太阳能光热光电综合利用
太阳能技术的新型能源转化方式
太阳能技术的新型能源转化方式近年来，随着社会对可持续发展和环境保护的要求越来越高，太阳能技术作为一种清洁、可再生的能源形式受到了广泛关注。
传统的太阳能技术主要通过光伏发电和太阳热利用来实现能源转化，然而，随着科技的不断进步，新型的太阳能技术也应运而生。
本文将介绍几种新型的太阳能能源转化方式。
1. 多重能源转化受到能量转化效率的限制，传统的太阳能技术在单一领域的应用还有待提高。
为了克服这一限制，新型的太阳能技术开始探索多重能源转化的方式。
例如，通过将太阳能热转化为电能后，再利用余热产生蒸汽，用于驱动涡轮发电机，将剩余热量转化为机械能。
这种多重能源转化的方式能够最大限度地利用太阳能，提高能源利用效率。
2. 光热光电联合转化传统的光伏发电技术只能将太阳能转化为电能，而光热技术则将太阳能转化为热能。
为了实现更高效的能源转化，新型的太阳能技术将光伏发电和光热利用进行了有机结合，通过一体化的设计，将太阳能既转化为电能，又转化为热能。
这种光热光电联合转化的方式能够充分利用太阳能资源，提高能源转化效率。
3. 光电化学转化光电化学转化是一种新型的太阳能能源转化方式，它通过光照下的电化学反应将太阳能转化为化学能。
这种转化方式主要依靠光电化学电池来实现，其中电池的电解液中含有光敏催化剂，能够将光能转化为电能。
光电化学转化具有高效、可控和可存储性的特点，因此在能源转化领域具有广阔的应用前景。
4. 多能互补转化为了克服传统太阳能技术的单一能源转化缺陷，新型的太阳能技术开始发展多能互补转化的方式。
这种方式将利用太阳能转化为电能、热能和化学能三种形式，实现不同能源之间的互补转化。
例如，通过光伏发电产生的电能可以用于电解水生成氢气，然后氢气可以作为燃料用于发电或驱动氢燃料电池车辆。
多能互补转化具有高效利用能源和综合应用的特点，为太阳能的能源转化带来了新的可能。
总结起来，新型的太阳能能源转化方式不断涌现，通过多重能源转化、光热光电联合转化、光电化学转化和多能互补转化等方式，太阳能技术能够实现更高效的能源利用和转化。
太阳能利用的三种形式
太阳能利用的三种形式太阳能是人类最为普遍使用的一种清洁能源，因为它的使用无污染无排放，而且能源源源不断。
人们利用太阳能的三种形式：太阳光电转换、太阳能热利用、太阳能光热联合利用。
本文将围绕这三种形式展开讲述。
太阳光电转换是目前世界上最为成熟的太阳能技术之一。
太阳光电技术（Photovoltaic，PV）是指将太阳辐射能直接转化成电能的过程，利用这种技术，人们可以最大限度地利用太阳光产生的能量，而不必借助于传输介质如水或风。
太阳光电转换系统由吸收光子的光电池组件和电池污染物导电性能的组成，被吸收的光子产生与光之量相对应的局部电位差（电压）。
PV系统可独立运作，可适用于电源不足的偏远地区。
在未来，太阳光电转换技术必将成为各国推广的主力之一。
太阳能热利用是指将太阳能转化为热能，然后利用热能为生产或民生活动提供能量。
太阳能热利用的利用方式主要有两种：太阳能热水器和太阳能空调。
太阳能热水器是将太阳辐射能够直接被转化为热能来加热水。
太阳能空调是利用太阳辐射和环境空气来加热和制冷。
太阳能热利用在人们生产生活中有着重要的应用，特别是在偏远地区，其优势更为明显。
太阳能光热联合利用是近年来出现的一种新型利用方式。
即将上述两种技术融为一体，使得引进的太阳能光热技术更为复杂化，但同时也带来了更高的利用率和效果。
太阳能光热联合利用通过将光热和太阳光电的形式结合起来，实现将太阳能转化为电和热并应用于各领域中。
太阳能光热联合利用是太阳能应用领域中的最新发展方向，其利用率和效果比较高，是未来太阳能的发展趋势。
总之，太阳能的这三种利用形式分别是太阳光电转换、太阳能热利用、太阳能光热联合利用。
每种形式都有自己的优势，对人们的生产和生活都有着重要的意义，并且在未来的发展中，太阳能利用技术必将得到更加广泛的应用。
太阳能的三种主要利用形式
太阳能的三种主要利用形式
太阳能的三种主要利用形式是太阳能热利用、太阳能光电利用和太阳能光化学利用。
1. 太阳能热利用：利用太阳能的热能，通过太阳能热集热器将太阳辐射转化为热能，用于供暖、热水、蒸汽等领域。
太阳能热利用广泛应用于太阳能热水器、太阳能采暖系统、太阳能热泵等设备中。
2. 太阳能光电利用：利用太阳能的光能，通过光电效应将太阳辐射转化为电能，用于发电。
太阳能光电利用主要包括太阳能光伏发电和太阳能光热发电两种形式。
太阳能光伏发电利用太阳能光能直接转化为电能，通过太阳能光伏电池板将光能转化为电能。
太阳能光热发电则利用太阳能光能产生高温热能，通过热能发电系统将热能转化为电能。
3. 太阳能光化学利用：利用太阳能的光能进行化学反应，将太阳能转化为化学能。
太阳能光化学利用主要包括光催化和人工光合作用两种形式。
光催化通过光催化剂催化剂将太阳能光能转化为化学能，用于环境治理、能源储存等领域。
人工光合作用则是通过模仿植物的光合作用过程，利用太阳能光能将二氧化碳和水转化为有机物质，用于生产燃料、化学品等。
太阳能光伏光热一体化
中国首例真正意义光伏——光热一体化项目虽然中国的太阳能利用已发展了几十年，但是对太阳能的利用率还是非常低的.
