浅议太阳能的利用及特点太阳能房是综合利用太阳能光热转换、光电转换等过程,实现主动的和被动的太阳能利用的节能建筑。安装太阳能热水器,提供生活热水;安装太阳能空调,调节室内温度;安装太阳电池板,提供生活用电。设计实现最佳采光、采暖,冬暖夏凉。还可结合风力、地热等能源及建筑节能材料,实现零耗能建筑
太阳是一个发光发热的恒星因内部热聚变核反应向外界每秒发散了3.74×1026J能量。其中有一部分传到地球,通常说太阳能就是太阳辐射到地面可开发利用的能量。到地面的太阳辐射能约有8.1×1016W是当代全球能万倍,所以太阳能是取之不尽的新能源,是各种再生能源中最重要的基本能源。其分布最广,也最容易获取,为人类发展提供一种“无穷无尽”的能源开发利用好可解决人类面临煤炭、石油的能源枯竭的问题。太阳能本身具有的特点,(1)储量丰富(2)维持长久(3)分布广泛(4)维护方便(5)清洁无污染。缺点有(1)能量分散性(2)能量不稳定(3)能量的间歇性,不连续。
太阳能的分布,全球太阳总辐射量日照时数最大地区:美国西南部,非洲、澳大利亚、我国、中东,很多地区是发达地区。我国处北温带每年接受太阳能辐射总量1.9×1016kw·h,全国2/3的国土年日照时间超过2200小时.总体是西部高于东部,南部低于北部,(新疆除外)可分4个太阳能资源带,前三类,覆盖我国大面积国土利用太阳能条件好。
目前人们对太阳能利用技术最成熟、成本最低、运用最广方式为直接热利用,我国光热运用面积占全球76%,太阳能热水器占世界第一使用量超过1.25亿平米并以20%--30%递增。太阳灶技术也是运用相当广技术成熟;太阳能发电、太阳光伏发电研究历史已有100多年历史自1893年法国科学家发现光伏效应,1930年朗格提出太阳电池1960年硅电池并网发电,1986美国6.5MWp伏电站运行。光伏发电均因没很好解决技术瓶颈没能大规模推广。
热电直接转换,即利用太阳能提供的热量直接发电,这类发电方式的优点是发电装置本体没有活动部件,但一般发电量都很小,有的方法尚处于原理性试验阶段。相对成熟一些的168体育官网,主要是半导体温差发电。不便于推广需在技术成熟后运用。发展前景较好,
太阳能光发电是指不通过热过程而直接将光能转变为电能的发电方式。光化学发电和光生物转换,主要通过光化转换过程实现。
将太阳的光辐射能通过某种化学反应过程转变为电能,称为光化学发电,通常是指浸泡在溶液中的半导体电极受到光照后,电极上有电流输出的现象。光化学发电还可细分为液结光化电池、光电解电池和光催化电池等。
绿色植物的光合作用也是一种光化学转换过程。通过光合作用将太阳能转换成为生物质的过程,称为光生物利用。光生物发电,通常是指叶绿素电池发电,也是一种光化学转换过程。叶绿素在光照作用下能产生电流,这是最普遍的生物现象之一。要做成稳定的叶绿素电池目前还比较困难。
太阳能热发电就是利用太阳辐射所产生的热能发电,是在太阳能热利用的基础上实现的,实际上是“光-热-电”的转换过程。有两种形式:一类是蒸汽热动力发电,一类是热电直接转换。蒸汽热动力发电,先利用太阳能提供的热量产生蒸汽,再利用蒸汽驱动发电机,原理同火力发电。这种利用方式要求尽量在太阳能密度流大的地区,目前投资建设成本大,发电机和蒸汽管路绝热和耐高温性关系到发电的使用效率。设备技术要求更高,建设成本大,与以上使用一样有间隙性不稳定。需要研究解决储能设备能把白天多余的能量存储供夜晚和雨天使用。
3000年前我们祖先就利用太阳能,能源就是能够向人类提供某种形式能量的自然资源,包括所有的燃料、流水、阳光、地热、风等,通过适当的转换手段可使其为人类生产和生活提供所需的能量。例如煤和石油等化石能源燃烧时提供热能,流水和风力可以提供机械能,人类利用能源的历史,也就是人类认识和征服自然的历史。中国是利用太阳能最早的国家《周礼》就有“夫燧”取火的故事,到近现代太阳能利用科技首先在欧美国家有了长足发展,特别是第一次中东能源战争后太阳能科技有较快发展,1992年在巴西“世界环境与发展大会”通过一系列重要文件,极大推动太阳能开发利用的发展。我国在20世纪七十年代后对太阳能的利用科技的展开研究和开发,世界能源大会后制定《中国21世纪议程》提出相应的对策和措施,明确因地制宜开发和推广太阳能。
【摘要】:开发和利用太阳能,既是近期急需的能源补充,又是低碳、环保的要求。将太阳能应用于建筑物,会获得很好的节能和环保效益。本文分析了太阳能在人类生活中的开发利用潜力,探讨了太阳能光发电技术的特点和应用。
光感应发电,是利用某些有机高分子团吸收太阳的光能后变成光极化偶极子的现象。光伏发电,是利用某些物质的光电效应(光生伏打效应),将太阳光辐射能直接转变成电能的发电方式。电压一般较低,技术还未达到实用,处于理论研究阶段。光伏发电是未来太阳能发电的主流。
是指将太阳的光辐射能转换为化学能存储,或者利用太阳光照的作用实现某些特定的化学反应过程。有光化学电池盒光生物发电
直接把太阳能转换为热能供人类使用(例如:加热和取暖),称为太阳能的热利用,或者叫光热利用。直接热利用是最古老的应用方式,也是目前技术最成熟、成本最低、应用最广泛的太阳能利用模式。基本原理是利用集热器将太阳能收集起来,通过介质转化进行利用。不易大规模集中使用因太阳能的能密低热,为了接收足够热,需要占很大面积,材料用料多、结构复杂使得成本加大。因太阳能分布广热使用不受自然条件限制、技术要求不高。有季节性大面积使用有不少困难,小面积使用成本不大,结构简单如家用太阳能热水器运用极其广泛。