太陽能的發(fā)展與利用靈中班

太陽能的發(fā)展與利用靈中班第一頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二1無處不在的太陽能：第二頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二2很久以前人類就學(xué)會(huì)了利用太陽能第三頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二3什么是太陽能?英文名稱：solarenergy其他名稱：太陽輻射能定義1：太陽以電磁輻射形式向宇宙空間發(fā)射的能量。定義2：太陽能太陽內(nèi)部高溫核聚變反應(yīng)所釋放的輻射能，其中約二十億分之一到達(dá)地球大氣層，是地球上光和熱的源泉。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源，如風(fēng)能，化學(xué)能，水的勢(shì)能等等第四頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二4為什么要發(fā)展太陽能？我們認(rèn)識(shí)到低價(jià)石油時(shí)代即將結(jié)束，而核電站會(huì)產(chǎn)生有毒廢料，煤炭會(huì)釋放二氧化碳，地球上的風(fēng)能只能間歇性地提供難以儲(chǔ)存的電力。福島核電站泄漏事故使更多的人對(duì)核能失去了信心。而每年，太陽慷慨地將7700倍于人類所需的能量送至地球，比地球地下蘊(yùn)藏的能量總量還多，在利用過程中不會(huì)產(chǎn)生任何的污染，清潔環(huán)保。從這些方面來講，太陽能有其不同于其他能源的特點(diǎn)，有廣闊的發(fā)展前景。第五頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二5現(xiàn)代科技中利用太陽能的方式：太陽能的利用主要有被動(dòng)式利用（光熱轉(zhuǎn)換）和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。被動(dòng)式利用（光熱轉(zhuǎn)換）：主要有平板型集熱器、真空管集熱器和聚焦集熱器等3種光電轉(zhuǎn)換：主要有光伏電板等第六頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二6根據(jù)國際能源署（AIE）的計(jì)算，如果在一片干燥的沙漠中設(shè)置一塊每邊長300公里的太陽能光電板，就能生產(chǎn)出全人類每天吞噬的46兆兆瓦時(shí)（TWh）的電量也許到最后剩下的就是錢的問題了。建設(shè)上面所說的90000平方公里的太陽能電站就要花費(fèi)4萬5千億歐元。這看上去像是一大筆錢，但是一想到今年6月我國的外匯貯備已經(jīng)超過2萬億美元，頓時(shí)覺得也不算太貴。要知道那可是能生產(chǎn)出足夠全人類揮霍的電量啊。第七頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二7太陽能的優(yōu)缺：優(yōu)點(diǎn)

(1)普遍：太陽光普照大地，沒有地域的限制無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發(fā)和利用，且無須開采和運(yùn)輸。

(2)無害：開發(fā)利用太陽能不會(huì)污染環(huán)境，它是最清潔能源之一，在環(huán)境污染越來越嚴(yán)重的今天，這一點(diǎn)是極其寶貴的。

(3)巨大：每年到達(dá)地球表面上的太陽輻射能約相當(dāng)于130萬億噸煤，其總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的最大能源。

(4)長久：根據(jù)目前太陽產(chǎn)生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個(gè)意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。第八頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二8

缺點(diǎn)

(1)分散性：到達(dá)地球表面的太陽輻射的總量盡管很大，但是能流密度很低。平均說來，北回歸線附近，夏季在天氣較為晴朗的情況下，正午時(shí)太陽輻射的輻照度最大，在垂直于太陽光方向1平方米面積上接收到的太陽能平均有1000W左右；若按全年日夜平均，則只有200W左右。而在冬季大致只有一半，陰天一般只有1/5左右，這樣的能流密度是很低的。第九頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二9(2)不穩(wěn)定性：由于受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機(jī)因素的影響，所以，到達(dá)某一地面的太陽輻照度既是間斷的，又是極不穩(wěn)定的，這給太陽能的大規(guī)模應(yīng)用增加了難度。(3)效率低和成本高：目前太陽能利用的發(fā)展水平，有些方面在理論上是可行的，技術(shù)上也是成熟的。但有的太陽能利用裝置，因?yàn)樾势?，成本較高，總的來說，經(jīng)濟(jì)性還不能與常規(guī)能源相競(jìng)爭。在今后相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)，太陽能利用的進(jìn)一步發(fā)展，主要受到經(jīng)濟(jì)性的制約。第十頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二10光伏發(fā)電站一片由1400萬塊太陽能電池板組成的“光伏海洋”能夠產(chǎn)出比一座ERP核反應(yīng)堆更多的電力。優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)已經(jīng)掌握陰天仍可發(fā)電規(guī)?？梢哉{(diào)節(jié)缺點(diǎn)：夜間無法發(fā)電電池板及引擎需要經(jīng)常維護(hù)占地面積巨大第十一頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二11太陽能熱電站反光鏡跟蹤著太陽的運(yùn)動(dòng)，將陽光反射到中心高塔的上部，將高塔內(nèi)部透明高爐內(nèi)熔鹽構(gòu)成的特殊液體加熱至500℃以上。這一熱量被傳導(dǎo)給水，產(chǎn)生高壓的蒸汽，驅(qū)動(dòng)渦輪發(fā)電。熔鹽罐同時(shí)還能儲(chǔ)存熱量，是熱電站在沒有陽光的情況下還能持續(xù)發(fā)電15個(gè)小時(shí)優(yōu)點(diǎn)：夜間能夠發(fā)電效率比光伏發(fā)電站高缺點(diǎn)：需要強(qiáng)烈且持續(xù)的陽光機(jī)械部件需要經(jīng)常性的維護(hù)占地面積大第十二頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二12空間太陽能電站配備了極高效率光伏電池板的人造衛(wèi)星能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)換成電能。想地面約100平方米的光伏接收設(shè)施發(fā)送紅外激光。起缺陷在于：激光難以穿透云層。第十三頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二13另一個(gè)辦法是建造一個(gè)龐大的太空發(fā)電站，使用微波將其生產(chǎn)的電力傳輸?shù)降孛?。但這就要求起裝備長達(dá)1公里的天線，并且地面的接收設(shè)施占地面積將會(huì)達(dá)到1平方公里。而且要將這樣一個(gè)龐然大物發(fā)射上天也會(huì)產(chǎn)生一系列的難題。優(yōu)點(diǎn)：其捕獲的太陽能，強(qiáng)度比地面高7~10倍可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全天候發(fā)電輕松實(shí)現(xiàn)為偏遠(yuǎn)地區(qū)供電缺點(diǎn)：發(fā)射成本高昂激光輸電無法穿透云層在自動(dòng)化運(yùn)行和維護(hù)方面要求極高第十四頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二14太陽能車太陽能飛機(jī)第十五頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二15光化利用

這是一種利用太陽輻射能直接分解水制氫的光—化學(xué)轉(zhuǎn)換方式。

光生物