168体育太阳能的利用与开发doc太阳能的利用与开发 随着伊拉克战争的结束，世界油价疯涨，给世界各国的能源问题拉响了警钟。 首先，随着可再生能源的不断消耗，世界上的能源越来越紧缺，能源危机导致了世界上频频发生的争夺石油的战争，伊拉克战争就是最突出的体现。其次，矿物燃料带来的环境污染也令人担忧。最后，化石能源的利用排放大量的温室气体而产生温室效应，引起全球气候变化。为此，世界各国也不断开发新能源，加强对可再生能源的利用。新能源以其独特的优点正成为解决能源问题的新生军。众所周知，太阳能发电以其无污染、安全、维护简单、资源永不枯竭等特点，被认为是21世纪最重要的新能源。 进入70年代后，由于2次石油危机的影响，光伏发电在世界范围内受到高度重视，发展很快，目前利用太阳能最广泛的就是利用光伏发电技术制造的太阳能电池进行发电及对太阳热的利用。1973年，美国制定了政府级阳光发电计划；1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划，累计投资达8亿多美元；1994年度的财政预算中，光伏发电的预算达7800多万美元，比1993年增加了23．4％；1997年美国和欧洲相继宣布百万屋顶光伏计划，美国计划到2010年安装1000～3000MW太阳电池。日本不甘落后，1997年补贴屋顶光伏计划的经费高达9200万美元，安装目标是7600Mw。印度计划1998－002年太阳电池总产量为150MW，其中2002年为50MW。目前，全世界太阳电池的生产厂已不下几百家，已有100万套光伏系统在运转，2000年全世界太阳电池的产量达到287.7MW，累计安装量已超过1300兆瓦，预计到2030年，光伏发电在世界的总发电量中将占到5～20% 。光伏发电已经在许多应用领域都被证明在技术上是成熟的，在经济上是合算的。分析表明，在目前光伏电站有效系统功率与输电距离的比值小于100瓦/公里时，建光伏电站较常规电网延伸供电经济。 目前，国际光伏发电正在由边远农村和特殊应用向并网发电和与建筑结合供电的方向发展，光伏发电已由补充能源向替代能源过渡。到目前为止，世界太阳电池年销售量己超过60兆瓦，电池转换效率提高到15％以上，系统造价和发电成本已分别降至4美元/峰瓦和25美分/度电；在太阳热利用方面，由于技术日趋成熟，应用规模越来越大，仅美国太阳能热水器年销售额就逾10亿美元。太阳能热发电在技术上也有所突破，目前已有20余座大型太阳能热发电站正在运行或建设。 在我国，太阳能光伏发电应用始于70年代，线年短短的几年内先后从美国、加拿大等国引进了七条太阳电池生产线，使我国太阳电池的生产能力从1984年以前的年产200千瓦跃到1988年的4．5兆瓦。目前为止，我国太阳能光电系统的总安装容量在10MW.p以上，多数用于交通信号、通信和 阴极保护等方面，约占60%以上，其余用于我国西部阳光资源丰富的边远地区。实践证明， 光伏技术在我国偏远无电地区(特别是西部)应用推广具有特殊的重要作用。在太阳热利用方面，自70年代末，政府有关部门开始支持引进、消化、吸收国外太阳能先进技术和设备，经过20 多年自主发展，我国太阳能热水器已形成行业，并成为世界上产量和销售量最大的国家。随着太阳能热水器企业技术改造的深入进行和生产规模的扩大，以及集团化 热水器企业的建立，我国太阳能热水器在今后相当长的时期内，将会保持高速的发展速度。我国太阳能热水器不仅产销量世界第一，而且在产品质量、集热技术上也已达国际先进水平 。 对太阳能的利用，目前有许多技术，都分别运用到了不同的方面。目前利用太阳能最广泛的就是利用光伏发电技术及对太阳能的热利用技术。还有太阳能反渗透法海水淡化系统、太阳能光电制氢技术等。当然，这些只是对太阳能的直接利用，可以说我们现在利用的能源几乎是直接或间接利用的太阳能。 光伏发电技术的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有4个电子，如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子，就成为带负电的N型半导体；若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子，形成带正电的P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到P－N结后，空穴由N极区往P极区移动，电子由P极区向N极区移动，形成电流。 制作时，多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等，就形成P－N结。