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我国太阳能在推广的过程中可能遇到什么样的问题

等待的猫咪
坚强的时光
2022-12-22 03:18:55

制约太阳能推广应用的因素有哪些?

最佳答案
犹豫的小丸子
壮观的板栗
2025-08-11 10:20:24

(1)分散性:到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大,但是能流密度很低。平均说来,北回归线附近,夏季在天气较为晴朗的情况下,正午时太阳辐射的辐照度最大,在垂直于太阳光方向1平方米面积上接收到的太阳能平均有1,000W左右;若按全年日夜平均,则只有200W左右。而在冬季大致只有一半,阴天一般只有1/5左右,这样的能流密度是很低的。因此,在利用太阳能时,想要得到一定的转换功率,往往需要面积相当大的一套收集和转换设备,造价较高。(2)不稳定性:由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的,又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源,从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源,就必须很好地解决蓄能问题,即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来,以供夜间或阴雨天使用,但目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。(3)效率低和成本高:目前太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高,总的来说,经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内,太阳能利用的进一步发展,主要受到经济性的制约。

最新回答
尊敬的泥猴桃
欢呼的小土豆
2025-08-11 10:20:24

虽然太阳能新能源汽车的发展在现阶段具有重要的意义和重要性,但太阳能新能源汽车的发展还存在一些问题,主要包括以下几个方面。

一、缺乏相应的技术

与其他国家相比,我国的科技研发水平近些年有了显著提高。但是我国现代核心技术发展相对较晚,使得我国现代核心技术的研发相对滞后,新能源缺乏相应的经验和年限。新能源汽车的重要组成部分之一是电能控制系统,但我国对该系统的研发还不完善。在应用过程中,仍然存在断电的情况,电池寿命相对较弱。这在一定程度上限制了新能源汽车的可持续发展。

二、充电设备相对缺乏

一线城市新能源充电桩数量相对较少,二三线城市甚至更小的城市充电场所较少。电动汽车用户和充电桩的比例处于不平衡状态,无法有效满足新能源汽车的充电需求,影响了新能源汽车的发展。对于传统的汽车加油站来说,虽然可以在短时间内补充新能源汽车的能量,而且续航时间长,但是新能源汽车的充电时间长,短时间内无法完成充电。因此,在一定程度上,他们需要排队充电,导致相应的用户在新能源汽车充电上花费的时间更长,这将对新能源汽车的可持续发展产生影响。

三、市场发展空间小

对于太阳能新能源汽车来说,由于目前太阳能新能源汽车的发展和基础设施相对不足,新能源汽车的推广应用范围进一步受到限制。从我国的实际情况来看,很多新能源汽车都是电动汽车,在运行过程中容易停电。与石油相比,电池寿命相对较低,城市缺乏足够的新能源汽车充电场所,导致用户在使用新能源汽车的过程中缺乏便利性。

问题解决方案

针对上述问题,对于新能源汽车行业而言,要拓宽新能源汽车市场空间,需要加强科研开发,加大自主核心技术研发,逐步完善基础设施建设,规范销售价格。在太阳能新能源汽车研发中,需要对新能源动力部分进行深入研究,有效借鉴西方国家的研究经验,在核心技术研究上取得突破,加强新能源自主研发创新,积极优化升级太阳能混合动力汽车,提高太阳能转化率。

在完善基础设施建设的过程中,相关部门需要充分了解消费者对太阳能新能源汽车的需求,在明确用户需求的基础上加大技术设施建设,有效拓展基础设施,确保用户能够及时新增新能源汽车。能源汽车的力量。比如对于寒冷天气的混合新能源汽车,可以在加油站附近或周边增设维修站或充电站,保证用户可以根据需求提供动力储备,为用户提供更加个性化的服务。

价格上涨是影响太阳能汽车发展的因素之一。要解决这个问题,就要规范新能源汽车的销售价格,从而有效拓宽市场空间。中组部工作人员首先要分析现阶段汽车市场的实际情况,积极鼓励和支持新能源汽车的研发。同时,政府也可以出台相应的扶持政策,确保新能源汽车定价合理。

