搜档网
当前位置:搜档网 › 太阳能利用技术现状及发展前景综述

太阳能利用技术现状及发展前景综述

太阳能利用技术现状及发展前景综述
太阳能利用技术现状及发展前景综述

太阳能利用技术现状及发展前景综述

摘要:

在简述太阳能利用技术发展历史的基础上,介绍国内外太阳能热利用及太阳能光伏发电技术发展现状,并对未来一段时期内太阳能利用技术的发展前景进行讨论。清洁、环保、可再生的太阳能日益引起世界的广泛关注。本文首先分析了国外太阳能利用技术现状,发现日、美、德国家的企业掌握了太阳能利用的核心技术;其次,分析了我国太阳能利用技术现状:我国太阳能热利用取得显著成绩,太阳能发电取得一定进展,但在太阳能光伏产业存在原材料依赖进口、企业缺乏核心技术与装备、国内市场欠发育致使产品出口国外等问题;最后从制定可持续发展战略、完善体制与机制、以及制定政策体系等方面,提出促进我国太阳能利用技术可持续发展的对策。

关键词:太阳能利用技术;热利用技术;光伏发电;发展现状

引言:

太阳能利用技术指太阳能的直接转化和利用技术。把太阳辐射能转换成热引言能并加以利用属于太阳能热利用技术;利用半导体器件的光伏效应原理把太阳能能转换成电能称为太阳能光伏技术。人类利用太阳能虽然已有 3000 多年的历史,但把太阳能作为一种能源和动力加以利用,却只有不到 400年的历史。自17 世纪初以来可以按照太阳能利用发展和应用的状况, 把现代世界太阳能利用的发展过程大致划分为 8 个阶段。近代太阳能利用的历史,一般从 1615 年法国工程师所罗门,德考克斯发明世界上第一台利用太阳能驱动的抽水泵算起;1901--1920 年这一阶段世界太阳能研究的重点,仍然是太阳能动力装置。但采用的聚光方式多样化,并开始采用平板式集热器和低沸点工质;1921~ 1945 年由于化石燃料的大量开采应用及爆发了第二次世界大战的影响,此阶段太阳能利用的研究开发处于低潮, 参加研究工作的人数和研究项目及研究资金大为减少;1946--1965年这一阶段,太阳能利用的研究开始复苏,加强了太阳能基础理论和基础材料的研究,在太阳能利用的各个方面都有较大进展;1966--1973 年此阶段由于太阳能利用技术还不成熟,尚处于成长阶段,世界太阳能利用工作停滞不前,发展缓慢,1973--1980 年这一时期爆发的中东战争引发了西方国家的“石油危机”, 使得越来越多的国家和有识之士5RIP,到现时的能源结构必须改变,应加速向新的能源结构过渡,客观上使这一阶段成了太阳能利用前所未有的大发展时期;1981--1991 年由于世界石油价格大幅度回落,而太阳能产品价格居高不下,缺乏竞争力,太阳能利用技术无重大突破;1992 年至今为第八阶段, 1992 年 6 月联合国世界环境与发展大会在巴西召开之后,世界各国加强了对清洁能源技术的研究开发,使太阳能的开发利用工作走出低谷,得到越来越多国家的重视和加

强。

1、太阳能热利用技术在国内外发展概况

太阳能热利用具有广阔的应用领域, 但最终可归纳为太阳能热发电( 能源产出) 和建筑用能(终端直接用能) ,包括采暖、空调和热水。当前太阳能热利用最活跃、并已形成产业的当属太阳能热水器、太阳能热发电和太阳能制冷。此外, 在太阳能热泵、热推进技术等新型领域也有一定的研究与应用。

1.1太阳能热水器

热水器是太阳能热利用中商业化程度最高、应用最普遍的技术。国际上, 太阳能热水器产品经历了闷晒式、平板式、全玻璃真空管式的发展。目前热水器产品的发展方向仍注重提高集热器的效率, 如将透明隔热材料应用于集热器的盖板与吸热间的隔层, 以减少热量损失。目前在提高集热器效率的研究领域, 主要在以下几个方面取得了较大进展:

(a) 透明蜂窝应用于太阳能热水器的研究透明蜂窝是应用广泛的透明隔热材料, 将透明蜂窝应用于太阳能热水器的核心部件# 集热器的研究,成为目前太阳能热水器发展的一个重要趋势。透明蜂窝结构中的网格把其中的空气分割成很多相互隔离的微小空气单元, 在一端或两端封闭的情况下能有效抑制单元内自然对流的形成,使热损系数降低,提高隔热性能。透明蜂窝具有热二极管的作用,既能透过太阳辐射,又具有优异的隔热性能。透过率和热损系数是透明蜂窝结构的两个主要性能参数, 多年来人们在不断地研制不同构造的透明蜂窝结构以期获得热损低而透过率高的透明隔热材料。

(b)真空管太阳能热水器的研究真空管式太阳能热水器由多只真空玻璃集热管插入储水箱构成, 换热原理为自然对流换热。作为真空管式太阳能热水器的核心部件,国外最初的真空集热管是由单层壁内部抽成真空的玻璃管内置带U 型金属管的钢制吸热体构成的。流体从金属管一端流入,另一端流出,但热效率太低,制作复杂。1976年,美国康宁公司研制成功了单层壁玻璃真空管内置热管和内曲面反射器真空集热管。该设计曲面使投射的太阳射线在一宽范围的接受角内聚集在热管上,大大降低了光线的反射和漫反射损失,这就是CPC复合抛物面聚光器在全玻璃真空集热管上应用的雏形,为降低热损失,热管上开始电镀黑铬。现在,国外已经具有完备的生产制造真空玻璃管的工艺和技术,并且和 CPC 技术得到完美结合。

(c) 热管式真空管太阳能热水器的设计研究由于热管具有良好的导热性能,其形状又可随热源和冷源的条件而变化, 具有很好的环境适应性。所以将热管应用于太阳能集热器将会显著提高其集热效率。热管式真空集热管由外玻璃管、表面带选择性涂层的重力热管组成。外玻璃管和热管之间抽真空(约 1*10Pa) ,

这样可以有效地减少热管吸热段向外界的散热损失。采用重力热管,是因为热管内不需设置吸液芯,具有结构简单、制造方便、成本低廉、传热性能优良、工作可靠、单向导热等优点,热管材料为不锈钢。

(d)应用全息技术提高太阳能热水器效率的研究。全息聚光元件兼具有会聚和色散的功能,用它来实现聚光型太阳能的转换系统不仅效率高,成本也大大地降低。反射透射型全息太阳能集光图器, 它由两层全息图组成。上层对可见光相当于一个凹面反射镜把蓝、绿、红三种不同波长的光分开并会聚成不同的光斑, 选用相应的光谱响应特性曲线的光电池进行光电热转换,下层对红外光相当于会聚透镜,把热红外光谱成分透射会聚到一个光热转化接收器上。这样就减少光电转换器件、光热转换器件的用量,降低太阳能热水器的成本和提高太阳能的利用率。

1.2太阳能热发电

目前, 太阳能热发电在技术上和经济上可行的三种形式是: ①30--80MW 聚焦抛物面槽式太阳能热发电技术( 简称抛物面槽式);②30--200MW 点聚焦中央接收式太阳能热发电技术(简称塔式);③7.5--25kW 的点聚焦抛物面盘式太阳能热发电技术( 筒称抛物面盘式)。除了上述几种传统的太阳能热发电方式以外,太阳能烟囱发电、太阳池发电等新领域的研究也有进展。

( a) 太阳能烟囱发电

太阳能烟囱发电技术由温室、烟囱和风力发电技术三者结合为一体,该系统由集热棚、烟囱、发电系统组成。集热棚用玻璃或塑料等透明材料建成,并用金属框架作为支撑,集热棚四周与地面留有一定的间隙,大约 90%的可见光能够进入集热棚,被棚内地面吸收,同时由于温室效应,集热棚能够很好地阻隔地面发出的长波辐射。这样集热棚就成了一个有效的捕捉和储存系统。棚内被加热的地面与棚内空气之间的热交换使集热棚内的空气温度升高,受热空气由于密度下降而上升,进入集热棚中部的烟囱,带动烟囱内安装的涡轮发电机发电。同时棚外的冷空气通过四周的间隙进入集热棚,这样就形成了集热棚内空气的连续流动。太阳能烟囱发电系统可建于人口稀少地区,其设备较其它发电技术简单, 运行费用低,而且设备规模越大,功率越大, 发电的功率也越高。不但白天能够发电,而且晚上也能释放能量, 保证发电机组的连续运转, 因此特别适合于我国西部荒漠地区。

