太阳能的技术发展与应用
太阳能技术的发展与利用前景
太阳能技术的发展与利用前景近年来,全球气候变化和能源危机成为全球各国关注的焦点。
在这个关键时刻,太阳能技术的发展和利用前景备受瞩目。
太阳能是一种不可再生的清洁能源,其发展和广泛利用具有重要意义。
本文将就太阳能技术的发展趋势、利用前景以及应该采取的策略措施进行探讨。
首先,太阳能技术的发展取得了显著进展。
随着科技的进步和经济的发展,太阳能技术在效率、可靠性和成本方面取得了巨大突破。
目前,太阳能电池的转换效率已经达到了二十多个百分点,市场上也出现了各种各样的太阳能设备。
同时,研究人员还在不断寻求新的材料和技术,以进一步提高太阳能技术的效率和可持续性。
这些进展为太阳能技术的应用和利用奠定了坚实的基础。
其次,太阳能技术的利用前景广阔。
太阳能技术的利用范围涉及电力、热能以及其他领域。
在电力领域,太阳能电池可将太阳光转化为电能,为家庭和工业提供清洁、可再生的电力供应。
在热能领域,太阳能热利用系统可以为建筑供暖和热水供应提供可靠和节能的解决方案。
此外,太阳能技术还可以用于户外照明、水泵和空调等设备,满足人们的基本需求。
因此,太阳能技术的利用前景非常广阔,可以应用于各个领域,为经济和社会发展提供可持续的能源支持。
然而,要实现太阳能技术的广泛利用,还需要采取一些策略措施。
首先,政府应该出台相关政策,鼓励和支持太阳能技术的发展和应用。
这包括制定补贴政策、税收优惠和减少太阳能设备成本等措施,以提高太阳能技术的市场竞争力。
其次,需要加强研究和开发,不断提高太阳能技术的效率和可靠性。
这需要加大对太阳能研究的投入,并与企业和学术界进行合作,推动太阳能技术的创新和进步。
另外,还需要加强宣传和教育,提高公众对太阳能技术的认识和理解,推广太阳能技术的应用和利用。
综上所述,太阳能技术的发展和利用前景非常广阔。
随着科技的进步和社会的发展,太阳能技术在电力、热能以及其他领域的应用将越来越广泛。
然而,在实现广泛利用的道路上,仍然面临着一些挑战。
太阳能技术发展及其应用研究报告
太阳能技术发展及其应用研究报告摘要:太阳能技术作为一种清洁、可再生的能源,近年来备受关注。
本研究报告将探讨太阳能技术的发展历程,并详细介绍其在不同领域的应用。
通过研究和分析相关数据,本报告旨在为读者全面了解太阳能技术的现状和前景,以及其对环境保护和经济发展的积极影响。
1. 引言太阳能技术是利用太阳能将其转化为可利用的能源的一种方法。
随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重,太阳能技术在解决这些问题上扮演着重要的角色。
2. 太阳能技术的发展历程太阳能技术的发展经历了几个关键阶段。
从最早的太阳能热能利用到后来的光电转换技术的发展,太阳能技术逐渐得到了突破。
2.1 太阳能热能利用太阳能热能利用是最早被采用的太阳能技术之一。
通过集热器将太阳能转化为热能,可以供暖、供热水等。
太阳能热能利用技术在一些地区已经得到了广泛应用,减少了对传统能源的依赖。
2.2 光电转换技术的发展光电转换技术是指将太阳能直接转化为电能的技术。
光伏发电是其中最具代表性的应用领域。
太阳能电池的发展促进了光伏发电技术的快速发展,目前已经成为新能源领域的重要组成部分。
除此之外,光电转换技术还应用于太阳能热电联供、太阳能光化学等方面。
3. 太阳能技术在不同领域的应用太阳能技术在多个领域得到了应用,包括但不限于以下几个方面:3.1 太阳能发电太阳能发电是目前太阳能技术应用最广泛的领域之一。
通过光伏发电或太阳能热电联供等技术,太阳能可以转化为电能,为工业和民用领域提供清洁、可再生的能源。
3.2 太阳能热水器太阳能热水器利用太阳能将水加热,供应家庭和商业用水。
它不仅可以降低能源消耗,还可以减少二氧化碳排放量,对环境友好。
3.3 太阳能建筑太阳能技术在建筑领域的应用也日益增加。
太阳能光伏板可以被安装在建筑物表面,将太阳能转化为电能,并在建筑内部使用。
此外,太阳能还可以通过被动设计的方式,例如合理布置窗户和遮阳设施,减少建筑物能耗。
3.4 其他应用领域太阳能技术还应用于农业灌溉、交通信号灯、移动充电设备等领域。
太阳能技术发展与应用前景
太阳能技术发展与应用前景1. 引言太阳能技术在当今世界正逐渐成为一种重要的可再生能源。
其无污染、可再生和广泛分布的特性使其具备巨大的潜力。
本文将从太阳能技术的发展历程、现状和应用前景三个方面来探讨太阳能技术的专业性和其在未来的发展中所带来的巨大可能性。
2. 太阳能技术的发展历程太阳能技术的发展可以追溯到19世纪中叶,当时太阳能被第一个用于蒸发盐水和制冷。
20世纪初,太阳能在各个领域的应用逐渐扩大,例如替代传统油燃烧的太阳能冷却系统的出现。
随着能源危机的到来,对可再生能源的需求推动了太阳能技术的快速发展。
20世纪70年代,太阳能热能利用和光伏发电逐渐成为研究领域。
3. 太阳能技术的现状(1)太阳能热能利用太阳能热能利用是将太阳能转化为热能供给人们生活、工业和农业等领域使用。
目前,太阳能热水器、太阳能空调和太阳能发电等应用广泛。
其中,太阳能热水器是最常见的太阳能设备之一,其通过收集太阳能来加热水,以满足人们日常用水的需求。
太阳能空调则通过利用太阳能来提供制冷和供暖功能,既节能又环保。
此外,太阳能发电是太阳能技术中的重要领域,通过将太阳能转化为电能,实现了对电力资源的可持续利用。
(2)光伏发电光伏发电是一种将太阳能转化为电能的技术。
通过将太阳光照射到光伏电池中,通过光伏效应产生电能。
目前,光伏发电在全球范围内得到了广泛应用,特别是在一些没有传统电力资源的偏远地区和发展中国家。
光伏发电的应用前景非常广阔,可以用于城市电力供应、农村电力供应以及航天、交通等行业。
4. 太阳能技术的应用前景太阳能技术的应用前景非常广阔,主要得益于以下几个方面的原因。
(1)可再生能源的需求随着全球能源危机的日益加剧,对可再生能源的需求也在不断增加。
太阳能技术作为可再生能源的代表之一,具有巨大的应用潜力。
通过发展太阳能技术,可以减少对传统能源的依赖,实现可持续发展。
(2)环保的特性太阳能技术具有无污染、零排放的特性,不会对环境造成负面影响。
太阳能技术在城市中的应用和发展
太阳能技术在城市中的应用和发展随着城市化进程不断加速,能源问题逐渐成为人们关注的焦点。