喜悦的鼠标
热情的鞋子
2025-08-11 10:20:24
太阳能发电,太阳能LED照明节能减排,实现能源替代,效果显著。经过两年多的实践,人们认识到太阳能热利用是投资少、见效快、经济实用、节能减排,实现我国能源替代的一个好产业,国家也正大力扶持和支持,学校、宾馆、饭店、洗浴中心,广场,农村道路,市政要道等等纷纷建设太阳能照明系统,太阳能发电照明系统的市场存在扩大空间。新农村建设与建筑节能也为太阳能照明的应用推广带来机遇。 我国虽号称世界生产第一大国,但中国太阳能发电LED照明市场不容乐观。伴随着中国太阳能LED照明产业的急速发展,行业内竞争者极剧增加,大量小规模生产企业和无品牌小作坊混杂其中。杂牌企业因为规模小、质量差、服务弱,只能依靠价格战生存,给真正高投入进行产品研发、推广和生产的优秀企业带来困难,进而影响了太阳能LED照明的产业形象,阻碍了太阳能发电LED照明系统的推广使用。目前全国太阳能发电LED照明企业已达5000多家,然而,实际年产值过亿元的企业只有20家,前十名品牌市场份额相加起来也不超过20%。散、乱、差已经成为行业健康发展的瓶颈。

目前,照明消耗约占整个电力消耗的20%左右,降低照明用电是节省能源的重要途径。为实现这一目标,业界已研究开发出多种节能照明器具,并取得了一定的成效。但是,距离“绿色照明”的要求还较远,开发和应用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源势在必行。

到2006年底,我国可再生能源利用量总计为2亿吨标准煤(不包括传统方式利用生物质能),约占0.5个百分点,为2010年实现可再生能源占全国一次能源消费总量10%的目标迈出了坚实的一步。目前,我国正在从以下几个方面来推动光伏发电的国内市场发展:一、启动送电到村工程二、在特殊工程上运用光伏发电,如世博会、奥运会等三、在沙漠地区建光伏电站四、动员一些城市启动屋顶计划五、研究制定提高光伏发电竞争力的电价政策(光伏产品90%的出口以及国内市场的缺失,都可能限制中国光伏产业的长远发展。一旦国外光伏产业政策有变或者为保护本国产业采取限制进口的措施,中国近年来大量上马的光伏项目将面临困境)。

a. 太阳能照明的技术创新

LED以低功耗、超常的使用寿命被广泛应用到信号指示、数码显示等弱电领域。然而,由于传统LED光源开光角小,点面积的亮度高,光的散射具有极强的方向性,光源易形成光点,光均匀度不好等因素,束缚了其在照明领域的应用。

通过对传统太阳能照明灯具结构、智能控制器、反光灯角度的更新和技术改进,进行最佳倾斜角设计,使平头和圆头优势互补,从而使其发光更均匀、整体亮度更高、成本更低、更有利于应用推广。

平头LED的柱式和炬式组合光源结构,通过合理控制平头超高亮度白光LED安装倾斜角度,使LED组合光源所发出照明光的均匀度及照度得到大幅提升。该技术不但能使光效加强,而且组合光源耗能仅4W左右,所发出光的亮度可达20W节能灯或40W白炽灯的亮度,可以更有效利用太阳能。只需要12W太阳能电池的容量,12V/24Ah的蓄电池组就能够保证此种LED发光源在5个阴雨天持续有效工作,并且,使用寿命在10万个小时以上,为节能灯的10倍以上。

为路灯领域专门研制的组合发光源——十字型和矩形组合发光源,充分发挥平头LED开光角度大光均匀度好和圆头LED点面积亮度高的优点,使两者取长补短,发挥最大的光效,克服了平头LED点面积亮度不如圆头LED,而圆头LED光均匀度不如平头LED的缺点。

在控制器方面,利用太阳能光电转换技术,实现电能的最大化收集,在电能的储备完成后,蓄电池向发光源提供12V直流电源,使发光源产生6500K的白光。同时,通过精简智能控制器结构,使结构更加简单,故障率更低,为进一步降低成本做好了技术准备。而且,通过检测太阳能电池输出和蓄电池电量,从而确定系统工作状态,实现了整个系统的自动控制和智能管理。

b. 太阳能照明灯具的推广应用

太阳能作为一种新兴的绿色能源,以其无可比拟的优势得到迅速的推广应用。作为第四代新光源,在城市亮化美化、道路照明、庭院照明、室内照明以及其他各领域的照明和应用中得到了有效的利用。尤其是在偏远无电地区,太阳能照明灯具更具有广泛的应用前景。