太阳能在建筑中的应用可分为光热利用和光电利用两种。
光热利用主要是用太阳能采暖和热水；光电技术利用则是太阳能发电，为建筑物提供照明用电等。
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太阳能光热利用技术研究
太阳能光热利用技术研究太阳能光热利用技术作为可再生能源的一种重要形式，日益受到人们的关注和重视。
在当前全球温室气体排放增加，能源消耗急剧增长的背景下，太阳能光热利用技术被认为是解决能源危机和环境问题的有效途径之一。
本文将就太阳能光热利用技术的研究进展和应用前景展开讨论。
一、太阳能光热利用技术概述及原理太阳能光热利用技术是指利用太阳能的光热转换性质进行能量转换和利用的过程。
其原理基于太阳能的辐射和吸收。
太阳辐射穿过大气层到达地球表面后，可以通过吸收和反射产生热量。
太阳能光热利用技术主要包括太阳能热水器、太阳能供暖和太阳能发电等多个方面。
1. 太阳能热水器太阳能热水器是太阳能光热利用技术的一种常见应用形式。
其基本原理是通过太阳能热能将水加热到适宜的温度，供人们日常生活使用。
太阳能热水器由太阳能集热器、储存水箱和管道系统组成。
太阳能集热器将太阳辐射转化为热能，传递给水箱中的水，供人们使用时将热水抽出即可。
太阳能热水器广泛应用于房屋、酒店、游泳池等场所，具有绿色环保、经济实用的特点。
2. 太阳能供暖太阳能供暖是指利用太阳能光热转换为热能来供应室内供暖的一种技术。
其原理是通过太阳能集热器将太阳辐射转化为热能，然后通过热传导、辐射等方式将热能传递给室内。
太阳能供暖系统主要包括太阳能集热器、热传输管道和室内散热器等组成。
太阳能供暖技术可以在节能减排的同时为用户提供舒适的居住环境，对于大气污染和碳排放的减少具有重要意义。
3. 太阳能发电太阳能发电是太阳能光热利用技术中的重要领域，其原理是通过太阳能光照辐射使光伏电池中的太阳能光子产生光电效应，将光能转化为电能。
太阳能发电系统主要由太阳能光伏电池组件、负载调节器和储能装置等组成。
太阳能发电技术具有可持续发展、分布式供电等优势，能够广泛应用于农村地区、偏远地区以及电力不足的地方，为能源结构优化和能源供应问题提供新的解决方案。
二、太阳能光热利用技术的研究进展太阳能光热利用技术的研究在过去几十年取得了显著的进展。
太阳能光电-光热综合利用系统
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长 三 角 新 能 源 专 栏
太 阳能光 电一 光热综合利 用系统
魏 葳 骆 仲 泱 赵 佳 飞 １ ， 春 晖 张艳 梅 武 婷婷 倪 明 江 ２寿 １ 浙 江 大 学 能 源 清 洁利 用 国 家重 点 实验 室 ２ 大连 理 工 大 学 海 洋 能 源利 用 与 节 能教 育部 重 点 实验 室
摘 要 ：太 阳能储量 巨大 ， 分布 广泛 ， 清洁安全 。但 太 阳能 光伏发 电存在成 本较 高和 能量 转化 效率较 低 的 问题 。 因此本 文提 出太 阳能光 电一光热综合 利 用方式 。通过 聚光 降低 成本 ， 通过 分频综 合利 用提 高 系 统 效率 。在 分频利 用技 术上 ， 寻找 具有 特定吸 收发射 特性 的纳 米流体 流 经光伏 电池 上层 ． 吸收 光伏 电池 不 能加 以利 用 的部 分 能量。 外 ， 用光 学薄膜 ， 光伏 电池 可利用 的波段反 射给 光伏 电池 ， 余部 分的能 量 此 利 将 其
光伏发电系统的多能互补与综合利用
光伏发电系统的多能互补与综合利用光伏发电系统作为一种清洁、可再生的能源发电方式，正日益受到全球范围内的重视和广泛应用。
然而，单一的光伏发电系统所产生的电能可能无法满足夜间或阴雨天等电力需求高峰时段的能源需求。
因此，提出了光伏发电系统的多能互补和综合利用技术，旨在优化能源利用效率，实现能源供需的平衡。
本文将从多能互补和综合利用两个方面展开论述。
一、多能互补技术多能互补技术利用不同能源之间的互补关系，将光伏发电系统与其他能源系统相结合，以获取更为稳定可靠的能源供应。
下面将以光伏发电系统与风能发电系统的互补为例进行阐述。
光伏发电系统与风能发电系统的互补可以通过两种方式实现。
第一种方式是光伏与风能发电系统的并网运行。
这种方式下，光伏与风能发电系统分别独立并网，通过光伏逆变器和风力发电机逆变器，将两个系统的直流电能转换为交流电能，并输入到市电网中。
这样一来，无论是白天还是风力较强的夜间，都能够利用两个系统所产生的电能，提供更稳定的电力供应。
第二种方式是光伏与风能发电系统的储能互补。
在这种方式下，光伏发电系统和风能发电系统分别通过储能设备将电能存储起来，以便在夜间或风力较弱的时候供电使用。
例如，通过安装可调控的储能电池组，可以将白天光伏发电系统所产生的电能储存起来，然后在晚上或晴雨天使用。
而当风力较强的时候，风能发电系统则可以将多余的电能储存到电池组中，以备不时之需。
通过光伏发电系统与风能发电系统的互补，不仅可以提高能源利用效率，实现电能供需的平衡，还能够降低对传统化石能源的依赖，减少温室气体的排放，进一步促进清洁能源的发展和可持续利用。
二、综合利用技术综合利用技术将光伏发电系统与其他能源利用系统进行有机结合，最大程度上实现能源的综合利用。
在这方面，光热发电技术和太阳能光热利用是两个常见的综合利用技术。
光热发电技术是利用光伏发电系统中太阳能电池板所产生的热能，通过热电转换模块将其转换为电能的技术。
通过在光伏发电系统上加装光伏热板，可以在发电的同时收集热能，通过热电转换模块将其转换为电能。
光能的利用光电效应与太阳能利用
