建材秒知道
登录
建材号 > 新能源产业 > 正文

太阳灶是把太阳能转化为什么能

壮观的万宝路
眼睛大的树叶
2023-01-02 18:42:06

太阳灶是把太阳能转化为什么能

最佳答案
现实的裙子
腼腆的御姐
2026-05-15 17:38:21

【分析】 直接利用太阳能的方式有多种,其中主要的三种是:将太阳能转化为物质的内能,如太阳灶、太阳能热水器;将太阳能转化为电能,如太阳能电池板;将太阳能转化为化学能,像植物的光合作用。 【点评】 太阳能是新能源,虽然太阳能是可再生能源,但目前尚未广泛应用,有待进一步开发。

最新回答
哭泣的发带
缓慢的硬币
2026-05-15 17:38:21

1、太阳能热发电:主要是把太阳的能量聚集在一起加热来驱动汽轮机发电。

2、太阳能光伏发电:将太阳能电池组合在一起,大小规模随意。可独立发电,也可并网发电。

3、太阳能水泵:正在取代太阳能热动力水泵,九十年代我国研制的2.5kW光伏水泵在新疆运用。

4、太阳热水器:我国自从1958年研制出第一台热水器后,经过四十多年的努力,我国太阳热水器产、销量均占世界首位。

5、太阳能建筑:太阳能建筑有三种形式,即被动式:结构简单,造价低,以自然热交换方式来获得能量;主动式:结构较复杂,造价较高,需要电做辅助能源;“零能建筑”:结构复杂,造价高,全部建筑所需要的能量都由“太阳屋顶”来提供。

6、太阳能干燥:上世纪70年代后,太阳能干燥器迅速发展,尤其在农村,对许多农副产品做了太阳能干燥的试验。

7、太阳灶:太阳灶可分为热箱式和聚光式两类,我国是世界上推广应用太阳灶最多的国家。

8、太阳能制冷与空调:是节能型的绿色空调,无噪声,无污染,可很快地投入商业化生产。

9、太阳能其他用途:可淡化海水,利用太阳光催化治理环境,培养能源植物,在通讯、运输、农业、防灾、阴极保护、消费、电子产品等诸多方面,都有广泛的应用。

新能源特点

1、资源丰富,普遍具备可再生特性,可供人类永续利用。

2、能量密度低,开发利用需要较大空间。

3、不含碳或含碳量很少,对环境影响小。

4、分布广,有利于小规模分散利用。

5、间断式供应,波动性大,对持续供能不利。

6、除水电外,可再生能源的开发利用成本较化石能源高。

在中国可以形成产业的新能源主要包括水能(主要指小型水电站)、风能、生物质能、太阳能、地热能等,是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段,也是环境治理和生态保护的重要措施,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。

以上内容参考:百度百科-新能源产业、百度百科-新能源

雪白的小蘑菇
含蓄的小熊猫
2026-05-15 17:38:21
问题一:新能源包括哪些能源啊? 新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说,新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。同时,由于很多新能源分布均匀,对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。

据世界断言,石油,煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。

联合国开发计划署(UNDP)把新能源分为以下三大类:大中型水电;新可再生能源,包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能(潮汐能);穿透生物质能。

一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用,因此,废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。

新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。

问题二:现在都有哪些新能源? 太阳能、风能、水能、地热能、生物质能、核聚变能、海洋能和再生能源

问题三:我国的新能源有哪些? 新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。 常见新能源 太阳能 太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式 广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。 利用太阳能的方法主要有:太阳电能池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能;太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电等。现在很多公司已经开始着手利用太阳能,例如青岛凌鼎新能源有限公司就利用太阳能研发了太阳灶、太阳能烤箱、太阳灶反光膜、太阳能开水器等系列产品。太阳能清洁环保,无任何污染,利用价值高,太阳能更没有能源短缺这一说,其种种优点决定了其在能源更替中的不可取代的地位。 太阳能可分为3种: 1.太阳能光伏 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。 2.太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。 3.太阳光合能:植物利用太阳光进行光合作用,合成有机物。因此,可以人为模拟植物光合作用,大量合成人类需要的有机物,提高太阳能利用效率。 核能 核能是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特・爱因斯坦的方程E=mc^2,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能的释放主要有三种形式: A.核裂变能 所谓核裂变能是通过一些重原子核(如铀-235、铀-238、钚-239等)的裂变释放出的能量 B.核聚变能 由两个或两个以上氢原子核(如氢的同位素―氘和氚)结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应,其释放出的能量称为核聚变能。 C.核衰变 核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式,因其能量释放缓慢而难以加以利用。 核能的利用存在的主要问题: (1)资源利用率低 (2)反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素,其最终处理技术尚未完全解决 (3)反应堆的安全问题尚需不断监控及改进 (4)核不扩散要求的约束,即核电站反应堆中生成的钚-239受控制 (5)核电建设投资费用仍然比常规能源发电高,投资风险较大 海洋能 海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点,是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。 波浪发电,据科学家推算,地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。目前,海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。大型波浪发电机组也已问世。我国在也对波浪发电进行研究和试验,并制成了供航标灯使用的发电装置。将来的世界,每一个海洋......>>

问题四:新能源产品有哪些 传统的包括火力发电,水力发电,核能发电,至于新能源意义就较广了,除上面说的还有例如波浪发电,沼气发电,潮汐发电等等,都是新能源

问题五:目前地球上有哪些新能源? 太阳能 太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式 <br>广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。 利用太阳能的方法主要有:太阳电能池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能;太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电等。 太阳能可分为2种: 1.太阳能光伏 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。 2.太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。 核能 核能是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特・爱因斯坦的方程E=mc^2,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能的释放主要有三种形式: A.核裂变能 所谓核裂变能是通过一些重原子核(如铀-235、铀-238、钚-239等)的裂变释放出的能量 B.核聚变能 由两个或两个以上氢原子核(如氢的同位素―氘和氚)结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应,其释放出的能量称为核聚变能。 C.核衰变 核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式,因其能量释放缓慢而难以加以利用 核能的利用存在的主要问题: (1)资源利用率低 (2)反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素,其最终处理技术尚未完全解决 (3)反应堆......>>

问题六:新能源产业包括哪些 1、新能源按其形成和来源分类:

(1)、来自太阳辐射的能量,如:太阳能、水能、风能、生物能等。

(2)、来自地球内部的能量,如:核能、地热能。

(3)、天体引力能,如:潮汐能。

2、新能源按开发利用状况分类:

(1)、常规能源,如:水能、核能。

(2)、新能源,如:生物能、地热、海洋能、太阳能、风能。

3、新能源按属性分类:

(1)、可再生能源,如:太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能。

(2)、非可再生能源,如:核能。

4、新能源按转换传递过程分类:

(1)、一次能源,直接来自自然界的能源。如:水能、风能、核能、海洋能、生物能。

(2)、二次能源,如:沼气、蒸汽、火电、水电、核电、太阳能发电、潮汐发电、波浪发电等。

来源

太阳能

太阳能有广义狭义之分:狭义太阳能是指现代能用现代技术直接利用转化的太阳辐射;广义的太阳能除包括狭义太阳能还包括间接获得到太阳能量,如由于太阳辐射引起的大气流动――风能、远古植物形成煤等。

风能

风能(wind energy)地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同,因而引起各地气压的差异,在水平方向高压空气向低压地区流动,即形成风。

水能

广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;

狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源一次能源。

生物质能

生物质能(biomass energy )就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。

核能

核能(或称原子能)是通过转化其质量从原子核释放的能量。

地热能

地热能〔Geothermal Energy〕是由地壳抽取的天然热能这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是引致火山爆发及地震的能量。

问题七:新能源包括哪些 新能源( NE):又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。

问题八:新能源股有哪些 太阳能

天威保变(600550) 形成太阳能原材料、电池组件的全产业布局

小天鹅(000418)大股东参股无锡尚德太阳能电力

岷江水电(600131)参股 *** 华冠科技涉足太阳能产业

生益科技(600183) 控股的东海硅微粉公司是国内最大硅微粉生产企业

维科精华(600152) 成立的宁波维科能源公司专业生产各种动力、太阳能电池

安泰科技(000969) 与德国ODERSUN公司合作薄膜太阳能电池产业

长城电工(600192) 参股长城绿阳太阳能公司涉足太阳能领域

乐山电力(600644) 参股四川新光硅业主要生产多晶硅太阳能硅片

华东科技(000727)国内最大的太阳能真空集热管生产商

春兰股份(600854) 大股东计划投资30亿开发新能源

威远生化(600803) 实际控股股东新奥集团从事太阳能等新能源产品生产

力诺太阳(600885) 太阳能热水器的原材料供应商 *** 药业(600211) 发起股东之一为 *** 科光太阳能工程技术公司

新华光(600184) 太阳能特种光玻基板

特变电工(600089) 控股的新疆新能源从事太阳能光伏组件制造

航天机电(600151) 控股的上海太阳能科技电池组件产能迅速提升

南玻A(000012) 05年10月拟首期2亿元建设年产能30兆瓦太阳能光伏电池生产线。

交大南洋(600661) 控股的交大泰阳从事太阳能电池组件生产

杉杉股份(600884) 参股尤利卡太阳能,掌握单晶硅太阳能硅片核心技术

王府井(600859) 全资子公司深圳王府井联合了中国最大的太阳能专业研究开发机构--北京太阳能研究所成立了北京桑普光电技术公司

风帆股份(600482)投巨资参与太阳池、锂电、太阳能电池等项

风能

金山股份(600396)风力发电,风力发电设备安装及技术服务

湘电股份(600416)控股股东与德国莱茨鼓风机有限公司签订了合资生产离心风机协议,风电资产主要在控股股东中

粤电力(000539)

