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太阳能是区别于其他任何一种特殊能源。太阳能的利用方式主要有：①光伏（太阳能电池，太阳电池）发电系统，将太阳能转化为电能；②太阳能热发电系统，利用太阳能的热能产生电能；③太阳能热利用，比如太阳能热水系统；④太阳能集中供暖、太阳能空调取暖和制冷、太阳能建筑等。像“阳光动力”太阳能飞机这类的未来移动能源应用的就是光伏发电系统，飞机的起飞、降落、飞行一切的动力、电力来源都来自于太阳能光伏发电系统。 由于人类对能源需求的日益增长，常规能源的日益短缺，石油价格不断上涨，全球气候变暖以及环境的压力，世界各国为寻求能源安全和人类社会可持续发展，将战略目光转向可再生能源的开发新能源要同时符合两个条件：一是蕴藏丰富不会枯竭；二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有两种，一是太阳能，二是燃料电池。另外，风力发电也可算是辅助性的新能源。其中，最理想的新能源是大阳能。太阳能是最理想的可再生能源，具有清洁、无污染、辐射总功率巨大且取之不尽的优点，开发和利用太阳能是人类社会可持续发展的重要举措。 太阳以电磁波的形式向宇宙辐射能量，称为太阳辐射能，简称太阳能。地球表面每平方米年辐射太阳能相当于200吨标准煤的发热量，而且太阳能是清洁、无污染、可再生的自然资源。 从世界范围来看，当今国际事务中存在的突出问题之一就是能源之争，如何获取更多的能源资源成为了国家与国家之间矛盾产生的根源；同时新能源的开发和利用亦成为了重要的研究项目之一。从国内来看，能源问题关系我国经济发展、社会稳定和国家安全，以能源的可持续发展支持经济社会的可持续发展，是我国现代化建设中一项长期的重大战略任务。党的十七届五中全会，在对我国“第十二个五年规划”建议中，提出了三个重大转型，其中第二个转型，就是从高碳向低碳转型。经过几十年的努力，特别是经过“十一五”，开发利用再生能源、清洁能源，已在我国形成相当的产业规模，其中太阳能的利用，可谓方兴未艾，大有可为。 一、太阳能利用技术的形式 从太阳能的整体利用形式来看，大致有以下三种： 1、太阳能光热技术 太阳能光热技术是指将太阳辐射能转化为热能进行利用的技术。按利用的温度不同分为太阳能低温(<100℃)利用、中温(100～500℃)利用和高温(>500℃)利用。太阳能光热技术的利用通常可分直接利用和间接利用两种形式。常见的直接利用方式有以下四种方式： (1) 利用太阳能热水器提供生活热水； (2) 利用太阳能空气集热器进行供暖或物料干燥 (3) 基于集热一储热原理的间接加热式被动太阳房； (4) 利用太阳能加热空气产生的热压增强建筑通风。 目前技术比较成熟且应用比较广泛的是太阳能热水器及蔬菜温室大棚、中药材和果脯干燥等。其他几种技术还处于研究开发阶段，且由于一次性投资较大，要想走向市场和大范围推广尚需时日. 太阳能间接利用的主要形式有： (1)太阳能吸收式制冷； (2)太阳能吸附式制冷； (3)太阳能喷射制冷。 但目前也还处于研究阶段，有的仅仅制造出了样机，尚未形成定型产品和批量生产。 2、太阳能光电技术 太阳能之所以引起全世界的关注，一个重要原因是：由于这些年来人们对太阳能光电池所做的努力，已经使多晶硅光电池转化率达到15%，单晶硅光电池转化率是20%，砷化镓光电池是25%，在实验室中特制的砷化镓光电池甚至已高达35%—36%！ 太阳能未来的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式有多种。目前已实用的主要有以下两种。 ①光—热—电转换。 ②光—电转换。 太阳能光电技术是指利用太阳能电池将白天的太阳能转化为电能由蓄电池储存起来，晚上在放电控制器的控制下释放出来，供室内照明和其他需要。 3、光化学转换技术 光化学转换技术亦称光化学制氢转换技术，就是将太阳辐射能转化为氢的化学自由能，通称太阳能制氢，属于另一类太阳能利用途径。是目前太阳能应用的三种主要技术方式之一。这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。它包括光合作用、光电化学作用、光敏化学作用及光分解反应。 绿色植物的光合作用就是通过叶绿素吸收太阳光，把光能转化为电能借助电子转移过程将水分解的。从太阳能利用角度看，光解水制氢过程主要是利用太阳能而不是它的热能。 1、光电化学池。即通过光阳板吸收太阳能并将光能转化为电能。 2、光助络合催化。即人工模拟光合作用分解水的过程。 3、3、半导体催化，即将Ti02或cds等光半导体微粒直接悬浮在水中进行光解水反应。 植物靠叶绿素把光能转化成化学能，实现自身的生长与繁衍，若能揭示光化转换的奥秘，便可实现人造叶绿素发电。目前，太阳能光化转换正在积极探索、研究中。 二、太阳能利用技术的应用前景 我们相信随着科技水平的逐步提高，我国太阳能利用也将在更多的领域得到有效、合理、大规模的应用。 1、在高层建筑应合理利用太阳能光热及光电技术，不但能有效缓解电力供应的压力，也更加节能环保，在我国具有广阔的应用前景。 2、在太阳能干燥技术的应用方面也会有一定的发展，特别是一些小型、简易的太阳能干燥室，在太阳日照条件好，而经济又欠发达的偏远地区，有较好的应用前景。 3、在太阳能发电方面，国际光伏产业的发展已向集团化、规模化发展，产量增幅稳定，生产成本和市场售价平稳下降，在我国，“绿色奥运”、“西部大开发”、“乡乡通”等工程的实施，将使光伏发电的应用前景日益广阔。 4、在太阳能光化学转换方面，我国也应加大基础研发的支持力度，争取在此领域内走在国际先进行列。 三、太阳能利用技术的几点建议 1、太阳能利用技术应引起政府部门、大专院校及全国人民足够的重视。 2、增加科研投入，不断提高太阳能利用的效率，降低利用成本。 3、希望我国政府对太阳能利用技术给予政策上的充分鼓励与扶持，增加科研、生产等方面的经费投入并加大宣传力度。 四、总结 太阳能热利用是人类太阳能利用开发中一个重要内容，在最近几十年里必将得到了实质性的发展，诸多技术日趋成熟并形成了产业。目前，太阳能热利用正朝着高技术、高品味、大规模的方向发展。 随着我国经济建设规模的不断扩大，环境问题越来越引起全社会的广泛关注，传统的能源结构已经不能适应经济、社会和环境的可持续发展要求，因此促进可再生能源的开发利用已经成为我国能源建设的一项紧迫任务，目前中国政府已经着手订立《中华人民共和国可再生能源促进法》，以鼓励和支持中国可再生能源行业的健康有序发展。相信中国的太阳能产业能借着这股东风，在激烈的国际市场竞争中健康发展，也使太阳能利用这种具有可持续发展理想特征的能源技术进入中国的能源结构并成为能源主体的构成之一。我们相信，人类的未来将是一个太阳能时代的未来！ |
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GMT+8, 2023-7-24 18:06