一般人认为,节能灯可节能4/5是伟大的创举,但LED比节能灯还要节能1/4,这是固体光源伟大的革新。除此之外,LED还具有光线质量高,基本上无辐射,可靠耐用,维护费用极为低廉等优势,属于典型的绿色照明光源。

超高亮LED的研制成功,大大地降低了太阳能灯具使用成本,使之达到或接近工频交流电照明系统初装的成本报价,并且具有保护环境、安装简便、操作安全、经济节能等优点。由于LED具有的光效率高,发热量低等优势,已经越来越多地应用在照明领域,并呈现出取代传统照明光源的趋势。

在我国西部,非主干道太阳能路灯、太阳能庭院灯渐成规模。随着太阳能灯具的大力发展,“绿色照明”必将会成为一种必然趋势

节能发电照明下太阳能的机会:

2010年,中国道路照明市场预期达2800多万盏路灯,每年约新增及更换路灯达300-400万盏,呈现出庞大的LED大功率路灯市场。

2011年LED路灯增长约800多万盏,产值达21.5亿美元。随着LED光效的提高与价格的下降而大面积应用,由此LED照明市场需求的潜力将会迸发。

行业背景:LED照明中南市场润含商机无限我国经济建设情况好转,城市化基础建设进程加快,使LED照明产业得到了迅猛发展。中部崛起战略的实施,文明城市创建,将促使湖南经济不断发展,城市基础设施建设不断加快,城市道路照明设施数量大幅剧增

2010年的春季灯饰展共有9个国家和地区的381家商号参展,吸引了22,784名业内买家参观,较2009年增加40%。专区大放光芒大会设置不同专区,以突显灯饰业主要的业务领域,除了LED照明专区及环保照明专区,还有迎合市场对节庆及装饰灯具需求的装饰照明专区,其他专区包括灯饰配件及零件专区,灯饰管理丶设计及技术专区,以及专业照明专区。

太阳能灯展会说明:美国和中国内地是最大的市场,分别占23%及20%份额。春季灯饰展在4月举行,国际买家都在这个采购旺季汇聚亚洲,观摩最新产品,发掘新颖意念。促进资讯交流照明科技持续向前迈进,推动灯饰业蒸蒸日上,业者必须追上业界步伐,留意市场最新动态。加大高效照明产品推广力度,增强居民使用高效照明产品意愿,加快绿色、节能光源产品的开发推广和应用,打造自己的优势品牌已成为我国灯具行业结构调整的重点和灯具行业持续发展的目标。

另外,从技术的角度来说,太阳能充电站既是充电站,也是发电站,也是储能电站,三位一体,看上去很美。但是从商业的角度来说,如果只是经营这三项业务,很可能是长期亏损的。太阳能充电站首先必须是电动自行车、电动摩托车和电动汽车的销售和服务网点,这样才能保证从开始营运就有一定的现金收入。其次,太阳能充电站必须建设咖啡店、杂货店、茶餐厅之类的服务设施,因为充电和维护的时间比加油的时间要长,客户正好利用这段时间休闲购物。因为太阳能充电站既没有汽油和柴油的异味,也没有油库起火的恐惧,来往均是零排放的车辆,如果规划设计和管理得法,它们完全可以成为城市沙漠里的绿洲,成为农村绿洲里的宫殿,成为城乡结合的靓丽风景线。

设想中国的高速公路(甚至非高速的公路)旁建满了太阳能充电站会是一番什么样的景象……,这便是我们梦寐以求的城乡一体化,因为城市延伸到了乡村,而乡村延伸到了城市;这便是我们梦寐以求的低碳经济,因为太阳能充电站完全没有碳排放;这便是我们梦寐以求的拉动内需,因为太阳能充电站的投资与消费都在国内,既不需要出口,也不需要进口;这便是我们梦寐以求的经济结构转型和产业升级,因为太阳能充电站既是高科技,又是服务业,完全没有重复建设和产能过剩的问题;这便是我们梦寐以求的能源安全,因为太阳能不需要进口,不怕索马里海盗,不经过马六甲海峡,也不担心核辐射。

能源供应是制约中国增长和崛起的根本问题,而太阳能是地球的终极能源。与其花几百亿几千亿到塔里木建太阳能电站再花几千亿几万亿许输送到万家亿户,不如花几万亿在全国各地建几百万几千万个太阳能充电站。如果全国能够比较均衡地发展,大家也就不会挤在北京上海深圳几个大城市,把楼价炒到几十万一平米让亿万百姓望楼兴叹毕生戮力为一蜗居而不可得。太阳能充电站是中国人的机会,是中国人投资的机会,就业的机会,改善居住环境和提高消费水平的机会。