风力发电

特变电工(600089)与沈阳工业大学等设立特变电工沈阳工大风能有限公司

京能热电(600578)为国华能源第二大股东,间接参与风能建设

东方电机(600875)

宝新能源(000690)广东宝丽华新能源股份有限公司

风电设备制造

核能中核科技(000777)大股东为中国核工业总公司

中成股份(000151)与清华大学等共同研究开发核能源,科技含量高

申能股份(600642)投资33601万元收购核电秦山联营公司12%股权以及投资10559万元收购秦山第三核电公司10%的股权

宝新能源(000690)广东宝丽华新能源股份有限公司

地热

京能热电(600578)为北京地区主要供电单位,具备地热发电和风力发电等题材

乙醇汽油

丰原生化(000930)是安徽省唯一一家燃料乙醇供应单位

华润生化(600893华润生化(600893)控股股东华润集团控股吉林燃料乙醇和黑龙江华润酒精二大定点企业。

广东甘化(000576)利用甘蔗、玉米等可再生性糖料资源生产燃油精,成为汽油代替品

华资实业(600191)利用可再生性糖料资源生产燃油精,成为纯车用汽油代替品

荣华实业(600311)赖氨酸(豆粕的替代品)新增产能最大的企业之一

华冠科技(600371)在国内率先拥有了玉米深加工多项最新技术的所有权或使用权

氢能

同济科技(600846)公司与中科院上海有机化学研究所、上海神力科技合资组建中科同力化工材料有限公司开发燃料电池电动车。

中炬高新(600872)子公司中炬森莱生产动力电池

春兰股份(600854)

中炬高新(6......>>

年轻的电灯胆
大方的音响
2026-05-15 17:38:21
近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机

算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀作功而抽水的机器。在1615年-1900年之间,世界上又研制

成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光,发动机功率

不大,工质主要是水蒸汽,价格昂贵,实用价值不大,大部分为太阳能爱好者个人研究制造。20世纪的100年

间,太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段,下面分别予以介绍。

1.1第一阶段1900-1920

在这一阶段,世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置,但采用的聚光方式多样化,且开始采用平

板集热器和低沸点工质,装置逐渐扩大,最大输出功率达73.64kW,实用目的比较明确,造价仍然很高。建造

的典型装置有:1901年,在美国加州建成一台太阳能抽水装置,采用截头圆锥聚光器,功率:7.36kW;1902

-1908年,在美国建造了五套双循环太阳能发动机,采用平板集热器和低沸点工质;1913年,在埃及开罗以南

建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵,每个长62.5m,宽4m,总采光面积达1250m2。

1.2第二阶段(1920-1945)

在这20多年中,太阳能研究工作处于低潮,参加研究工作的人数和研究项目大为减少,其原因与矿物燃

料的大量开发利用和发生第二次世界大战(1935-1945)有关,而太阳能又不能解决当时对能源的急需,因此

使太阳能研究工作逐渐受到冷落。

1.3第三阶段(1945-1965)

在第二次世界大战结束后的20年中,一些有远见的人士已经注意到石油和天然气资源正在迅速减少,

呼吁人们重视这一问题,从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和开展,并且成立太阳能学术组织,举办学

术交流和展览会,再次兴起太阳能研究热潮。

在这一阶段,太阳能研究工作取得一些重大进展,比较突出的有:1955年,以色列泰伯等在第一次国际太阳

热科学会议上提出选择性涂层的基础理论,并研制成实用的黑镍等选择性涂层,为高效集热器的发展创造了

条件;1954年,美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池,为光伏发电大规模应用奠定了基础。

此外,在这一阶段里还有其它一些重要成果,比较突出的有:

1952年,法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kW的太阳炉。

1960年,在美国佛罗里达建成世界上第一套用平板集热器供热的氨-水吸收式空调系统,制冷能力为5冷吨。

1961年,一台带有石英窗的斯特林发动机问世。

在这一阶段里,加强了太阳能基础理论和基础材料的研究,取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上

的重大突破。平板集热器有了很大的发展,技术上逐渐成熟。太阳能吸收式空调的研究取得进展,建成

一批实验性太阳房。对难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术进行了初步研究。

1.4第四阶段门(1965-1973)

这一阶段,太阳能的研究工作停滞不前,主要原因是太阳能利用技术处于成长阶段,尚不成熟,并且投资

大,效果不理想,难以与常规能源竞争,因而得不到公众、企业和政府的重视和支持。

1.5第五阶段(1973-1980)

自从石油在世界能源结构中担当主角之后,石油就成了左右经济和决定一个国家生死存亡、发展和衰退

的关键因素,1973年10月爆发中东战争,石油输出国组织采取石油减产、提价等办法,支持中东人民的斗

争,维护本国的利益。其结果是使那些依靠从中东地区大量进口廉价石油的国家,在经济上遭到沉重打击。

于是,西方一些人惊呼:世界发生了“能源危机”(有的称“石油危机”)。这次“危机”在客观上使人们

认识到:现有的能源结构必须彻底改变,应加速向未来能源结构过渡。从而使许多国家,尤其是工业发达国

家,重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持,在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。

1973年,美国制定了政府级阳光发电计划,太阳能研究经费大幅度增长,并且成立太阳能开发银行,促进太

阳能产品的商业化。日本在1974年公布了政府制定的“阳光计划”,其中太阳能的研究开发项目有:太阳房

、工业太阳能系统、太阳热发电、太阳电他生产系统、分散型和大型光伏发电系统等。为实施这一计划,日

本政府投入了大量人力、物力和财力。

70年代初世界上出现的开发利用太阳能热潮,对我国也产生了巨大影响。一些有远见的科技人员,纷纷投身

太阳能事业,积极向政府有关部门提建议,出书办刊,介绍国际上太阳能利用动态;在农村推广应用太阳灶

,在城市研制开发太阳热水器,空间用的太阳电池开始在地面应用……。1975年,在河南安阳召开“全国

第一次太阳能利用工作经验交流大会”,进一步推动了我国太阳能事业的发展。这次会议之后,太阳能研究

和推广工作纳入了我国政府计划,获得了专项经费和物资支持。一些大学和科研院所,纷纷设立太阳能课题

组和研究室,有的地方开始筹建太阳能研究所。当时,我国也兴起了开发利用太阳能的热潮。

这一时期,太阳能开发利用工作处于前所未有的大发展时期,具有以下特点:

(1)各国加强了太阳能研究工作的计划性,不少国家制定了近期和远期阳光计划。开发利用太阳能成为

政府行为,支持力度大大加强。国际间的合作十分活跃,一些第三世界国家开始积极参与太阳能开发利用工

作。

(2)研究领域不断扩大,研究工作日益深入,取得一批较大成果,如CPC、真空集热管、非晶硅太阳电池、

光解水制氢、太阳能热发电等。

(3)各国制定的太阳能发展计划,普遍存在要求过高、过急问题,对实施过程中的困难估计不足,希望在

较短的时间内取代矿物能源,实现大规模利用太阳能。例如,美国曾计划在1985年建造一座小型太阳能示范

卫星电站,1995年建成一座500万kW空间太阳能电站。事实上,这一计划后来进行了调整,至今空间太阳

能电站还未升空。

(4)太阳热水器、太阳电他等产品开始实现商业化,太阳能产业初步建立,但规模较小,经济效益尚不理想

1.6第六阶段(1980-1992)

70年代兴起的开发利用太阳能热潮,进入80年代后不久开始落潮,逐渐进入低谷。世界上许多国家相

继大幅度削减太阳能研究经费,其中美国最为突出。

导致这种现象的主要原因是:世界石油价格大幅度回落,而太阳能产品价格居高不下,缺乏竞争力;太阳

能技术没有重大突破,提高效率和降低成本的目标没有实现,以致动摇了一些人开发利用太阳能的信心;核

电发展较快,对太阳能的发展起到了一定的抑制作用。

受80年代国际上太阳能低落的影响,我国太阳能研究工作也受到一定程度的削弱,有人甚至提出:太阳

能利用投资大、效果差、贮能难、占地广,认为太阳能是未来能源,主张外国研究成功后我国引进技术。虽

然,持这种观点的人是少数,但十分有害,对我国太阳能事业的发展造成不良影响。

这一阶段,虽然太阳能开发研究经费大幅度削减,但研究工作并未中断,有的项目还进展较大,而且促使

人们认真地去审视以往的计划和制定的目标,调整研究工作重点,争取以较少的投入取得较大的成果。

1.7第七阶段(1992-至今)

由于大量燃烧矿物能源,造成了全球性的环境污染和生态破坏,对人类的生存和发展构成威胁。在这样

背景下,1992年联合国在巴西召开“世界环境与发展大会”,会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》,

《2I世纪议程》和《联合国气候变化框架公约》等一系列重要文件,把环境与发展纳入统一的框架,确立了

可持续发展的模式。这次会议之后,世界各国加强了清洁能源技术的开发,将利用太阳能与环境保护结合在

一起,使太阳能利用工作走出低谷,逐渐得到加强。

世界环发大会之后,我国政府对环境与发展十分重视,提出10条对策和措施,明确要“因地制宜地开发

和推广太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等清洁能源”,制定了《中国21世纪议程》,进一步明确