(b)太阳池发电

简单地说, 太阳池是一种池内水体加盐( 一般用 NaCI、 CaCh、 MgCl2、Na2CO, 和芒硝等盐类)使对流受到抑制的太阳能集聚工程。它可以兼作太阳集热器和储热器, 并且构造简单, 操作方便,宜于大规模开发,所以近年来得到快速发展。太阳池发电的突出优点, 一是建造发电站的成本较低,几乎无需使用价格昂贵的不锈钢、玻璃等材料,只需要一处浅水池和发电设备即可;二是由于它能

够储存大量的热能,再利用池中特定介质汽化后相互对流产生的能量推动气轮机运转发电,所以对光照的强度要求不高,即便是在夜晚和阴雨雪天也能照常进行工作。太阳池的应用也有一定的局限性:一是在高纬度地区, 只能水平设置的太阳池接收的太阳辐射较少;二是在某些有地下流动含水层的地区,如果太阳池发生泄露,会造成水源污染和严重的热损失;三是大型太阳池只能建造在土壤贫瘠又无矿藏的地区,以免占用耕地、影响开矿以及引起生态环境和地球物理方面的变化。除上述方法外, 还有太阳能热离子发电、太阳能磁流体热发电、太阳能海水温差发电等。

1.3太阳能制冷

实现太阳能制冷有两条途径: 一是太阳能光电转换,以电制冷;一是太阳能光热转换, 以热制冷。前一种方法成本太高,应用较少,所以目前普遍采用以热制冷。太阳能以热制冷研究主要在三个方向上进行,即太阳能吸收式制冷、太阳能吸附式制冷和太阳能喷射式制冷。其中吸收式制冷和喷射式制冷都已经进入了应用阶段, 吸附式制冷还处在研究阶段。由于吸收式制冷系统庞大,运行复杂;吸附式制冷则停留在实验室阶段,因此对吸收式制冷的小型化和吸附式制冷的实用化是目前研究的热点。

(a)太阳能吸收式制冷

吸收式制冷技术是利用吸收剂的吸收和蒸发特性进行制冷的技术,根据吸收剂的不同,分为氨一水吸收式制冷和溴化锂一水吸收式制冷两种。它以太阳能集热器收集太阳能产生热水或热空气,再用太阳能热水或热空气代替锅炉热水输入制冷机中制冷。由于造价、工艺、效率等方面的原因,这种制冷机不宜做得太小。一般用于较大型的制冷设备,如中央空调系统、大型冷冻库等。

(b)太阳能吸附式制冷

吸附式制冷技术是利用固体吸附剂对制冷剂的吸附作用来制冷, 常用的有分子筛一水、活性炭一甲醇吸附式制冷。吸附式制冷循环方式的研究有基本型、连续型、连续回热型、热波型和对流热波型,前三种已有样机研制成功,后两种尚处在理论模拟和实验室阶段。由于现今国际上的太阳能吸附制冷装置大多以水或甲醇等低饱和蒸汽压液体作为制冷剂, 如何长期保证系统较高的真空度是太阳能吸附制冷技术走向应用的一个难题。针对这个问题,刘震炎等人研制了一种新型非金属太阳能制冷管。其壳体采用高透过率的玻璃管, 一根冷管即为一个制冷单元。冷管的上端为吸附床段, 其内填充中空圆柱型复合吸附剂块;中部为冷凝段,外接水箱利用水的自然对流进行冷却;下端的蒸发器内填充制冷剂。冷管型太阳能制冷系统具有下述优点:因吸附床直接吸收太阳能,减少了换热的中间环节,有利于提高制冷系统对太阳能的利用率;冷管壳体采用玻璃管, 易于密封及长期维持较高的真空度;实现了加热与制冷在一根管子上进行,结构简单,易于模块化。这些使冷管型太阳能制冷系统具有良好的实用性。

(c) 太阳能喷射式制冷

喷射式制冷是太阳能经集热器产生一定压力的蒸汽来完成喷射制冷。喷射式制冷系统简单,但制冷系数较低,因而出现了用电能辅助提高喷射器的引射压力以提高系统性能的趋势。利用太阳能集热器获得较高温度的热水为热源, 采用低沸点工质辅以机械压缩喷射制冷循环称为太阳能增强型喷射制冷系统。此系统主要以提高引射流压力来提高喷射器性能,它综合了机械压缩式制冷循环和蒸汽喷射式制冷循环的优点, 具有较高的热经济性,其 COP 比传统的喷射制冷高 50%。

1.4太阳能热泵

将太阳能作为蒸发器热源的热泵系统称为太阳能热泵系统。其工作原理为: 在蒸发器吸热后,其工质的高温低压过热气体在压缩机中经过绝热压缩变为高温高压的气体,经冷凝器定压冷凝为低温高压的液体,放出工质的气化热,与冷凝水进行热交换, 使冷凝水被加热为热水, 供用户使用。同时液态工质再经过降压阀绝热节流后变为低温低压液体,并回到蒸发器定压吸收热源热量,蒸发变为过热蒸气,完成一个循环过程。

1.5太阳能热推进

太阳能推进可分为太阳能电推进( SEP)和太阳能热推进( STP) 两大类。SEP 是通过太阳电池将太阳能转化成电能,再通过电源处理系统将电能供应给各种电推力器加热工质产生推力的推进技术;STP 是利用聚集的太阳能直接加热工质产生推力的推进技术。STP 与电推进技术相比较,不需要电能转换、管理分配系统,从而使系统简单可靠,能量利用率高;与核火箭发动机相比, STP 使用丰富廉洁的太阳能,不产生粒子污染,具有较高的比冲,范围宽阔适中的推力,对同样的星际探索任务;与化学能推进型发动机相比, 其有效载荷质量比提高 1. 36--3.

4 倍,有显著的质量节省。因此, STP 是空间推进技术发展的一个重要方向。其中, 高性能太阳能主聚光器的研制和吸收器/推力室的高温热结构设计是太阳能热推进器(STP)发展过程中的关键技术。

2 太阳能光伏发电技术国内外发展概况

50 年代第一块实用的硅太阳电池的问世,揭开了光电技术的序幕, 也揭开了人类利用太阳能的新篇章。世界光伏组件生产最近 10 年的平均年增长率为22% , 最近 5 年的年平均增长率为 35% , 2005 年已达到近 800MW。可以看出, 世界光伏产业呈快速发展势态,成为世界发展最快的新兴产业之一。在光伏产业方面,各国一直通过扩大规模、提高自动化程度,改进技术水平、开拓市场等措施降低成本,并取得了巨大进展。在研究开发方面,单晶硅电池效率达到 24. 7%, 多晶硅电池效率 19. 8% , 非晶硅电池实验室稳定效率已突破 15% , 碲化镉电池效率达到 16.4%, 铜铟硒电池效率 18.8%。晶硅薄膜电池的研究自1987 年以来发展迅速,成为世界关注的新热点。太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应, 将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独

立运行和并网运行两种方式。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置, 主要用于无电网的边远地区和人口分散地区, 整个系统造价很高;在有公共电网的地区,光伏发电系统与电网连接并网运行, 省去蓄电池,不仅可以大幅度降低造价,而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。目前, 太阳能光伏发电的研究重点在开发高效率、低成本新型太阳能电池方面。主要包括非晶硅太阳能电池和微晶硅迭层薄膜电池的实验型研究。

(a) 非晶硅太阳能电池

非晶硅是一种很好的太阳能电池材料, 成熟的非晶硅太阳电池具有较高的稳定性, 效率已达到 8%。随着非晶硅太阳电池转化效率的提高及生产成本的降低,柔性衬底非晶硅太阳电池, 已经应用于一些实际领域。由于柔性衬底的非晶硅电池具有高比功率, 轻便, 柔韧性强等优点, 所以在光伏建筑一体化, 特别是在城市遥感用平流层气球平台,军用微小卫星,空间航天器等应用中极具优势。在目前的卫星系统中电源系统的重量占整星重量的近三分之一, 而柔性衬底的非晶硅电池可达到 2000W/ ke 的功率/重量比,远远高于晶硅的比功率,因此,使用柔性衬底的非晶硅电池可大大降低电源系统的重量。在民用方面, 由于柔性衬底的非晶硅电池具有极好的柔韧性, 可卷曲性,这使它不但易于贮存和运输, 而且为电池的安装,特别是与建筑物及供电系统的一体化设计方面提供了方便的条件, 具有广阔的应用前景。但目前非晶硅电池仍然存在一些问题, 主要集中在以下两个方面:

