太阳能概述 太阳能是由太阳内部热核反应所释放出的光能、热能及辐射能量。它每年辐射到地球上的能量达1813亿吨标准煤,相当于全世界年需要能量总和的5000倍,是地球上最大的能源。 广东工业大学 材料能源学院
太阳能 其中我国陆地面积每年接收的太阳辐射能相当于2.4x104亿吨标煤。按照目前太阳质量消耗速率计,太阳内部的热核反应足以维持6x1010年,相对于人类发展历史的有限年代而言,可以说是“取之不尽、用之不竭”的能源。 广东工业大学 材料能源学院
资源分布 地球上太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。资源丰度一般以全年总辐射量(单位为千卡/厘米2·年或千瓦/厘米2·年)和全年日照总时数表示。就全球而言,美国西南部、非洲、澳大利亚、中国西藏、中东等地区的全年总辐射量或日照总时数最大,为世界太阳能资源最丰富地区。 广东工业大学 材料能源学院
我国太阳能资源 我国属太阳能资源丰富的国家之一,辐射总量在3.3x103~8.4x106千焦/米2·年之间。全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时。我国西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均为全国最高,属世界太阳能资源丰富地区之一;四川盆地、两湖地区、秦巴山地是太阳能资源低值区;我国东部、南部、及东北为资源中等区。 广东工业大学 材料能源学院
其中,青藏高原地区海拔高、空气稀薄、太阳辐射强,加之晴天多,年日照时数在3000 小时以上,太阳能资源最为丰富。拉萨素有“日光城”之说,其日照时数比东部纬度相近的九江、重庆等地多30%一100%。 广东工业大学 材料能源学院
太阳能的利用 对太阳能的利用,中国是世界上最早的国家之一。远在3000多年前的西周时代(公元前11世纪),就已有了“阳燧取火”技术的记载,所谓“阳隧”,就是形似凹面镜的金属圆盘,对着太阳聚光,在聚光点点燃艾绒等易燃物,取得火种。这是一种最古老的太阳能聚光器。 广东工业大学 材料能源学院
太阳能的利用 1990年第11届亚运会火炬的火种,就是于8月7日下午,在距拉萨市以北100多公里的念青唐古拉峰下,由15岁的藏族少女达娃央宗用木柴从抛物面聚光太阳灶上获得的。原理与古代阳燧差不多,唯聚光所用的材料有较大的差别。阳燧取火技术在世界太阳能利用科学史上占有重要的地位。 广东工业大学 材料能源学院
太阳能的利用 国外认为阿基米德是利用太阳能最早的人之一。约在公元前215~210年间,古罗马帝国的舰队侵占了西西里岛,派了一支舰队攻打希库扎港,著名的学者阿基米德,为了保卫家乡,他让每个士兵用擦亮的铜盾,排列在城堡上,把太阳光聚集反射到入侵的罗马舰船上,结果使舰船起火,敌人仓惶逃跑。 广东工业大学 材料能源学院
太阳能的利用 可惜无法考证,人们认为是一种传说。然而在1973年,希腊的一位科学家萨克斯博士,雇了50多名水手,各持一块长方形铜镜,聚焦一只木船,结果木船起火。此可证明阿基米德用铜盾烧敌舰是可能的。 广东工业大学 材料能源学院
太阳能利用 以上说明太阳能利用技术古已存在。但人类自觉地把太阳能作为一种能源利用,还是起于1615年。法国考克斯是世界上第一个把太阳能转化为机械能的人。从此,太阳能利用进入了一个新的历史时期 广东工业大学 材料能源学院
利用太阳能主要形式 人类直接利用太阳能有三大技术领域,即光热转换、光电转换和光化学转换,此外,还有储能技术。 太阳光热转换技术的产品最多。例如热水器、开水器、干燥器、采暖和制冷、温室与太阳房、太阳灶和高温炉、海水淡化装置、水泵、热力发电装置及太阳能医疗器具。 广东工业大学 材料能源学院
光热转换 即利用太阳辐射能加热集热器,把吸收的热能直接加以利用。如果集热器匹配不同用途也就有不同名称,如太阳能热水器、太阳灶、太阳能干燥器、太阳房、太阳能温室、太阳能空调等。 广东工业大学 材料能源学院
光电转换 太阳光电转换,主要是各种规格类型的太阳电池板和供电系统。 太阳电池是把太阳光直接转换成电能的一种器件。 太阳电池的光电效率约10-14%,其产品类型主要有单晶硅、多晶硅和非晶硅。国内产品(指光电装置全部费用)价格约60-80元/峰瓦。 广东工业大学 材料能源学院
太阳能化学转换 太阳电池的应用范围很广。例如人造卫星、无人气象站、通讯站、电视中继站、太阳钟、电围杆、黑光灯、航标灯、铁路信号灯等。 太阳能化学转换包括:光合作用、光电化学作用、光敏化学作用及光分解反应,目前该技术领域尚处在实验研究阶段。 广东工业大学 材料能源学院
我国的开发现状和前景 中国能源研究会理事长黄毅诚近日提出,应加速开发无污染、可再生的太阳能资源,力争到2020年建成500万千瓦的太阳能发电容量,使太阳能成为我国最大的可再生能源。 北京太阳能研究所研究员赵玉文用“近有实效,前有远景”来形容太阳能资源在我国的开发现状和前景。 广东工业大学 材料能源学院
我国的开发现状 我国目前具有1.5万千瓦的太阳能发电容量,虽然光电成本仍然高于煤电,但在边远地区,与拉设电网相比,小型太阳能发电设施仍然相对便宜适用,在西藏地区已经有7个县靠太阳能解决了用电困难。另外,太阳能热水器已经成为国内太阳能利用中应用最为广泛、产业化发展最迅速的领域,1998年我国的热水器产量就已占据世界第一位,去年这个产业的总销售额达到35亿元。 广东工业大学 材料能源学院
我国的开发前景 随着当前世界光电技术及其应用材料的飞速发展,光电材料成本大幅下降,光电转换率不断提高,这将带来太阳能发电成本的大幅度下降。据黄毅诚预计,不到10年,太阳能发电的成本就会接近或低于煤电,这将有利于我国太阳能资源的开发。 广东工业大学 材料能源学院