了太阳能重点发展项目。1995年国家计委、国家科委和国家经贸委制定了《新能源和可再生能源发展纲要》

(1996-2010),明确提出我国在1996-2010年新能源和可再生能源的发展目标、任务以及相应的对策和措施

。这些文件的制定和实施,对进一步推动我国太阳能事业发挥了重要作用。

1996年,联合国在津巴布韦召开“世界太阳能高峰会议”,会后发表了《哈拉雷太阳能与持续发展宣言

)},会上讨论了《世界太阳能10年行动计划》(1996-2005),《国际太阳能公约》,《世界太阳能战略

规划》等重要文件。这次会议进一步表明了联合国和世界各国对开发太阳能的坚定决心,要求全球共同行动

,广泛利用太阳能。

1992年以后,世界太阳能利用又进入一个发展期,其特点是:太阳能利用与世界可持续发展和环境保护

紧密结合,全球共同行动,为实现世界太阳能发展战略而努力;太阳能发展目标明确,重点突出,措施得力

,有利于克服以往忽冷忽热、过热过急的弊端,保证太阳能事业的长期发展;在加大太阳能研究开发力度的

同时,注意科技成果转化为生产力,发展太阳能产业,加速商业化进程,扩大太阳能利用领域和规模,经济

效益逐渐提高;国际太阳能领域的合作空前活跃,规模扩大,效果明显。

通过以上回顾可知,在本世纪100年间太阳能发展道路并不平坦,一般每次高潮期后都会出现低潮期,

处于低潮的时间大约有45年。太阳能利用的发展历程与煤、石油、核能完全不同,人们对其认识差别大,反复

多,发展时间长。这一方面说明太阳能开发难度大,短时间内很难实现大规模利用;另一方面也说明太阳能利

用还受矿物能源供应,政治和战争等因素的影响,发展道路比较曲折。尽管如此,从总体来看,20世纪取得的

太阳能科技进步仍比以往任何一个世纪都大。

2太阳能科技进步

太阳能利用涉及的技术问题很多,但根据太阳能的特点,具有共性的技术主要有四项,即太阳能采集、太

阳能转换、太阳能贮存和太阳能传输,将这些技术与其它相关技术结合在一起,便能进行太阳能的实际利用。

2.1太阳能采集

太阳辐射的能流密度低,在利用太阳能时为了获得足够的能量,或者为了提高温度,必须采用一定的技

术和装置(集热器),对太阳能进行采集。集热器按是否聚光,可以划分为聚光集热器和非聚光集热器两大类。

非聚光集热器(平板集热器,真空管集热器)能够利用太阳辐射中的直射辐射和散射辐射,集热温度较低;聚

光集热器能将阳光会聚在面积较小的吸热面上,可获得较高温度,但只能利用直射辐射,且需要跟踪太阳。

2.1.1平板集热器

历史上早期出现的太阳能装置,主要为太阳能动力装置,大部分采用聚光集热器,只有少数采用平板集

热器。平板集热器是在17世纪后期发明的,但直至1960年以后才真正进行深入研究和规模化应用。在太阳

能低温利用领域,平板集热器的技术经济性能远比聚光集热器好。为了提高效率,降低成本,或者为了满足特

定的使用要求,开发研制了许多种平板集热器:

按工质划分有空气集热器和液体集热器,目前大量使用的是液体集热器;

按吸热板芯材料划分有钢板铁管、全铜、全铝、铜铝复合、不锈钢、塑料及其它非金属集热器等;

按结构划分有管板式、扁盒式、管翅式、热管翅片式、蛇形管式集热器,还有带平面反射镜集热器和逆平

板集热器等;

