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太阳能发展前景及利用

发布时间:2019-06-11 07:30 人气: °  
太阳能发展前景及利用_科学/食品科学_工程科技_专业资料。科学资料 编辑绵阳中学2014级宋 。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

  太阳能发展前景及利用_科学/食品科学_工程科技_专业资料。科学资料 编辑绵阳中学2014级宋

  。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 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。 1 。太阳能发展前景及利用 研究 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。这两大缺点大大了太阳能的有效利用。 英文摘要 The sun is a huge, long ago and endless energy.Though the sun the radiating the energy of the Earth atmosphere only always radiate 1/2,200,000,000 of energy(is about 3.75 ×s 1026 Wses) for it,have already been up to a 173,000 TWs, is also say that the sun projects light upon the energy on the earth every second 2 。太阳能发展前景及利用 equal to 5,000,000 ton coalses.Descending the diagram is on the earth of can flow diagram.Can see from the diagram, the wind energy, water ability and ocean difference in temperature ability, wave on the earth ability and living creature quality ability and parts of tides can all e from the sun;Even if is the solar energy that the fossil fuel(is like coal, petroleum, and natural gas...etc.) on the earth by the root says to also store down since time immemorial, so the scope included by the solar energy of broad sense very big, the solar energy of narrow sense then is limited by the sun radiation the light of ability is hot, the direct conversion of optoelectronics and photochemistry. The solar energy is an energy, and is can renewable energy.Its resources is abundant, free to use, and didnt need to be transported, to the environment is without the pollution.But the solar energy also has two main weakness:One is flow density low;Two is its strength under the influence of various ctor(season, location, and weather...etc.) can not maintain quantity often.These two greatest weaknesses consumedly limited solar energy effectively to make use of. 关键词 太阳能 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 维持,其中包括所有其他形式的可再生能源(地热能资源除外) 3 。太阳能发展前景及利用 虽然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, 但太 阳能的能量密度低,而且它因地而异,因时而变,这是开发利用太阳 能面临的主要问题。 太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中 的作用受到一定的。 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。这两大缺点大大了太阳能的有效利用。 人类对太阳能的利用有着悠久的历史。 我国早在两千多年前的战 国时期就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火; 利用太阳能来干燥 农副产品。发展到现代,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。 太阳能的利用范围 4 。太阳能发展前景及利用 在太阳能的热利用中,关键是将太阳的辐射能转换为热能。由 于太阳能比较分散,必须设法把它集中起来,所以,集热器是各种利 用太阳能装置的关键部分。由于用途不同,集热器及其匹配的系统类 型分为许多种,名称也不同,如用于炊事的太阳灶、用于产生热水的 太阳能热水器、用于干燥物品的太阳能干燥器、用于金属的太阳 能熔炉,以及太阳房、太阳能热电站、太阳能海水淡化器等等。 