太陽(yáng)能的特點(diǎn)有哪些？
文章來(lái)源:未知時(shí)間:2022-01-26
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對(duì)于新能源太陽(yáng)能來(lái)說(shuō)，它與石油、煤炭、天然氣等化石能源及核能相比，具有明顯的特點(diǎn)。
1?資源豐富
太陽(yáng)能是人類可以利用的最豐富的能源。根據(jù)恒星演化的學(xué)說(shuō)，太陽(yáng)按照目前的功率輻射能量，這個(gè)時(shí)間差不多還可以持續(xù)100億年。專家推斷說(shuō)，在過(guò)去漫長(zhǎng)的幾十億年當(dāng)中，太陽(yáng)只消耗了它本身能量的2％，所以在今后數(shù)十億年太陽(yáng)也不會(huì)發(fā)生明顯的變化，因此可以說(shuō)太陽(yáng)可以作為永久性的能源，取之不盡、用之不竭。它照射地面15分鐘發(fā)送的能量就足夠全世界使用一年，每年到達(dá)地球表面上的太陽(yáng)輻射能大約相當(dāng)于130萬(wàn)億噸標(biāo)煤，其總量屬現(xiàn)今世界上可以開(kāi)發(fā)的最大能源。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，假如把目前全世界人類每年所用的各種能源比作一顆手榴彈爆炸時(shí)所發(fā)出的能量的話，那么每年到達(dá)地球表面能供人類利用的太陽(yáng)輻射能就相當(dāng)于一顆氫彈爆炸時(shí)所發(fā)出的能量，差別很大。
2?清潔無(wú)污染
太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用不會(huì)污染環(huán)境，在太陽(yáng)能使用時(shí)不會(huì)排放出任何對(duì)環(huán)境有不良影響的物質(zhì)，它是最清潔的能源之一，在環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重的今天，這一點(diǎn)是極其寶貴的，也是其他任何能源不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。
3?分布廣泛
陽(yáng)光普照大地，無(wú)論陸地或海洋，無(wú)論高山或島嶼，都有明媚的陽(yáng)光，而且不需要運(yùn)輸，獲取方便。一般認(rèn)為，處于南北緯50～60度以內(nèi)的地區(qū)，年日照時(shí)間在1600～2400小時(shí)，具有豐富的太陽(yáng)能可以利用，只要最初投一筆資金，造好太陽(yáng)能利用裝置，能量就會(huì)源源不斷地自己送上門來(lái)。
1?強(qiáng)度弱
雖然到達(dá)地球大氣上界和到達(dá)地球表面的太陽(yáng)能都十分巨大，但它的強(qiáng)度卻并不高，太分散是這種能量的一個(gè)缺點(diǎn)，作為能源，它的密度太低了。平均來(lái)說(shuō)，北回歸線附近，夏季在天氣較為晴朗的情況下，正午時(shí)太陽(yáng)輻射的輻照度最大，在垂直于太陽(yáng)光方向1平方米面積上接收到的太陽(yáng)能平均只有1000瓦左右；若按全年日夜平均，則只有200瓦左右。而在冬季也就只達(dá)到一半，陰天更只有五分之一左右，這樣的能流密度是很低的。因此在利用太陽(yáng)能時(shí)，想要得到一定的轉(zhuǎn)換功率，往往需要面積相當(dāng)大的一套收集和轉(zhuǎn)換設(shè)備，造價(jià)昂貴。
2?不連續(xù)
太陽(yáng)能的最大弱點(diǎn)還是它的不連續(xù)性。晝夜交替造成太陽(yáng)輻射的間斷。對(duì)于地球上的絕大部分地區(qū)，平均來(lái)說(shuō)，全年中都有將近一半的時(shí)間處于黑暗之中；而在其余的一半時(shí)間內(nèi)還要看天氣的情況如何。陰雨天利用太陽(yáng)能已經(jīng)十分困難，而夜晚就根本無(wú)法利用太陽(yáng)能了，這就嚴(yán)重地限制了太陽(yáng)能的應(yīng)用。
3?不確定
由于受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機(jī)因素的影響，到達(dá)某一地面的太陽(yáng)輻照度既不連續(xù)又不穩(wěn)定，這給太陽(yáng)能的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用增加了難度。
同一個(gè)地點(diǎn)在同一天內(nèi)，日出和日落時(shí)的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如正午前后；而在同一個(gè)地點(diǎn)的不同季節(jié)里，夏季太陽(yáng)輻射強(qiáng)度又遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于冬季時(shí)。主要原因是由于太陽(yáng)的高度角不同，因此對(duì)同一個(gè)水平面的入射角自然不同。太陽(yáng)高度角越大或者說(shuō)太陽(yáng)輻射入射角越小，地面上同一水平面內(nèi)所接收到的太陽(yáng)能就越多；反之，當(dāng)太陽(yáng)高度角越小或者說(shuō)太陽(yáng)輻射入射角越大，地面上同一水平面內(nèi)所接收到的太陽(yáng)能就越少。大家在晾曬衣服時(shí)一定有過(guò)這樣的經(jīng)歷：把要晾曬的衣服平面正對(duì)太陽(yáng)輻射時(shí)干燥得最快，而側(cè)對(duì)太陽(yáng)輻射時(shí)就干燥得較緩慢。
要想使太陽(yáng)能成為連續(xù)、穩(wěn)定的能源，從而使之成為能夠與常規(guī)能源相競(jìng)爭(zhēng)的替代能源，就必須很好地解決蓄能問(wèn)題，就是說(shuō)把晴朗白天的太陽(yáng)輻射能盡量?jī)?chǔ)存起來(lái)，這樣在夜間或陰雨天就可以使用了，但目前蓄能也是太陽(yáng)能利用中較為薄弱的環(huán)節(jié)之一。
4?成本高
目前太陽(yáng)能利用的發(fā)展水平有些方面在理論上行得通，技術(shù)上也是成熟的，但有的太陽(yáng)能利用裝置因?yàn)樵靸r(jià)較高、效率偏低，總的來(lái)說(shuō)經(jīng)濟(jì)性還不能與常規(guī)能源相競(jìng)爭(zhēng)。在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，太陽(yáng)能利用的進(jìn)一步發(fā)展主要受到經(jīng)濟(jì)成本的制約。