按盖板划分有单层或多层玻璃、玻璃钢或高分子透明材料、透明隔热材料集热器等。

目前,国内外使用比较普遍的是全铜集热器和铜铝复合集热器。铜翅和铜管的结合,国外一般采用高频

焊,国内以往采用介质焊,199S年我国也开发成功全铜高频焊集热器。1937年从加拿大引进铜铝复合生产

线,通过消化吸收,现在国内已建成十几条铜铝复合生产线。

为了减少集热器的热损失,可以采用中空玻璃、聚碳酸酯阳光板以及透明蜂窝等作为盖板材料,但这些

材料价格较高,一时难以推广应用。

2.1.2真空管集热器

为了减少平板集热器的热损,提高集热温度,国际上70年代研制成功真空集热管,其吸热体被封闭在高

真空的玻璃真空管内,大大提高了热性能。将若干支真空集热管组装在一起,即构成真空管集热器,为了增

加太阳光的采集量,有的在真空集热管的背部还加装了反光板。

真空集热管大体可分为全玻璃真空集热管,玻璃七型管真空集热管,玻璃。金属热管真空集热管,直通

式真空集热管和贮热式真空集热管。最近,我国还研制成全玻璃热管真空集热管和新型全玻璃直通式真空集

热管。

我国自1978年从美国引进全玻璃真空集热管的样管以来,经20多年的努力,我国已经建立了拥有自主

知识产权的现代化全玻璃真空集热管的产业,用于生产集热管的磁控溅射镀膜机在百台以上,产品质量达世

界先进水平,产量雄居世界首位。

我国自80年代中期开始研制热管真空集热管,经过十几年的努力,攻克了热压封等许多技术难关,建立

了拥有全部知识产权的热管真空管生产基地,产品质量达到世界先进水平,生产能力居世界首位。

目前,直通式真空集热管生产线正在加紧进行建设,产品即将投放市场。

2。1.3聚光集热器

聚光集热器主要由聚光器、吸收器和跟踪系统三大部分组成。按照聚光原理区分,聚光集热器基本可分

为反射聚光和折射聚光两大类,每一类中按照聚光器的不同又可分为若干种。为了满足太阳能利用的要求,

简化跟踪机构,提高可靠性,降低成本,在本世纪研制开发的聚光集热器品种很多,但推广应用的数量远比平

板集热器少,商业化程度也低。

在反射式聚光集热器中应用较多的是旋转抛物面镜聚光集热器(点聚焦)和槽形抛物面镜聚光集热器

(线聚焦)。前者可以获得高温,但要进行二维跟踪;后者可以获得中温,只要进行一维跟踪。这两种聚光集热

器在本世纪初就有应用,几十年来进行了许多改进,如提高反射面加工精度,研制高反射材料,开发高可靠性

跟踪机构等,现在这两种抛物面镜聚光集热器完全能满足各种中、高温太阳能利用的要求,但由于造价高,限

制了它们的广泛应用。

70年代,国际上出现一种“复合抛物面镜聚光集热器”(CPC),它由二片槽形抛物面反射镜组成,不需要

跟踪太阳,最多只需要随季节作稍许调整,便可聚光,获得较高的温度。其聚光比一般在10以下,当聚光比在

3以下时可以固定安装,不作调整。当时,不少人对CPC评价很高,甚至认为是太阳能热利用技术的一次重

大突破,预言将得到广泛应用。但几十年过去了,CPC仍只是在少数示范工程中得到应用,并没有象平板集

热器和真空管集热器那样大量使用。我国不少单位在七八十年代曾对CPC进行过研制,也有少量应用,但现

在基本都已停用。

其它反射式聚光器还有圆锥反射镜、球面反射镜、条形反射镜、斗式槽形反射镜、平面。抛物面镜聚光器

等。此外,还有一种应用在塔式太阳能发电站的聚光镜--定日镜。定日镜由许多平面反射镜或曲面反射镜

组成,在计算机控制下这些反射镜将阳光都反射至同一吸收器上,吸收器可以达到很高的温度,获得很大的

能量。

利用光的折射原理可以制成折射式聚光器,历史上曾有人在法国巴黎用二块透镜聚集阳光进行熔化金

属的表演。有人利用一组透镜并辅以平面镜组装成太阳能高温炉。显然,玻璃透镜比较重,制造工艺复杂,造

价高,很难做得很大。所以,折射式聚光器长期没有什么发展。70年代,国际上有人研制大型菲涅耳透镜,试

图用于制作太阳能聚光集热器。菲涅耳透镜是平面化的聚光镜,重量轻,价格比较低,也有点聚焦和线聚焦之

分,一般由有机玻璃或其它透明塑料制成,也有用玻璃制作的,主要用于聚光太阳电池发电系统。

我国从70年代直至90年代,对用于太阳能装置的菲涅耳透镜开展了研制。有人采用模压方法加工大面

积的柔性透明塑料菲涅耳透镜,也有人采用组合成型刀具加工直径1.5m的点聚焦菲涅耳透镜,结果都不大

理想。近来,有人采用模压方法加工线性玻璃菲涅耳透镜,但精度不够,尚需提高。

还有两种利用全反射原理设计的新型太阳能聚光器,虽然尚未获得实际应用,但具有一定启发性。一种

是光导纤维聚光器,它由光导纤维透镜和与之相连的光导纤维组成,阳光通过光纤透镜聚焦后由光纤传至使

用处。另一种是荧光聚光器,它实际上是一种添加荧光色素的透明板(一般为有机玻璃),可吸收太阳光中与

荧光吸收带波长一致的部分,然后以比吸收带波长更长的发射带波长放出荧光。放出的荧光由于板和周围介

质的差异,而在板内以全反射的方式导向平板的边缘面,其聚光比取决于平板面积和边缘面积之比,很容易

达到10一100,这种平板对不同方向的入射光都能吸收,也能吸收散射光,不需要跟踪太阳。

2.2太阳能转换

太阳能是一种辐射能,具有即时性,必须即时转换成其它形式能量才能利用和贮存。将太阳能转换成不

同形式的能量需要不同的能量转换器,集热器通过吸收面可以将太阳能转换成热能,利用光伏效应太阳电池

可以将太阳能转换成电能,通过光合作用植物可以将太阳能转换成生物质能,等等。原则上,太阳能可以直接

或间接转换成任何形式的能量,但转换次数越多,最终太阳能转换的效率便越低。

2.2.1太阳能-热能转换

黑色吸收面吸收太阳辐射,可以将太阳能转换成热能,其吸收性能好,但辐射热损失大,所以黑色吸收面

不是理想的太阳能吸收面。

选择性吸收面具有高的太阳吸收比和低的发射比,吸收太阳辐射的性能好,且辐射热损失小,是比较理

想的太阳能吸收面。这种吸收面由选择性吸收材料制成,简称为选择性涂层。它是在本世纪40年代提出的,

1955年达到实用要求,70年代以后研制成许多新型选择性涂层并进行批量生产和推广应用,目前已研制成

上百种选择性涂层。

我国自70年代开始研制选择性涂层,取得了许多成果,并在太阳集热器上广泛使用,效果十分显著。

2.2.2太阳能一电能转换

电能是一种高品位能量,利用、传输和分配都比较方便。将太阳能转换为电能是大规模利用太阳能的重

要技术基础,世界各国都十分重视,其转换途径很多,有光电直接转换,有光热电间接转换等。这里重点介绍

光电直接转换器件--太阳电池。

世界上,1941年出现有关硅太阳电池报道,1954年研制成效率达6%的单晶硅太阳电池,1958年太阳电

池应用于卫星供电。在70年代以前,由于太阳电池效率低,售价昂贵,主要应用在空间。70年代以后,对太阳

电池材料、结构和工艺进行了广泛研究,在提高效率和降低成本方面取得较大进展,地面应用规模逐渐扩大,

但从大规模利用太阳能而言,与常规发电相比,成本仍然大高。

目前,世界上太阳电他的实验室效率最高水平为:单晶硅电池24%(4cm2),多晶硅电池18。6%(4cm2),

InGaP/GaAs双结电池30.28%(AM1),非晶硅电池14.5%(初始)、12.8(稳定),碲化镐电池15.8%,

硅带电池14.6%,二氧化钛有机纳米电池10.96%。

我国于1958年开始太阳电他的研究,40多年来取得不少成果。目前,我国太阳电他的实验室效率最高

水平为:单晶硅电池20.4%(2cm×2cm),多晶硅电池14.5%(2cm×2cm)、12%(10cm×10cm),GaAs电池

20.1%(lcm×cm),GaAs/Ge电池19.5%(AM0),CulnSe电池9%(lcm×1cm),多晶硅薄膜电池13.6%

(lcm×1cm,非活性硅衬底),非晶硅电池8.6%(10cm×10cm)、7.9%(20cm×20cm)、6.2%(30cm×30cm),

二氧化钛纳米有机电池10%(1cm×1cm)。

2.2.3太阳能一氢能转换

氢能是一·种高品位能源。太阳能可以通过分解水或其它途径转换成氢能,即太阳能制氢,其主要方法如

下:

(1)太阳能电解水制氢

电解水制氢是目前应用较广且比较成熟的方法,效率较高(75%-85%),但耗电大,用常规电制氢,从能

量利用而言得不偿失。所以,只有当太阳能发电的成本大幅度下降后,才能实现大规模电解水制氢。

(2)太阳能热分解水制氢

将水或水蒸汽加热到3000K以上,水中的氢和氧便能分解。这种方法制氢效率高,但需要高倍聚光器才

能获得如此高的温度,一般不采用这种方法制氢。

(3)太阳能热化学循环制氢

为了降低太阳能直接热分解水制氢要求的高温,发展了一种热化学循环制氢方法,即在水中加入一种或

几种中间物,然后加热到较低温度,经历不同的反应阶段,最终将水分解成氢和氧,而中间物不消耗,可循环

使用。热化学循环分解的温度大致为900-1200K,这是普通旋转抛物面镜聚光器比较容易达到的温度,其分

解水的效率在17.5%-75.5%。存在的主要问题是中间物的还原,即使按99.9%-99.99%还原,也还要作

0.1%-0.01%的补充,这将影响氢的价格,并造成环境污染。

(4)太阳能光化学分解水制氢

这一制氢过程与上述热化学循环制氢有相似之处,在水中添加某种光敏物质作催化剂,增加对阳光中长

波光能的吸收,利用光化学反应制氢。日本有人利用碘对光的敏感性,设计了一套包括光化学、热电反应的综

合制氢流程,每小时可产氢97升,效率达10%左右。

(5)太阳能光电化学电池分解水制氢

1972年,日本本多健一等人利用n型二氧化钛半导体电极作阳极,而以铂黑作阴极,制成太阳能光电化

学电池,在太阳光照射下,阴极产生氢气,阳极产生氧气,两电极用导线连接便有电流通过,即光电化学电池

在太阳光的照射下同时实现了分解水制氢、制氧和获得电能。这一实验结果引起世界各国科学家高度重视,

认为是太阳能技术上的一次突破。但是,光电化学电他制氢效率很低,仅0.4%,只能吸收太阳光中的紫外光

和近紫外光,且电极易受腐蚀,性能不稳定,所以至今尚未达到实用要求。

(6)太阳光络合催化分解水制氢

从1972年以来,科学家发现三联毗啶钉络合物的激发态具有电子转移能力,并从络合催化电荷转移反

应,提出利用这一过程进行光解水制氢。这种络合物是一种催化剂,它的作用是吸收光能、产生电荷分离、电

荷转移和集结,并通过一系列偶联过程,最终使水分解为氢和氧。络合催化分解水制氢尚不成熟,研究工作正

在继续进行。

(7)生物光合作用制氢

40多年前发现绿藻在无氧条件下,经太阳光照射可以放出氢气;十多年前又发现,兰绿藻等许多藻类在

无氧环境中适应一段时间,在一定条件下都有光合放氢作用。

目前,由于对光合作用和藻类放氢机理了解还不够,藻类放氢的效率很低,要实现工程化产氢还有相当

大的距离。据估计,如藻类光合作用产氢效率提高到10%,则每天每平方米藻类可产氢9克分子,用5万平

方公里接受的太阳能,通过光合放氢工程即可满足美国的全部燃料需要。

2.2.4太阳能-生物质能转换

通过植物的光合作用,太阳能把二氧化碳和水合成有机物(生物质能)并放出氧气。光合作用是地球上最

大规模转换太阳能的过程,现代人类所用燃料是远古和当今光合作用固定的太阳能,目前,光合作用机理尚

不完全清楚,能量转换效率一般只有百分之几,今后对其机理的研究具有重大的理论意义和实际意义。

2.2.5太阳能-机械能转换

20世纪初,俄国物理学家实验证明光具有压力。20年代,前苏联物理学家提出,利用在宇宙空间中巨大

的太阳帆,在阳光的压力作用下可推动宇宙飞船前进,将太阳能直接转换成机械能。科学家估计,在未来

10~20年内,太阳帆设想可以实现。

通常,太阳能转换为机械能,需要通过中间过程进行间接转换。

2.3太阳能贮有

地面上接受到的太阳能,受气候、昼夜、季节的影响,具有间断性和不稳定性。因此,太阳能贮存十分必

要,尤其对于大规模利用太阳能更为必要。

太阳能不能直接贮存,必须转换成其它形式能量才能贮存。大容量、长时间、经济地贮存太阳能,在技术

上比较困难。本世纪初建造的太阳能装置几乎都不考虑太阳能贮存问题,目前太阳能贮存技术也还未成熟,

发展比较缓慢,研究工作有待加强。

2.3.1太阳能贮热

(1)显热贮存

利用材料的显热贮能是最简单的贮能方法。在实际应用中,水、沙、石子、土壤等都可作为贮能材料,其中

水的比热容最大,应用较多。七八十年代曾有利用水和土壤进行跨季节贮存太阳能的报道。但材料显热较小,

贮能量受到一定限制。

(2)潜热贮存

利用材料在相变时放出和吸入的潜热贮能,其贮能量大,且在温度不变情况下放热。

在太阳能低温贮存中常用含结晶水的盐类贮能,如10水硫酸钠/水氯化钙、12水磷酸氢钠等。但在使

用中要解决过冷和分层问题,以保证工作温度和使用寿命。

太阳能中温贮存温度一般在100℃以上、500℃以下,通常在300℃左右。适宜于中温贮存的材料有:高压

热水、有机流体、共晶盐等。

太阳能高温贮存温度一般在500℃以上,目前正在试验的材料有:金属钠、熔融盐等。

1000℃以上极高温贮存,可以采用氧化铝和氧化锗耐火球。

(3)化学贮

爱撒娇的乌冬面
贪玩的口红
2026-05-15 17:38:21

新能源优点缺点和用途

新能源优点缺点和用途,目前时代的进步,为了更好的未来,新能源逐渐变成了使用的主要能源,下面我们一起来看看关于新能源优点缺点和用途,让我们对新能源有更多的认识和了解。

新能源优点缺点和用途1

各种新能源的优缺点是什么?