(1)转化效率低;

(2)电池稳定性不高。

要提高转化效率, 就需要改进并探索窗口材料及其它各层材料,如:纳米硅复合薄膜。此外还可采取有效方法减少 i 层缺陷,改善各层间的能隙匹配, 改善各种界面接触,这些都有可能提高转化效率。而稳定性不高的问题, 则主要是由于光致衰退而引起,即 S- W 效率,近年来投人了大量的精力来研究光致衰退的问题, 光衰退随着 i 层厚度的增大而增大,这是因为在 i 层产生的光生载流子复合因内建电场强度的减小而增大,对 i 层内建电场分布的计算,可看出随i 层厚度的减小,最低电场强度增大, 因此, 解决稳定性不高的问题则主要集中在 i 层材料性能的改善上, 而解决这些问题的一个较好的途径就是制备叠层太阳能电池, 叠层太阳电池是使用对应于不同太阳光谱部分的不同光伏材料膜层来制作的。一般顶电池的 i 层做的较薄,从而阻止光致衰退的产生,而底电池产生的光生栽流子约为单结电池的一半,从而也减小了底电池的光致衰退。

(b)晶硅叠层薄膜电池

晶体硅薄膜电池之所以得到普遍的重视是由于它将晶体硅电池工艺优点和薄膜电池的优势有机的结合起来,从单结叠层电池到多结叠层电池,电池的稳定转化效率会明显增加。但晶体硅薄膜电池存在着一个问题:与其它薄膜电池材料不同,硅是非直接半导体, 为了最大限度地吸收和转换太阳光谱, 通常需要较厚

的活性层。这样就需要薄膜电池工艺采取有效的限光措施以弥补硅片厚度减薄后所造成的光谱损失和快速的沉积技术。因此, 只有薄膜电池衬底成本和薄膜沉积技术成本低于晶体硅成本时,它才能在经济上是可行的, 衬底和沉积技术的经济型研究也因而成为目前薄膜电池研究的重点。

3 太阳能开发利用技术未来发展趋势

随着可持续发展战略在世界范围内的实施,太阳能的开发利用将被推到新的高度。至本世纪中叶,世界范围内的能源问题、环境问题的最终解决将依靠可再生洁净能源特别是太阳能的开发利用。随着越来越多的国家和有识之士的重视, 太阳能的利用技术也有望在短期内获得较大进展。

3.1 提高太阳能热利用效率有望获得突破

目前, 世界范围内许多国家都在进行新型高效集热器的研制, 一些特殊材料也开始应用于太阳能的储热,利用相变材料储存热能就是其中之一。相变贮能就是利用太阳能或低峰谷电能加热相变物质,使其吸收能量发生相变(如从固态变为液态),把太阳能贮存起来。在没有太阳的时间里,又从液态回复到固态,并释放出热能,相变贮能是针对物质的潜热贮存提出来的,对于温度波动小的采暖循环过程,相变贮能非常高效。而开发更为高效的相变材料将会成为未来提高太阳能热利用效率研究的重要课题。

3.2 太阳能建筑将得到普及

太阳能建筑集成已成为国际新的技术领域,将有无限广阔的前景。太阳能建筑不仅要求有高性能的太阳能部件,同时要求高效的功能材料和专用部件。如隔热材料、透光材料、储能材料、智能窗(变色玻璃)、透明隔热材料等,这些都是未来技术开发的内容。

3.3 新型太阳能电池开发技术可望获得重大突破

光伏技术的发展, 近期将以高效晶体硅电池为主, 然后逐步过渡到薄膜太阳能电池和各种新型太阳能光电池的发展。薄膜太阳能电池以及各种新硅太阳能电池具有生产材料廉价、生产成本低等特点,随着研发投人的加大,必将促使其中一、二种获得突破,正如专家断言,只要有一、二种新型电池取得突破,就会使光电池局面得到极大的改善。

3.4 太阳能光电制氢产业将得到大力发展

随着光电化学及光伏技术和各种半导体电极试验的发展,使得太阳能制氢成为氢能产业的最佳选择。氢能具有重量轻、热值高、爆发力强、品质纯净、贮存便捷等许多优点。随着太阳能制氢技术的发展,用氢能取代碳氢化台物能源将是本世纪的一个重要发展趋势。

3.5 空间太阳能电站显示出良好的发展前景

随着人类航天技术以及微波输电技术的进一步发展, 空间太阳能电站的设想可望得到实现。由于空间太阳能电站不受天气、气候条件的制约,其发展显示

出美好的前景,是人类大规模利用太阳能的另一条有效途径。

4、结束语

由于化石能源的储量有限, 难以维持人类的可持续发展;同时化石能源的利用产生的大量有毒有害物质,将导致环境污染、温室效应,严重危害地表环境。人类发展到现在, 越来越多的国家都逐渐清醒地认识到,要在有限资源和环保严格要求的双重制约下实现经济和社会可持续发展的关键,就在于寻求清洁环保的可再生能源。可因此太阳能、风能、生物质能、地热能等再生洁净能源的大规模利用就显得尤为重要, 这其中又以太阳能利用的优势最为明显,它具有以下几个特点:①储量的“无限性” 相对于常规能源和其它可再生能源的有限性,太阳能具有储量的“无限性” ,取之不尽,用之不竭。②存在的普遍性相对于其它能源来说, 太阳能对于地球上绝大多数地区具有存在的普遍性,可就地取用。③利用的清净性和经济性太阳能的开发利用几乎不产生任何污染;同时由于其储量无限, 利用技术代价不高,具有良好的经济性。太阳能也必将由此在世界能源的未结构转换中担纲重任, 成为理想的替代能源。但是,太阳能也存在单位能量强度不高、分布不均、转化利用效率较低等问题,这就要求我们太阳能工作者积极探索,研究出更为科学的集能方式和设备,加快太阳能技术的开发和推广应用。随着化石能源的减少, 太阳能利用的比例将大幅度提高。

参考文献:

[1] 王世锋.真空玻璃盖板热管平板式太阳能热水器的理论与实验研究[ D] . 2004: 15.

[2] 姚睿, 吴克启. 空间太阳能发电技术的研究进展[J] . 新能源, 2000, 22( 5) : 31- 33.

[3] 焦冬生.透明蜂窝应用于太阳能热水器的实验与理论研究[D] . 2003: 3- 4.

[4] 蔡辉.太阳能制冷技术的发展概况[ J] .科技与经济,2003( 2) : 58- 59.

[5] 纪献兵.太阳能热发电技术[ J] . 阳光能源, 2005( 4) : 2- 3.

[6] 罗运俊, 何梓年, 王长贵. 太阳能利用技术[M] . 北京:化学工业出版社, 2005.

[7] 王刚. 真空管太阳能热水器热效率及经济性研究[D] . 2002: 4- 5.

[8] 褚健.浅谈太阳能热泵技术应用[ J] . 基层科技, 2005(2) : 21.

[9]赵玉文. 太阳能利用技术的发展概况和未来趋势[J] .中国电力, 2003( 9) : 63- 64.

[10] 潘身明.应用全息技术提高太阳能热水器效率的研究[ J] .广西民族学院学报, 2004( 4) : 66.