光能的利用光电效应与太阳能利用太阳能利用与光电效应太阳是地球上的能量源之一，太阳能利用通过光电效应将太阳光转化为电能，是一种环保、可再生的能源。
光电效应是指当光子通过物质时，能量被电子吸收并转化为电流的现象。
太阳能利用就是通过光电效应将太阳能转化为可用的电能。
1. 光电效应的原理及应用光电效应的原理是基于爱因斯坦提出的光量子假设。
当光子碰撞物质时，会与物质内的电子相互作用，将能量传递给电子，使其从原子壳层跃迁到导体材料的导电带中，产生电流。
这种现象被称为外部光电效应。
内部光电效应是指光子在半导体材料中的电子-空穴对产生，形成光电导电。
光电效应广泛应用于太阳能光伏电池。
光伏电池是一种将太阳能转化为电能的装置，由多层半导体材料组成。
当阳光照射在光伏电池上时，光子与半导体中的电子发生相互作用，产生电流。
这种方式可以直接将太阳能转化为电能，无需经过其他过程。
2. 太阳能光伏系统太阳能光伏系统是将光伏电池组合在一起形成太阳能发电系统。
这个系统包括太阳能电池板、控制器、电池和逆变器等。
太阳能电池板用来收集太阳光并将其转化为电能，控制器用来控制电流的流向和保护电池，电池用来存储电能，逆变器用来将直流电转化为交流电。
太阳能光伏系统的优点是无噪音、无污染、可再生。
它可以在没有电网的地方独立运行，也可以与电网相连，实现电能的双向流动。
太阳能光伏系统在城市和偏远地区都有广泛的应用，可以用于家庭、工业、农业等各个领域。
3. 太阳能的其他利用途径除了光伏电池，太阳能还有其他利用途径。
太阳能热能系统是将太阳能转化为热能，用于供暖、热水、蒸汽等。
太阳能热能系统包括太阳能集热器、储热器、传输装置等，可以为家庭、工业提供热能，并减少对传统能源的依赖。
太阳能光热发电是另一种太阳能的利用方式。
它利用太阳能集热器将太阳能转化为热能，然后通过工作流体传输热量，并最终转化为电能。
太阳能光热发电相较于光伏发电而言，具有更高的效率和稳定性，在某些地区已经得到了广泛应用。
太阳能主要利用方式
太阳能主要利用方式1. 太阳能的定义和来源太阳能是指利用太阳的能量进行各种形式的能源转化和利用的一种可再生能源。
太阳是地球上最重要的能源来源之一，它通过辐射能将光能转化为热能和光能，为地球上的生物和环境提供了能量。
2. 太阳能的主要利用方式太阳能可以通过多种方式进行利用，主要包括：2.1 太阳能热利用太阳能热利用是指利用太阳能将光能转化为热能，实现供暖、热水和工业生产等用途的一种方式。
它主要通过太阳能热水器、太阳能集热器等设备来收集和利用太阳能热量。
太阳能热利用具有环保、可再生的特点，在很多地方得到了广泛应用。
2.2 太阳能光电利用太阳能光电利用是指利用太阳能将光能转化为电能的一种方式。
主要通过太阳能光伏发电系统来实现。
太阳能光伏发电系统利用光伏电池将太阳光能转化为直流电能，然后通过逆变器将其转化为交流电能供电使用。
太阳能光电利用具有清洁、安全、可再生的优点，是未来能源的重要发展方向。
2.3 太阳能光热利用太阳能光热利用是指将太阳能光能直接转化为热能，并利用其进行供热或发电的一种方式。
利用太阳能光热系统可以实现供暖、热水和发电等多种用途。
太阳能光热利用系统由太阳能集热器、传热系统和贮热系统组成，通过将太阳能光能转化为热能，并储存和利用热能来实现供热和发电。
3. 不同利用方式的特点和应用领域3.1 太阳能热利用的特点和应用领域•特点：太阳能热利用技术成熟，设备简单且成本较低，适用于各类建筑和地区；可实现供暖和热水的需求，减少对传统能源的依赖；具有合理利用太阳能热量的优点，能够有效节约能源和环保。
•应用领域：太阳能热利用主要应用于家庭和商业建筑的供暖和热水系统中，也可用于工业生产领域，如太阳能工业烘干、太阳能热水供应等。
3.2 太阳能光电利用的特点和应用领域•特点：太阳能光电利用技术具有高效、清洁、可再生的特点，适用于各种规模的发电需求；光伏电池的寿命长，维护成本低，具有良好的经济性和环保性；可与电网相连，实现太阳能发电和电网供电之间的互联互通。
太阳能的转换利用途径
太阳能的转换利用途径太阳能是一种无限的可再生能源，利用太阳能可以进行多种转换和利用途径，下面将详细介绍太阳能的转换利用途径。
1. 太阳能光电转换利用：太阳能光电转换利用是最常见和广泛应用的太阳能利用方式。
光电转换利用通过太阳能电池板将太阳光转化为电能。
太阳能电池板中的太阳能电池能够将光能直接转化为电能，电能可以直接供电使用或储存起来以备不时之需。
太阳能光电转换利用是目前应用最广泛的太阳能利用方式，它可以为城市和农村的电力供应提供有效的解决方案。
2. 太阳能热能转换利用：太阳能热能转换利用是另一种常见的太阳能利用方式。
太阳能热能转换利用通过太阳能热水器、太阳能热泵、太阳能蒸发器等设备利用太阳能将光能转化为热能。
太阳能热水器将太阳光转化为热能来加热水，提供家庭、工业等领域的热水供应；太阳能热泵通过太阳能采暖系统将太阳能转化为热能，用于采暖、供暖和空调等用途；太阳能蒸发器则利用太阳能将水转化为水蒸气来实现海水淡化等目的。
太阳能热能转换利用可以为人们提供绿色、清洁的能源供应，减少对传统能源的依赖。
3. 太阳能化学转换利用：太阳能化学转换利用是一种将太阳能转化为化学能的利用方式。
太阳能化学转换利用通过光合作用，将太阳能转化为化学能。
光合作用是指植物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的化学过程。
太阳能化学转换利用在农业、生物学、医学等领域有着重要的应用，例如农作物的光合作用、草地的光合作用对环境的正向影响等。