2). 风险研究:

1. 硅原料供应紧张

今天这个行业面临的最重要的问题就是硅原料供应。一年前,在第一份太阳能行业报告中,我们预测对硅原料的强劲需求增长伴随着有限的产能扩张,将导致非常高的硅料价格,以及硅料利用率的迅速提高,在过去的一年里,这个故事变成现实。下面是对供应紧张情况的描述以及这个紧张市场带来的正面和负面影响的仔细分析电子和太阳能两个行业使用的高纯度硅从2009 年的31000 吨增长到2010 年的35000吨左右,这个增长是由电子行业5%的年用量增长和太阳能行业20%的年用量增长推动的。许多太阳能公司要使用大量的硅料,如Evergreen Solar,京磁,茂迪,夏普,SolarWorld,Suntech(无锡尚德)等,如果原料充足,太阳能行业可以消耗更多的原料,因为太阳能终端用户的需求增长远超过目前可得到的硅原料。我们预计明年使用的硅料将增长到39000吨,增长速度仅受限于硅料供应。

2. 太阳能行业硅料用量

供应跟不上飚升的需求的原因是新的硅料生产线(即使是熟地工厂)需要18 到24 个月的建设期,而5000 吨的产能需要2.5 亿到5 亿美元的投资。短期的措施是消除生产薄弱环节,生产线满负荷运作,降低库存。去年以上情况都发生了,但只起到有限的作用。我们的调查显示,全球产量将从2009 年的61000 吨增长到2010 年的65000 吨和2007 年的52000吨(产量和用量之间的差额是约1000 吨废料),总体而言,这些短期措施仅使年供应量增加了12%,如果全部用于太阳能相当于300 兆瓦,虽然这些增长已相当可观,但是它是远远不能满足快速增长的太阳能行业的需求。由于来自太阳能行业的需求增长超过了产能的增长,导致硅料的价格大幅上升,在过去的两年,太阳能级的硅料价格上涨了67%,从2009 年的每公斤24 美元到2010 年的32 美元及今年的40 美元,而2012 年很可能进一步上涨到每公斤50 美元。电子级硅料的价格也跟随同样的上涨步伐(通常电子级硅的成本比太阳能级的硅高10 美元/公斤)。值得指出的是对太阳能级硅料价格的预估超出了我们在去年报告中的预估,同时值得注意的是我们看到价格还有上涨的潜力,因为太阳能和电子公司双方都在继续争夺硅料的供应。

a. 硅料紧张的正面影响

1、促进了上业的利润增长

紧张的硅料市场对这个行业里的公司具有正面的影响,随着科技泡沫的破灭,硅料生产商经历了数年的损失,而如今Hemloack,Wacker,Tokuyama,Rec 和MEMC 等公司正享受一段非常有利可图的时期。两年中,太阳能级和电子级硅料全球平均价格都上涨了大约15美元/公斤,这个结果导致它们的税前利润率从盈亏平衡上升到30%,我们预期2012 年会进一步上升到40%。面对飚升的需求和高涨的价格,所有原料生产商的一致反应是扩大产能。 从硅料的长期展望来看,到2010 年硅料产量将有非常大的增长。根据已经投资和很可能投资的产能扩张计划,我们回首硅料产量从2005 年的32000 吨增长到2006 年的36000 吨,2007 年的42000 吨,2008 年的52000 吨,2009 年的61000 吨,2010 年的65000 吨。2010年的预测中包括中国、台湾和韩国等东亚地区的约10000 吨。

2、减少了中游的价格竞争压力

与硅料短缺对很多太阳能公司是不利的观点相反,我们认为价格上涨对很多公司是一个好消息。在通常情况下,紧张的硅料市场意味着下游的价格竞争在减弱,因为能获取原料比价格更重要。实际影响是,硅原料价格的上涨已传导到整个供应链,在供应链的每个层面都可以看到价格的上涨。我们预计硅料价格从去年的每公斤32 美元上涨到今年的40 美元和2012 年的50 美元,这意味着太阳能电池每瓦的硅料成本在2009 年上升了0.06 美元,2010年上升了0.07 美元。硅料成本的上升已经被硅片、电池片和组件价格的上涨