太阳能发展前景及利用

太阳能发展前景及利用 选题背景 目前能源危机已成为影响人类继续发展的一项重要因素,太阳能作为一种新型的清洁能源,被人类给予了厚望,太阳能的能否有效利用关系着人类的未来。 项目条件 太阳光线太阳能 研究目的 太阳能已逐渐走进我们的生活,对于太阳能或许我们还有一点陌生,借此机会我们 来讨论一下“太阳能”。 主要研究方法 上网查阅资料查阅相关书籍请教相关人士 研究的基本思路 在本次研究中,通过各种渠道获得相关知识,并加以分析,从中获取自己需要的,加入自己的认识,再编写论文。 研究的先进性 广泛获取信息,具有科学性,真实性。 研究的基本过程 先选取题材,制定学习过程,再通过各种渠道获取相关信息,最后编写论文。论文分为以下步骤:背景及目的,研究过程,研究心得,中英文摘要,太阳能的认识,太阳能的利用范围,太阳能在国内外的利用程度,太阳能的前景,总结。 研究心得 通过此次研究学习我对太阳能有了进一步认识,对资源节约及开发也有了新的理解。通过本次学习提高了我的综合能力,拓宽了我的知识面。

中文摘要 太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量(约为3.75×1026W)的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。下图是地球上的能流图。从图上可以看出,地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能,所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。 太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。但太阳能也有两个主要缺点:一是能流密度低;二是其强度受各种因素(季节、地点、气候等)的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。 英文摘要 Thesolarenergyisanenergy,andiscanrenewableenergy.Itsresourcesisabund ant,freetouse,anddidn'tneedtobetransported,totheenvironmentiswithoutthep ollution.Butthesolarenergyalsohastwomainweakness:Oneisflowdensitylow;Two isitsstrengthundertheinfluenceofvariousfactor(season,location,andweather ...etc.)cannotmaintainquantityoften.Thesetwogreatestweaknessesconsumedly limitedsolarenergyeffectivelytomakeuseof. 关键词 太阳能环境资源清洁 太阳能的认识 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367kw/m2。地球赤道的周长为40000km,从而可计算出,地球获得的能量可达173,000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2,地球表面某一点24h 的年平均辐射强度为0.20kw/m2,相当于有102,000TW的能量,人类依赖这些能量维

太阳能电池发展现状综述

太阳能电池发展现状综述 摘要:随着社会的发展,传统能源消耗殆尽,能源越来越收到重视。其中发展前景最为广阔的莫过于太阳能。太阳能绿色环保,因此逐渐受到了人们的普遍重视。太阳能已成为新能源领域最具活力的部分,世界各国都致力于发展太阳能。本文主要阐述了太阳能电池的发展历程,太阳能电池的种类,太阳能电池的现状以及发展前景. 关键词:太阳能电池;太阳能电池种类;发展现状; Narration on the Current Situation of Solar Battery Abstract:With the development of society, traditional energy will be used up in a short time.Eneygy are being payed more and more attention.And the solar energy is the most promising.Because of its’environmental protection,it gets widespread attention. Solar energy has become the most vibrant part among the new energy field,and all countrise tried their best to develop solar energy.This article mainly explains the development of solar battery,the types of solar battery,curent situation of solar battery and its’ prospect. Key Words:solar battery; types of solar battery; curent situation of solar battery 1引言 随着经济的发展,能源的重要性日趋凸显。但是石油、煤等不可生起源消耗殆尽,人们开始探索新的能源。太阳能取之不尽用之不竭,因此受到了人们的亲睐。在太阳能电池领域中,太阳能的光电利用是近些年来发展最快、最具活力的研究领域[1].太阳能电池的研制和开发日益得到重视.制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础.其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生的光电子转化反应。根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:①硅太阳能电池;②以无机盐如砷化镓Ⅲ一V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;③纳米晶太阳能电池等。不论以何种材料来制作电池,对太阳能电池材料一般的要求有:①半导体材料的禁带不能太宽;②要有较高的光电转换效率;③材料本身对环境不造成污染;④材料便于工业化生产且材料性能稳定。基于以上几个方面考虑,硅是最理想的太阳能电池材料[2].这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因. 本文简要地综述了太阳能电池发展进程,太阳能电池的种类,以及发展现状,并讨论了太阳能电池的发展趋势。 2太阳能电池现状及其前景

太阳能热水器市场发展现状及前景预测分析

(复制转载请注明出处,否则后果自负!) 自20世纪90年代以来,我国太阳能热水器行业保持了20年左右的快速增长。1992年,我国太阳能热水器产业年生产量只有50万平方米,而到2011年,我国太阳能热水器总产量达到5700万平方米。 目前我国已成为世界上最大的太阳能热水器生产国和太阳能热水器市场,该产业也成为我国唯一在生产能力和利用规模上处于世界领先水平的可再生能源产业。随着太阳能热利用行业竞争态势的日趋激烈,有长远发展眼光的太阳能企业开始将创新放在各项工作的重中之重,无论是在核心技术还是外观形象,无论是集热技术、保温技术还是高能效技术、太阳能与建筑一体化技术,都取得了飞速的发展与进步。 前瞻产业研究院数据显示:2012年6月,国家财政部、发改委、工业和信息化部联合发起的《高效节能太阳能热水器惠民工程推广实施细则》正式出台。推广期限暂定为2012年6月1日至2013年5月31日,旨在通过采取财政补贴的方式,支持太阳能热水器的推广使用,拉动新能源产品的消费。 目前,我国城乡居民对洗浴热水的需求增长迅猛。在农村地区和中小城市,太阳能热水器已经成为提高人民生活质量、全面建设小康社会的重要手段。随着中高温太阳能热水器的开发以及太阳能与建筑一体化技术的日益完善,太阳能热水器的应用领域不再局限于提供热水,正逐步向取暖、制冷、烘干和工业应用方向拓展,中国太阳能热水器市场潜力巨大。 另外,受益太阳能热水工程开始受到社会广泛认可、太阳能热水工程技术和产品结构实现突破,以及国家政策大力推动和地方政府的强力支持,我国太阳能热水工程市场增长迅猛,面临巨大的发展商机。 前瞻网《2013-2017年中国太阳能热水器行业产销需求与投资预测分析报告》共十章。首先介绍了太阳能的定义、特性、利用及太阳能热水器的基本概况,接着分析了国际国内太阳能热水器产业的现状,并对国内太阳能热水器市场的运行情况进行了细致地分析。然后具体介绍了国内主要省份太阳能热水器行业的发展、太阳能热水器与建筑结合情况。随后,报告对太阳能热水器市场做了竞争及营销分析、替代品行业发展分析、重点企业经营状况分析,最后解析了太阳能热水器市场的投资前景与发展趋势。 资料来源:前瞻网《2013-2017年中国太阳能热水器行业产销需求与投资预测分析报告》,百度报告名称可看报告详细内容。

太阳能发电产业发展前景

太阳能发电产业发展前景 能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展,能源消费也相应的持续增长。随着时间的推移,化石能源的稀缺性越来越突显,且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。 太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。 我们对太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式,其中,光电利用(光伏发电)是近些年来发展最快,也是最具经济潜力的能源开发领域。太阳能电池是光伏发电系统中的关键部分,包括硅系太阳电池(单晶硅、多晶硅、非晶硅电池)和非硅系太阳能电池等。多晶硅薄膜电池由于所使用的硅材料较少,又无效率衰退问题,并且可以在廉价衬底材料上制备,其成本远低于单晶硅电池,经济效益较好。此外,非多晶硅薄膜电池也具有极大的发展潜力。 在晶体硅太阳能电池的产业链上分布着晶硅制备、硅片生产、电池制造、组件封装四个环节。上游环节的企业掌握技术优势,具有较强的议价能力,可以通过提高产品价格将成本压力向下游传导,从而保证自身获得较高的盈利能力。非多晶硅薄膜电池可以用IC废料作为原料,成本低廉。 在各国政府的扶持下,世界太阳能电池产量快速增长,1995-2005年间,全球太阳能电池产量增长了17倍。我们预计,2010年全球太阳能电池的年产量有望较2005年的年产量增长倍,整个行业的销售收入有望增长倍。 我国太阳能资源非常丰富,开发利用的潜力非常大。我国太阳能发电产业的应用空间也非常广阔,可以应用于并网发电、与建材结合、解决边远地区用电困难问题等。我国政府对太阳能发电产业也给予了充分的扶持,先后出台了一系列法律、政策,有力的支持了产业的发展。 2005年后,我国太阳能发电产业有了突飞猛进的发展,无锡尚德、天威英利、新光硅业、浙江中意、赛维LDK、新疆新能源、常州天合、天津京瓷等公司纷纷进入成长期,生产规模不断扩大,技术水平不断提高,企业竞争力不断增强。