4. 太阳能光热联合转换利用：太阳能光热联合转换利用是一种将太阳能光电转换和太阳能热能转换相结合的利用方式。
太阳能光热联合转换利用通过太阳能光电板将太阳光转化为电能，并将剩余的太阳能利用为热能。
利用太阳能光热联合转换可以实现光电池板的高效利用，同时充分利用太阳能的热能，提高能源的利用效率。
太阳能光热联合转换利用在高温热处理、太阳能农业、集中供暖等方面有着广泛的应用。
5. 太阳能光化学转换利用：太阳能光化学转换利用是一种将太阳能转化为化学能的利用方式。
浅谈建筑太阳能光电热综合利用
池 阵列 直 接 替 代 建 筑 围 护 结 构 ． 在 光伏 电池 阵列 的背 面加 设 并
换 热器 ， 同时 利 用 空 气 或 水 带 走 的 热 能 的 系统 。Ｂ Ｐ ／ 系 统 既 ｌＶ １ ＿ 能 提 高 太 阳能 电池 的 发 电 效 率 又 能 提供 暖 气 或 是 生 活 热 水 。 这 就 提高 了太 阳能 的 综 合 利 用效 率 。
Ｐ ｏ ｏ ｏｔ ｉ Ｔ ｅ ｍａ 。Ｂ Ｐ ／ 则 是 把 太 阳 能 光 电热 综 合 利 用 ｈ ｔｖ ｌ ｃ ｈ ｒ ｌ Ｉ ＶＴ） ａ／
一
体 化 系 统 和 建筑 相 结 合 ， 得太 阳能 光 电热 综 合 利 用 装 置 与 使
建 筑 外 观 达 到和 谐 一 体 的效 果 。
引 言
不利 于 太 阳能 应 用 和 推 广 。
研 究 和 试 验 还 表 明 ． 阳能 电池 工 作 温 度 的升 高会 导 致 太 太
人 类 从 地 球 上 采 集 的 能 源 有 ９ ． ％ 来 自于 太 阳 能 ．太 阳 ９９ ８ 能 到 达 地 球 的总 辐 射 能 量 约 为 １７ ｌ １ Ｗ ，这 些 太 阳 能 中又 ．ｘ ０７ ｋ 有 ３ ％ 以光 的 形 式 被 反 射 回 宇 宙 。而 太 阳 能 光伏 电池 依 靠 其 ０ 阳能 电池 光 电转 换效 率 的 下 降 ０ 到 １ Ｏ 的 范 围 内 在２ ℃ ０℃ 大 约 每升高１ ℃每 片 电 池 的 电压 约减 少２ ｍＶ，光 电流 增 加Ｏ ０ ｍＡ。 ． ３
总 的 来 说 ， 阳 能 电 池 每 升 高 １Ｃ 率 均 减 少Ｏ３ ％ … 因此 建 太 ｏ功 ．５ 。
太阳能光电、光热转换材料的研究现状与进展
太阳能光电、光热转换材料的研究现状与进展一、本文概述随着全球能源危机和环境问题的日益严重，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，其开发利用已成为全球关注的焦点。
太阳能光电、光热转换材料作为太阳能利用的核心技术之一，其研究现状与进展对于推动太阳能产业的发展具有重要意义。
本文旨在全面梳理太阳能光电、光热转换材料的研究现状，分析当前的研究热点和难点，展望未来的发展趋势，以期为推动太阳能产业的可持续发展提供理论支持和实践指导。
本文将回顾太阳能光电、光热转换材料的发展历程，介绍其基本原理和分类，为后续的研究现状分析和进展讨论奠定基础。
重点分析太阳能光电转换材料，包括硅基材料、薄膜材料、钙钛矿材料等的研究现状，探讨其性能优化、成本降低以及产业化应用等方面的进展。
同时，对太阳能光热转换材料，如选择性吸收涂层、光热转换液体等的研究现状进行梳理，分析其在提高光热转换效率、稳定性以及应用领域拓展等方面的研究成果。
在此基础上，本文将深入探讨太阳能光电、光热转换材料研究中存在的问题和挑战，如材料性能瓶颈、制备工艺复杂、成本高昂等，并提出相应的解决策略和发展方向。
展望太阳能光电、光热转换材料的未来发展趋势，预测其在提高光电转换效率、降低成本、拓宽应用领域等方面的潜在突破，为太阳能产业的可持续发展提供新的动力。
通过本文的综述，旨在为读者提供一个全面、深入的太阳能光电、光热转换材料研究现状与进展的认识，为相关领域的研究人员和企业决策者提供有益的参考和借鉴。
二、太阳能光电转换材料太阳能光电转换材料是能够将太阳光直接转化为电能的材料，主要包括硅基材料、多元化合物薄膜材料、有机和聚合物材料以及染料敏化太阳能电池材料等。
随着全球对可再生能源需求的不断增长，太阳能光电转换材料的研究与应用日益受到重视。
硅基材料作为目前最成熟、应用最广泛的光电转换材料，经历了从单晶硅到多晶硅、再到薄膜硅的发展过程。
单晶硅太阳能电池转换效率高，但成本较高；多晶硅和薄膜硅则具有较低的成本和较好的应用前景。
重力热管在太阳能光电光热利用中的实验和理论研究
重力热管在太阳能光电光热利用中的实验和理论研究一、引言随着能源危机的日益严重，太阳能作为一种清洁、可持续的能源，受到了广泛关注。
太阳能光电光热利用技术是最为重要的太阳能利用技术之一，而重力热管则是该技术中不可或缺的热力传输装置。
本文将重点讨论重力热管在太阳能光电光热利用中的实验和理论研究。
二、重力热管的基本原理与结构重力热管是一种热力传输装置，其基本原理是利用液体的相变和重力驱动来传输热量。
重力热管一般由真空封装的金属管壳、工作介质、蒸发段和冷凝段等组成。
工作介质一般选择具有较高蒸发潜热和低沸点的液体，如氨、氟利昂等。
在重力热管工作时，蒸发段吸收热量，液体变成蒸汽，通过蒸汽压力差在管内传输到冷凝段，冷凝段释放热量，将蒸汽重新冷凝成液体，再通过重力作用回流到蒸发段，形成闭环。
三、重力热管在太阳能光电光热利用中的实验研究（一）设备搭建为了研究重力热管在太阳能光电光热利用中的性能，首先需要搭建一个实验设备。
实验设备一般包括太阳能电池板、重力热管和热水箱等。
太阳能电池板负责将太阳能转化为电能，供给重力热管工作所需的电力；重力热管则负责将太阳能转化为热能，并将其传输到热水箱中。