传统的化石能源不仅存在可持续性问题,同时也会对环境造成严重的污染,因此应用清洁能源已成为一种趋势。
太阳能作为一种清洁能源,应用广泛,例如在城市中的路灯、公共建筑和住宅等方面开展应用,同时也逐渐得到了技术的提高和政策的支持,未来发展潜力巨大。
一、太阳能技术在城市中的应用在城市中,太阳能技术得到了广泛的应用,并取得了显著的效果。
在公共设施方面,太阳能路灯由于其具有环保节能、维护方便等优势,已经成为了城市道路照明的主流形式。
此外,太阳能还广泛应用于城市的垃圾桶、公交车庇护棚、公共停车场等公共设施中,为城市的能源管理和建设做出了积极的贡献。
在建筑领域,太阳能技术也得到了广泛的应用。
目前,许多城市均规定了公共建筑和住宅必须建有太阳能设施,例如太阳能热水系统、太阳能发电系统等,这些设施的安装不仅能够为建筑提供可再生的清洁能源,也能减少建筑物的能源消耗。
此外,太阳能玻璃窗、太阳能墙和太阳能屋顶等太阳能建材也被广泛应用于建筑领域。
二、太阳能技术的发展前景太阳能技术的发展前景十分广阔。
首先,在技术方面,太阳能技术正在经历快速的发展。
当前,太阳能电池技术已经实现了半导体材料的多元化,提高了能量利用效率,这为太阳能在城市中的应用提供了更全面的技术支持。
此外,在建筑领域,太阳能玻璃窗、太阳能墙等技术也在不断发展,将提高太阳能建材的使用率。
其次,在政策方面,太阳能技术得到了广泛的政策和财政支持。
多地出台的政策和规定鼓励城市公共设施和建筑物中应用太阳能技术,提高能源利用效率。
同时,政府也提供了财政补贴和税收优惠等激励措施,促进太阳能技术的普及和发展。
最后,在市场需求方面,太阳能技术也面临着广泛的市场需求。
消费者意识的增强和对环保清洁能源的需求将推动其在城市中的应用。
此外,随着科技进步和成本降低,太阳能技术的商业化应用将进一步扩大市场需求。
太阳能热水器技术的发展与应用前景
太阳能热水器技术的发展与应用前景引言太阳能作为一种清洁、可再生的能源,受到了越来越多人的关注和重视。
太阳能热水器作为太阳能利用的一种方式也得到了广泛的应用。
本文将从太阳能热水器技术的发展历程和当前的应用前景两个方面探讨太阳能热水器技术的发展与应用前景。
一、太阳能热水器技术的发展历程太阳能热水器的发展可以追溯到上世纪六十年代,当时主要采用的是平板式太阳能热水器。
这种太阳能热水器利用平板集热器将太阳能转化为热能,通过传热管将热能传递给水体,实现加热水的功能。
虽然这种太阳能热水器存在一定的效率低和占地面积大的问题,但是在当时的条件下已经取得了一定的应用效果。
随着科学技术的不断进步,太阳能热水器技术也得到了快速的发展。
上世纪九十年代,真空管式太阳能热水器开始应用于市场。
与平板式太阳能热水器相比,真空管式太阳能热水器具有效率高、保温性能好等优点,因此很快受到了消费者的青睐。
随着太阳能热水器技术的不断成熟,目前已经出现了一些新的技术应用,比如:太阳能光伏板和太阳能集热型玻璃等。
这些新的技术应用不仅提高了太阳能热水器的效率,同时也减轻了对环境的污染,具有很大的发展潜力。
二、太阳能热水器技术的应用前景目前,太阳能热水器已经在许多国家和地区得到了广泛的应用。
国内外许多城市已经开始在居民区、学校、企事业单位等地安装和使用太阳能热水器,取得了良好的应用效果。
太阳能热水器的应用前景十分广阔。
首先,太阳能是一种清洁、可再生的能源,利用太阳能热水器可以减少对传统能源的依赖,降低能源消耗,减少环境污染,从而实现可持续发展的目标。
其次,太阳能热水器技术的不断完善和成熟,使得太阳能热水器的使用成本不断下降。
随着技术的进步和规模化生产的推广,太阳能热水器的价格也越来越低,逐渐变得更加经济实用。
再次,太阳能热水器在农村地区应用潜力巨大。
许多农村地区的供水条件相对较差,太阳能热水器可以利用太阳能对水进行加热,解决农村地区的用水问题,提高农村地区的生活质量。
太阳能光伏技术的发展与应用前景
太阳能光伏技术的发展与应用前景随着人类对可再生能源的迫切需求和对环境问题的关注,太阳能光伏技术作为一种清洁、高效、可持续的能源解决方案,正逐渐成为全球范围内的主流能源。
本文将从太阳能光伏技术的发展历程、现状和应用前景三个方面进行探讨。
一、太阳能光伏技术的发展历程太阳能光伏技术的历史可以追溯到19世纪末,当时的热电效应首次揭示了太阳能光伏转换的基本原理。
随后,20世纪60年代,半导体技术的快速发展为太阳能光伏领域提供了基础。
1960年,美国贝尔实验室的研究人员发明了第一块高效率的硅太阳能电池。
此后几十年,太阳能电池的效率不断提高,价格不断下降,太阳能光伏技术逐渐接近商业化阶段。
二、太阳能光伏技术的现状目前,全球光伏市场已经取得了长足的进展。
根据国际能源署的数据,截至2019年底,全球累计光伏发电装机容量达到580吉瓦,相当于5800万千瓦。
中国是全球光伏市场最大的国家,光伏发电装机容量超过205吉瓦,占全球的三分之一。
除了中国,美国、日本、德国等国家也在光伏领域取得了较大的进展。
太阳能光伏技术的主要应用领域包括住宅和商业建筑的屋顶光伏发电系统、农业光伏技术、光伏电站等。
尤其是在发展中国家,太阳能光伏技术为解决能源贫困和大规模电化的问题提供了希望。
光伏发电技术改变了以传统燃煤发电为主的能源结构,大大减少了对化石能源的依赖,降低了能源的污染。
三、太阳能光伏技术的应用前景在未来几年,太阳能光伏技术有望继续快速发展,并成为全球能源供应的重要组成部分。
一方面,随着技术的进一步改进和成本的进一步降低,太阳能电池的效率将不断提高,光伏发电的成本将进一步下降。
根据市场研究机构的数据,预计到2030年,太阳能光伏发电的成本将比传统能源如煤炭和石油更低,甚至接近甚至低于天然气。
这将促使更多的国家和地区采用太阳能光伏技术来满足日益增长的能源需求。
另一方面,太阳能光伏技术还有着广阔的应用前景。
除了传统的光伏电池板,太阳能电池还可以灵活应用于建筑材料、智能电网、电动汽车等领域。
太阳能热利用技术发展与应用前景
太阳能热利用技术发展与应用前景随着全球能源需求的增长和气候变化的威胁,可再生能源被广泛视为解决能源和环境问题的重要途径之一。
太阳能作为最主要的可再生能源之一,在可再生能源发展中占据着重要地位。
太阳能热利用技术作为太阳能利用的一种形式,不仅具有巨大的潜力,而且具备广泛的应用前景。