新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。

常见新能源

太阳能

太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式

广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。

利用太阳能的方法主要有:太阳电能池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能;太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电等。现在很多公司已经开始着手利用太阳能,例如太阳灶、太阳能烤箱、太阳灶反光膜、太阳能开水器等系列产品。太阳能清洁环保,无任何污染,利用价值高,太阳能更没有能源短缺这一说,其种种优点决定了其在能源更替中的不可取代的地位。

太阳能可分为3种:

1、太阳能光伏 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。

2、太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。

3、太阳光合能:植物利用太阳光进行光合作用,合成有机物。因此,可以人为模拟植物光合作用,大量合成人类需要的有机物,提高太阳能利用效率。

核能

核能是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc^2,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能的释放主要有三种形式:

A、核裂变能

所谓核裂变能是通过一些重原子核(如铀-235、铀-238、钚-239等)的'裂变释放出的能量

B、核聚变能

由两个或两个以上氢原子核(如氢的同位素—氘和氚)结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应,其释放出的能量称为核聚变能。

C、核衰变

核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式,因其能量释放缓慢而难以加以利用。

核能的利用存在的主要问题:

(1)、资源利用率低

(2)、反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素,其最终处理技术尚未完全解决

(3)、反应堆的安全问题尚需不断监控及改进

(4)、核不扩散要求的约束,即核电站反应堆中生成的钚-239受控制

(5)、核电建设投资费用仍然比常规能源发电高,投资风险较大

海洋能

海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点,是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。

波浪发电,据科学家推算,地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。目前,海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。大型波浪发电机组也已问世。我国在也对波浪发电进行研究和试验,并制成了供航标灯使用的发电装置。将来的世界,每一个海洋里都会有属于我们中国的波能发电厂。波能将会为我国的电业作出很大贡献。

潮汐发电,据世界动力会议估计,到2020年,全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站,发电能力24万千瓦,已经工作了30多年。中国在浙江省建造了江厦潮汐电站,总容量达到3000千瓦。

风能

风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比,具有明显的优势,它蕴藏量大,是水能的10倍,分布广泛,永不枯竭,对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。

风力发电,是当代人利用风能最常见的形式,自19世纪末,丹麦研制成风力发电机以来,人们认识到石油等能源会枯竭,才重视风能的发展,利用风来做其它的事情。

1977年,联邦德国在著名的风谷--石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个世界上最大的发电风车。该风车高150米,每个浆叶长40米,重18吨,用玻璃钢制成。到1994年,全世界的风力发电机装机容量已达到300万千瓦左右,每年发电约50亿千瓦时。

生物质能

生物质能来源于生物质,也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式,它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍,但目前的利用率不到3%。

生物质能利用现状

2006年底全国已经建设农村户用沼气池1870万口,生活污水净化沼气池14万处,畜禽养殖场和工业废水沼气工程2,000多处,年产沼气约90亿立方米,为近8000万农村人口提供了优质生活燃料。

中国已经开发出多种固定床和流化床气化炉,以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料生产燃气。2006年用于木材和农副产品烘干的有800多台,村镇级秸秆气化集中供气系统近600处,年生产生物质燃气2,000万立方米。

地热能

地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。我国地热资源丰富,分布广泛,已有5500处地热点,地热田45个,地热资源总量约320万兆瓦。

氢能

在众多新能源中,氢能以其重量轻、无污染、热值高、应用面广等独特优点脱颖而出,将成为21世纪最理想的新能源。氢能可应用于航天航空、汽车的燃料,等高热行业。

海洋渗透能

如果有两种盐溶液,一种溶液中盐的浓度高,一种溶液的浓度低,那么把两种溶液放在一起并用一种渗透膜隔离后,会产生渗透压,水会从浓度低的溶液流向浓度高的溶液。江河里流动的是淡水,而海洋中存在的是咸水,两者也存在一定的浓度差。在江河的入海口,淡水的水压比海水的水压高,如果在入海口放置一个涡轮发电机,淡水和海水之间的渗透压就可以推动涡轮机来发电。

海洋渗透能是一种十分环保的绿色能源,它既不产生垃圾,也没有二氧化碳的排放,更不依赖天气的状况,可以说是取之不尽,用之不竭。而在盐分浓度更大的水域里,渗透发电厂的发电效能会更好,比如地中海、死海、我国盐城市的大盐湖、美国的大盐湖。当然发电厂附近必须有淡水的供给。据挪威能源集团的负责人巴德·米克尔森估计,利用海洋渗透能发电,全球范围内年度发电量可以达到16000亿度。

水能

水能是一种可再生能源,是清洁能源,是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源,一次能源。水不仅可以直接被人类利用,它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环,使之持续进行。地表水的流动是重要的一环,在落差大、流量大的地区,水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少,水能是非常重要且前景广阔的替代资源。目前世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。

可以利用电解水分子和光以及化学分解水分子的方式,来分解到可燃烧的氢气,它可作为新的,多用途的能源来替代现有的矿物质能源。水分子的分解过程简而易行,投资少见效快。这给水能的综合利用带来了广泛的前景,在地球上,水是一种到处可见的液态物质。通过水的分解装置,制备出氢燃料,可用于汽车,航天航空,热力发电等工业和民用方面,在较大的程度上,缓解了人类对矿物质资源的过分依赖。

新能源优点缺点和用途2

新能源汽车的优点和缺点是什么?

新能源汽车是指采用非常规车用燃料作为动力来源,采用新技术、新结构的汽车。

现在的新能源汽车有多种,包括包括燃气汽车、燃料电池电动汽车、纯电动汽车、液化石油气汽车、氢能源动力汽车、混合动力汽车、太阳能汽车等。

新能源汽车的优点:

1、节约燃油能源。一般是用天然气、石油气、氢气、电力作为动力。

2、减少废气排放,有效的保护环境。电动汽车不产生尾气,没有污染。氢能源汽车尾气是水,对环境没有污染。

3、效率高。一般新能源汽车采用新技术,新结构,使它的效率更高。

4、噪声低。

新能源汽车缺点:

1、因为新能源汽车处于起步阶段,技术还不是很成熟。

2、车辆保有量低,充电、加气、维修等不太方便。

3、一般车辆排量较小,动力不足,不适合长距离行驶。

现在价格在5-10万的新能源汽车,只有纯电动汽车有批量生产,选择性不是太大。

新能源优点缺点和用途3

一、新能源汽车的优点:

1、环保,新能源汽车不采用燃油动力装置,不需要柴油,汽油,而是清洁能源,比如电,太阳能,等,减少二氧化碳的排放。

2、不限号,在大城市新能源汽车是不限号的,更方便出行。

省燃油钱,如果使用燃油费大概6角到8角每公里,然而新能源只需要电费而已。

4、传动效率高,新能源一般采用电机传动效率高。

5、政策补贴,现在的新能源汽车享受政策补贴一辆车还能省不少钱。

二、新能源汽车的缺点:

1、汽车续航里程短,新能源汽车一般都是电动的,电池的蓄电量有限,持续行驶的里程也会受限

2、汽车售后服目前好不成熟,新能源汽车各方面都还在摸索、改善中,对于新能源汽车的售后维修,基本没有很多熟练的维修人员,不能及时维修

3、汽车成本较高,电动车为了能反复充电和续航,必然需要好的电池,好的电机,成本相当高

4、汽车充电难、充电慢,新能源汽车应为受限于各方面的条件,还没有完全普及,充电桩有限。

含糊的鸡翅
刻苦的小懒虫
2026-05-15 17:38:21

无污染能源是相对于我们的传统能源提出的一个概念,传统能源众所周知就是石油、煤炭、天然气等人类使用时间较长,环境污染较大的不可再生能源,因为传统能源不可再生,又对环境有较大的污染,加之这些年联合气候大会对环境保护日益严厉的要求,传统能源的使用面临着严峻的挑战,各国都在尝试开发利用新能源。

那么究竟什么是新能源呢?新能源的种类其实也比较多,其中以风能、太阳能、朝夕能为代表,新能源的典型特征就是可再生无污染,这是它区别于传统能源的主要优势。下面我将从无污染能源和新能源的种类两个方面介绍一下:

第一,无污染能源的意思,顾名思义无污染能源就是能源的使用过程中不会产生破坏大气环境或者是污染水源、土壤等的的废弃物,传统能源如石油、煤炭等在使用过程中会产生污染大气的有害气体如二氧化塘、二氧化硫等,煤炭的开采还会导致地下空虚,容易引发地质灾害,破坏耕地土壤,严重威胁人类的生存环境,而新能源不会存在这些问题。

第二,新能源包含的种类,风能,太阳能、朝夕能,以这三种为代表的,这些能源在世界上大量存在,使用起来简单快捷,例如风能发电,只需要前期 选好地址,投入发电设备即可使用,因为风能是一种自然产生的能源,人民不用担心他会被使用枯竭;太阳能和风能一样在我国已经在大量使用,大家最为了解的可能就是农村地区大量使用的太阳灶,城市和农村都在使用的太阳能路灯,朝夕能是利用水流的朝夕势差发电,水资源丰富的地区可以利用这种能源发电,减少了传统能源发电带给环境的污染。

慈祥的洋葱
落寞的水壶
2026-05-15 17:38:21

常规能源和新能源的优缺点

常规能源和新能源的优缺点,常规能源是指已能大规模生产和广泛利用的一次能源,而新能源是指常规能源之外的各种能源形式,常规能源和新能源它们的优缺点是什么呢?

