL下注官网LPL下注官网,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。

据调研显示由于产能过剩导致全球5大制造商利润缩水LPL下注官网,2012年光伏组件安装量将有所减少,这是10余年来首次出现下降LPL下注官网。据彭博6位分析师的平均预测全球家庭与商业机构将安装24.8GW的光伏组件。这相当于约20座核反应堆的发电量LPL下注官网,但与新增27.7GW的光伏装机量相比下降10%。据彭博新能源财经估计,自1999年以来年均安装量已增长61%LPL下注官网。

光热

现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力LPL下注官网。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。

基本特点

优点

(1)普遍:太阳光普照大地LPL下注官网,没有地域的限制,无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有LPL下注官网,可直接开发和利用,便于采集,且无须开采和运输LPL下注官网。

(2)无害:开发利用太阳能不会污染环境LPL下注官网,它是最清洁能源之一LPL下注官网,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。

(3)巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源LPL下注官网。

(4)长久:根据太阳产生的核能速率估算LPL下注官网,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年LPL下注官网,从这个意义上讲LPL下注官网,可以说太阳的能量是用之不竭的LPL下注官网。 

缺点

(1)分散性:到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大LPL下注官网,但是能流密度很低。平均说来,北回归线附近LPL下注官网,夏季在天气较为晴朗的情况下,正午时太阳辐射的辐照度最大LPL下注官网,在垂直于太阳光方向1平方米面积上接收到的太阳能平均有1,000W左右;若按全年日夜平均,则只有200W左右。而在冬季大致只有一半LPL下注官网,阴天一般只有1/5左右,这样的能流密度是很低的LPL下注官网LPL下注官网。因此,在利用太阳能时,想要得到一定的转换功率LPL下注官网,往往需要面积相当大的一套收集和转换设备LPL下注官网LPL下注官网,造价较高。

(2)不稳定性:由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴LPL下注官网、云LPL下注官网、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的,又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度LPL下注官网。为了使太阳能成为连续LPL下注官网、稳定的能源LPL下注官网,从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源,就必须很好地解决蓄能问题LPL下注官网,即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来,以供夜间或阴雨天使用LPL下注官网,但蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一LPL下注官网。

(3)效率低和成本高:太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的LPL下注官网。但有的太阳能利用装置LPL下注官网,因为效率偏低,成本较高LPL下注官网,现在的实验室利用效率也不超过30%,总的来说LPL下注官网,经济性还不能与常规能源相竞争LPL下注官网。在今后相当一段时期内LPL下注官网,太阳能利用的进一步发展,主要受到经济性的制约LPL下注官网。

(4)太阳能板污染:现阶段LPL下注官网,太阳能板是有一定寿命的,一般最多3-5年就需要换一次太阳能板LPL下注官网,而换下来的太阳能板则非常难被大自然分解LPL下注官网,从而造成相当大的污染LPL下注官网LPL下注官网。

应用领域

太阳能的利用目前还不是很普及LPL下注官网,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题LPL下注官网,但是太阳能电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。

人类依赖这些能量维持生存LPL下注官网,其中包括所有其他形式的可再生能源(地热能资源除外)LPL下注官网,虽然太阳能资源总量相当于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LPL下注官网,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LPL下注官网。

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LPL下注官网,对环境无任何污染LPL下注官网。为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代LPL下注官网。

建设太空太阳能发电站的设想早在1968年就有人提出,但直到最近人类才开始真正将之付诸行动。日本可谓此项目的先驱者之一LPL下注官网,该项目预计耗资210亿美金LPL下注官网,发电量能达到十亿瓦特LPL下注官网,能供29.4万个家庭使用LPL下注官网。在太空建太阳能发电站,无论气候如何,均可利用太阳能发电,这与在地球上建立太阳能发电站的情况不同LPL下注官网LPL下注官网。

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