(完整版)太阳能利用技术常考题目及答案

0、太阳常数的定义:太阳常数是指在日地平均距离处,地球大气层外(大气上界)垂直于太阳光线的平面上,单位时间、单位面积内所接受的所有波长的太阳总辐射能量值,它基本上是一个常数,所以这个辐照度称为太阳常数。 1、太阳赤纬角的定义:太阳光线与地球赤道面的交角就是太阳的赤纬角。 2、太阳高度角和太阳方位角的定义:高度角:太阳中心直射到地面的光线与当地水平面间夹角(h),表示太阳的高度。方位角:太阳光线在地平面上的投影与当地正南方的夹角,向西为正,向东为负,变化范围正负180;它表示太阳的方位,决定太阳光的入射方向。 3、大气质量和大气透明系数的定义:太阳光线通过的大气路程与太阳在天顶时太阳光线通过的大气路程之比;表征大气对于太阳光线透过程度的一个参数 4、大气对太阳辐射的影响,详细了解答:大气辐射具有削弱作用,太阳光线在大气中经过的路程越长能量损失的就越多,大气对太阳辐射的作用一共有三种方式:吸收反射散射作用。具体来说,吸收作用变现在平流层的臭氧吸收紫外线,水汽,二氧化碳吸收红外线。反射作用:较大的颗粒尘埃,还有云层对阳光的反射。散射:主要是大气分子还有微小的尘埃对波长较短的可见光,还有颗粒较大的尘埃,雾粒,小水滴对各种波长的散射。 5、太阳辐射产生的物理机制是什么?答:太阳辐射分为两种:一种是从光球表面发射出来的光辐射,因为它以电磁波的形式传播光热,所以又叫做电磁辐射。另外一种是微粒辐射,它是由正电荷的质子和大致等量的带负电荷的电子以及其他粒子做组成的粒子流。 6、什么是太阳辐射年总量:一年内地面所接受的太阳辐射短波总辐射量,是衡量一个地方太阳能资源丰富的重要标志。 7、什么是春分秋分夏至冬至:上半年,太阳从低纬度到高纬度逐日升高,春分指春天昼夜均分的一天,随后昼长夜短,直到夏至,太阳走到北回归线,白昼时间最长的一天,随后白粥时间慢慢变短,到秋天,昼夜均分的一天是为秋分,随后昼短夜长直至冬至,太阳走到南回归线,白天最短的一天。 8、太阳光谱的特点:太阳光谱包括紫外区、可见区、红外区,其中,波长小雨0.4um的紫外区占大约8.03%和波长大于0.76um的红外区占45.54%,是人眼看不见的紫外线和红外线,波长为0.4~~0.76um的可见区是我们能见的可见光区46.43%. 9、太阳房的定义以及它的分类:太阳房是利用太阳能进行采暖和空调的环保型生态建筑。太阳房可分为三类:主动太阳房,被动太阳房和热泵式太阳能采暖系统。 10、被动式太阳房的特点是什么以及被动太阳房建筑设计的几个基本原则分别是什么?答:特点:根据当地的气象条件,在基本上不添置附加设备的条件下,只在建筑物构造和材料性能上下功夫,使房屋达到一定采暖效果的方法。原则:构造简单,造价便宜。 11、太阳能储热的方式及原理:方式:自然循环集热,强制循环集热,定温放水集热。原理:冷水经过补冷水系统,进入循环水箱达设定水位后,之后不冷水系统停止工作,低温水进入集热器阵,受太阳能辐射加热水温升高,当集热器上循环管内水温与储热水箱底部水温之温差达到设定值时,启动强制循环泵,将水箱中低温水送到集热器阵,同时将集热器阵中热水送到储热水箱,当上述温差等于和地于设定值时,强制循环泵停止工作。低温水在集热器中继续吸收太阳能辐射,加热。如此循环,是储热水箱中水温不断升高。 12、太阳灶的原理:太阳灶是利用太阳辐射能,通过聚光传热储热等方式获得热量,进行炊事烹饪食物的一种装置。 13、利用太阳能进行海水淡化的常用方法:1被动式太阳能蒸馏系统,如单级或多级倾斜式太阳能蒸馏器,回热式,球面聚光式太阳能蒸馏器等。2主动式太阳能蒸馏系统,有单级或多级附加集热器的盆式,自然或强迫循环式太阳能蒸馏器。3利用太阳能发电进行反渗透法进行海水淡化,此外,还有太阳能多级闪蒸,太阳能多级沸腾蒸馏技术。 14、太阳能热水器的主要组成部分包括那几个部分:集热器,储热水箱,循环水泵,管道,支架,控制系统及相关附件组成。 15、太阳能利用按地域划分的几类地区,按+··················+接受太阳能辐射量的大小,全国大致上可分为五类:一类地区,主要包括青藏高原,甘肃北部,宁夏北部,新疆南部等地。二类地区:包括河北西北部,山西北部,内蒙古南部,宁夏南部,甘肃中部,青海东部,西藏东南部和新疆南部等地。三类地区,包括:山东河南河北东南部,山西南部,新疆北部,吉林辽宁云南陕西北部,甘肃东南部,广东南部,福建南部,苏北,皖北,台湾西南。四类地区,包括湖南湖北广西江西浙江福建北部广东北部陕西南部江苏北部安徽南部以及黑龙江台湾东北等地。五类地区,包括:四川重庆贵州。 16、什么是太阳能制冷,根据不同的能量转换方式,太阳能驱动制冷主要有以下两种方式,一是先实现光─电转换,再以电力制冷;二是进行光─热转换,再以热能制冷。 17、太阳能发电的定义和基本形式:通过水或其他工质和装置将太阳能辐射能转换为电能的发电方式,称为太阳能发电。形式有两种:一种实现将太阳辐射能转换成热能,在按照某种发电方式转化为电能。另一种是通过光电器件

太阳能产业未来发展趋势分析

太阳能产业未来发展趋势分析 随着节能减排压力的逐渐加大,近年来政府逐步加大了对太阳能光热行业的扶持力度,从全国普遍推行的太阳能“强装令”,到将太阳能列入“家电下乡”目录,都极大地推动了我国太阳能光热行业的快速发展。尽管在经历了连续近十年的高速发展之后,近两年增速稍有放缓,行业发展遇到了一定的阻碍,但作为“十二五”规划中重点规划的行业,政府寄希望该行业能承担起2020年节能减排目标实现的重任,势将出台更多的有力政策,加之行业良好的产业基础,在未来势必将有更加健康稳健的发展。 太阳能政策扶持力度不断加大 2007年4月,在可再生能源法的推动下,国家发改委下发了《推进中国太阳能热利用工作实施方案》;同年5月,国家发改委、住建部下发了《关于加快太阳能热水系统推广应用工作的通知》,要求提高和推动应用太阳能热水系统重要性的认识,大力促进其推广应用,积极支持太阳能热水系统的技术进步和产业发展。2008年10月1日国务院颁布的《民用建筑节能条例》开始实施,规定有关地方人民政府应当采取有效措施,鼓励和扶持单位、个人安装使用太阳能热水系统、照明系统、供热系统、采暖制冷系统等太阳能利用系统。法律、法规支持大大加强了国民认知,有力地推动了太阳能热利用产业的发展。 2009年,财政部、城乡住房建设部组织实施一省三市、一省四县可再生能源示范项目:对于可再生能源应用城市,鼓励太阳能、热泵等可再生能源与建筑结合,中央财政安排专项补助,每个城市补贴5000万元-8000万元,每个示范城市地级市建筑应用面积不低于200万平方米。据不完全统计,中国有二十个省市区和八十多座城市出台了太阳能强制安装政策和优惠政策,有些省市如山东、北京等对集中安装太阳能热水系统还直接给予资金补贴。 在有利政策的支撑下,太阳能在推动建筑节能方面作用凸显,仅太阳能与建筑一体化专家力诺瑞特就在全国推广建设了近2000个太阳能与建筑一体化精品工程,推广4000万平方米太阳能住宅,相当于一个中等城市的民用建筑面积。换句话说,力诺瑞特的国家住宅产业化基地为中国创造了一个完全低碳的、生态的、可持续的太阳能住宅的新型城市。 高增长过后出现市场阻碍 由于太阳能源的无限普照特性,太阳能热利用产业被认为是继风能之后,最有前景的新能源产业,并多次被各国政府关注并支持。也正因为此,就像当年风电热一样,各企业投资蜂拥而上,做眼镜的,干服装的,各行各业一窝蜂地跨入这一领域,希望分享新能源朝阳产业的一杯羹。 由于节能环保、操作便捷等特性,太阳能热水器受到不少消费者的青睐,10年前,产品便已走俏市场。自21世纪初期开始,该行业平均保持着30%以上的高增长速度。而在这10年的黄金增长期,该行业吸引了数千家形形色色的投资者,行业总产值也是连年攀升。2009年开始,更是受惠于太阳能“家电下乡”这一政策,太阳能热水器企业更是出现了销量激增,并借此吸纳了大量农村消费者。