常规能源和新能源的优缺点1

煤炭、石油、天然气,水电和核电,这些被统称为传统能源。但在第一次工业革命的时候,煤炭是作为新能源取代木柴这个传统能源的。所以,当一种新能源取得大规模应用并经过足够长的时间,就成了传统能源。

目前,石油、天然气和煤炭这三种能源占据着全球80%以上的能源份额。这三种能源又被称为“化石能源”,因为其成因是由于远古时代的植物或动物在地下演变而来的。现有的这几种能源能够得到广泛应用从而成为“传统”,是因为其有着独特的优点:

第一、是其有比较高的能量密度。

能量密度可以按照单位重量或单位体积所产生的能量来计算,按质量计算,天然气的能量密度最高,石油次之,煤炭再次之。但如果按照体积计算,则石油最高,煤炭次之,天然气又次之。所以,才有了LNG,将天然气液化,在这种情况下,天然气才能够保持最高的能量密度。

第二、是它们便于开采、运输和储存。

无论是固态的煤、液态的油还是气态的天然气,都能够方便地进行储运其实,这三种传统能源的开采、储运都是十分复杂的,人类为了运输和储运这些能源花费了无数的资金建立起了一个庞大的储运系统。以煤炭为例,煤矿、燃煤电厂(相关的锅炉、汽轮机、发电机、脱硫、冷却等),为了运输所建立的铁路、公路和庞大的货运工具,这些为了煤炭能够发电而形成的系统本身已经成为一个庞大的产业,甚至庞大到了难以清除的地步。石油的炼油则更为复杂了。

第三、就是他们一度有着很大的储量,成本也足够低,甚至一度被认为是用之不竭的

这三个原因不仅使得这些能源在第一次、第二次工业革命得到广泛的应用,而且,也使得它们在今后相当长一段时间依然会占据人类经济社会的很重要的份额。当然,这里所说的成本低,自然没有包括资源破坏、环境破坏对人们的健康影响。

但是,随着人类生活和工业、商业活动对于能源的需求越来越大,传统能源的开采难度越来越大,易开采的煤矿、油田不断枯竭,有限的储量现在开始变得可见,不少能源的储量年限只剩下几十年。人们开始对于化石能源的储量产生了忧虑。人们认识到这些化石能源的储量不是无限的,即便有足够的储量,在枯竭之前,这些能源的开采成本也将越来越高。这就是所谓的能源枯竭问题。随着近期新兴经济体国家的发展,能源消耗越来越大。何况,当能源真的枯竭,那么,对社会的影响就不是成本的问题了,而是人类的经济社会能否延续的问题。

同时,这些能源在使用时有二氧化碳排放,而这不仅会造成气候变暖,而且,很难避免地产生粉尘、酸雨等污染,尤其是今年,在许多发展中国家崛起后,能源消耗量大幅上升,污染的情形不再像过去那样遥远,而是已经影响到了每个人的生活甚至生命。尽管水力发电和核电在正常情况下没有碳排放核粉尘污染,因此,可以被称为清洁能源。但水电站对自然条件的要求和对生态的影响,其实可安装的容量是十分有限的,尤其是大型水电站。而核电的燃料铀矿石,储量更加有限,而且,自从切尔诺贝利和福岛核事故后,人们认识到,在事故状态下的核污染,是非常难以预测和控制的。

而二氧化碳的排放导致的温室效应和气候极端变化使得人类的生态变得越来越脆弱,雾霾和酸雨直接威胁着人类的生存。所有的人都认识到,如果能源体系不进行变革,酸雨、雾霾将变得越来越频繁,地球将由于污染不仅会变得不适宜居住,而且会给人类带来灾难性的'影响。

如果将能源枯竭和环境污染的因素考虑进去,则传统的能源的成本,会比光伏的成本还高。再把各国政府因为污染而付出的医疗成本计算进去,成本更加高得可怕。

所以,人们将目光转向新的、可再生的、清洁的能源,并不是追求时尚,也不是要故作神圣,而是为了自己的生存不得不做出的选择。

常规能源和新能源的优缺点2

新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。

常见新能源

太阳能

太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式

广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。

利用太阳能的方法主要有:太阳电能池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能;太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电等。现在很多公司已经开始着手利用太阳能,例如太阳灶、太阳能烤箱、太阳灶反光膜、太阳能开水器等系列产品。太阳能清洁环保,无任何污染,利用价值高,太阳能更没有能源短缺这一说,其种种优点决定了其在能源更替中的不可取代的地位。

太阳能可分为3种:

1、太阳能光伏 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。

2、太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。

3、太阳光合能:植物利用太阳光进行光合作用,合成有机物。因此,可以人为模拟植物光合作用,大量合成人类需要的有机物,提高太阳能利用效率。

核能

核能是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc^2,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能的释放主要有三种形式:

A.核裂变能

所谓核裂变能是通过一些重原子核(如铀-235、铀-238、钚-239等)的裂变释放出的能量

B.核聚变能

由两个或两个以上氢原子核(如氢的同位素—氘和氚)结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应,其释放出的能量称为核聚变能。

C.核衰变

核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式,因其能量释放缓慢而难以加以利用。

核能的利用存在的主要问题:

1、资源利用率低

2、反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素,其最终处理技术尚未完全解决

3、反应堆的安全问题尚需不断监控及改进

4、核不扩散要求的约束,即核电站反应堆中生成的钚-239受控制

5、核电建设投资费用仍然比常规能源发电高,投资风险较大

海洋能

海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点,是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。

波浪发电,据科学家推算,地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。目前,海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。大型波浪发电机组也已问世。我国在也对波浪发电进行研究和试验,并制成了供航标灯使用的发电装置。将来的世界,每一个海洋里都会有属于我们中国的波能发电厂。波能将会为我国的电业作出很大贡献。

潮汐发电,据世界动力会议估计,到2020年,全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站,发电能力24万千瓦,已经工作了30多年。中国在浙江省建造了江厦潮汐电站,总容量达到3000千瓦。

风能

风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比,具有明显的优势,它蕴藏量大,是水能的10倍,分布广泛,永不枯竭,对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。

风力发电,是当代人利用风能最常见的形式,自19世纪末,丹麦研制成风力发电机以来,人们认识到石油等能源会枯竭,才重视风能的发展,利用风来做其它的事情。

1977年,联邦德国在著名的风谷--石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个世界上最大的发电风车。该风车高150米,每个浆叶长40米,重18吨,用玻璃钢制成。到1994年,全世界的风力发电机装机容量已达到300万千瓦左右,每年发电约50亿千瓦时。

生物质能

生物质能来源于生物质,也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式,它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍,但目前的利用率不到3%。

生物质能利用现状

2006年底全国已经建设农村户用沼气池1870万口,生活污水净化沼气池14万处,畜禽养殖场和工业废水沼气工程2,000多处,年产沼气约90亿立方米,为近8000万农村人口提供了优质生活燃料。

中国已经开发出多种固定床和流化床气化炉,以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料生产燃气。2006年用于木材和农副产品烘干的有800多台,村镇级秸秆气化集中供气系统近600处,年生产生物质燃气2,000万立方米。

地热能

地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。我国地热资源丰富,分布广泛,已有5500处地热点,地热田45个,地热资源总量约320万兆瓦。

氢能

在众多新能源中,氢能以其重量轻、无污染、热值高、应用面广等独特优点脱颖而出,将成为21世纪最理想的新能源。氢能可应用于航天航空、汽车的燃料,等高热行业。

海洋渗透能

如果有两种盐溶液,一种溶液中盐的浓度高,一种溶液的浓度低,那么把两种溶液放在一起并用一种渗透膜隔离后,会产生渗透压,水会从浓度低的溶液流向浓度高的溶液。江河里流动的是淡水,而海洋中存在的是咸水,两者也存在一定的浓度差。在江河的入海口,淡水的水压比海水的水压高,如果在入海口放置一个涡轮发电机,淡水和海水之间的渗透压就可以推动涡轮机来发电。

海洋渗透能是一种十分环保的绿色能源,它既不产生垃圾,也没有二氧化碳的排放,更不依赖天气的状况,可以说是取之不尽,用之不竭。而在盐分浓度更大的水域里,渗透发电厂的发电效能会更好,比如地中海、死海、我国盐城市的大盐湖、美国的大盐湖。当然发电厂附近必须有淡水的供给。据挪威能源集团的负责人巴德·米克尔森估计,利用海洋渗透能发电,全球范围内年度发电量可以达到16000亿度。

水能

水能是一种可再生能源,是清洁能源,是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源,一次能源。水不仅可以直接被人类利用,它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环,使之持续进行。地表水的流动是重要的一环,在落差大、流量大的地区,水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少,水能是非常重要且前景广阔的替代资源。目前世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。

可以利用电解水分子和光以及化学分解水分子的方式,来分解到可燃烧的氢气,它可作为新的,多用途的能源来替代现有的矿物质能源。水分子的分解过程简而易行,投资少见效快。这给水能的综合利用带来了广泛的前景,在地球上,水是一种到处可见的液态物质。通过水的分解装置,制备出氢燃料,可用于汽车,航天航空,热力发电等工业和民用方面,在较大的程度上,缓解了人类对矿物质资源的过分依赖。

常规能源和新能源的优缺点3

常规能源也叫传统能源,英文名conventional energy,是指已经大规模生产和广泛利用的能源。表2-1所统计的几种能源中如煤炭、石油、天然气等都属一次性非再生的常规能源。而水电则属于再生能源,如葛洲坝水电站和三峡水电站,只要长江水不干涸,发电也就不会停止。煤和石油天然气则不然,它们在地壳中是经千百万年形成的,这些能源短期内不可能再生,因而人们对此有危机感是很自然的。

已能大规模生产和广泛利用的一次能源。又称传统能源。如煤炭、石油、天然气、水,是促进社会进步和文明的主要能源。在讨论能源问题时,主要指的是常规能源。新能源是在新技术基础上系统地开发利用的能源,如太阳能、风能、海洋能、地热能等,与常规能源相比,新能源生产规模较小,使用范围较窄。常规能源与新能源的划分是相对的。以核裂变能为例,20世纪50年代初开始把它用来生产电力和作为动力使用时,被认为是一种新能源。到20世纪80年代世界上不少国家已把它列为常规能源。太阳能和风能被利用的历史比核裂变能要早许多世纪,由于还需要通过系统研究和开发才能提高利用效率,扩大使用范围,所以还是把它们列入新能源。