一、太阳能热利用技术的发展随着科技的进步和对环境友好能源的需求,太阳能热利用技术取得了长足的发展。
首先,太阳能热水器是太阳能热利用技术的一项重要应用。
太阳能热水器通过太阳能热辐射转化为热能,以供应热水使用。
其原理是利用太阳能热集热器将太阳能转化为热能,并借助传导、对流和辐射等方式将热能传递至水储罐中,从而实现供应热水的目的。
太阳能热水器不仅可以满足居民家庭的热水需求,还可以在商业和工业领域广泛应用。
其次,太阳能空调系统是太阳能热利用技术的另一项重要应用。
太阳能空调系统利用太阳能进行制冷和供暖,以降低能源消耗和环境污染。
其工作原理是通过太阳能热集热器将太阳能转化为热能,然后通过制冷剂循环系统实现空调制冷和供暖。
太阳能空调系统在节能降耗、改善室内空气质量和缓解能源短缺问题等方面均具备广阔的市场前景。
再次,太阳能发电是太阳能热利用技术的重要领域之一。
太阳能发电技术主要通过太阳能光伏效应将太阳能转化为电能。
太阳能光伏板将太阳能光辐射转化为电能,然后通过逆变器将直流电转换为交流电,以满足电网供电或为离网应用提供电能。
太阳能发电具有环保、可再生和分布式等特点,逐渐成为解决能源供给和环境污染问题的重要手段。
二、太阳能热利用技术的应用前景太阳能热利用技术具备广阔的应用前景。
首先,在家庭和商业领域,太阳能热水器的应用将为人们提供更为便利和经济的热水供应。
随着国家能源政策的支持和普及推广,太阳能热水器的市场需求将进一步扩大。
其次,在工业领域,太阳能热利用技术有望应用于高温、大规模的工业生产中。
太阳能集热系统和太阳能蒸汽发生器的结合应用,能够提供高温蒸汽和热能,用于工业生产和供热。
太阳能技术的发展趋势与应用前景
太阳能技术的发展趋势与应用前景近年来,人类对可再生能源的需求与日俱增。
在各种可再生能源中,太阳能以其广泛的应用领域和巨大的发展潜力而备受关注。
本文将探讨太阳能技术的发展趋势以及在未来的应用前景。
一、太阳能技术的发展趋势1. 硅太阳能电池的改进:硅太阳能电池是当前应用最广泛的太阳能发电技术之一。
随着科学技术的进步,硅太阳能电池的效率逐渐提高,成本逐渐下降。
目前,研究人员正在探索新型材料和结构,以提高硅太阳能电池的效率和稳定性,进一步降低成本。
2. 薄膜太阳能电池的突破:薄膜太阳能电池是一种新型的太阳能发电技术,其采用较薄的材料制成,灵活性较强。
薄膜太阳能电池具有较高的光电转换效率和较低的制造成本,因此被认为是太阳能技术的未来方向之一。
近年来,研究人员不断改进薄膜太阳能电池的制造工艺和材料,努力提高其效率和可靠性。
3. 太阳能集热技术的创新:除了太阳能发电,太阳能还可以用于热能利用。
太阳能集热技术是利用镜面反射或聚光透镜等手段将太阳光聚焦到集热器上,将太阳能转化为热能。
目前,太阳能集热技术已经在热水供应、太阳能空调等领域有了广泛应用。
未来,随着技术的进步,太阳能集热技术有望在工业加热、城市供暖等领域得到更广泛的应用。
二、太阳能技术的应用前景1. 家庭和商业用途:太阳能发电系统可以安装在屋顶或者庭院等空地上,为家庭和商业建筑提供电力供应。
随着太阳能技术的进步和成本的降低,越来越多的家庭和商业场所正在选择安装太阳能发电系统,以减少对传统能源的依赖,节约能源成本。
2. 农业和灌溉用途:农村地区的农业和灌溉需求对能源有持续的需求。
太阳能技术可以为农地提供稳定的电力供应,用于灯光、水泵等设备。
太阳能灌溉系统可以利用太阳能驱动水泵,将地下水或河水提升到农田中,解决了农业用水的问题,提高了农作物的产量和质量。
3. 公共设施和交通工具:太阳能技术可以应用于公共设施和交通工具,如太阳能路灯、太阳能公交车等。
太阳能路灯可以实现自动光控,根据光照强度自动调节亮度,减少能源浪费。
太阳能利用技术的发展现状及未来趋势
太阳能利用技术的发展现状及未来趋势太阳是地球上最重要的能量来源之一,而太阳能作为一种新兴的清洁能源,已经成为全球范围内的研究热点。
太阳能不仅可以为我们提供电力、热水等生活所需的能源,还可以用于各种工业应用。
本文将介绍太阳能利用技术的发展现状及未来趋势。
一、太阳能的发电技术太阳能光伏发电技术是目前应用最为广泛的太阳能利用技术之一。
通过将太阳光转化为电能来满足各类电力需求。
这项技术最初的应用是在太空探索中,后来逐渐在地面上得到了广泛的应用。
光伏发电技术的核心就是光伏电池,也就是我们常说的太阳能电池板,能够将太阳光转化为电能。
目前的光伏电池主要有单晶硅、多晶硅、非晶硅、CdTe、CIGS等几种类型。
其中,单晶硅电池效率最高,达到了25%以上,但成本较高;多晶硅电池效率稍低,但成本相对更经济;非晶硅的成本最低,但效率最低。
除了光伏发电技术之外,太阳能热发电技术也是一种重要的利用太阳能的方式。
太阳能热发电技术主要利用太阳能热能转化为机械能,然后通过涡轮机发电。
这种方式需要大面积的反射器将太阳光聚焦在一个小的区域内,从而达到较高的温度。
当前主要的太阳能热发电技术有塔式集中式太阳能热电(CST)、槽式聚光式太阳能热电 (PTC)、汽轮机太阳能热电 (STEG)、太阳能风力协同发电等。
太阳能热发电技术的优势是发电稳定、功率密度高、可存储性好,适合于大规模发电。
二、太阳能的应用领域目前,太阳能已经可以广泛应用于住宅和商业建筑,并且随着技术的不断提升,太阳能的应用领域也在不断扩展。
(1)家用太阳能电力系统随着太阳能电池的不断升级,家用太阳能电力系统已成为一种越来越流行的选择。
通过在家庭屋顶上安装太阳能板,可将太阳能转化为电能,满足家庭用电需求。
在某些城市,政府还会对安装家用太阳能电力系统的居民提供补贴和优惠政策。
(2)太阳能热水系统太阳能热水系统是指利用太阳能热能来加热水,解决家居生活中的热水需求。
通过将太阳能热能通过换热器传给热水储罐中的水,从而使得水得到加热。
太阳能发电技术的创新与应用
太阳能发电技术的创新与应用在全球能源需求不断增加的背景下,太阳能发电作为一种清洁、可再生能源,逐渐引起人们的关注和重视。
随着技术的不断创新和应用的推广,太阳能发电技术正逐渐成为解决能源短缺和环境污染问题的重要手段。
本文将探讨太阳能发电技术的创新与应用,并分析其未来发展趋势。
一、太阳能发电技术的创新太阳能发电技术的创新主要体现在以下几个方面。