热水箱则负责存储热能，供人们使用。
（二）实验参数与结果分析在重力热管实验中，需要对一些基本参数进行调整和测量。
例如，可以调整太阳能电池板的倾角、重力热管的工作介质、蒸发段和冷凝段的长度等。
通过对不同参数组合下重力热管的实验数据进行测量和分析，可以得到最佳的工作参数，以实现最高的太阳能光电光热利用效率。
四、重力热管在太阳能光电光热利用中的理论研究（一）热传输模型重力热管的热传输是一个复杂的过程，需要建立合适的数学模型来描述。
在理论研究中，可以利用热传导方程、能量守恒方程和流体力学方程等来建立热传输模型。
通过对这些方程的求解和分析，可以得到重力热管中的温度分布、热流分布等重要参数，为实际应用提供理论依据。
（二）性能优化通过理论研究可以优化重力热管的性能。
风电场光伏光热发电综合利用技术
风电场光伏光热发电综合利用技术随着全球对可再生能源的追求和需求不断增加，风能、太阳能等可再生能源的利用逐步成为主流。
为了更好地利用这些可再生能源，风电场光伏光热发电综合利用技术开始受到人们的关注和研究。
下面是一些相关参考内容。
一、风电场光伏光热发电综合利用技术的概念风电场光伏光热发电综合利用技术是指同时利用风能、太阳能等多种可再生能源进行发电的技术。
通过将风能、太阳能等多种可再生能源集成到一起，可以实现能源的更有效利用，降低能源的补贴成本，同时也能更好地保护环境。
二、风电场光伏光热发电综合利用技术的优势1. 提高能源利用效率：通过利用多种可再生能源，可以充分利用各种能源特性，比单纯利用某一种能源获得更高的能源利用效率。
2. 降低能源成本：通过综合利用多种可再生能源，可以降低每种能源的补贴成本，从而降低整个能源系统的成本。
3. 减少环境污染：可再生能源的利用不会对环境造成气体、水体和土地污染等问题，从而减少环境污染。
4. 提高能源供应可靠性：利用多种可再生能源，可以充分利用各种能源特性，缓解能源短缺和能源供应保障问题。
三、风电场光伏光热发电综合利用技术的运用1. 风电光伏光热综合利用系统：依据可利用风能、太阳辐射等性质，选址合适的区域，安装风电、光伏、光热等设备集成到一起，采用智能控制等技术，通过多种能源的共同协作，实现对周边社区的电力供应。
2. 风电场光伏光热发电节能系统：通过风力发电机和光能发电设备相结合，实现了对整个能源系统的优化控制。
同时，通过使用智能控制技术，系统能够智能地分析电网在不同系统状态下的负载需求和能源输入，实现能源供应的最佳匹配和管理，减少能源的浪费。
四、结语通过多种可再生能源的综合利用，能够有效地降低能源成本、提高能源利用效率，并且不会对环境造成不可逆转的影响。
在未来的能源发展市场中，风电场光伏光热发电综合利用技术有望成为一种可持续发展的能源供应模式。
太阳能的利用
太阳能的利用太阳能是一种廉价、可再生的能源来源，是我们实现可持续发展的重要选择。
随着科技的不断进步，太阳能的利用已经得到了广泛的应用。
本文将探讨太阳能的利用方式及其在不同领域的应用。
一、太阳能的利用方式1. 光热利用光热利用是指将太阳能通过太阳能集热器转化为热能的过程。
太阳能集热器可以将太阳辐射的光线聚焦在一个点上，将光能转化为热能。
这种热能可以用于供暖、热水供应、甚至是工业生产过程中的热能需求。
光热利用是一种成熟的太阳能利用方式，已经在许多国家得到广泛应用。
2. 光电利用光电利用是指将太阳辐射的能量通过光电转换器转化为电能的过程。
太阳能电池是最常见的光电转换器，它们将太阳能的能量直接转化为电能。
光电利用可以应用于小型家用光伏发电系统，也可以用于大型光伏电站的建设。
随着太阳能电池技术的不断发展，光电利用的效率和应用范围也在不断扩大。
3. 光化学利用光化学利用是指利用太阳能进行化学反应以制备化学品或燃料的过程。
例如，通过太阳能分解水，可以产生氢气作为清洁能源的替代品。
光化学利用是目前较为研究的领域，但随着技术的进一步发展，有望成为未来可持续能源的重要来源。
二、太阳能的应用领域1. 家庭供能太阳能可以用于家庭的供暖和供电。
通过太阳能集热器和太阳能电池板，家庭可以利用太阳能来产生热水、供暖和发电，减少对传统能源的依赖，降低能源成本，同时也减少环境污染。
2. 农业领域太阳能可以被广泛应用于农业领域，例如，太阳能灌溉系统可以利用太阳能为农作物提供水源，提高灌溉效率；太阳能温室可以提供稳定的温度和光照条件，创造适宜的农作物生长环境。
3. 公共建筑太阳能可以应用于公共建筑的供电和照明。
通过将太阳能电池板安装在建筑物的屋顶或墙壁上，可以将太阳能转化为电能，为建筑物提供部分或全部的供电需求。
此外，太阳能还可以通过建筑物的窗户来提供自然采光，降低照明能耗。
4. 交通运输太阳能可以应用于交通运输工具的动力系统，例如太阳能汽车和太阳能船只。
太阳能利用的原理及方式
太阳能利用的原理及方式光电转换原理是利用光电效应将太阳能转化为电能。
太阳能光子照射到半导体材料上时，将激发半导体中的电子，使其从价带跃迁到导带，形成电子-空穴对。
通过半导体材料的pn结形成的电场，将电子和空穴分离，并引导流向外部电路，从而产生电流。
利用这种原理，可以制造太阳能电池，将光能转化为电能。
光热转换原理是利用太阳光的热效应将太阳能转化为热能。
太阳能光子照射到吸热体上时，将被吸收并转化为热能。
吸热体通常采用具有高吸收率和低反射率的材料，如黑色涂层或具有特殊表面形态的材料。
热能将被吸热体吸收后，通过导热、对流或辐射等方式传输到负载介质，用于供热、发电、热水等。
光化学转换原理是指利用太阳光的光化学反应将太阳能转化为化学能。