常规能源的储藏是有限的

温室效应室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳。

酸雨

大气中酸性污染物质,如二氧化硫、二氧化碳、氢氧化物等,在降水过程中溶入雨水,使其成为酸雨。煤炭中含有较多的硫,燃烧时产生二氧化硫等物质。

光化学烟雾

氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈的紫外线照射后产生的二次污染物质——光化学烟雾,主要成分是臭氧。

另外常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染。

常规能源的大量消耗所带来的环境污染既损害人体健康,又影响动植物的生长,破坏经济资源,损坏建筑物及文物古迹,严重时可改变大气的性质,使生态受到破坏。

端庄的大碗
重要的荔枝
2026-05-15 17:38:21
近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机 算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀作功而抽水的机器。在1615年-1900年之间,世界上又研制 成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光,发动机功率 不大,工质主要是水蒸汽,价格昂贵,实用价值不大,大部分为太阳能爱好者个人研究制造。20世纪的100年 间,太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段,下面分别予以介绍。 1.1第一阶段1900-1920 在这一阶段,世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置,但采用的聚光方式多样化,且开始采用平 板集热器和低沸点工质,装置逐渐扩大,最大输出功率达73.64kW,实用目的比较明确,造价仍然很高。建造 的典型装置有:1901年,在美国加州建成一台太阳能抽水装置,采用截头圆锥聚光器,功率:7.36kW;1902 -1908年,在美国建造了五套双循环太阳能发动机,采用平板集热器和低沸点工质;1913年,在埃及开罗以南 建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵,每个长62.5m,宽4m,总采光面积达1250m2。 1.2第二阶段(1920-1945) 在这20多年中,太阳能研究工作处于低潮,参加研究工作的人数和研究项目大为减少,其原因与矿物燃 料的大量开发利用和发生第二次世界大战(1935-1945)有关,而太阳能又不能解决当时对能源的急需,因此 使太阳能研究工作逐渐受到冷落。 1.3第三阶段(1945-1965) 在第二次世界大战结束后的20年中,一些有远见的人士已经注意到石油和天然气资源正在迅速减少, 呼吁人们重视这一问题,从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和开展,并且成立太阳能学术组织,举办学 术交流和展览会,再次兴起太阳能研究热潮。 在这一阶段,太阳能研究工作取得一些重大进展,比较突出的有:1955年,以色列泰伯等在第一次国际太阳 热科学会议上提出选择性涂层的基础理论,并研制成实用的黑镍等选择性涂层,为高效集热器的发展创造了 条件;1954年,美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池,为光伏发电大规模应用奠定了基础。 此外,在这一阶段里还有其它一些重要成果,比较突出的有: 1952年,法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kW的太阳炉。 1960年,在美国佛罗里达建成世界上第一套用平板集热器供热的氨-水吸收式空调系统,制冷能力为5冷吨。 1961年,一台带有石英窗的斯特林发动机问世。 在这一阶段里,加强了太阳能基础理论和基础材料的研究,取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上 的重大突破。平板集热器有了很大的发展,技术上逐渐成熟。太阳能吸收式空调的研究取得进展,建成 一批实验性太阳房。对难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术进行了初步研究。 1.4第四阶段门(1965-1973) 这一阶段,太阳能的研究工作停滞不前,主要原因是太阳能利用技术处于成长阶段,尚不成熟,并且投资 大,效果不理想,难以与常规能源竞争,因而得不到公众、企业和政府的重视和支持。 1.5第五阶段(1973-1980) 自从石油在世界能源结构中担当主角之后,石油就成了左右经济和决定一个国家生死存亡、发展和衰退 的关键因素,1973年10月爆发中东战争,石油输出国组织采取石油减产、提价等办法,支持中东人民的斗 争,维护本国的利益。其结果是使那些依靠从中东地区大量进口廉价石油的国家,在经济上遭到沉重打击。 于是,西方一些人惊呼:世界发生了“能源危机”(有的称“石油危机”)。这次“危机”在客观上使人们 认识到:现有的能源结构必须彻底改变,应加速向未来能源结构过渡。从而使许多国家,尤其是工业发达国 家,重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持,在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。 1973年,美国制定了政府级阳光发电计划,太阳能研究经费大幅度增长,并且成立太阳能开发银行,促进太 阳能产品的商业化。日本在1974年公布了政府制定的“阳光计划”,其中太阳能的研究开发项目有:太阳房 、工业太阳能系统、太阳热发电、太阳电他生产系统、分散型和大型光伏发电系统等。为实施这一计划,日 本政府投入了大量人力、物力和财力。 70年代初世界上出现的开发利用太阳能热潮,对我国也产生了巨大影响。一些有远见的科技人员,纷纷投身 太阳能事业,积极向政府有关部门提建议,出书办刊,介绍国际上太阳能利用动态;在农村推广应用太阳灶 ,在城市研制开发太阳热水器,空间用的太阳电池开始在地面应用……。1975年,在河南安阳召开“全国 第一次太阳能利用工作经验交流大会”,进一步推动了我国太阳能事业的发展。这次会议之后,太阳能研究 和推广工作纳入了我国政府计划,获得了专项经费和物资支持。一些大学和科研院所,纷纷设立太阳能课题 组和研究室,有的地方开始筹建太阳能研究所。当时,我国也兴起了开发利用太阳能的热潮。 这一时期,太阳能开发利用工作处于前所未有的大发展时期,具有以下特点: (1)各国加强了太阳能研究工作的计划性,不少国家制定了近期和远期阳光计划。开发利用太阳能成为 政府行为,支持力度大大加强。国际间的合作十分活跃,一些第三世界国家开始积极参与太阳能开发利用工 作。 (2)研究领域不断扩大,研究工作日益深入,取得一批较大成果,如CPC、真空集热管、非晶硅太阳电池、 光解水制氢、太阳能热发电等。 (3)各国制定的太阳能发展计划,普遍存在要求过高、过急问题,对实施过程中的困难估计不足,希望在 较短的时间内取代矿物能源,实现大规模利用太阳能。例如,美国曾计划在1985年建造一座小型太阳能示范 卫星电站,1995年建成一座500万kW空间太阳能电站。事实上,这一计划后来进行了调整,至今空间太阳 能电站还未升空。 (4)太阳热水器、太阳电他等产品开始实现商业化,太阳能产业初步建立,但规模较小,经济效益尚不理想 1.6第六阶段(1980-1992) 70年代兴起的开发利用太阳能热潮,进入80年代后不久开始落潮,逐渐进入低谷。世界上许多国家相 继大幅度削减太阳能研究经费,其中美国最为突出。 导致这种现象的主要原因是:世界石油价格大幅度回落,而太阳能产品价格居高不下,缺乏竞争力;太阳 能技术没有重大突破,提高效率和降低成本的目标没有实现,以致动摇了一些人开发利用太阳能的信心;核 电发展较快,对太阳能的发展起到了一定的抑制作用。 受80年代国际上太阳能低落的影响,我国太阳能研究工作也受到一定程度的削弱,有人甚至提出:太阳 能利用投资大、效果差、贮能难、占地广,认为太阳能是未来能源,主张外国研究成功后我国引进技术。虽 然,持这种观点的人是少数,但十分有害,对我国太阳能事业的发展造成不良影响。 这一阶段,虽然太阳能开发研究经费大幅度削减,但研究工作并未中断,有的项目还进展较大,而且促使 人们认真地去审视以往的计划和制定的目标,调整研究工作重点,争取以较少的投入取得较大的成果。 1.7第七阶段(1992-至今) 由于大量燃烧矿物能源,造成了全球性的环境污染和生态破坏,对人类的生存和发展构成威胁。在这样 背景下,1992年联合国在巴西召开“世界环境与发展大会”,会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》, 《2I世纪议程》和《联合国气候变化框架公约》等一系列重要文件,把环境与发展纳入统一的框架,确立了 可持续发展的模式。这次会议之后,世界各国加强了清洁能源技术的开发,将利用太阳能与环境保护结合在 一起,使太阳能利用工作走出低谷,逐渐得到加强。 