1. 高效太阳能电池的研究高效太阳能电池是太阳能发电技术领域的核心。
目前,晶体硅太阳能电池是主流,但其制造成本高昂,限制了其大规模应用。
因此,研究人员致力于开发更加成本效益高、效率更高的太阳能电池技术。
其中,薄膜太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等新型太阳能电池技术正在得到广泛关注和研究。
2. 太阳能储能技术的改进太阳能发电存在间歇性和不稳定性问题,需要有效的储能技术来解决能量供应的平稳性。
目前,太阳能储能技术主要包括电池储能、燃料电池储能和热储能等方式。
随着电池技术的发展,锂离子电池、钠离子电池等可以储存大量电能的技术逐渐成熟,并在太阳能发电领域得到应用。
3. 智能化管理与控制技术的应用太阳能发电系统的管理与控制是确保太阳能发电系统高效运行的关键。
智能化管理与控制技术可以通过监控系统、数据分析、预测算法等方式,优化太阳能发电系统的性能,提高发电效率和可靠性。
当前,人工智能、大数据、物联网等先进技术的应用为太阳能发电系统的智能化管理与控制提供了新的思路与方法。
二、太阳能发电技术的应用太阳能发电技术的应用范围广泛,目前已经在以下几个领域取得了一定的成果。
1. 家庭和商业用途太阳能光伏发电系统可以安装在屋顶或场地上,通过转换太阳能为电能来供应家庭或商业用电。
这种分布式发电方式减少了传统能源输送中的能量损耗,减轻了对传统电力供应系统的负荷。
同时,通过政府的鼓励和支持,越来越多的家庭和商业单位选择安装太阳能发电系统,以此降低能源成本和环境污染。
2. 农村和偏远地区供电太阳能发电技术为农村和偏远地区提供了一个可行的供电方案。
太阳能电池技术在未来生活中的应用和发展
太阳能电池技术在未来生活中的应用和发展随着人们对环境问题的日益关注,太阳能电池技术已经成为未来生活中非常重要的一个领域。
太阳能电池技术的应用从房屋的热水供应到汽车的动力系统都有所涉及,而且未来太阳能电池的发展将为人们的生活带来更加便捷、环保的方式。
太阳能电池的技术可以将光子转化为电子,并且可以用于在不同环境和条件下供电。
在太阳能电池技术的应用中,最常见的是用太阳能电池供电的家庭电器。
在未来的生活中,我们可以将太阳能电池技术应用于更多的领域,如交通、建筑、电力系统、移动设备等。
在交通领域中,太阳能电池可以用于电动汽车的充电。
电动汽车已经成为未来交通的主要形式之一,而太阳能电池提供的清洁能源可以让电动汽车更加环保。
在可再生能源不足时,可以通过连接到电网来充电,因此这种型号的汽车也可以成为备用电源。
同时,太阳能电池还可以用于其他交通运输方式,例如用于飞机和火车的供电系统。
在建筑领域中,太阳能电池可以用于建筑物的发电系统。
这种系统可以将建筑物的屋顶、墙壁、窗户等表面改为太阳能电池板,这些电池板可以吸收阳光并转化为电能。
这种发电模式不仅能够降低建筑的绿色设计成本,同时也对环境保护有很大的贡献。
此外,太阳能电池还可以用于建筑物外部的照明系统,也可以用于供暖和空调系统。
在电力系统领域中,太阳能电池可以用于城市和乡村的电力生产。
这种供电模式可以让大家不仅可以自给自足,同时也可以将多余的电力传回电网,这样可以帮助城市运转得更加智能和高效。
太阳能电池还可以用于农业生产中的电子设备,从而可以减少对生态环境的破坏并提高农民的生产效率。
在移动设备领域中,太阳能电池可以用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑等设备的供电系统。
这些设备的电池寿命非常短,因此太阳能电池提供的电力可以让这些设备更加持久。
同时,太阳能电池还可以用于扩展电池寿命,这可以减少浪费和对环境的破坏。
总之,太阳能电池技术的发展将是未来生活中非常重要的领域。
太阳能电池技术的应用涉及面很广,可以用于家庭电器、交通、建筑、电力系统和移动设备,未来将有更多的应用方式出现。
太阳能的应用与未来发展趋势
太阳能的应用与未来发展趋势随着能源需求的增加和对环境可持续性的追求,太阳能作为一种清洁、可再生的能源被广泛应用于各个领域。
本文将探讨太阳能的应用领域,并展望该技术的未来发展趋势。
一、太阳能在家庭和商业领域的应用太阳能在家庭和商业领域的应用已经日益普及。
在家庭中,太阳能电池板可以安装在屋顶上,将太阳能转化为电能来供给家用电器使用。
这不仅可以减少家庭的能源消耗,还可以降低电费支出。
在商业领域,许多企业也开始采用太阳能系统来满足他们的能源需求,不仅节约了能源消耗,还提高了企业形象。
二、太阳能在交通运输领域的应用随着电动车辆的发展,太阳能在交通运输领域也开始发挥重要作用。
太阳能电池板可以安装在汽车、公交车或火车的车顶上,通过吸收太阳能将其转化为电能储存起来,供车辆使用。
这种应用方式不仅减少了车辆的碳排放,还降低了燃料成本,对环境具有显著的保护作用。
三、太阳能在农业领域的应用太阳能在农业领域的应用也正在逐渐增加。
太阳能灌溉系统可以利用太阳能为农田提供水源,解决农村地区的灌溉问题。
此外,农业温室也可以采用太阳能供电,为温室内的植物提供光照和热能。
这种应用方式既节约了能源开支,又提高了农业生产效益。
四、太阳能在城市建设中的应用在城市建设中,太阳能的应用也变得越来越重要。
太阳能发电系统可以用于为建筑物提供电力,减少对传统电力的依赖。
同时,太阳能光伏板还可以用于建筑物的外墙或屋顶装饰,提高建筑物的能源利用效率,增添美观的外观。
未来发展趋势:随着科技的不断进步,太阳能技术也在不断创新和改进中。
未来太阳能的应用将更加广泛。
以下是太阳能发展的几个趋势:1. 提高效率:研究人员将继续致力于提高太阳能电池板的效率,以增加能源转换的效果,并减少成本和资源消耗。
2. 储能技术:目前太阳能发电存在的一个问题是不稳定的供电,因为太阳能只能在白天产生电能。
未来,储能技术的改进将成为重点,以便在太阳能不可用时存储电力供应。
3. 多元化应用:除了目前已经应用的领域,如家庭、商业和交通运输,太阳能还可以在更广泛的领域得到应用,如航空航天、海洋能源和电子设备等。
太阳能光伏技术发展趋势及应用前景分析
太阳能光伏技术发展趋势及应用前景分析近年来,太阳能光伏技术在能源领域引起了广泛的关注与研究。
由于其可再生、清洁、无污染、免费、广泛分布和可持续利用等优势,太阳能光伏成为了替代传统能源的一种重要选择。
