太阳能解决能源问题有效途径.docVIP

太阳能解决能源问题有效途径 　　太阳能是最重要的基本能源，生物质能、风能、潮汐能、水能等都来自太阳能，太阳能的总量很大，相对于人类的有限生存时间而言，太阳能可以说是取之不尽，用之不竭的。我国太阳能资源十分丰富，全国有2/3以上的地区，年辐照总量大于502万千焦／米2，年日照时数在2000小时以上，陆地表面每年接受的太阳能就相当于1700亿吨标准煤，但十分分散，能流密度较低，到达地面的太阳能每平方米只有1000瓦左右。同时，地面上太阳能还受季节、昼夜、气候等影响，时阴时晴，时强时弱，具有不稳定性。 　　太阳能开发利用是当今国际上一大热点，经过最近20多年的努力，太阳能技术有了长足进步，太阳能利用领域已由生活热水、建筑采暖等扩展到工农业生产许多部门，人们已经强烈意识到，一个广泛利用太阳能和可再生能源的新时代――太阳能时代即将来到。 　　太阳能作为一种新??源，它与常规能源相比有三大优点： 　　第一，它是人类可以利用的最丰富的能源，据估计，在过去漫长的11亿年中，太阳消耗了它本身能量的2％，可以说是取之不尽，用之不竭。 　　第二，地球上，无论何处都有太阳能，可以就地开发利用，不存在运输问题，尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。 　　第三，太阳能是一种洁净的能源，在开发和利用时，不会产生废渣、废水、废气，也没有噪音，更不会影响生态平衡。 　　太阳能的利用也有它的缺点： 　　第一，能流密度较低，日照较好的，地面上1平方米的面积所接受的能量只有1千瓦左右。往往需要相当大的采光集热面才能满足使用要求，从而使装置的面积大，用料多，成本增加。 　　第二，大气影响较大，给使用带来不少困难。 　　 　　利用太阳能分为：太阳热能和太阳光伏 　　 　　太阳热能：现代的太阳热能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸汽和电力。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。目前太阳热能应用已比较广泛，发展相对成熟。 　　太阳能光伏：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，由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋提供照明，并为电网供电。光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电力。近年，天台及建筑物表面均会使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。 　　太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。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。 　　光伏发电优点：1.体积小、重量轻。单位重量比功率：50～1000W/kg；2.寿命长：20～50年(工作25年，效率下降20％)；3.零排放：无燃料消耗，无噪声，无污染；4.发电不用水(高倍聚光电池也如此)：可以在荒漠地区建设；5.运行可靠：无机械转动部件，使用安全，免维护，无人值守；6.太阳能资源永不枯竭(至少50亿年)：各地区差异不大，分布式电站；7.生产资料丰富：硅材料储量丰富，为地壳上除氧之外的丰度排列第二，达到26％之多；8.不单独占地：可以安装到建筑上(B1PV)；9.规模大小皆宜：10W～100GW，可以“搭积木”式建设和安装；10.安装容易：建设周期短，安装成本低；11.能量回收期短：0.8～3.0年；能量增值效应明显：8～30倍；12.规律性强，可预测：调峰效果明显，调度比风力发电容易。 　　 　　太阳能光伏产业发展概况 　　 　　作为新能源的重要组成部分，近年来，国际光伏产业发展迅猛，2007年全球光伏装机容量接近4GW，2008年全球光伏新增装机容量更是达到5.5GW，其中，按地区排名西班牙名列首位，新增装机容量为2.5GW，德国第二。2008年，全球太阳能安装总量已累计达15GW。除德国、西班牙外，其它国家对光伏发电的政策扶持力度也在逐年加大。日本政府2008年11月发布了“太阳能发电普及行动计划”，确定太阳能发电量到2030年的发展目标是要达到2005年的40倍，并在3～5年后，将太阳能电池系