世界环发大会之后,我国政府对环境与发展十分重视,提出10条对策和措施,明确要“因地制宜地开发 和推广太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等清洁能源”,制定了《中国21世纪议程》,进一步明确 了太阳能重点发展项目。1995年国家计委、国家科委和国家经贸委制定了《新能源和可再生能源发展纲要》 (1996-2010),明确提出我国在1996-2010年新能源和可再生能源的发展目标、任务以及相应的对策和措施 。这些文件的制定和实施,对进一步推动我国太阳能事业发挥了重要作用。 1996年,联合国在津巴布韦召开“世界太阳能高峰会议”,会后发表了《哈拉雷太阳能与持续发展宣言 )},会上讨论了《世界太阳能10年行动计划》(1996-2005),《国际太阳能公约》,《世界太阳能战略 规划》等重要文件。这次会议进一步表明了联合国和世界各国对开发太阳能的坚定决心,要求全球共同行动 ,广泛利用太阳能。 1992年以后,世界太阳能利用又进入一个发展期,其特点是:太阳能利用与世界可持续发展和环境保护 紧密结合,全球共同行动,为实现世界太阳能发展战略而努力;太阳能发展目标明确,重点突出,措施得力 ,有利于克服以往忽冷忽热、过热过急的弊端,保证太阳能事业的长期发展;在加大太阳能研究开发力度的 同时,注意科技成果转化为生产力,发展太阳能产业,加速商业化进程,扩大太阳能利用领域和规模,经济 效益逐渐提高;国际太阳能领域的合作空前活跃,规模扩大,效果明显。 通过以上回顾可知,在本世纪100年间太阳能发展道路并不平坦,一般每次高潮期后都会出现低潮期, 处于低潮的时间大约有45年。太阳能利用的发展历程与煤、石油、核能完全不同,人们对其认识差别大,反复 多,发展时间长。这一方面说明太阳能开发难度大,短时间内很难实现大规模利用;另一方面也说明太阳能利 用还受矿物能源供应,政治和战争等因素的影响,发展道路比较曲折。尽管如此,从总体来看,20世纪取得的 太阳能科技进步仍比以往任何一个世纪都大。 2太阳能科技进步 太阳能利用涉及的技术问题很多,但根据太阳能的特点,具有共性的技术主要有四项,即太阳能采集、太 阳能转换、太阳能贮存和太阳能传输,将这些技术与其它相关技术结合在一起,便能进行太阳能的实际利用。 2.1太阳能采集 太阳辐射的能流密度低,在利用太阳能时为了获得足够的能量,或者为了提高温度,必须采用一定的技 术和装置(集热器),对太阳能进行采集。集热器按是否聚光,可以划分为聚光集热器和非聚光集热器两大类。 非聚光集热器(平板集热器,真空管集热器)能够利用太阳辐射中的直射辐射和散射辐射,集热温度较低;聚 光集热器能将阳光会聚在面积较小的吸热面上,可获得较高温度,但只能利用直射辐射,且需要跟踪太阳。 2.1.1平板集热器 历史上早期出现的太阳能装置,主要为太阳能动力装置,大部分采用聚光集热器,只有少数采用平板集 热器。平板集热器是在17世纪后期发明的,但直至1960年以后才真正进行深入研究和规模化应用。在太阳 能低温利用领域,平板集热器的技术经济性能远比聚光集热器好。为了提高效率,降低成本,或者为了满足特 定的使用要求,开发研制了许多种平板集热器: 按工质划分有空气集热器和液体集热器,目前大量使用的是液体集热器; 按吸热板芯材料划分有钢板铁管、全铜、全铝、铜铝复合、不锈钢、塑料及其它非金属集热器等; 按结构划分有管板式、扁盒式、管翅式、热管翅片式、蛇形管式集热器,还有带平面反射镜集热器和逆平 板集热器等; 按盖板划分有单层或多层玻璃、玻璃钢或高分子透明材料、透明隔热材料集热器等。 目前,国内外使用比较普遍的是全铜集热器和铜铝复合集热器。铜翅和铜管的结合,国外一般采用高频 焊,国内以往采用介质焊,199S年我国也开发成功全铜高频焊集热器。1937年从加拿大引进铜铝复合生产 线,通过消化吸收,现在国内已建成十几条铜铝复合生产线。 为了减少集热器的热损失,可以采用中空玻璃、聚碳酸酯阳光板以及透明蜂窝等作为盖板材料,但这些 材料价格较高,一时难以推广应用。 2.1.2真空管集热器 为了减少平板集热器的热损,提高集热温度,国际上70年代研制成功真空集热管,其吸热体被封闭在高 真空的玻璃真空管内,大大提高了热性能。将若干支真空集热管组装在一起,即构成真空管集热器,为了增 加太阳光的采集量,有的在真空集热管的背部还加装了反光板。 真空集热管大体可分为全玻璃真空集热管,玻璃七型管真空集热管,玻璃。金属热管真空集热管,直通 式真空集热管和贮热式真空集热管。最近,我国还研制成全玻璃热管真空集热管和新型全玻璃直通式真空集 热管。 我国自1978年从美国引进全玻璃真空集热管的样管以来,经20多年的努力,我国已经建立了拥有自主 知识产权的现代化全玻璃真空集热管的产业,用于生产集热管的磁控溅射镀膜机在百台以上,产品质量达世 界先进水平,产量雄居世界首位。 我国自80年代中期开始研制热管真空集热管,经过十几年的努力,攻克了热压封等许多技术难关,建立 了拥有全部知识产权的热管真空管生产基地,产品质量达到世界先进水平,生产能力居世界首位。 目前,直通式真空集热管生产线正在加紧进行建设,产品即将投放市场。 2。1.3聚光集热器 聚光集热器主要由聚光器、吸收器和跟踪系统三大部分组成。按照聚光原理区分,聚光集热器基本可分 为反射聚光和折射聚光两大类,每一类中按照聚光器的不同又可分为若干种。为了满足太阳能利用的要求, 简化跟踪机构,提高可靠性,降低成本,在本世纪研制开发的聚光集热器品种很多,但推广应用的数量远比平 板集热器少,商业化程度也低。 在反射式聚光集热器中应用较多的是旋转抛物面镜聚光集热器(点聚焦)和槽形抛物面镜聚光集热器 (线聚焦)。前者可以获得高温,但要进行二维跟踪;后者可以获得中温,只要进行一维跟踪。这两种聚光集热 器在本世纪初就有应用,几十年来进行了许多改进,如提高反射面加工精度,研制高反射材料,开发高可靠性 跟踪机构等,现在这两种抛物面镜聚光集热器完全能满足各种中、高温太阳能利用的要求,但由于造价高,限 制了它们的广泛应用。 70年代,国际上出现一种“复合抛物面镜聚光集热器”(CPC),它由二片槽形抛物面反射镜组成,不需要 跟踪太阳,最多只需要随季节作稍许调整,便可聚光,获得较高的温度。其聚光比一般在10以下,当聚光比在 3以下时可以固定安装,不作调整。当时,不少人对CPC评价很高,甚至认为是太阳能热利用技术的一次重 大突破,预言将得到广泛应用。但几十年过去了,CPC仍只是在少数示范工程中得到应用,并没有象平板集 热器和真空管集热器那样大量使用。我国不少单位在七八十年代曾对CPC进行过研制,也有少量应用,但现 在基本都已停用。 其它反射式聚光器还有圆锥反射镜、球面反射镜、条形反射镜、斗式槽形反射镜、平面。抛物面镜聚光器 等。此外,还有一种应用在塔式太阳能发电站的聚光镜--定日镜。定日镜由许多平面反射镜或曲面反射镜 组成,在计算机控制下这些反射镜将阳光都反射至同一吸收器上,吸收器可以达到很高的温度,获得很大的 能量。 利用光的折射原理可以制成折射式聚光器,历史上曾有人在法国巴黎用二块透镜聚集阳光进行熔化金 属的表演。有人利用一组透镜并辅以平面镜组装成太阳能高温炉。显然,玻璃透镜比较重,制造工艺复杂,造 价高,很难做得很大。所以,折射式聚光器长期没有什么发展。70年代,国际上有人研制大型菲涅耳透镜,试 图用于制作太阳能聚光集热器。菲涅耳透镜是平面化的聚光镜,重量轻,价格比较低,也有点聚焦和线聚焦之 分,一般由有机玻璃或其它透明塑料制成,也有用玻璃制作的,主要用于聚光太阳电池发电系统。 我国从70年代直至90年代,对用于太阳能装置的菲涅耳透镜开展了研制。有人采用模压方法加工大面 积的柔性透明塑料菲涅耳透镜,也有人采用组合成型刀具加工直径1.5m的点聚焦菲涅耳透镜,结果都不大 理想。近来,有人采用模压方法加工线性玻璃菲涅耳透镜,但精度不够,尚需提高。 还有两种利用全反射原理设计的新型太阳能聚光器,虽然尚未获得实际应用,但具有一定启发性。一种 是光导纤维聚光器,它由光导纤维透镜和与之相连的光导纤维组成,阳光通过光纤透镜聚焦后由光纤传至使 用处。另一种是荧光聚光器,它实际上是一种添加荧光色素的透明板(一般为有机玻璃),可吸收太阳光中与 荧光吸收带波长一致的部分,然后以比吸收带波长更长的发射带波长放出荧光。放出的荧光由于板和周围介 质的差异,而在板内以全反射的方式导向平板的边缘面,其聚光比取决于平板面积和边缘面积之比,很容易 达到10一100,这种平板对不同方向的入射光都能吸收,也能吸收散射光,不需要跟踪太阳。 2.2太阳能转换 太阳能是一种辐射能,具有即时性,必须即时转换成其它形式能量才能利用和贮存。将太阳能转换成不 同形式的能量需要不同的能量转换器,集热器通过吸收面可以将太阳能转换成热能,利用光伏效应太阳电池 可以将太阳能转换成电能,通过光合作用植物可以将太阳能转换成生物质能,等等。原则上,太阳能可以直接 或间接转换成任何形式的能量,但转换次数越多,最终太阳能转换的效率便越低。 2.2.1太阳能-热能转换 黑色吸收面吸收太阳辐射,可以将太阳能转换成热能,其吸收性能好,但辐射热损失大,所以黑色吸收面 不是理想的太阳能吸收面。 选择性吸收面具有高的太阳吸收比和低的发射比,吸收太阳辐射的性能好,且辐射热损失小,是比较理 想的太阳能吸收面。这种吸收面由选择性吸收材料制成,简称为选择性涂层。它是在本世纪40年代提出的, 1955年达到实用要求,70年代以后研制成许多新型选择性涂层并进行批量生产和推广应用,目前已研制成 上百种选择性涂层。 我国自70年代开始研制选择性涂层,取得了许多成果,并在太阳集热器上广泛使用,效果十分显著。

记得采纳啊