本文将从太阳能光伏技术的发展趋势和应用前景两方面进行探讨,以期全面了解太阳能光伏技术的发展现状和未来发展趋势。
一、太阳能光伏技术的发展趋势1. 提高能源转换效率太阳能光伏技术的核心是将太阳能转化为电能。
目前,光伏电池的转换效率已经取得了很大的进展,其中单晶硅和多晶硅光伏电池的效率最高,可达到20%~23%,而新一代的多结光伏电池更是实现了更高的效率。
未来,科学家们将进一步改进材料和制造工艺,努力提高光伏电池的能源转化效率,以更大程度地发挥太阳能的作用。
2. 拓宽太阳能发电模式目前,太阳能光伏技术主要包括分布式发电和集中式发电两种模式。
分布式发电主要指的是将太阳能光伏系统直接安装在用户所需的地方,比如屋顶等,通过自发自用或卖给电网进行盈利。
而集中式发电则是将光伏电站集中建设在一处,以大规模发电为目的。
未来,随着技术的不断进步,太阳能光伏技术将更多地应用于各个领域,如农业光伏、水域光伏等,进一步拓宽太阳能发电的模式,提供更多的选择。
3. 发展新型光伏材料除了传统的硅材料外,科学家们还在探索和研究其他材料的光伏性质,如钙钛矿、有机光伏等。
钙钛矿光伏材料具有较高的光电转换效率和低成本的优势,吸引了众多研究者的关注。
而有机光伏材料则具有柔性、轻薄、可半透明等特点,适合应用于建筑、电子产品等领域。
未来,这些新型光伏材料的发展将推动太阳能光伏技术向更高效、更经济、更灵活的方向发展。
二、太阳能光伏技术的应用前景1. 清洁能源替代传统能源传统能源如煤炭、石油等不仅产生大量的二氧化碳等温室气体,对环境造成严重污染,还存在枯竭的问题。
而太阳能光伏技术则是一种清洁、可再生的能源来源,其发电过程无噪音、无排放,不对环境造成污染。
太阳能的应用与发展
太阳能的应用与发展太阳能是一种可再生能源,其利用与发展对于解决全球能源危机、减缓气候变化以及提升经济可持续发展具有重要意义。
本文将就太阳能的应用与发展进行探讨。
一、太阳能的应用领域太阳能可以广泛应用于以下领域:1. 太阳能发电太阳能光伏发电利用太阳能直接转化成电能,是目前最常见的太阳能应用。
在太阳能电池板的帮助下,通过光电效应,太阳能被转化为直流电。
然后,通过逆变器进行转换,得到交流电,从而为居民和工业提供电能。
2. 太阳能热水器太阳能热水器利用太阳能将水加热,用于日常生活和工业生产。
它通过在集热器中吸收太阳能,将水加热至一定温度,再通过管道输送到使用者处。
3. 太阳能建筑太阳能建筑利用太阳能技术来改善建筑的能效。
通过合理的设计和使用太阳能电池板、太阳能集热器等装置,可以减少建筑的能耗,降低能源费用,并且提供绿色环保的居住环境。
4. 太阳能车辆太阳能车辆利用太阳能发电来驱动车辆。
通过在车顶安装太阳能电池板,将太阳能转化为电能,供电给电动汽车,从而实现无污染、低成本的交通运输。
二、太阳能的发展趋势随着能源危机和环境问题的日益严峻,太阳能的发展前景广阔。
以下是太阳能发展的趋势:1. 技术进步太阳能技术的不断突破和创新将推动太阳能的发展。
目前,太阳能电池板的效率不断提高,制造成本不断降低,这使得太阳能发电变得更加可行和经济。
同时,太阳能储能技术的改进也为太阳能应用提供了更多可能性。
2. 政府支持各国政府都意识到太阳能发展的重要性,并纷纷出台政策支持太阳能产业发展。
政府的支持和鼓励将推动太阳能应用的普及,并促进太阳能技术的升级。
3. 环保意识提升随着环境问题的日益突出,人们对清洁能源的需求与日俱增。
太阳能作为一种绿色、无污染的能源,将受到越来越多人的青睐。
未来,太阳能有望成为主流能源之一。
4. 综合利用太阳能将与其他能源进行综合利用。
通过与风能、水能等其他可再生能源的结合,太阳能系统可以在不同的天气和地理条件下发挥更大的作用,提高能源的稳定性和可靠性。
太阳能技术的发展趋势与前景
太阳能技术的发展趋势与前景随着全球能源危机的加剧和气候变化的严峻形势,寻找替代能源的需求越来越迫切。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源,具有巨大的发展潜力。
本文将探讨太阳能技术的发展趋势与前景,并指出其可能面临的挑战。
一、太阳能技术的发展趋势1.1 多元化应用领域随着太阳能技术的不断发展,在多个领域中的应用逐渐多元化。
除了传统的太阳能热水器和太阳能发电系统外,太阳能在建筑、交通、农业等多个领域都有广泛应用。
例如,光伏电池技术的发展使得太阳能作为电力供应的一种可行选择,同时太阳能光伏发电与储能技术的结合,可以实现对电力的长时间储存和调度。
此外,太阳能在建筑领域中的应用也十分广泛,太阳能光伏板可以直接安装在建筑物的外墙或屋顶,为每个家庭提供清洁和可靠的能源。
1.2 协同创新与技术突破太阳能技术的发展离不开协同创新和技术突破的推动。
各国政府、科研机构和企业纷纷加大对太阳能技术的研发投入,以推动新材料、新技术的突破。
例如,提高太阳能电池的光电转换效率一直是研究的重点之一,各种新型电池材料和结构不断涌现,大大提高了太阳能的利用效率。
此外,新一代太阳能技术的研发,如太阳能薄膜电池、太阳能纳米材料等,也在不断推动整个行业的发展。
1.3 太阳能政策的支持各国纷纷出台支持太阳能产业发展的政策,以促进太阳能技术的应用和推广。
政府补贴、资金扶持和税收减免等政策措施的出台,为太阳能企业的发展提供了重要支持。
例如,中国政府发布的《关于鼓励和引导民间投资参与太阳能发电项目建设的意见》,在太阳能发电项目的建设和运行中提供了一系列支持措施,为行业的快速发展提供了有力保障。
二、太阳能技术的前景2.1 潜力巨大太阳能作为一种清洁、可再生的能源,具有巨大的潜力。
全球范围内的太阳辐射能量远远超过人类目前的能源需求。
根据国际能源署的预测,到2050年,太阳能有望成为全球主要的能源供应来源之一。
太阳能技术的成熟和普及将减少对化石燃料的依赖,减少二氧化碳排放,为实现可持续发展目标提供了可靠支持。
太阳能光伏技术的发展与应用
太阳能光伏技术的发展与应用随着我国经济的快速发展,能源需求也在逐年增加。
传统的能源资源如煤炭、石油、天然气等正在逐渐枯竭,同时也对环境带来了严重的污染。
在这样的背景下,太阳能光伏技术应运而生,成为一种新兴能源在经济、环境、社会等各个领域发挥越来越重要的作用。
一、太阳能光伏技术的发展历程太阳能光伏技术是利用太阳能直接转换为电能的一种技术。
