论文_能源开发与利用

鲁东大学学院2009－2010学年第 2 学期

《新能源的开发及利用》课程论文

太阳能利用技术的应用及前景

【摘要】近几年来，我国普遍感到的现象是“缺电”，不论春夏秋冬一派电荒。电力部门想出种种经营手段，如实行峰谷电价等措施都难以奏效。其主要原因有三：一是煤、油等火电燃料及运输价格上涨过快过猛。二是国民经济持续增长，生产规模不断扩大，人民生活质量不断提高，电力市场无法满足不断增长的用电需求。目前仅以发达的江苏为例，年人均用电量为1000kWh，这只是发达国家年人均用电量的10%，总体尚处于低水平状况。三是国家一方面加大电力能源建设及输配电设施完善的投入力度，使呼声最高的农网电价降到与城市同网同价，另一方面又不得不小步有序地提升销售电价。现仅以城市照明为例，电价较10年前上升了16.6%，较20年前上升了2.36倍。1997年“中国光明工程”开始实施，到2004年才使800万无电贫困人口迎来了光明，但这仅占到7656万无电人口的10%。全国还有16个无电县，近3000个无电村，他们都远离电网、负荷小而分散，难以或无法用延伸电网的方式去供电，缺电已经成为制约他们脱贫的一大障碍。要真正解决这一难题需要以开拓意识开拓市场，促进太阳能产业的大发展。

【关键词】太阳能节能西部能源电能紧缺新能源

我国的太阳能资源丰富，市场前景广阔

我国幅原辽阔，风能与太阳能极为丰富，太阳能年日照时数在2000小时以上的地区就占国土面积的2/3。夏季我国从北纬15°的海南三亚，到北纬55°的漠河，有效日照时间均在10.5小时以上；冬季上述地区的有效日照时间均在7.2小时以上。太阳有效照射角，冬季日出后为180°，夏季可达228°～272°。这确实给太阳能利用带来无限契机。有关资料表明，我国太阳能利用技术已经进入了新的发展阶段，预计到2010年，我国可再生能源实际使用量将达到3.9亿吨标煤以上。目前我国太阳能年总辐射量超过60万焦耳／平方厘米，完全有条件开拓太阳能热水器以外的其他市场。如：太阳能农作物温室、太阳灶、太阳能干燥器、太阳能电池及太阳能光伏发电等项目。

加快太阳能利用步伐

我国的太阳能利用已经有近20年的历史，这其中既有经验也有教训，要使我国的太阳能利用得到更好的发展，要从以下几个方面着手解决。

1.必须从单一被动式的太阳能热水器，拓展为多元互动式的能源利用

我国从20世纪80年代就开始实验被动式太阳能的热利用。然而经过十多年的发展，还停留在低水平的应用层，仅仅是简单、直接地为生活用水加温，与智能化的系统转换还有很大差距。因此，现在必须深化推广如太阳能发电技术等典型的主动节能用能形式。对于太阳光的利用，中国银行建在香港的中银大厦，其高层的大厅采光，就是通过透镜原理将阳光反射输送，这是用光智能在建筑上的应用。还有已成功运行的“桑普中国太阳能第一楼”就是“集光热、光伏发电、并网、空调制冷、制暖和热水于一体”的太阳智能化综合系统，是缓解电能紧缺、减少污染、保护生态环境的绿色工程，有很大的示范和启发意义。

2.更新理念，开拓创新。20世纪60～70年代，我国研制过太阳灶及太阳能电池，但那个年代由于我国基础工业（材料工艺）落后、器材昂贵，而自然资源（如柴薪、煤）便宜且丰富，使科研及市场开拓困难重重。由于过多地开发使用自然资源使环境受到了污染，全球气候变暖，已经逐渐成为人类生存的威胁，这引起了科学界及全社会的广泛关注。经过各方力量的共同努力，我国于2006年1月1日起施行了《再生能源法》。正因为有上世纪研究的起步与发展以及本世纪初的国法出台，促使大家对开拓“可再生能源”市场的认识和理念得以更新，对市场的认识更广阔，研究的内容更加广泛而系统，一个十分广阔的太阳能产业市场得以迅速发展。

