太陽(yáng)能有什么特點(diǎn)及其應(yīng)用的廣泛性?
文章來(lái)源:未知時(shí)間:2022-02-17
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太陽(yáng)能是人類最基本的能源。
壯麗的太陽(yáng)已經(jīng)存在幾十億甚至上百億年,估計(jì)今后還將繼續(xù)“生存”這么久。太陽(yáng)能的使用期限,幾乎跟太陽(yáng)存在的時(shí)間一樣長(zhǎng)。這就告訴我們,太陽(yáng)能可以被看成是一種取之不盡、用之不竭的能源。
資源豐富是太陽(yáng)能的又一個(gè)特點(diǎn)。有人估計(jì),到2000年,全世界一次能源的消費(fèi)量大約相當(dāng)于每年14萬(wàn)億升石油,假定太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率是10%,那么太陽(yáng)能電池的鋪設(shè)面積只要達(dá)到65萬(wàn)平方公里,就能夠滿足全世界對(duì)能源的需求。這個(gè)65萬(wàn)平方公里的面積相當(dāng)于什么呢?它僅僅是地球沙漠總面積的4%。
太陽(yáng)能不僅數(shù)量巨大,萬(wàn)世不竭,而且免費(fèi)供應(yīng),比任何能源都干凈,難怪在當(dāng)前能源資源日趨短缺、全球環(huán)境嚴(yán)重惡化的情況下,太陽(yáng)能的開發(fā)利用受到了世界上許多國(guó)家的重視。一些能源政策分析家相信,太陽(yáng)能至少可以提供全世界1/3的用電量。
開發(fā)利用太陽(yáng)能的現(xiàn)狀也很令人鼓舞。手表、立體聲音響裝置、打字機(jī)、通話器等都已利用太陽(yáng)能;太陽(yáng)能電視機(jī)、通風(fēng)機(jī)、路燈、泵等也將投入實(shí)際應(yīng)用。白天儲(chǔ)存太陽(yáng)能、晚上利用太陽(yáng)能的庭園走道照明燈,1988年的銷售量超過100萬(wàn)件;帶有太陽(yáng)能電池的計(jì)算器,目前的營(yíng)業(yè)額已達(dá)10億美元。各種各樣的太陽(yáng)能器具更是琳瑯滿目,不斷推出新產(chǎn)品。
用戶對(duì)太陽(yáng)能裝置的需求量正以每年15%~20%的速率增長(zhǎng),偏僻地區(qū)需求量的增長(zhǎng)幅度更大,達(dá)40%~50%。十多年前絕大多數(shù)人還沒有聽說(shuō)過太陽(yáng)能電池這個(gè)詞兒,可它現(xiàn)在已擁有迅速發(fā)展的真正市場(chǎng),1992年的產(chǎn)量達(dá)到57.9萬(wàn)千瓦,是15年前的26倍。太陽(yáng)能工業(yè)正在越過它不成熟的階段向前發(fā)展,前途光明,崛起近在眼前。
1978年5月3日,美國(guó)舉行了一次以開發(fā)利用太陽(yáng)能為主旨的“太陽(yáng)日活動(dòng)”,有2000萬(wàn)人參加。過了一年,當(dāng)時(shí)的美國(guó)總統(tǒng)卡特宣布,到2000年,美國(guó)要把太陽(yáng)能在能源構(gòu)成中的比重提高到20%?,F(xiàn)在,這項(xiàng)保證已經(jīng)成為過去,由于石油價(jià)格的下降和政府支持政策的改變,卡特盲目樂觀的開發(fā)利用太陽(yáng)能的計(jì)劃沒有成為現(xiàn)實(shí)。
但是現(xiàn)在情況正在起變化。美國(guó)的太陽(yáng)能研究不斷取得進(jìn)展,成本的降低和技術(shù)上的突破使更多的用戶開始用得起太陽(yáng)能,再加上太陽(yáng)能在保護(hù)環(huán)境方面的巨大好處,使主張利用太陽(yáng)能的人大受鼓舞。在不久前進(jìn)行的一次全國(guó)性調(diào)查中,過半數(shù)的美國(guó)人認(rèn)為今后10年使用最多的能源是太陽(yáng)能和核能。1989年,太陽(yáng)能發(fā)電量在美國(guó)的總發(fā)電量中只占千分之一左右,而根據(jù)最近的進(jìn)展,到下個(gè)世紀(jì)初,這個(gè)比重有可能提高到1%,目前美國(guó)的發(fā)電能力是6億千瓦左右,1%就是600萬(wàn)千瓦,大約可以滿足300多萬(wàn)人用電的需要。