太阳能热利用技术概述

太阳能热利用技术概述 【摘要】太阳能是一种洁净和可再生的能源,太阳能热利用技术发展迅速。本文对太阳能利用成熟技术、先进技术和当前研究的热点技术进行了简要介绍。在发电过程中使用矿物燃料,从而减轻空气污染及全球暖化的问题,环境保护的发展趋势。成熟技术部分主要包括集热器、热水系统、太阳灶、太阳能暖房等传统的太阳能热利用技术;先进技术部分主要阐述了尚处于研究试验阶段的高品位太阳能热利用技术,包括太阳能空调降温/制冷、太阳能制氢、太阳能热发电等;在当前研究的热点问题部分,主要论述太阳能建筑热利用的技术问题。 【关键词】太阳能热利用;太阳能建筑;太阳能热发电;太阳能集热器 1.引言 太阳能的利用已日益广泛,它包括太阳能的光热利用,太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能热利用是一种较成熟的可再生能源利用方式。太阳能热利用是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一。现代的太阳能热技术将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸汽和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能。太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。但是太阳能有两个主要缺点:一是能流密度低;二是其强度受各种因素(季节、地点、气候等)的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。太阳能热利用研究和开发方兴未艾,随着常规能源供给的有限性及地球环保压力的增加,世界上许多国家掀起开发利用太阳能的热潮,开发利用太阳能成为各国可持续发展战略的重要内容,太阳能先进技术已成为世界当前及未来研究、开发和利用的主要方向。 2.太阳能热利用技术 太阳能热利用的基本原理是用集热器将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的集热器,主要有平板型集热器、真空管集热器、热管式集热器和聚焦型集热器等4种。通常太阳能热利用可分为:低温(80℃以下)、中温(80-350℃)和高温(350℃以上)三类热利用方式。低温热利用包括最简单的地膜、塑料大棚以及干燥器、蒸馏、供暖、太阳热水器。中温热利用有太阳能建筑、空调制冷、制盐以及其它工业用。热高温热利用有简单的聚焦型太阳灶、焊接机和高温炉。目前应用最广泛的是太阳能热水器、太阳能空调降温/制冷等。 2.1 太阳能集热器

我国太阳能发展现状与前景

2010NO.16 China New Technologies and Products 中国新技术新产品 高新技术 我国太阳能发展现状与前景 郝钢 (内蒙古工业大学,内蒙古呼和浩特010000) 1太阳能的发展前景 随着现代社会的快速发展,人们对能源的需求量也在不断的增长,全球范围内的能源危机也日益突出。传统的化石能源,如:煤炭,石油,天然气更是有限。随着21世纪的到来传统能源濒临枯竭,造成能源危机,还会造成全球的环境问题。如全球变暖燃煤会通过煤渣和烟尘放出大量有化学毒性的重金属和放射性物质。而随着化石能源的减少,其价格不断升高,这将会严重制约着人们的生产和生活水平的提高。因此发展可再生能源的呼声越来越多,太能能这种情节廉价的资源就因运而生了。 太阳能发电有自己独有的优势[1],主要包括:燃料免费;没有会磨损、毁坏或需替换的活动部件;保持系统运转仅需很少的维护;系统为组件,可在任何地方快速安装;无噪声,无有害排放和污染气体而且地球表面接受的太阳能辐射能够满足全球能源需求的1万倍。地表每平方米平均受到的辐射可圣朝1700kW.h电。国际能源署的相关数据显示,在全球4%的沙漠上安装太阳能光伏系统,就足以满足全球能源需求。所以,太阳能光复享有广阔的发展空间,其潜力十分巨大。 2我国太阳能发展现状 我国土地辽阔,幅员广大,在中国广阔富饶的土地上,有着十分丰富的太阳能资源。全国各地太阳年辐射为3340MJ/m2~8400MJ/m2,中值为5852MJ/m2。从中国太阳能总量的分布来看,西部地区由于地理位置较好,太阳辐射总量很大。除四川盆地以外,全国其他地区的太阳辐射也相当可观[2]。 我国有这么丰富的太阳能资源,但是没有得到最合理的开发和利用,我国的太阳能事业还处在起步阶段,已经开发了一些小型的太阳能设备。比如:太阳能热水器、太阳灶、太阳房、太阳能温室、太阳能制冷与空调、太阳能热发电系统和太阳能光伏发电系统。这些小型的太阳能设备只能满足一小部分人的需要,如果要满足一座城市甚至一个省用电量的需要就必须建立一座大型的太阳能光伏发电站。而我国现在在这方面还在起步阶段,已经建立了几个试点项目。而国家对于太阳能的发展现在还没有出台一套很完备的政策、法律法规。而这种太阳能发电站的建设必须得到国家的有力支持才可以继续下去。 3发展太阳能的意义 在当今世界能源结构中,人类所利用的能 源主要是石油、天然气和煤炭等化石能源,根据 “BP Statistical Review of World Energy,June 2003”的统计,20002年世界一次能源消费量为 94,05亿吨石油当量。截至2002年底,世界石油 可采储量为1427亿吨,可采40.6年;天然气为 1557800亿立方米。可采60.7年;煤炭为9844.5 亿吨,可采204年。[3] 我国能源资源储量不容乐观。根据最新资 料,现有探明技术可开发能源总资源量超过 8230亿吨标准煤,探明经济可开发剩余可采总 储量为1392亿吨标准煤,约占世界总量的 10.1%。我国人口众多,人均能源资源占有两非 常低。而我国所面临的却是能源需求量成倍增 长的严重挑战。 由以上分析可见,在人类开发利用能源的 历史长河中,以石油、天然气和煤炭等化石能源 为主的时期,仅是一个不太长的阶段,他们终将 走向枯竭而被新的能源所取代。人类必须未雨 绸缪,及早寻求新的替代能源。研究和实践表 明,新能源和可再生能源资源丰富,分布广泛, 可以再生,不污染环境,是国际社会公认的理想 替代能源。根据过节权威机构的预测,到2060 年,全球新能源和可再生能源的比例,将会发展 战士节能与构成的50%以上,成为人类社会未 来能源的基石,世界能源舞台的主角,是目前大 量应用的化石能源的替代能源。[4] 3.1改善环境 通过使用新能源来替代化石能源,可以减 少因燃烧化石能源而造成的二氧化碳和烟尘排 放量,给环境造成的损失。光复发电不产生传统 发电技术带来的污染物排放和安全问题,没有 废弃或噪音污染。 3.2节省空间 光复发电是一种简单的低风险技术,集合 可以安装在任何有光的地方。这意味着在公共、 私人和工业建筑的屋顶和墙面上都有广泛的安 装潜力。在运行中,这个系统还可以降低建筑的 受热,增加通风。光复还可以作为隔声板装在公 路两侧。光复在提供大量电力供应的同时,避免 占用更多的土地。 3.3增加就业 光复发电能够提供重要的就业机会。安装 阶段创造大量的就业产生在(安装工人、零售商 和服务工程师),租金地方经济发展。根据欧洲 光伏发电行业信息显示,生产每兆瓦光伏产品 大约产生10个就业机会,安装每兆瓦光伏系统 创造大约33个就业机会。批发和间接供应可提 供3-4个就业岗位,研究领域提供1-2个就业 机会。所以在整个产业链中可提供50个就业机 会。在未来几十年,随着规模的扩大,自动设备 的使用,这些数据会有所降低。但是,光伏发电 产业不仅仅是一个资金密集型产业,同时也是 一个劳动密集型产业。目前我过光伏技术及产 业的就业总人数近万。到2020年将达到10万 人左右。按照中或电力专家的研究,2050年,光 伏发电行业将达到装机容量10亿KWp,年生产 和安装1亿KWp,就业人口将超过500万人。 3.4提供农村电力 光伏发电系统结实耐用,易于安装和具有 灵活性等特征,使其可满足世界任何地方的农 村电力需求。 4总结 我国能源供应主要依靠煤炭,石油资源有 限,只有通过扩大天然气、核电、可再生能源的 开发利用来降低煤炭消费比例。从长远来看,大 力发展可再生能源可以逐步改善以煤炭为主的 能源结构,促进常规能源资源更加合理有效地 利用,缓解与能源相关的环境污染问题。开发利 用可再生能源,并建立必要的技术贮备,可以减 少我国对国外矿物能源的依赖,增强国家抗御 能源安全风险的能力。 太阳能光伏发电是目前比较成熟的技术, 具有安全可靠、无噪音、无污染、能量随处可得、 不受地域限制、无需消耗燃料、建站周期短、无 需架设输电线路、可以方便地与建筑物相结合 等优点,是常规发电和其它发电方式所不及的。 所以,我国要大力发展可再生能源,使得社 会能够更稳定快速长期的发展。 参考文献 [1]施钰川.太阳能原理与技术[M].西安交通大学, 2009,4. [2]刘志章.内蒙古自治区太阳能发展规划[R].内 蒙古自然能源研究所,2007,9. [3]王长贵,郑瑞澄.新能源在建筑中的应用[M].中 国电力出版社,2003,7. [4]吕芳.太阳能发电[M].化学工业出版社,2009,5. [5]赵庆波,单葆国.世界能源需求现状及展望[J]. 中国能源,2002,12. 作者简介:郝钢(1982-),男内蒙古工业大 学供热、供燃气、通风及空调工程专业2007级 研究生。 摘要:社会的不断发展使得人们对能源的需求越来越高,而现在的能源储备已经不足以满足我们的生活需要,我们必须发展新能源,太阳能就是一个可再生能源,它可以说是取之不尽用之不竭。而我国的太阳能发展还只是处于起步阶段,要走的路还很长。本文只是让大家了解我国太阳能的现状。 关键词:太阳能光伏发电;化石能源 立新的进渣与排渣的平衡点,在调整操作过程中,极易引起冷渣器故障。因此,对冷渣器进渣进行调整时,应做到谨慎平稳调整,逐步过渡,防止进渣量失控。锅炉正常运行中冷渣器宜采用少量进渣,连续运行方式,并根据锅炉负荷及煤质情况确定冷渣器投入的数量,一般以对称投入为宜。 3.3.3改进后的运行情况 以上改进措施实施后,较好的解决了冷 渣器的堵塞问题,未再次发生结焦现象,保证 了机组的正常运行,改良效果显著。 4结语 冷渣器能否可靠工作,对锅炉的稳定运 行有直接影响。如果冷渣器不能正常排渣,锅 炉只有降负荷运行或停炉。因此改进冷渣机 及其系统,合理控制冷渣器的运行方式,对保 证机组长期连续稳定运行意义十分明显,而 这也就是本文主要的意旨所在。 参考文献 [1]李金晶,王巍,杨石等.滚筒冷渣器传热特性 的实验研究[J].电站系统工程,2009-01-15. 13 -- 中国新技术新产品