开拓必须创新，创新的概念是美国经济学家熊彼特在1992年出版的《经济发展理论》中提出的。其定义是：生产要素的重新组合。表现为：引进一个新产品；开辟一个新市场；找到一种原料的新来源；发明一种新的生产工艺流程；采用一种新的企业组织形式。创新的主力是企业，只有企业能够将先进技术转换成生产力，产出新产品，开拓新市场。太阳能产业要发展也只有不断开拓创新。

3.抓住发展契机，促进产业发展

太阳能智能化综合利用的技术量大面宽。20多年来，新材料、新技术不断涌现，国家改革开放已使国际技术与国内研究相互接轨。无论科技人员还是老百姓，对太阳能都不陌生，只是认同的程度不同而已。

节能投入正逐年增加。据不完全统计，全国已推广太阳能热水器550万平方米，太阳能温室44.2万公顷，太阳灶20万台，太阳能干燥器23200平方米，并且在太阳能草坪灯、交通道路信号及太阳能光伏电站建设上进行了很大投入。普通百姓在住房建设中对太阳能热水器一次性投入2000多元已不成问题，但是对很多新技术产品在生活中应用不无担忧，比如寿命短、投资大、效果差等，因而观望等待，行动滞后，特别期待市场价位能够下调。

中国光伏产业的规模逐步扩大。器件国产化、产业化、集约化后，社会、个人、家庭能够承受。过去，彩电难入家门，一是彩色信号发射台功率小、覆盖面窄、发射源少；二是彩色显像管没有国产化，进口要外汇指标且价格昂贵。由于彩色显像管的国产化，如今29寸的彩色电视机价格只是10年前的54%。如果中国光伏产品在价位上能达到彩电的水平，将会有很多销售商参

与经营光伏产品。企业产品要在市场上立住脚，根本在于其质量、效果、价位的“优、好、奇、宜”了。

中国光伏的市场空间巨大。除中国有大量的无电村落因地处偏远需要太阳光电外，身居闹市的楼宇、居所也需要太阳光电。现在的城市楼盘高层化、住宅居室大面积化，除设计了明厅、明橱、明卫以外，在综合利用等方面还有室内光源的补偿角落（电梯间、贮藏室、车库等等）。以江苏省为例，1440万户仅以每户每年光电需要20瓦计算，全年就需要28800万瓦，可见光伏的市场宽阔。

4.针对西部广阔空间重点开发

从20世纪60年代到目前为止，沿海地区对太阳能的热利用大量推广，家用太阳能热水器已不为陌生，且不少城市的道路已装上太阳能的LED警示牌。相比之下，西部不仅在意识上，而且在应用上都远远落后。

以四川省阿坝藏羌自治州的松潘县与九寨县为例，这两县相距不远，地处岷山山脉最东面的高山谷地，平均海拔3500米，地势走向平缓，没有高山峻岭，晴天多，日照强，平均日照时间在12小时左右，具有丰富的太阳能资源。长期以来，居民以农耕采矿为生，但随着交通、电力设施的完善和旅游业的发展，居民生活基本进入现代化，生活用能基本上不再用薪柴。加之水力资源丰富，电线架到了村寨，基本能源都是电。这里居民的一切家用电器与沿海差别不大，但是唯一的缺憾是根本看不到太阳能利用的点滴踪影。不说家用太阳能热水器，就是宾馆里饮水，洗浴，全部都用电加热。这样的现象在西部屡见不鲜，科普推广犹显滞后。因此，从可持续发展的意义上说，我国西南部对太阳能光、热利用的市场开发，还有十分巨大的空间，应加大开发力度。

5.积极开发太阳能应用新领域。20世纪90年代电动车在许多地方开始上路，价格为普通百姓所接受，市民以此为代步工具，由于机动车激增带来的交通拥挤、堵塞，油价、养车费增加，城市污染严重等问题为电动车市场带来极好的发展机遇。它轻捷、无污染，相关费用少，目前车价为2000～3000元／辆，易于为百姓接受。若能在电动车上配以太阳能电池，电动车充电、行驶两不误，节能又清洁，将会深受欢迎，市场无限。沿海地区的太阳能利用也许借此能够得到又一次跃升。但是由于这项技术发展迟缓，太阳能电动车虽已问世，但价格不菲，使百姓可望而不可及。这就需要我们的科研机构与厂商积极开拓，精心研制使用寿命长、质量可靠的太阳能电