太阳光由长的可见光和不可见光组成, 不同物质和不同颜色对不同 波长的光的吸收和反射能力是不一样的。黑颜色吸收阳光的能力最 强,因此棉衣一般用深色或黑色布。白色反射阳光的能力最强,因而 夏季的衬衫多是淡色或白色的。因此利用黑颜色可以聚热。让平行的 阳光通过聚焦透镜聚集在一点、一条线或一个小的面积上,也可以达 到集热的目的。纸在阳光照射下,不管阳光多么强,哪怕是在炎热的 夏天, 也不会被阳光点燃。 但是, 若利用集光器, 把阳光聚集在纸上, 就能将纸点燃。集热器一般可分为平板集热器、聚光集热器和平面反 射镜等几种类型。 平板集热器一般用于太阳能热水器等。 聚光集热器可使阳光聚焦 获得高温, 焦点可以是点状或线状, 用于太阳能电站、 房屋的采暖 (暖 气)和空调(冷气)、太阳炉等。按聚光镜构造有“菲涅尔”透镜、 抛物面镜和定日镜。 平面反射镜用于塔式太阳能电站,有设备,一般和抛物面镜联合 使用。平面镜把阳光集中反射在抛物面镜上,抛物面镜使其聚焦。 太阳能在国内的利用 5 。太阳能发展前景及利用 在我国,太阳能的利用也一直是最热门的话题,经过多年的发 展,国内在集热器(含太阳能热水器)已成为太阳能应用最为广泛、 产业化最迅速的产业之一。1998 年销售总额达到了 35 亿元,其产量 位居世界榜首。我国的太阳能产业已开始运作。中国科学院宣布启动 西部行动计划,将在两年内投入 2.5 亿元人民币开展研究,建立若干 个太阳能发电、太阳能供热、太阳能空调等示范工程。目前 国家高新技术开发区正加快建设我国规模最大的多晶硅太阳能电池 生产,该项目集太阳能电池、组件及应用系统等为一体,一期工 程完成后可达到年产 3 兆瓦多晶硅太阳能电池的能力, 填补了我国在 太阳能开发应用方面多项空白, 并将大大推动太阳能电池用低铁玻璃 的生产、销售市场。但从整体上分析,国内太阳能光伏发电系统由于 起步较晚,尤其是在太阳能电池的开发、生产上还落后于国际水平, 整体上仍处于产量小、应用面窄、产品单一、技术落后的初级阶段。 经粗略统计表明, 国内目前仅建有 5 个 (单晶硅) 太阳能电池生产厂, 年产量约有 4.5 兆瓦(注:1 兆瓦(MW)为 1000 千瓦),工厂设施 仍停留在已有引进的生产线上。 而国外不少企业已把眼光瞄准更为先 进的薄膜晶体太阳能电池的开发与生产上。 这种新一代的先进的薄膜 晶体太阳能电池其转换效率可高达 18.3%,比目前平均转换效率提 高了 3 个百分点。据业内人士介绍,我国太阳能电池平均转换效率不 高,其主要原因是专用材料国产化程度低,如封装玻璃就完全依赖进 口,低铁含量的高透过率基板玻璃市场仍不能满足需求,科研还 没有迅速及完全为产业优势。 6 。太阳能发展前景及利用 目前国家计委和国家科委对发展太阳能技术及其应用给予了大 力的支持,国内已有多家企业涉足。北新集团是最早率先组织专家对 国内、国际太阳能光伏发电产业进行调查的单位之一。于 1998 年在 国内首家引进了 76 千瓦国际上先进的屋面太阳能发电系统,至今一 直运行稳定、效果良好。这套系统日均发电量为 12 千瓦时以上,可 满足 1 个小康之家用电要求。该集团还与的 ATLANTIS 公司合资 组建了-阿脱兰太阳能科技有限公司,合资生产太阳能光伏发电 组件和屋面发电组件两大系列、多个品种的光伏发电产品,并将这一 世界领先的太阳能利用新技术引入了中国。 振海铝业集团公司是皮尔金顿(Piikington)太阳能国 际有限公司在中国独家总代理, 现已投入生产世界先进的太阳能电池 玻璃封装设备和配套材料, 如凯米特化学制品有限公司的优质湿 法玻璃层压设备、湿法灌浆液(封装介质)等。振海集团的于 1999 年 11 月已在我国率先安装了 100 多平方米的光电玻璃幕墙示范 建筑物,现已竣工投入应用,其运行使用效果良好,已成国内一大景 观及太阳能光伏发电工程的典范。 太阳能集热管是大学的一项专利技术,经阳光公司的产 业化生产,目前其年产量为世界第一,其产品性能为世界领先, 阳光公司的晒乐牌太阳能集热管及集热装置, 用六七年时间完成了小 试、中试到大规模生产,目前已经建成世界上生产规模最大的集热管 生产厂, 每年可生产 500 万支全世界集热效率最高的全玻璃真空集热 管,预计这个项目的经营额再过 3 年将达到 10 亿元。 7 。太阳能发展前景及利用 太阳能在国外的利用 常规能源资源的有限性和压力的增加,使世界上许多国家 重新加强了对新能源和可再生能源技术发展的支持。近几年,国际光 伏发电迅猛发展。1973 年,美国制定了级阳光发电计划;1980 年又正式将光伏发电列入公共电力规划,累计投资达 8 亿多美元; 1994 年度的财政预算中,光伏发电的预算达 7800 多万美元,比 1993 年增加了 23. 4%; 1997 年美国和欧洲相继宣布百万屋顶光伏计划, 美国计划到 2010 年安装 1000~3000MW 太阳电池。 日本不甘落后, 1997 年补贴屋顶光伏计划的经费高达 9200 万美元, 安装目标是 7600Mw。 印度计划 1998-002 年太阳电池总产量为 150MW,其中 2002 年为 50MW。 国际光伏发电正在由边远农村和特殊应用向并网发电和与建筑 结合供电的方向发展,光伏发电已由补充能源向替代能源过渡。到目 前为止,世界太阳电池年销售量己超过 60 兆瓦,电池转换效率提高 到 15%以上,系统造价和发电成本已分别降至 4 美元/峰瓦和 25 美 分/度电;在太阳热利用方面,由于技术日趋成熟,应用规模越来越 大,仅美国太阳能热水器年销售额就逾 10 亿美元。太阳能热发电在 技术上也有所突破,目前已有 20 余座大型太阳能热发电站正在运行 或建设。 总结及分析 8 。太阳能发展前景及利用 通过研究学习我对太阳能有了新的认识。太阳能会成为未来主要 的能源,但这个过程还需要很长时间。漫漫其修远兮,吾将上下而 求索。 研究 太阳能的有效利用对人类的未来影响重大, 发展太阳能至关重要, 但我们更要学会节约,只有节约,能源危机才只是杞人忧天。 9

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