太阳能的应用

太阳能技术的发展与应用

摘要：随着全球科技的发展以及人类利用太阳能技术的突破，太阳能的可利用性将会更加明显。本文从太阳能的概念入手，讨论太阳能资源应用技术的意义，总结了太阳能在发电和发热系统中的应用。同时，通过归纳太阳能利用技术特点，显示出太阳能热利用在节能建筑中的重要地位，对太阳能热利用在建筑领域的现状进行了分析，同时提出了改进对策，以完善太阳能在建筑领域的应用。

关键词：太阳能，再生能源；低碳经济；节能建筑，太阳能供暖，应用

Pick to: along with the development of science and technology and global human use solar energy technology breakthrough, solar energy availability will be more obvious. This paper, from the concept of solar energy, and discuss the significance of solar energy resources application technology, summarizes the solar energy in power generation and heating applied in the system. At the same time, through the induction of solar energy utilization technical characteristics, showing the solar thermal utilization in the important position of energy-saving building, the solar thermal utilization in the construction sector analysis of the current situation, and then proposed some improvement measures in order to improve the application of solar energy in architecture field.

Keywords: solar energy, renewable energy, Low carbon economy; Energy efficient buildings, solar heating,

application

引言

当前，由于受到全球气候变化的影响，世界能源和资源日益短缺，环境压力逐渐增大。因此，各国开始注意太阳能、风能以及生物质能等可再生能源，注意发展其为人类服务的功效，最终达到用这些可再生资源来减少使用地球能源的目的。太阳能作为一种安全和可再生的绿色能源，在新能源利用中应用比例是最高的，其资源的潜力蕴含大，发展的前景最广，进行有效的太阳能开发技术，有助于维护生态平衡和低碳经济的发展。

1 、太阳能的基本概念及功用

1.1 太阳能的内涵

太阳能也被称为“太阳辐射能”，主要是指太阳以电磁辐射形式向宇宙空间发射的能量。太阳内部的高温核聚变反应能释放出大量的辐射能，其中虽然只有二十亿分之一的能量能够到达地球，但是却给地球提供了大量的光能和热能，我们人类所需要的能量绝大部分都直接或间接来自于太阳。此外，风能，水能也都是由太阳能转换来的。

1.2 太阳能的主要功用

能源是现代社会可以存在和发展进步的基石。随着全球经济社会的发展，能源的消耗也在持续的增长。人类对于太阳的利用历史很长，但是把太阳能作为一种能源和动力加以利用是近二百年的事情。在古代人类就通过阳光来晒干物品，并作为保存食物的有效方法，例如制盐和晒咸鱼等。太阳光的辐射能量在现代一般多用作发电和发热上。

现代的太阳能利用主要包括光热转换和光电转换两种主要方式。太阳能的热能利用是可再生能源推广和应用最普遍的技术之一。

1.3 我国太阳能的发展现状及目标

中国太阳能热利用产业执行理事长罗振涛指出，我国的太阳能热利用产业本年产量达到5760万m2，销售额已经超过亿，出口国家和地区超过200个。与此同时，我国太阳能的热利用产业已经被列为“十二五”时期国家能源发展的重点内容，从最近公布的2011年可再生能源产业发展中可以看出，太阳能热利用产业被放在重要位置。“十二五”时期，我国太阳能热利用产业能源贡献将会占到太阳能产业的九成以上。

2 发展太阳能的重要意义

2.1 太阳能是全世界发展低碳经济的首选能源低碳经济型的社会主要讲究的是低能耗、低污染、低排放。以低碳为基础的经济模式是人类社会的伟大进步。太阳能具备免费、清洁、无污染等特征，成为低碳经济生活的首选。太阳能每秒钟放射的能量可以达到1.6×1023 kW，是全世界主要已知能源储量的一万倍左右。相对于地球常规能源的有限性，太阳的寿命至少还有40亿年，太阳能具有储量的无限性，可以被认为是取之不尽，用之不竭的能源。

2.2 太阳能的利用优化了地球上的能源结构

人类社会的发展和进步离不开对资源的利用，今天石油、天然气、煤炭等能源的储存量频频告急，化石类能源利用排放了大量的气体，导致温室效应的产生和生态环境的破坏，更诱发了地球上的各种自然

灾害，危及到了人民群众安全。太阳能的利用和开发可以很大程度上缓解能源供应紧张的问题，同时也使环境得到了一定的保护，提高了能源使用效率，起到优化能源结构，促进经济发展的作用。

2.3 太阳能的利用可节省经济开支

随着民用电力和采暖设备的迅速发展，我国居民生活用电量也迅速增加，这就导致我国的电力系统发展不平衡，高峰负荷风险增加。而我国电力系统调解性能较差，无法满足全国人民的用电和供暖需求，造成了巨大的能源消耗，同时也污染了环境。

3 太阳能应用及开发策略

3.1 太阳能在电力系统上的应用

太阳能光伏发电技术可以将太阳能直接转换为电能，是最太阳能利用最广泛的方式之一，逐步从补充能源成长为替代类能源。太阳能发电系统在电力系统上的应用主要包括太阳能电池板、太阳能控制器和蓄电池几种。太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，可以将太阳能转化为电能。太阳能控制器可以控制发电系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。蓄电池可分为12V 和24V两种，它的作用是在有太阳光时储存太阳能电池板的电能，到需要的时候再释放出来。

3.2 太阳能在热力系统上的应用

太阳能的光热利用的基本原理是将太阳的辐射能量能收集起来，直接或间接的转化成为热能并加以利用。太阳能在热力系统上的收集装置叫做太阳能集热器，是热能利用的核心。集热器根据不同的使用