太陽能專題講座：太陽能資源及利用概述

太陽能資源及利用概述

太陽能是由太陽內部熱核反應所釋放出的光能、熱能及輻射能量。它每天輻射到地球上的能量達1813億噸標準煤，相當于全世界年需要能量總和的5000倍，是地球上最大的能源。太陽能概述

其中我國陸地面積每年接收的太陽輻射能相當于24000億噸標煤。按照目前太陽質量消耗速率計，太陽內部的熱核反應足以維持600億年，相對于人類發(fā)展歷史的有限年代而言，可以說是“取之不盡、用之不竭”的能源。資源分布

地球上太陽能資源的分布與各地的緯度、海拔高度、地理狀況和氣候條件有關。資源豐度一般以全年總輻射量（單位為千焦/米2·年）和全年日照總時數(shù)表示。就全球而言，美國西南部、非洲、澳大利亞、中國西藏、中東等地區(qū)的全年總輻射量或日照總時數(shù)最大，為世界太陽能資源最豐富地區(qū)。我國太陽能資源我國屬太陽能資源豐富的國家之一，輻射總量在3.3×103～8.4×106千焦/米2·年之間。全國總面積2/3以上地區(qū)年日照時數(shù)大于2000小時。我國西藏、青海、新疆、甘肅、寧夏、內蒙古高原的總輻射量和日照時數(shù)均為全國最高，屬世界太陽能資源豐富地區(qū)之一；四川盆地、兩湖地區(qū)、秦巴山地是太陽能資源低值區(qū)；我國東部、南部、及東北為資源中等區(qū)。其中，青藏高原地區(qū)海拔高、空氣稀薄、太陽輻射強，加之晴天多，年日照時數(shù)在3000小時以上，太陽能資源最為豐富。拉薩素有“日光城”之說，其日照時數(shù)比東部緯度相近的九江、重慶等地多30%—100%。我國太陽能資源太陽能的利用

對太陽能的利用，中國是世界上最早的國家之一。遠在3000多年前的西周時代（公元前11世紀），就已有了“陽燧取火”技術的記載，所謂“陽隧”，就是形似凹面鏡的金屬圓盤，對著太陽聚光，在聚光點點燃艾絨等易燃物，取得火種。這是一種最古老的太陽能聚光器。太陽能的利用1990年第11屆亞運會火炬的火種，就是于8月7日下午，在距拉薩市以北100多公里的念青唐古拉峰下，由15歲的藏族少女達娃央宗用木柴從拋物面聚光太陽灶上獲得的。原理與古代陽燧差不多，唯聚光所用的材料有較大的差別。陽燧取火技術在世界太陽能利用科學史上占有重要的地位。太陽能的利用

國外認為阿基米德是利用太陽能最早的人之一。約在公元前215～210年間，古羅馬帝國的艦隊侵占了西西里島，派了一支艦隊攻打希庫扎港，著名的學者阿基米德，為了保衛(wèi)家鄉(xiāng)，他讓每個士兵用擦亮的銅盾，排列在城堡上，把太陽光聚集反射到入侵的羅馬艦船上，結果使艦船起火，敵人倉惶逃跑。太陽能的利用

可惜無法考證，人們認為是一種傳說。然而在1973年，希臘的一位科學家薩克斯博士，雇了50多名水手，各持一塊長方形銅鏡，聚焦一只木船，結果木船起火。此可證明阿基米德用銅盾燒敵艦是可能的。以上說明太陽能利用技術古已存在。但人類自覺地把太陽能作為一種能源利用，還是起于1615年。法國考克斯是世界上第一個把太陽能轉化為機械能的人。從此，太陽能利用進入了一個新的歷史時期太陽能的利用利用太陽能主要形式人類直接利用太陽能有三大技術領域，即光熱轉換、光電轉換和光化學轉換，此外，還有儲能技術。太陽光熱轉換技術的產品最多。例如熱水器、開水器、干燥器、采暖和制冷、溫室與太陽房、太陽灶和高溫爐、海水淡化裝置、水泵、熱力發(fā)電裝置及太陽能醫(yī)療器具。光熱轉換即利用太陽輻射能加熱集熱器，把吸收的熱能直接加以利用。如果集熱器匹配不同用途也就有不同名稱，如太陽能熱水器、太陽灶、太陽能干燥器、太陽房、太陽能溫室、太陽能空調等。光電轉換太陽光電轉換，主要是各種規(guī)格類型的太陽電池板和供電系統(tǒng)。太陽電池是把太陽光直接轉換成電能的一種器件。太陽電池的光電效率約１0－1４％，其產品類型主要有單晶硅、多晶硅和非晶硅。太陽能化學轉換太陽電池的應用范圍很廣。例如人造衛(wèi)星、無人氣象站、通訊站、電視中繼站、太陽鐘、電圍桿、黑光燈、航標燈、鐵路信號燈等。太陽能化學轉換包括：光合作用、光電化學作用、光敏化學作用及光分解反應，目前該技術領域尚處在實驗研究階段。我國的開發(fā)現(xiàn)狀和前景中國能源研究會理事長黃毅誠近日提出，應加速開發(fā)無污染、可再生的太陽能資源，力爭到２０２０年建成５００萬千瓦的太陽能發(fā)電容量，使太陽能成為我國最大的可再生能源。北京太陽能研究所研究員趙玉文用“近有實效，前有遠景”來形容太陽能資源在我國的開發(fā)現(xiàn)狀和前景。我國的開發(fā)現(xiàn)狀我國目前具有１.５萬千瓦的太陽能發(fā)電容量，雖然光電成本仍然高于煤電，但在邊遠地區(qū)，與拉設電網(wǎng)相比，小型太陽能發(fā)電設施仍然相對便宜適用，在西藏地區(qū)已經(jīng)有７個縣靠太陽能解決了用電困難。另外，太陽能熱水器已經(jīng)成為國內太陽能利用中應用最為廣泛、產業(yè)化發(fā)展最迅速的領域，１９９８年我國的熱水器產量就已占據(jù)世界第一位，去年這個產業(yè)的總銷售額達到３５億元。我國的開