缺乏能源資源的日本,一向十分重視太陽(yáng)能的開發(fā)利用。它制定了著名的“陽(yáng)光計(jì)劃”,投入不少的人力物力研究開發(fā)太陽(yáng)能技術(shù),在太陽(yáng)能材料、太陽(yáng)能發(fā)電等方面都取得了很多突破性成就,現(xiàn)在已經(jīng)是世界上生產(chǎn)和銷售太陽(yáng)能裝置最多的國(guó)家。專家們認(rèn)為,對(duì)于國(guó)土資源短缺的日本來(lái)說(shuō),最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的辦法是在住宅屋頂上鋪設(shè)太陽(yáng)能電池,建造這類樣板房的“陽(yáng)光計(jì)劃”正在實(shí)施之中。據(jù)說(shuō),到2000年,日本將能通過太陽(yáng)能發(fā)電解決本國(guó)能源需求的10%。
澳大利亞是世界上利用太陽(yáng)能發(fā)展偏遠(yuǎn)地區(qū)通信事業(yè)的先驅(qū)。它現(xiàn)在已將20萬(wàn)千瓦的太陽(yáng)能電力用到電話通信中,今后將有更多的太陽(yáng)能電力被用來(lái)發(fā)展光纖通信和數(shù)字通信。太陽(yáng)能電力已經(jīng)成為澳大利亞電信業(yè)的可靠組成部分之一。
不少發(fā)展中國(guó)家也很重視太陽(yáng)能的開發(fā)利用。印度正在大力開發(fā)太陽(yáng)能,并且建成了自己的太陽(yáng)能熱電站;巴基斯坦希望在今后幾年內(nèi),使兩萬(wàn)個(gè)村莊實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能化;利比亞有30%的居民用太陽(yáng)灶做飯;非洲和拉丁美洲有許多國(guó)家用上了太陽(yáng)能排灌機(jī)械;沙特阿拉伯正在建設(shè)世界上最大的太陽(yáng)能工程……
在太陽(yáng)能的開發(fā)利用上,我國(guó)起步比較晚,但進(jìn)展比較快。北京、上海首先成立了太陽(yáng)能研究所,在太陽(yáng)能開發(fā)研究上有不少發(fā)明創(chuàng)造。到1984年,我國(guó)已有從事太陽(yáng)能開發(fā)研究的單位160多個(gè),專業(yè)科技人員3000多人,生產(chǎn)太陽(yáng)能設(shè)備的工廠百余家。許多太陽(yáng)能的開發(fā)利用項(xiàng)目已經(jīng)由研究試驗(yàn)逐步走向推廣應(yīng)用,并且取得了良好的節(jié)能和經(jīng)濟(jì)效果。
太陽(yáng)能熱利用是當(dāng)前太陽(yáng)能利用的主要方面,我國(guó)許多地方已用上太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)灶、太陽(yáng)房、太陽(yáng)能干燥器、太陽(yáng)能制冷機(jī)、太陽(yáng)能蒸餾器、太陽(yáng)爐等等,是目前使用太陽(yáng)灶和太陽(yáng)能熱水器最多的國(guó)家。
我國(guó)從50年代開始研究太陽(yáng)能電池,首先研制成功的是硅電池,并于1971年3月第一次用到我國(guó)發(fā)射的第二顆人造衛(wèi)星上,在太空中運(yùn)行了8年3個(gè)月。以后太陽(yáng)能電池逐步推廣應(yīng)用到航標(biāo)燈、鐵路信號(hào)燈、割膠燈、黑光燈、電圍欄、氣象通信、電視差轉(zhuǎn)臺(tái)、旅游船、鐘表、臺(tái)燈、蒙古包照明等許多方面。我國(guó)自行設(shè)計(jì)安裝的功率為10千瓦的太陽(yáng)能實(shí)驗(yàn)電站,已分別在甘肅榆中縣、西藏草吉縣和北京大興縣建成。5個(gè)生產(chǎn)太陽(yáng)能電池的合資企業(yè),年生產(chǎn)能力可達(dá)5000千瓦。
有關(guān)專家估計(jì),1年里投射到我國(guó)陸地上的太陽(yáng)能大約是1億億千瓦小時(shí),相當(dāng)于1.2萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。同如此豐富的太陽(yáng)能資源相比,我國(guó)目前已經(jīng)開發(fā)利用的那一點(diǎn)點(diǎn)太陽(yáng)能,實(shí)在是太少太少了。