光化学转换主要应用于光合作用中的植物和微生物，通过光能驱动化学反应，将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气。
光合作用不仅可以为植物提供生长所需的能量，也可以为人类提供食物、药物和化学品等有机物质。
太阳能热利用是指利用太阳能的热效应将太阳能转化为热能。
常见的太阳能热利用方式有：1.太阳能热水器：利用太阳能将水加热，用于洗浴、清洁、供暖等。
2.太阳能空调：通过太阳能热水或太阳能吸热体将室内空气或制冷剂加热，实现制冷、供暖和通风等功能。
3.太阳能干燥：利用太阳能热源将农产品、粮食等进行干燥，提高保存和加工的效率。
4.太阳能蓄热墙体：利用太阳能吸热体将阳光辐射吸热并储存起来，供室内供暖。
太阳能光利用是指利用太阳能的光效应将太阳能转化为电能。
常见的太阳能光利用方式有：1.太阳能电池板：将太阳能光子转化为电能，用于发电。
2.光伏发电站：大规模建设的太阳能电池阵列，用于集中发电。
3.太阳能光热发电：利用太阳能热性质将水加热为蒸汽，驱动汽轮机发电。
4.太阳能光化学发电：利用太阳能驱动光化学反应将太阳能转化为化学能，用于发电。
总结起来，太阳能利用的原理主要包括光电转换、光热转换和光化学转换，利用方式包括太阳能热利用和太阳能光利用。
pvt光伏光热一体化技术
pvt光伏光热一体化技术
PVT光伏光热一体化技术是一种综合利用太阳能的方法。
PVT指
的是光伏（Photovoltaic）和光热（Thermal）的结合。
光伏技术通过
将太阳辐射转化为电能，而光热技术通过将太阳辐射转化为热能。
PVT
一体化技术结合了这两种方法，实现了太阳能的双重利用。
PVT光伏光热一体化技术有多种应用领域。
在建筑领域，可以将PVT模块安装在建筑物的外墙、屋顶等位置，通过光伏发电产生电能，同时利用光热产生热水供暖或者驱动制冷设备。
这样既可以满足建筑
物的能源需求，又可以减少对传统能源的依赖，实现节能减排的目标。
在农业领域，PVT光伏光热一体化技术可以应用于温室种植。
PVT 模块可以覆盖在温室的顶部，吸收太阳辐射发电供电，同时利用光热
产生温暖的空气供给温室内植物生长需要。
这样不仅可以提高温室内
部环境的温度，还可以降低能源成本，提高农作物的产量和质量。
此外，PVT光伏光热一体化技术还可以应用于太阳能热水器、太
阳能制冷等领域。
通过将光伏和光热技术结合，可以最大限度地利用
太阳能资源，实现能源的可持续利用。
总之，PVT光伏光热一体化技术是目前应用广泛的太阳能利用技
术之一。
它不仅可以实现太阳能的双重利用，还可以在多个领域中发
挥重要作用，为我们提供清洁、可再生的能源。
太阳能综合光电效应热力学与能量转化
太阳能综合光电效应热力学与能量转化随着可再生能源的重要性日益凸显，太阳能作为最主要的一种可再生能源之一，备受关注。
而太阳能的光电效应热力学与能量转化则是探索太阳能利用的关键因素之一。
本文将从热力学角度出发，探讨太阳能综合光电效应以及能量转化的原理和方法。
【第一部分：太阳能光电效应的热力学原理】光电效应是指太阳能在光学材料中的吸收、电子激发和电荷分离的过程，产生了光电流。
从热力学角度来看，太阳能光电效应涉及到光的吸收、能量转移和能量传递的过程。
首先，光的吸收。
太阳能光电效应的第一步是光子与光电材料之间的相互作用，其中光子能量的吸收对太阳能的转化至关重要。
通过合适的材料选择和设计，太阳能光电材料能够吸收不同波长范围内的太阳光，并将其转化为有用的电能。
其次，能量转移。
太阳能光电效应的第二步是光子能量到电子能量的转移。
当光子被光电材料吸收后，光子的能量将被传递给材料中的电子，激发电子跃迁到导带中，形成电子空穴对。
最后，能量传递。
太阳能光电效应的第三步是电子和空穴之间的能量传递。
电子和空穴在材料中的导电过程使得太阳能能量转化为电能，并最终输出电流，供人们使用。
【第二部分：太阳能光电效应的能量转化方法】太阳能光电效应的能量转化方法主要包括光伏效应和光热效应两种。
光伏效应是指太阳能光电效应中光能直接转化为电能的过程。
通过利用光电材料的能带结构和电子云密度分布等特性，光能可以转化为电流。
常见的太阳能光电转化设备包括太阳能电池板和太阳能组件等。
太阳能电池板通过光伏效应将光能转化为直流电能，可广泛应用于光伏发电系统、家用光伏以及太阳能充电装置等领域。
光热效应是指太阳能光电效应中光能被转化为热能的过程。
通过将太阳光能聚焦到集热器中，集热器中的液体或气体吸收光能后被加热，然后将热能转化为电能或其他形式能源。
光热转换方式可以是直接的，如太阳能热水器，也可以是间接的，如太阳能发电中的热能发电站。
【第三部分：太阳能综合光电效应的应用前景】太阳能综合光电效应具备广阔的应用前景。
光伏+光热
光伏+光热
光伏和光热结合（“光伏+光热”）是一种综合利用太阳能资源的技术方案，其应用涉及多个领域，包括电力、供暖、海水淡化等。
这种结合的主要优势在于，通过光热发电的特性，可以弥补光伏发电的不足，如间歇性和稳定性问题。
在光热发电中，太阳光被集中反射并聚焦到一个集热装置上，用于加热工质。
这种高温工质可以用于发电，产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮发电机组。
此外，光热发电的优点在于其自带储能功能，可以在需要时提供稳定的电力输出。
光伏和光热的结合可以形成一种互补关系。
在白天或阳光充足的时候，光伏组件可以用来发电，而光热发电作为补充。
在晚上或阳光不足的时候，光热发电可以提供稳定的电力输出，而光伏发电则无法提供。
此外，光热发电还可以与储能技术结合，以解决其储能问题。