然后采用丝网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂一层防反射涂层，电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件，就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框，正面覆盖玻璃，反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备，就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电，需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储，也可输入公共电网。发电系统成本中，电池组件约占50％，电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外50％。通过这种技术，太阳能的利用率达到13％至17％。 太阳能的热利用技术主要有：太阳能热水器、太阳能蒸发淡化海水、太阳能热发电。太阳能热水器是一个光热转换器，区别于传统的自然利用，如晾晒、采光。真空管是太阳能热水器的核心，他的结构如同一个拉长的暖瓶胆，内外层之间为真空。在内玻璃管的表面上利用特种工艺涂有光谱选择性吸收涂层，用来最大限度的吸收太阳辐射能。经阳光照射，光子撞击涂层，太阳能转化成热能，水从涂层外吸热，水温升高，密度减小，热水向上运动，而比重大的冷水下降。热水始终位于上部，即水箱中。太阳能热水器中热水的升温情况与外界温度关系不大，主要取决于光照。当打开厨房或间的任何一个水龙头时，热水器内的热水便依靠自然落差流出，落差越大，水压越高。 太阳能热发电技术，即把太阳辐射热转抵达成电能的发电技术。它包括两大类：一类是利用太阳热能直接发电，如半导体或金属材料的温差发电、真空器件中的热电子和热离子发电以及碱金属热发电转换和磁流体发电等，这类发电的特点是发电装置本体没有活动部件，但此类发电量小，有的方法尚处于原理性试验阶段。另一类是将太阳热能通过热机带动发电机发电，其基本组成与常规发电设备类似，只不过其热能是从太阳能转换来。 太阳能光电制氢技术的基本原理是利用太阳能的能量分解 水成氧和氢，可以直接利用太阳能，也可以使用半导体光催化或者先把光能转换成电能在电解水。 众多的太阳能利用技术，使得太阳能在能源领域的作用越来越突出。我国幅员辽阔，在太阳能的利用方面有着很大的优势。据估算，我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约为50x1018kJ，全国各地太阳年辐射总量达335～837kJ／cm2·a，中值为586kJ／cm2·a，其中我国陆地面积每年接收的太阳辐射能相当于2.4×104亿吨标煤，可见利用好太阳能可以节省我国多少煤矿。由于目前太阳能开发应用技术还不够完善，客观上对推广使用有一定的阻碍，以及目前许多人对太阳能利用的好处认识不足和我国对太阳利用技术宣传、推广力度不够，我国在太阳能应用技术研究和产品开发方面已经取得了一定成就，但目前太阳能产品并没有走进千家万户。这样白白地让大量的能量流失，我觉得非常可惜。如果能够有效的利用太阳能，对我国的长远发展是有利的。因此，必须在全国范围内普及太阳能的利用,并且要有效的利用空间资源。 为了让我国的太阳能资源得到有效利用，并且合理的利用空间。我认为，学校、公园、住宅小区、别墅、公路等场所的指示牌、警示牌、草坪灯、路灯等均可采用太阳能光伏发电技术168体育，这些公共设施能够自己供电，并把多余的电用蓄电池保存下来，使公共设施更方便、安全、环保、节能。 还可以把太阳能组件和建筑构件加以整合，如太阳能屋面(顶)、墙壁及门窗等，实现光伏--建筑照明一体化(BIPV)。这样，每座建筑都可以自己产电，而多余的电力可以输入电网并记入个人或单位的帐里。不仅有效的利用了太阳能，缓解了我国能源问题，也使公民从中受益，提高公民的积极性。 我认为，通过光伏--建筑照明一体化技术，把发电、节能、环保、增值融于一房，成功地把光电技术与建筑技术结合起来，构建太阳能建筑系统，是我国今后发展的重要策略，也是我国如何发挥地域宽广的优势利用能源的有效方式。 如果能够普及公共设施和建筑对太阳能的利用，那么我国在国际能源竞争中就不会处于劣势，我国的环境也能够得到明显改善，我国为世界温室效应的缓解也会起到重要作用，对我国的发展是相当有利的，也有利我国的长远利益。

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