太阳能发展前景及利用结题报告ppt

太阳能发展前景及利用结题报告ppt 篇一:XX年太阳能利用现状研究及发展趋势 中国太阳能利用行业发展现状分析与市场 前景预测报告(XX-2020年) 报告编号:1657503 行业市场研究属于企业战略研究范畴,作为当前应用最为广泛的咨询服务,其研究成果以报告形式呈现,通常包含以下内容: 一份专业的行业研究报告,注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况,旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告,可以完成对行业系统、完整的调研分析工作,使决策者在阅读完行业研究报告后,能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势,确保了决策方向的正确性和科学性。 中国产业调研网https://www.sodocs.net/doc/e55928262.html,基于多年来对客户需求的深入了解,全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景,注重信息的时效性,从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。 一、基本信息 报告名称:中国太阳能利用行业发展现状分析与市场前景预测报告(XX-2020年)报告编号: 1657503←咨询时,

请说明此编号。优惠价:¥7380 元可开具增值税专用发票 网上阅读: XuQiuFenXiYuFaZhanQuShiYuCe.html 温馨提示:如需英文、日文等其他语言版本,请与我们联系。 二、内容介绍 中国太阳能利用行业发展现状分析与市场前景预测报告(XX-2020年)对我国太阳能利用行业现状、发展变化、竞争格局等情况进行深入的调研分析,并对未来太阳能利用市场发展动向作了详尽阐述,还根据太阳能利用行业的发展轨迹对太阳能利用行业未来发展前景作了审慎的判断,为太阳能利用产业投资者寻找新的投资亮点。中国太阳能利用行业发展现状分析与市场前景预测报告(XX-2020年)最后阐明太阳能利用行业的投资空间,指明投资方向,提出研究者的战略建议,以供投资决策者参考。 中国产业调研网发布的《中国太阳能利用行业发展现状分析与市场前景预测报告(XX-2020年)》是相关太阳能利用企业、研究单位、政府等准确、全面、迅速了解太阳能利用行业发展动向、制定发展战略不可或缺的专业性报告。正文目录

太阳能利用技术模拟试题

《太阳能利用技术》模拟试卷 命题人:代术华 一、单项选择题(本大题共20小题,每小题1分,共20分)在每小题列出的备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在空格内。错选、多选或未选均无分。 1.太阳的主要成份是( )和氦。 A.氧 B.氮 C.氢 D.氯 2.太阳常数为( )/㎡。 A.367±7W B.1000±7W氮 C.1367±7W D.3000±7W 3.在任何时刻,从日轮中心到观测点间所连的直线和通过观测点的( )之间的夹角叫太阳高度角。 A.地面 B.正南 C.垂直面 D.水平面 4.选择性吸收面主要是对太阳光的( )辐射吸收性能更好。 A.短波 B.中波 C.长 D.所有 5.利用物质温度升高时吸热,降低时放热的特性来实现的太阳能储热为( )。 A.显热储热 B.潜热储热 C.不可逆化学反应储热 D.可逆化学反应储热 6.太阳灶能够烹饪食物是利用( )。 A.柴火 B.通电 C.太阳辐射 D.液化气 7.反射聚光镜一般采用( )反射镜。 A.平面 B.球面 C.抛物面 D.凸面 8.安装分体式太阳能热水器的多高层住宅,集热器要安装在( )立面墙上。 A.东 B.南 C.西 D.北 9.热水器的集热器安装方向为斜面朝向( ) +10°。 A.正东 B.正南 C.正西 D.正北 10.太阳能集热器安装角度为40°(与水平面),集热器上的太阳能辐量约为水平面上的( )。 A.1倍 B.1.3倍 C.2倍 D.3倍 11.结合水分存在于( )。 A.空气中 B.细胞壁 C.较大孔隙中 D.物料表面 12.太阳房与( )面建筑之间应保持一定间距, 以确保冬季不挡光为原则。 A.东 B.南 C.西 D.北 13.房间多了不能全部兼顾采暖可将一些主要房间(如起居室、卧室、餐厅等)沿( )墙布置。 A.东 B.西 C.南 D.北 14.太阳电池是将太阳能直接转变为( )的最基本器件。 A.热能 B.电能 C.风能 D.动能 15. 自然循环式热水器为保证正常运行和防止夜间无辐射时热水倒循环,水箱底部必须高于