例如，当电力需求较低时，多余的电力可以用来加热储能介质（如熔盐），这些介质可以在电力需求高峰时释放热量用于发电。
总之，“光伏+光热”是一种具有潜力的技术方案，通过结合两种太阳能利用方式，可以更好地利用太阳能资源，提高可再生能源的利用率和稳定性。
同时，这种结合还可以为未来能源系统的可持续发展提供新的思路和解决方案。
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太阳能光热光电综合利用倪明江,骆仲泱,寿春晖,王 涛,赵佳飞,岑可法(浙江大学能源清洁利用国家重点实验室,浙江 杭州 310027)摘 要:太阳能光热光电的综合利用技术是将聚光、分光、热电联用等技术集成,通过对太阳能全波段能量进行一体化地利用,可极大地提高太阳能的利用效率,降低成本,具有重要的研究价值和市场应用价值。
文章介绍了太阳能光热光电综合利用系统的技术情况,分别对集中式和分布式两种技术路线作了阐述,分析了聚光PV/T系统以及与建筑一体化设计的P V/T系统的未来发展方向。
最后,结合各类太阳能利用系统的特点,比较分析了各种光热光电技术存在的问题,提出了综合利用各种光热光电技术来提高应用效果的理念。
关键词:太阳能利用技术;热发电;聚光热电联用;光热光电综合利用中图分类号:T K513 文献标识码:A基金项目:国家自然科学基金资助项目(50676082)1 引言传统化石能源的大量使用,不仅造成了化石能源本身的短缺,也给世界环境带来了极大的危害,给人类生存空间造成了严重威胁。
寻求可再生能源的高效清洁利用成了目前人类面临的共同问题[1,2]。
太阳能作为可再生清洁能源蕴藏着巨大能量,被普遍认为是理想的新能源。
太阳辐射到达地球表面的能量高达4 1015MW,相当于每年3.6 105亿t标准煤,约为全球能耗的2000倍。
太阳能可以免费使用,又不需要运输,对环境无任何污染。
在传统化石能源储备减少、价格快速上升,在温室气体排放引发的气候环境问题愈来愈显著的今天,太阳能作为可再生能源和新能源的代表,得到越来越多的关注,太阳能的利用、太阳能材料及相关技术的开发在世界范围内引起了重视[3~5]。
我国太阳能资源丰富,辐射总量约3.3 103 ~8.4 106kJ/(m2a),全国2/3以上地区年日照时数大于2000h[6]。
太阳能的有效利用,对缓解我国能源问题、减少CO2排放、保护生态环境都有着重大意义。
2 太阳能利用技术概况目前利用太阳能的方法,主要有:太阳能集热利用、热力发电、光伏发电、光利用、海水淡化、建筑一体化技术、制氢、干燥技术等。
其中太阳能集热利用技术以及太阳能光伏技术已经得到了长足发展。
而以现今的发展趋势来看,太阳能热力发电和光伏发电将是世界各国在太阳能利用领域研究的新重点。
2.1 热利用太阳能热利用方面,中国已成为世界上最大的太阳能热利用产品的生产、应用和出口的国家。
2007年,集热器总保有量约为10800万m2。
热利用形式多样,包括了太阳能热水器、太阳能空调、太阳能干燥和太阳能海水淡化等。
(1)太阳能热水器太阳能热水器是太阳能热利用中最常见的一种装置。
其基本原理是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供生产和生活利用。
我国是世界上最大的太阳能热水器制造中心,由我国生产的集热器推广面积约占世界的76%。
随着太阳能热水器的发展,出现了闷晒式、平板式、玻璃真空管式和热管真空管式等多种应用形式。
太阳能热水器以其经济、节能、环保等优点,备受世人瞩目。
太阳能热水器在国内市场得到了迅速推广。
目前城市太阳能热水器的平均普及率约为15%,部分地区达到31%~60%。
随着太阳能热水器关键技术的不断突破,该技术已广泛运用于家庭、宾馆、学校、部队和医院等供淋浴、洗漱及其它需用热水的场所。
(2)太阳能空调太阳能空调以太阳能作为制冷空调的热源,利用太阳辐射产生中高温蒸气(热水),进而驱动制冷机工作。
太阳能制冷首先通过集热器收集太!1!阳能,依靠消耗太阳能转化来的内能使热量从低温物体向高温物体传递。
太阳能空调一般采用溴化锂吸收式制冷机制冷。
对于太阳能空调器来说,当天气炎热、制冷量需求大时,太阳能辐射能量密度较大,集热器的热量较多,系统制冷量也相应增大;反之,天气凉爽、制冷量需求小时,制冷量也会减少,即太阳能的间断性和不稳定性不会成为太阳能空调系统发展的主要问题。
这一特点使太阳能空调制冷技术的开发利用具有十分诱人的市场前景。
目前国内外对利用太阳能制冷空调已进行了不少的研究[7~9],但由于价格等原因,许多试验装置未能得到推广应用。
为保证制冷的连续性和稳定性,太阳能制冷需要配有辅助系统。
目前,一种较为可行的综合系统是将太阳能供暖和太阳能制冷结合起来,一个集热器按季节分别用于供暖和制冷,这可以降低成本,提高集热器的利用率。
对于可以布置足够集热器、且需要长时间运行空调的场所,比较适合采用太阳能空调系统。
(3)太阳能干燥太阳能干燥是以太阳能代替常规能源来加热干燥介质(最常用的是空气)的干燥过程,通过热空气与湿物料接触并把热量传递给湿物料,使其水分汽化并被带走,从而实现物料的干燥。
按接受太阳能及能量输入方式进行分类,主要有:温室型干燥系统、集热器型干燥系统、集热器!温室型干燥系统、盔体式干燥系统、聚光型干燥系统、远红外干燥系统和振动流化床干燥系统等多种形式[10,11]。
太阳能干燥可以节约燃料,缩短干燥时间。
同时由于采用专门的干燥室,因此干净卫生,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,已被广泛应用于农副产品加工和橡胶、瓷器,制鞋等工业产品的生产。
