太陽能(solar energy),是一種可再生能源。是指太陽的熱輻射能(參見熱能傳播的三種方式:輻射),主要表現(xiàn)就是常說的太陽光線。在現(xiàn)代一般用作發(fā)電或者為熱水器提供能源。
自地球上生命誕生以來,就主要以太陽提供的熱輻射能生存,而自古人類也懂得以陽光曬干物件,并作為制作食物的方法,如制鹽和曬咸魚等。在化石燃料日趨減少的情況下,太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分,并不斷得到發(fā)展。太陽能的利用有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式,太陽能發(fā)電是一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能也包括地球上的風(fēng)能、化學(xué)能、水能等。
太陽能是太陽內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過程產(chǎn)生的能量。地球軌道上的平均太陽輻射強度為1,369w/㎡。地球赤道周長為40,076千米,從而可計算出,地球獲得的能量可達(dá)173,000TW。在海平面上的標(biāo)準(zhǔn)峰值強度為1kw/m2,地球表面某一點24h的年平均輻射強度為0.20kw/㎡,相當(dāng)于有102,000TW的能量。
據(jù)調(diào)研顯示由于產(chǎn)能過剩導(dǎo)致全球5大制造商利潤縮水,2012年光伏組件安裝量將有所減少,這是10余年來出現(xiàn)下降。據(jù)彭博6位分析師的平均預(yù)測全球家庭與商業(yè)機(jī)構(gòu)將安裝24.8GW的光伏組件。這相當(dāng)于約20座核反應(yīng)堆的發(fā)電量,但與新增27.7GW的光伏裝機(jī)量相比下降10%。據(jù)彭博新能源財經(jīng)估計,自1999年以來年均安裝量已增長61%。
光熱現(xiàn)代的太陽熱能科技將陽光聚合,并運用其能量產(chǎn)生熱水、蒸氣和電力。除了運用適當(dāng)?shù)目萍紒硎占柲芡?,建筑物亦可利用太陽的光和熱能,方法是在設(shè)計時加入合適的裝備,例如巨型的向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽熱力的建筑材料。
無害:開發(fā)利用太陽能不會污染環(huán)境,它是清潔能源之一,在環(huán)境污染越來越嚴(yán)重的今天,這一點是極其寶貴的。: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)的大能源。
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。為了使太陽能成為連續(xù)、穩(wěn)定的能源,從而終成為能夠與常規(guī)能源相競爭的替代能源,就很好地解決蓄能問題,即把晴朗白天的太陽輻射能盡量貯存起來,以供夜間或陰雨天使用,但蓄能也是太陽能利用中較為薄弱的環(huán)節(jié)之一。
太陽能板污染:現(xiàn)階段,太陽能板是有一定壽命的,一般多3-5年就需要換一次太陽能板,而換下來的太陽能板則非常難被大自然分解,從而造成相當(dāng)大的污染。
(1920~1945年),在這20多年中,太陽能研究工作處于低潮,參加研究工作的人數(shù)和研究項目大為減少,其原因與礦物燃料的大量開發(fā)利用和發(fā)生第二次世界大戰(zhàn)(1935~1945年)有關(guān),而太陽能又不能解決當(dāng)時對能源的急需,因此使太陽能研究工作逐漸受到冷落。
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