伴随着我国太阳能光伏技术的发展,我国成为全球最大的太阳能光伏制造和消费市场。
20世纪50年代,美国贝尔实验室的研究人员首先将硅单晶体转换为电能,开创了太阳能光伏技术的先河。
随着技术的发展,太阳能电池不断升级,去年我国太阳能发电总容量已经超过200GW,减少的碳排放量相当于减少一半以上的二氧化碳排放。
二、太阳能光伏技术的应用在民用领域,太阳能光伏技术被广泛应用于家居、水泥、农业、光伏扶贫等方面。
例如,太阳能挂烫机、太阳能空调、太阳能热水器等设施在冬季达到温暖的环境,使得寒冬不再寒冷;在水泥领域,利用废弃熟料生产太阳能电池,节约了大量的电力和电费。
另外,在光伏扶贫方面,太阳能光伏发电站解决了许多贫困人口的用电需求,从根本上解决了水电缺乏的地方。
(二)商业领域商业领域太阳能光伏技术也有着广泛的应用。
例如,许多公司将太阳能光伏技术采用于建筑的墙壁、屋顶、幕墙等地方,不仅节约了电能的消耗,也让公司获得了经济上的效益。
太阳能光伏技术还被应用于电力公司的建设中。
近年来,一些电力公司已经利用太阳能光伏技术建立了太阳能光伏电站,大大提高了电力产量和电气效率,同时节约了原料资源和电费,是一种环保、节权、高效的建设方案。
作为一种新的清洁能源,太阳能光伏技术的推广不仅能减少化石燃料的使用,也是实现环境友好型发展的一种重要形式。
太阳能光伏电池在转换过程中不会释放有害气体和污染物,大大降低了温室气体的排放和环境污染。
同时,太阳能光伏发电还可以减少自然资源的消耗,比如减少煤炭、天然气等的使用,也能够为节约环境资源提供一定的帮助。
太阳能技术应用与发展
太阳能技术应用与发展太阳能,作为一种清洁、可再生的能源,已经引起了全球范围内的广泛关注。
由于其独特的性质和广泛的应用领域,太阳能技术正在以惊人的速度发展,并在各个领域展现出巨大的潜力。
本文将探讨太阳能技术的应用和发展,并展望未来的可能性。
首先,太阳能技术广泛应用于家庭能源供应领域。
越来越多的家庭开始安装太阳能电池板,将阳光转化为电能供应家庭用电。
太阳能电池板的价格持续下降,效率不断提高,使更多家庭能够负担得起安装太阳能发电系统。
通过利用太阳能,家庭可以减少对传统能源的依赖,降低能源消耗和环境污染,同时还可以节省能源费用。
其次,太阳能技术在农业领域的应用日益增多。
传统农业对化肥、农药和水资源的需求较高,造成了资源的浪费和环境的破坏。
而利用太阳能技术,农民可以建立太阳能灌溉系统,通过太阳能发电来供应灌溉设备的能源,从而大大减少对电力和水资源的依赖。
此外,太阳能技术还可以应用于农业温室,提供所需的照明和加热能量,为农作物的生长创造更为适宜的环境。
另外,太阳能技术在交通运输行业的应用也开始显现。
传统的燃油车辆产生大量的污染物,对环境造成严重的影响。
而太阳能技术可以应用于电动汽车和无人机等交通工具,利用太阳能发电为其提供动力。
太阳能充电桩的建设也越来越普及,为用户提供方便快捷的充电服务。
太阳能发电的无污染和可再生特性使得交通运输行业在实现可持续发展的同时,也能改善环境质量。
除了上述应用领域,太阳能技术还在许多其他领域展示出潜力。
在建筑领域,太阳能电池板可以应用于建筑外立面和屋顶,为建筑物供应电力。
在紧急救援和露天活动等场合,太阳能发电系统可以提供临时电力供应。
在航空和航天领域,太阳能技术可以用于无人机和卫星等设备,提供持久的能源支持。
未来,太阳能技术发展的前景非常广阔。
随着科技的进步和投资的增加,太阳能电池板的效率将进一步提高,价格将进一步下降。
同时,太阳能技术与储能技术的结合将推动可再生能源的可持续发展,实现能源转型。
太阳能技术应用与发展前景
太阳能技术应用与发展前景太阳能技术作为一种清洁、可再生和廉价的能源形式,正得到越来越多的应用和关注。
它不仅可以减少对传统能源的依赖,还可以降低环境污染。
随着技术的不断发展和成熟,太阳能的应用前景十分广阔。
首先,太阳能技术的应用涵盖了多个领域。
在家庭和商业用途方面,太阳能电池板越来越普及,可以用于热水供应、家居电力等方面。
在交通领域,太阳能发电可以应用于汽车、自行车等交通工具上,减少对石油等化石能源的依赖,推动可持续交通的发展。
此外,太阳能技术还可以应用于农业、工业等领域,为这些行业提供清洁能源,降低碳排放。
其次,太阳能技术的发展潜力巨大。
目前,太阳能技术仍处于不断探索和发展的阶段。
科学家们正在研究如何提高太阳能电池板的效率和稳定性,以更好地利用太阳能。
一些先进的太阳能技术正在逐渐应用于实际生产中,如太阳能热发电、光伏发电等。
这些技术的应用可以减少人们对传统能源的依赖,为可持续发展提供更好的保障。
然而,太阳能技术的发展也面临一些挑战。
首先是成本问题。
尽管太阳能技术的成本在不断下降,但目前仍然高于传统能源。
在一些发展中国家,太阳能技术的成本可能仍然无法承受。
此外,太阳能技术的可靠性和稳定性也是一个问题,特别是在天气条件不佳或资源有限的地区。
因此,我们需要进一步研究和改进太阳能技术,解决这些问题。
在应对挑战的同时,太阳能技术的应用前景仍然非常乐观。
随着对环境问题的日益重视和新能源政策的实施,太阳能技术将得到更多的支持和推广。
一些国家已经将太阳能列为重点发展项目,并出台相应的政策措施鼓励其应用。
随着技术的成熟和推广,太阳能技术的成本将进一步降低,市场规模将进一步扩大。
预计未来几十年,太阳能技术将成为主要能源之一。
总而言之,太阳能技术的应用和发展前景十分广阔。
通过继续研究和创新,太阳能技术有望成为一种可靠、廉价且环境友好的能源形式。
这将对减少碳排放、改善环境和推动可持续发展产生积极影响。
我们应该共同努力,推动太阳能技术的发展,实现可持续能源的目标。
太阳能利用技术发展现状与前景展望
太阳能利用技术发展现状与前景展望引言:太阳能作为一种可再生能源,被广泛认可为未来能源领域的重要选择。
太阳能利用技术的发展和应用正在加速推进,以满足不断增长的能源需求,并推动实现低碳、可持续发展的目标。
本文将讨论太阳能利用技术的现状,并展望未来的发展前景。
一、太阳能利用技术的现状1. 光伏发电技术光伏发电技术是目前最常见、最成熟的太阳能利用技术之一。
通过将太阳光转化为电能,光伏发电系统可以为家庭、工业和商业部门提供清洁的电力。
现在,光伏发电技术不断创新,新型材料的研发使得太阳能电池的效率得以提高、成本得以降低。