不足之处是对气象条件的依赖,可控性差,不稳定。
目前解决这一问题通常是采用辅助能源或增加贮热措施。
(4)太阳能海水淡化利用太阳能淡化海水,也称为太阳能蒸馏,已经有很长的历史了。
世界上第一座大型太阳能海水蒸馏器是由瑞典工程师威尔逊设计,1872年在北智利建立,由许多宽1.14m、长61m的盘形蒸馏器组合而成,总面积为4700m2左右,日产淡水17.7t。
太阳能海水淡化大多采用蒸馏法,主要是采集太阳热量,使海水或介质被加热。
目前太阳能蒸馏装置主要有被动式系统和主动式系统两大类。
被动式是指那些在装置中不存在任何利用电能驱动的动力元件,也不利用附加太阳能集热器等部件进行主动加热的太阳能海水淡化装置,其运行完全在太阳光的作用下被动完成的。
主动式系统是在被动式太阳能蒸馏系统中增加一些其它附属设备,使其运行温度得以大幅度提高,内部传质过程得以改善,能得到比传统太阳能蒸馏器高出一倍甚至数倍的产水量,因而受到广泛重视[12]。
与传统动力源和热源相比,太阳能更安全、环保,利用太阳能作为淡化海水的能源,对于用水量小且地处偏僻分散的地方来说也更经济。
采用低温蒸馏法、用新型传热元件构建能量回收设备、重新利用蒸汽凝结潜热等措施,可以克服传统太阳能蒸馏器单位面积产水量过低的问题,使这种技术得到更好的发展。
2.2 太阳能热发电技术太阳能热力发电是当今世界太阳能利用研究的主题之一,该类系统通过太阳集热设备代替常规锅炉,用太阳能热力系统带动发电机发电。
主要包括了聚光热发电和太阳热气流发电。
(1)聚光热发电聚光热发电利用聚光集热器把太阳辐射能转变成热能,然后通过汽轮机、发电机来发电。
目前聚光热发电系统主要有三种类型:塔式系统、槽式系统和碟式系统。
塔式太阳能热发电系统是利用定日镜跟踪太阳,并将太阳光聚焦在中心接收塔的接收器上,将聚焦的辐射能转变为热能,加热工质,驱动汽轮发电机发电,其常见形式如图1所示。
图1 塔式太阳能聚光发电站槽式太阳能热发电系统是利用槽式聚光镜面!2 !将太阳光聚在一条线上,在这条焦线上安装有管状集热器,以吸收聚焦后的太阳辐射能,如图2所示。
管状集热器内部的流体被加热后,流经换热器加热工质,借助于蒸汽动力循环来发电。
美国加利福尼亚州的槽式抛物面太阳能热发电系统,总容量已达354M W,十余年已向电网供应了50亿kW h,其系统效率己达到15%[13]。
表1 三种方式性能的比较聚光方式工质温度/∀聚光比峰值效率/%规模技术特点槽式发电390/79410~10020~2830~320M W 跟踪简单、能量收集代价低、已进入商用阶段塔式发电565/1049300~150025~2810~20M W 跟踪复杂、能量收集代价高、已进入中试阶段碟式发电750/1382>50029.45~25kW跟踪复杂、能量收集代价高、处于试验阶段图2 Eu roTrough Prototy pe 槽式聚光发电系统碟式太阳能热发电系统是由碟形镜面组成的抛物面反射镜,接收器在抛物面的焦点上,接收器内的传热工质被加热然后驱动发动机进行发电,如图3所示。
图3 碟式聚光发电系统上述三种聚光太阳能发电方式综合性能比较和发展情况如表1所示[14]。
(2)太阳能热气流发电太阳能热气流发电的构想是由德国斯图加特大学的Jor gan.Schlaich 教授在1978年首先提出的[15,16]。
1982年在西班牙的门泽纳雷斯市(M anzanres)成功建起了一个白天平均功率为50kW 的试验性太阳能烟囱发电站。
它成功地将成熟的温室技术,烟囱技术和风力透平机技术结合为一体。
太阳能热气流发电系统主要由三部分构成:太阳能集热棚、导流烟囱和涡轮发电机组,如图4所示。
其中集热棚采用透光隔热材料制成,吸收太阳辐射加热棚内空气;在位于集热棚中央的烟囱抽气和集热棚内热空气压力的联合作用下,引导棚内空气形成强大气流;气流驱动涡轮机带动发电机发电。
太阳能热气流发电的优点是:环境友好,无CO 2、NO X 等有害气体及固体废弃物的排出;集热棚能同时利用太阳直射辐射和散射辐射(而上述采用聚焦型集热器的热发电系统仅能利用太阳直射辐射);可通过在集热棚下面安装水管或直接利用棚下土地作蓄热器,使系统能够持续发电,对天气的依赖性小;不需冷却水源,适宜于太阳能资源丰富而又缺水的国家和地区,如沙漠等地区;设备简单等。
与其它太阳能发电技术相比,热气流系统的效率相对较低,一般在1%左右,需要更大面积的土地[17~19]。
但在大棚下面可以种植蔬菜、水果、花卉等,在土地有效利用与经济上得到补偿。
图4 热气流发电结构示意2.3 光电技术利用光电转换原理制成的太阳能电池发电是太阳能利用最成功的技术之一。
1954年太阳能电池诞生于美国贝尔实验室,按材料可分为:晶体/非晶硅电池、硫化镉电池、硫化锑电池、砷化镓电池等多种类型。
另外,随着空间太阳能技术在地面上的应用,像多节太阳能电池以及聚光太阳能电池的使用,!3!都能进一步提升光电转化的效率,优化太阳光电利用技术。
美国特拉华大学关于提升效率到50%的太阳电池项目的研究,这种电池使用横向光学聚焦系统将阳光分成高、中、低三种能量的光,将它们引入覆盖太阳光谱的不同光敏感材料,进行光电转化,以实现效率的最优化[21]。
截止2006年底,各种地面应用的聚光或多节太阳电池技术的效率比较情况[22],如表2所示。
除了上述介绍的各类太阳能利用技术,还有采集太阳光后利用光纤传导,进行室内照明的光利用技术和利用太阳能制氢等其他的太阳能利用技术,这里不再一一介绍。
应该说目前利用太阳能的方式十分多样,每种技术都有着各自的独特优势,其中光电应用和光热应用技术在各类形式中特别突出,都取得了很大的成果。