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太阳能的开发与利用

发布时间:2020-02-15 20:22:40 编辑:笔名

太阳能的开发与利用

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,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。

世界上越来越多的国家认识到一个能够持续发展的社会应该是一个既能满足社会需要,而又不危及后代人前途的社会。因此,尽可能多地用洁净能源代替高含碳量的矿物能源,是能源建设应该遵循的原则。随着能源形式的变化,常规能源的储量日益下降,其价格必然上涨,而控制环境污染也必须增大投资。

我国是世界上的煤炭生产国和消费国

,煤炭约占商品能源消费结构的76%,已成为我国大气污染的主要来源。大力开发新能源和可再生能源的利用技术将成为减少环境污染的重要措施。能源问题是世界性的,向新能源过渡的时代迟早要到来。从长远看,太阳能利用技术和装置的大量应用,也必然可以制约矿物能源价格的上涨。

由于化石燃料价格和储量的限制、全球气候变化及温室效应,开发清洁能源迫在眉睫。太阳能,尤其是太阳能发电技术,以其普遍、无害、巨大的优点被认为是当前及今后有价值的发展领域。

一提起太阳能发电,人们首先想到的是太阳能电池,即PV牗光伏牘技术。据欧洲能源研究中心预测,到2050年,太阳能电池将为人类提供总电能需求的20%—30%。但是目前PV技术的成本仍然高于传统电能源的成本。虽然太阳的能量是免费的,将其能量转换成电能却不是免费的。高成本依然是太阳能开发利用的问题。

太阳能电池有两种实现方式:晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。前者的转换效率高,能达到15%,但成本高,价格也相对较高。目前对这种技术的改进主要集中在提高转换效率上,包括汇聚光线、增加光在玻璃中的折射次数等等。后者的转换效率相对较低,一般不超过10%,但成本低、价格低。薄膜太阳能电池弱光性好,在早晚光线弱的情况下,发电效果优于晶硅电池,与建筑外墙相结合,未来的发展不可限量。业界一致认为,由于硅材料的限制,薄膜是发展方向。因此越来越多的企业聚集到薄膜太阳能电池的旗下。

其实利用太阳能电池发电只是太阳能发电的一种方法。通过汇集太阳辐射的能量加热水或空气从而产生动力推动叶轮机发电,这类技术虽然占地面积大、电力运输成本高,但技术含量较低、使用寿命长,转化率也能够令人满意,很适合在辐射强烈而人烟稀少的地方开展。而染料敏化电池,模拟植物叶绿体的光合作用,利用新型材料替代硅,其光电转化率达到11%,而成本仅为硅电池板的十分之一。

由于各国的大力扶持,太阳能发电技术突飞猛进,市场茁壮成长。在不久的将来,太阳能将作为重要的工业能源为人类所使用。

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