太阳能光伏发电的现状与前景

太阳能光伏发电的现状与前景.txt心脏是一座有两间卧室的房子,一间住着痛苦,一间住着快乐。人不能笑得太响,否则会吵醒隔壁的痛苦。本文由haitaohuahua贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 太阳能光伏发电研究现状与发展前景探讨 可再生能源,包括太阳能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等,是取之不尽、用之不竭、清洁环保、免费使用的能源,也是世界上最终可依赖的初级 [1] 能源。太阳能是一种清洁的可再生能源。太阳能开发利用的巨大潜力推动着太阳能光伏发电技术不断向前发展。 1893 年,法国科学家贝克勒尔发现“光生伏打效应” , 即“光伏效应”。1930 年,朗格首次提出用“光伏效应”制造“太阳能电池”,使太阳能变成电能。1954 年,恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶太阳能电池。同年,韦克尔首次发现了砷化镓有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成了第 1 块薄膜太阳能电池。随着世界经济的不断发展,全球能源短缺、环境污染等问题日益严重,可再生能源的应用受到了各国的普遍关注。太阳能光伏发电作为可再生能源利用的重要组成部分,得到了众多国家政府的大力扶持。20 世纪 70 年代以来,美国、德国、日本等国政府陆续出台相关政策,加大太阳能光伏发电产业的发展力度,使得世界光伏发电产业高速发展。 1997—2007 年,太阳能电池的产量由 125.8MW(该功率为峰值功率,下同)增加到 4 000. 05MW,年平均增长率高达 41.3%。根据欧盟联合研究中心的预测,到 2030 年太阳能光伏发电在世界总电力供应中将达到 10%以上, 到 2040 年这一比例将达到 20%以上,在不远的未来将成为世界能源供应的主体。 [2] 1 太阳能光伏产业的发展现状 在技术进步和相关鼓励政策的双重推动下,太阳能光伏产业自 20 世纪 90 年代后期进入了快速发展时期。截止 2007 年底,世界累计生产了 12. 64GW 太阳能 [3] 电池,由此推断,光伏发电的实际总装机应该接近 12GW 。欧洲光伏市场是世界最大的光伏市场,而且在持续增长。其中,德国光伏市场份额全球最大, 2006 年占 51. 0%, 2007 年占 46. 99%。亚洲光伏市场近几年有所萎缩(主要由于亚洲拥有最大光伏市场的日本结束了光伏补贴政策,导致市场发展滞后),我国光伏市场份额更小。2006 年、2007 年亚洲太阳能电池产量约占世界电池产量的 65%。由此可见,亚洲是太阳能电池的主要生产和输出地区。亚洲的太阳电池生产主要集中在中国大陆、中国台湾和日本。2007 年中国大陆太阳能电池产量达到 1 088MW,占全世界太阳能电池产量的 27. 2%。从产量看,我国已经成为太阳能电池的第一生产国。 2 太阳能光伏发电的原理 光伏发电的基本原理如图 l 所示。半导体材料组成的 PN 结两侧因多数载流子(N 区中的电子和 P 区中的空穴)向对方的扩散而形成宽度很窄的空间电荷区 w, 建立自建电场 Ei。它对两边多数载流子是势垒,阻挡其继续向对方扩散,但它对两边的少数载流子(N 区中的空穴和 P 区中的电子)却有牵引作用,能把它们迅速拉到对方区域。稳定平衡时,少数载流子极少,难以构成电流和输出电能。但是, 当太阳光照射到 PN 结时,如图 l(a)、(b)所示,以光子的形式与组成 PN 结的原子价电子碰撞,产生大量处于非平衡状态的电子-空穴对,其中的光生非平衡少数载流子在内建电场Ei 的作用下,将 P 区中的非平衡电子驱向 N 区,N 区中的非平衡空穴驱向 P 区,从而使得N 区有过剩的电子,P 区有过剩的空穴。这样在 PN 结附近就形成与内建电场方向相反的光生电场 Eph。光生电场除一部分抵消内建电场外,还使 P 型层带正电,N 型层带负电,在 N 区和 P 区之间的薄层产生光生电动势。当接通外部电路时,就会产生电流,输出电能。当把众多这样小的太阳能光伏电池单元通过串并联的方式组合在一起构成光伏阵列,就会在太阳能作用下输出足够 [4] 大的电能。 3 太阳能光伏发电的几个关键问题

太阳能的应用现状及发展前景

太阳能的应用现状及发展前景 .txt13 母爱是迷惘时苦口婆心的规劝;母爱是远行时一声殷切 的叮咛;母爱是孤苦无助时慈祥的微笑。本文由 wq3826368 贡献 pdf 文档可能在 WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 科技信息 基础理论研讨 太阳能的应用现状及发展前景 中北大学化工与环境学院环境工程系吴红山 [ 摘要 ] 太阳能的利用技术已是当今世界各国探索新能源、利用新能源 , 进行节能、 环保的重要研究项目之一。本文介绍了太阳能资源的特点, 国内外研究现状。论述了太阳 能利用存在的问题, 并提出了解决方案。最后预测了太阳能的应用前景。 [ 关键词 ] 太 阳能应用现状问题前景 1.太阳能资源的特点太阳能不同于石油、煤炭等燃料 , 不会导致“温室效应”也 , 不会造成环境污染, 而且, 每年到达地球表面的太阳辐射能约相当于 130 万亿吨标准 煤 , 其总量属现今世界上可以开发利用的最大能源 , 所以 , 太阳能是一种非常清洁的 能源, 它 的应用已经受到世界各国的重 视。太阳能是指在太阳内部进行的由 “氢” 聚变成 “氦” 的原子核反应 , 不停地释放出巨大的并不断的向 宇宙空间辐射的能量。地球所接收到的太 阳能只占太阳表面所发出的全部能量的二十亿分之一左 右 , 而这些能量相当于全球所 需能 量的 34 万倍。~虽然 , 到达地球表面的太阳辐射能的总量 很大, 但是能流 密度很低。 平均来说 , 北回归线附 近 , 夏季天气较为晴朗 时 , 正午时太阳辐射幅照度最大 , 在垂直 于 太阳光方 向1m 2 面积上接受到的太阳能平均有1000 左 右 , 若按全年日夜平均计算, 只 有 W 200 左右。冬季大致只有一 半, 阴天一般只有1 5 左右。因此 , W 在利用太阳能 时, 想 要得到一定的转化功率 , 需要面积相当大的一套收集和转换设 备, 造价较高。并且 , 由于 受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限 制,以及晴、 雨、阴、云等 因 素的影响, 到达某一地面的太阳辐射照度既是间断的又是极不 稳 定的。而 且 , 目前太阳能 利用的发展水平 , 有些方面理论上与 技术上都是可行的 , 但有一部分太阳能利用装 置, 因 为效率太低 , 成本过高 , 其经济性还不能与常规能源相竞 争。这给太阳能的大规模应用增 加了难度。 2 、太阳能利用的国内外现状在太阳能热利用方 面, 太阳热水器技术日趋成 熟, 应用领域已从生活热水扩大到泵水、采暖、制冷空调、海水淡 化、工业加热、热发电 等。清华大学潍坊太阳能基地为山东省潍坊地区高 密市电业局办公楼设计的主动太阳能系 统, 该办公楼建筑面积 400m 2 , 采用楼顶横排式热管集热 器, 加设一台电锅炉作为辅助热 源, 室内完全可以达到满意的舒适 度 [1 ] 。利用太阳能提供采暖和生活热水的技术已经 相 当成熟。美国、德 国、日本等国都相继建立起了不同规模的太阳能空调示范系统。国 内专家、学者研制出新一代环 保、节能高科技产品车用温控宝 (TOYA),TOYA 以太 阳能为能 源 , 采用国际上先进的单晶硅太阳能芯 片 , 根据天气变化灵活的调节车内温 度。 法国一家船舶公司的科学家研制出了太阳能冰 箱, 这种太阳能自动制冰机仅靠一个太阳能 接收器 , 在接收器里装活性炭 , 向这些活性炭“灌进”甲醇。夜晚因气温下活

太阳能热利用论文:太阳能热利用技术概述

太阳能热利用论文:太阳能热利用技术概述【摘要】太阳能是一种洁净和可再生的能源,太阳能热利用技术发展迅速。本文对太阳能利用成熟技术、先进技术和当前研究的热点技术进行了简要介绍。在发电过程中使用矿物燃料,从而减轻空气污染及全球暖化的问题,环境保护的发展趋势。成熟技术部分主要包括集热器、热水系统、太阳灶、太阳能暖房等传统的太阳能热利用技术;先进技术部分主要阐述了尚处于研究试验阶段的高品位太阳能热利 用技术,包括太阳能空调降温/制冷、太阳能制氢、太阳能热发电等;在当前研究的热点问题部分,主要论述太阳能建筑热利用的技术问题。 【关键词】太阳能热利用;太阳能建筑;太阳能热发电;太阳能集热器 1.引言 太阳能的利用已日益广泛,它包括太阳能的光热利用,太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能热利用是一种较成熟的可再生能源利用方式。太阳能热利用是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一。现代的太阳能热技术将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸汽和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,

建筑物亦可利用太阳的光和热能。太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。但是太阳能有两个主要缺点:一是能流密度低;二是其强度受各种因素(季节、地点、气候等)的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。太阳能热利用研究和开发方兴未艾,随着常规能源供给的有限性及地球环保压力的增加,世界上许多国家掀起开发利用太阳能的热潮,开发利用太阳能成为各国可持续发展战略的重要内容,太阳能先进技术已成为世界当前及未来研究、开发和利用的主要方向。 2.太阳能热利用技术 太阳能热利用的基本原理是用集热器将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的集热器,主要有平板型集热器、真空管集热器、热管式集热器和聚焦型集热器等4种。通常太阳能热利用可分为:低温(80℃以下)、中温(80-350℃)和高温(350℃以上)三类热利用方式。低温热利用包括最简单的地膜、塑料大棚以及干燥器、蒸馏、供暖、太阳热水器。中温热利用有太阳能建筑、空调制冷、制盐以及其它工业用。热高温热

相关主题