此外,光伏系统的可持续建设和智能网络技术的应用也进一步推动了光伏发电技术的发展。
2. 太阳能热利用技术太阳能热利用技术利用太阳能将光能转化为热能,并用于供暖、热水和工业过程中。
太阳能热利用技术分为被动和主动两种方式,其中被动方式主要通过建筑设计和材料选择来实现热能的收集和储存,而主动方式则借助集热器和热泵等设备来加热热媒。
太阳能热利用技术已在一些国家得到广泛应用,其环保、经济的特点使得其在供暖领域具有较大潜力。
3. 光热发电技术光热发电技术是一种将太阳能转化为电能的技术,其中最常见的应用是太阳能反射器集中太阳能并产生蒸汽,再通过涡轮机将蒸汽转化为电能。
光热发电技术在大规模电力生产领域具有潜力,可以实现连续供电,并且可以通过储能技术解决间歇性问题。
然而,目前该技术的高成本、工艺复杂性和占地面积较大等问题仍限制了其广泛应用。
二、太阳能利用技术的前景展望1. 提高太阳能利用效率随着科技的进步,太阳能电池的效率不断提高。
未来,科学家和工程师将继续致力于寻找更高效的太阳能转化材料,探索新的电池结构和设计,并改进光伏系统的功能。
预计未来几年内,太阳能电池的平均效率将继续提高,从而进一步降低太阳能电力的成本。
2. 智能化和数字化的应用智能技术和数字化技术的不断发展将为太阳能利用技术带来新的机遇。
通过智能网格和物联网技术,可以实现太阳能系统的监控与管理,提高能源的利用效率。
太阳能技术在能源领域中的应用与发展趋势
太阳能技术在能源领域中的应用与发展趋势随着能源危机的日益严重,人们对可再生能源的需求也越来越迫切。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源,具有巨大的潜力被广泛应用于能源领域。
在过去的几十年中,太阳能技术取得了长足的发展,并在不同领域展现出了广泛的应用前景。
首先,太阳能技术已经在居民和商业领域中被广泛应用。
在许多地区,居民和企业已经开始利用太阳能系统发电,以影响个人和工作空间全部的能源需求。
太阳能技术有助于降低能源消耗,节约经济成本,并减少对传统电网的依赖。
此外,太阳能售电模式也越来越受到人们的青睐,居民可以将多余的电力出售给电网运营商,从而获得额外的收入。
太阳能技术对于农业领域也有着巨大的潜力。
农业是全球最大的能源消耗行业之一,而太阳能技术的应用可以显著减少农业的碳排放量。
例如,光伏农业大棚可以将太阳能转化为电力,为农作物提供光照和温度控制,提高作物的产量和质量。
此外,太阳能泵灌系统可以将太阳能应用于农田灌溉,减少对传统电力的需求,从而降低农民的能源成本。
在交通领域,太阳能技术也有着广泛的应用前景。
太阳能电池板可以用于车顶的安装,将太阳能转化为电能,为电动汽车提供动力。
这样不仅减少了对传统燃料的需求,还减少了汽车尾气排放的污染。
同时,不少国家也开始探索太阳能公共交通系统,例如太阳能公交车、电车等,这些交通工具可以通过太阳能充电,为城市提供环保可持续的交通解决方案。
从技术发展趋势来看,太阳能技术正向更高效、可持续的方向发展。
目前,太阳能电池的效率已经远远超过了初始阶段,新的技术不断涌现,例如薄膜太阳能电池、多接点太阳能电池等,这些技术的出现使得太阳能电池的转化效率更高,成本更低。
此外,太阳能储能技术也得到了长足的发展,大规模的太阳能储能系统不仅可以储存多余的电力,还可以为电力系统提供稳定的电源。
然而,太阳能技术的应用和发展还面临着一些挑战。
首先,太阳能技术的成本仍然相对较高,这意味着在大规模应用中的投资也相对较高。
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课程名称:现代科技导论主讲教师:黄致新院系:物理科学与技术学号:2010211044 姓名:张齐班级:一班太阳能的技术发展与应用摘要:目前常规能源的大量使用,造成了全球环境的污染,同时也使人类面临能源资源的短缺甚至枯竭的挑战,因此,太阳能作为一种洁净能源,受到了大家的广泛关注,本文主要介绍了太阳能在当今各方面的应用,以及中外各国对于能源利用的各种政策,同时也提出了太阳能在今后各个领域的发展空间及利用空间的建议。
关键词:太阳能能源利用电能转换可再生光伏引言:能源是人类生存、发展以及各种社会活动不可缺少的物质基础,也是人类生活质量的重要保障,能源问题已成为21世纪人类发展迫切需要解决的重大问题,各种不可再生能源已面临枯竭,可再生能源的开发与利用成为了当前能源问题研究的重要方向,作为人类最理想、潜能最大的能源——太阳能,无疑受到了各国的广泛关注。
太阳能指的是太阳辐射的光能,它是太阳内部不断进行核聚变反应产生热能,通过其表面以辐射方式向宇宙空间发射出来的一种巨大且对环境污染的能源,尽管太阳射向地球的能量只占它辐射总能量的二十二万亿分之一,但每年地球表面所能接受到的太阳能至少为七乘以十的十七次方千瓦时,这相当于目前地球上总发电能量的8万倍。
因此,太阳能是人类最理想、潜能最大的能源。
太阳能的利用与开发,始终是当前能源问题研究中受到关注的重要研究方向。
太阳能既是一次能源,又是可再生能能源。
它既可以免费使用,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;而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。
人类对太阳能的利用有悠久的历史。
太阳能利用主要包括太阳能热利用和太阳能光利用。
太阳能热利用应用很广,如太阳能热水、供暖和制冷,太阳能干燥农副产品、药材和木材,太阳能淡化海水,太阳能热动力发电等。
太阳能光利用主要是太阳能发电和太阳能制氢。
由于常规能源的日渐短缺,在世界各国政府的大力支持下,作为可再生能源主力的太阳能将在全球能源供应中扮演越来越重要的角色。
首先谈谈太阳能的热利用。
它可用于制造太阳能集热器,这种设备是将太阳辐射能转换成热能,是太阳能热利用中的关键设备。
太阳能集热器按照是否聚光这一主要特征分为非聚光和聚光两大类。
平板集热器是非聚光类集热器中简单且应用最广的集热器。
它吸收太阳辐射的面积与采集太阳辐射的面积相等,能利用太阳的直射和漫射辐射。
典型的平板集热器包括:吸热体。
它的作用是吸收太阳能并将其内的流体加热,包括吸热面板和与吸热面板结合良好的流体管道。
为提高吸热效率,吸热板常经特殊处理或涂有选择性涂层,选择性涂层对太阳的短波辐射具有很高的吸收率,而本身发射出的长波辐射的发射率却很低,这样既可吸收更多的太阳辐射能,又可减少吸热体因本身辐射而造成的对环境的热损失。
透明盖板:它布置在集热器的顶部,其作用是减少集热板与环境之间的对流和辐射散热,并保护集热板不受雨、雪、灰尘的侵袭。
透明盖板应对太阳光透射率高,而自身的吸收率和反射率却很低,这样既可以吸收更多的太阳辐射能,又可减少吸热体因本身辐射而造成的对环境的热损失。
保温材料。
它填充在吸热体的背部和侧面,其作用是防止集热器向周围散热。
外壳。
它是集热器的骨架,应具有一定的机械强度、良好的水密封性能和耐腐蚀性能。
经过多年发展,平板集热器的性能日益提高,形式多样,规格齐全,能满足各种太阳能热利用装置的需要。
近年来,真空管平板集热器有了很大发展,它是将单根真空管装配在复合抛物面反射镜的底面,兼有平板和固定式聚光的特点,能吸收太阳光的直射和百分之八十的散射。
即使在环境温度比较低和风速较高的情况下,也有较高的效率,已广泛用于家庭热水采暖、空调和工业热利用中。
为了更有效地利用太阳能,必须提高入射阳光的能量密度,使之聚焦在较小的集热面上,以获得较高的集热温度,并减少散热损失,这就是聚光集热器的特点。
太阳能热利用中历史最悠久、应用的最广泛的就是太阳能热水器。
自1891年美国马里兰州的肯普发明第一台太阳能热水器以来,已有一百多年的历史。
目前日本已有1000万以上的住宅安装了太阳能热水器。
太阳能热水器通常由平板集热器、蓄热水箱和连接管道组成。
按照流体流动的方式分类,可将太阳能热水器分为三大类:闷晒式、直流式和循环式。
另外一种太阳能热利用是太阳能采暖,可分为主动式和被动式两大类。
主动式是利用太阳能集热器和相应的蓄热装置作为热源来代替常规热水采暖系统中的锅炉。
而被动式则是依靠建筑物结构本身充分利用太阳能来达到采暖的目的,因而又称为被动式采暖房。
自古以来人们就广泛采用在阳光下直接暴晒的方法来干燥各种农副产品。
但是,采用这种传统的干燥方法,产品极易遭受灰尘和虫类的污染,产品质量受到严重影响,干燥时间也长。
为此,近年来世界各国对太阳能干燥进行了许多研究。
太阳能干燥不但可以节约燃料,缩短干燥时间,而且由于采用专门的干燥室,能够保持干净卫生,必要时还可采用杀虫灭菌措施,既可提高产品质量,又可延长产品贮存时间。
太阳能干燥器结构简单,配以简单的辅助热源,即可连续工作,不但在农村有广阔的前途,而且在城市农副产品加工中也可使用。
太阳能同样特可用于海水淡化。
地球上的水资源中,海水占了97%,随着人口增加,大工业发展,使得城市用水日趋紧张。
为了解决日益严重的缺水问题,海水淡化越来越受重视。
20世纪70年代后,由于能源危机的出现,太阳能海水淡化也得到了更迅速的发展。
太阳能海水淡化装置中最简单的是池式太阳能蒸馏器。
它由装满海水的水盘和覆盖在其上的玻璃或透明塑料盖板组成。
还有另一类多效太阳能蒸馏器,它是一种间接太阳能蒸馏器,主要由吸收太阳能的集热器和海水蒸发器组成,并利用集热器中的热水将蒸发器中的海水加热蒸发。
与一般工业用电炉、电弧炉不同,太阳炉是利用聚光系统将太阳辐射集中在一个小面积上而获得高温的设备。
透镜点火就是最早的太阳炉。
由于太阳炉能获得无污染的高温,并可迅速实现加热和冷却,因此是一种非常理想的从事高温科学研究的工具。
例如,利用太阳炉融化高熔点的金属,如钨等;熔化氧化物制取晶体;进行高温下物性的研究等。
利用太阳能作为动力源来驱动制冷或空调装置有着诱人的前景,因为夏季太阳辐射最强,也是最需要制冷的时候。
利用太阳能采暖和空调是太阳能热利用的主要方向之一。
还有一种太阳能利用是太阳池,它是一种人造盐水池。
他利用具有一定盐浓度梯度的池水作为太阳能的集热器和蓄热器,从而为大规模的廉价利用太阳能开辟了一条广阔的途径。
太阳能热动力发电一直是太阳能热利用的主要研究方向,根据太阳能热动力发电系统中所采用的集热器的形式不同,该系统可以分为分散性和集中性两大类。
为了降低塔式太阳能热动力系统的成本,发展了一种太阳坑发电技术。
其技术简单成本低,因而有巨大的市场潜力。
太阳能的另外一种利用形式即光利用,光利用最成功的是用光电转换原理制成的太阳电池。
常用的太阳电池按其材料可以分为晶体硅电池、硫化镉电池、硫化锑电池、砷化镓电池、非晶硅电池、叠层串联电池等。
由于各种不同材料制成的太阳电池所吸收的太阳光谱是不同的,因此将不同材料的电池串联起来,就可以充分利用太阳光谱的能量,大大提高太阳电池的效率。
叠层串联电池的研究已引起世界各国的重视,成为最有前途的太阳电池。
太阳电池质量轻,无活动部件,使用安全,单位质量输出功率大,既可做小型电源,又可组成大型电站。
目前其应用已从航天领域走向各行各业,走向千家万户,太阳能汽车、太阳能游艇、太阳能自行车、太阳能飞机都相继问世,他们中有的已进入市场。
利用太阳电池建立太空太阳电站也成为人类努力的目标。
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。
目前河北保定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基地,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。
太阳能集热管是清华大学的一项专利技术,经清华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,清华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不久将达到10亿元。
总之,太阳能的开发利用已成为一股不可低档的洪流。
参考文献:(1)黄素逸高伟《能源概论》高等教育出版社2004(2)赵春红《现代科技发展概论》南京大学出版社2008(3)岑幻霞《太阳能热利用》清华大学出版社1997(4)冷长庚《太阳能及其利用》科学出版社1975(5)翟秀静刘奎仁韩庆《新能源技术》化学工业出版社2010(6)王敬东李冒烟于启斋《千言万语话能源》山东文艺出版社2000 (7)中国科学技术协会《新能源》上海科学技术出版社1994(8)吴治坚《新能源和可再生能源的利用》机械工业出版社2006。