所抵消,简而言之,硅料价格的上涨对许多太阳能公司都是一个好消息。

3、硅料利用率的持续提高

随着供应紧张和价格上涨,供应商和下游客户都有非常大的动力来提高硅料的使用效率,在整个生产供应链的各个步骤都取得了一定进步。在上游,硅料生产商减少废品率,大型硅料生产商的废品率占整个产量的比重由一年前的10%下降到2010 年的5%。同样,硅锭制造商在利用更多的可循环原料,硅片制造商在切割更薄的硅片并减少切割的损耗,电池片制造商在生产转换效率更高的电池。例如,夏普生产的部分电池的厚度已低于200 微米,2009年行业平均厚度约为300 微米,Sunpower 公司生产的电池的转换效率达到21%,2009年行业平均转换效率为17%。所有这些努力都对减少硅原料的每瓦用量产生了可观的作用,根据众多调查,硅原料的每瓦用料从2009 的12 克减少到2010 年的11克,2012 年将进一步下降到10 克。这等于在相同的硅料用量下2010 年新增了100MW 的产量,2011 年新增了225MW产量(相当于2009 年全年产量的20%)

4、鼓励成本的节约

因为价格竞争有限,任何成本的节约直接增加了利润空间,这产生了减少成本的强大动力。减少成本通常集中在提高硅料的使用效率上,例如减少切割损耗,切出更薄的硅片和提高太阳能电池的转换效率。利润增加的一个事例是,REC 的子公司ScanWafer 生产的硅片约占全球的13%(2009 年为300MW),尽管硅料价格在上涨(ScanWafer 是按市场价从REC 子公司SGS 内部获取硅料的),ScanWafer 的EBIT 利润率从4%提高到13%,增长了3 倍,同样的事例也发生在电池和组件身上(注:中国的企业在组件生产具有巨大的人工成本优势)。在所有中游制造商都在努力大幅降低成本的情况下,我们预期那些没有受到硅料供应紧张影响的公司的利润率,在未来的18 到24 个月将进一步提高。

5、促使市场集中度的提高

可能有一打的中游的优势公司将会从紧张的市场中获益,这包括那些与原料供应商有很强战略关系的大型硅片、电池片和组件公司,如Sharp,SolarWorld,REC,Q-cells,以及那些在硅料使用效率处于行业领先因而能支付较高的硅料价格的公司,如EvergreenSolar,Sunpower,RWE Schott,另外投资扩张于非硅技术的公司如ECD,First Solar,Wurth

也有可能扩大市场份额。总之,我们预期领先的太阳能电池制造商的市场份额在2010 和2011年将继续扩大。

6、促进非晶硅技术的发展

硅料供应紧张和价格上涨促使非晶硅技术的产出在上升,我们预计基于非晶硅技术的太阳能电池的产量将从2009 年的90MW 提高到2010 年的140MW 和2011 年的240MW,这些增长主要来自于CSG-Solar,Fisrt Solar,ECD,Kaneka,Mitsubishi Heavy,Fuji Electric,Antec Solar,Shell,Wurth,Daystar 以及其它公司。

总结:我们对硅料供应自下而上的估算表明,尽管存在原料供应紧张的问题,整个太阳能电池行业在2010 和2011 年产量将持续快速增长,我们预期2012 年产量至少增加0.35GW,从2009 年的1.15GW 增加到1.5GW 以上。这种增长是由硅料产量的增加,硅料库存的减少,硅利用率的提高以及非硅技术的新增部分等几个因素共同促成的。在2010 年,以上因素会促使太阳能电池产量增加到2.0GW。这意味2005 年产量至少增长30%,2006 年至少增长35%。

b. 硅料紧张的负面影响

紧张的硅料市场当然具有负面的作用,尤其是它增加了所有公司的波动和风险。甚至是有可靠原料供应和产能利用率高的公司也可能出现盈利的波动。硅料供应紧张可能造成更高波动和风险的几个原因如下:

1、原料库存水平降低

许多公司的硅原料库存(指多晶硅和硅片)已经降至极低,一家大型电池和组件公司的原料库存从2004 初的50 天下降到只有不到5 天的原料库存。许多小公司根本没有硅料和硅片库存,这些小公司面临缺少原料而被市场挤出的风险,硅料供应商倾向于供给那些他们认为有很大机会生存以及履行长期合约的大客户。很低的原料库存增加了产量和盈利波动的风险,例如台湾茂迪2005 年第一季由于硅片短缺,销售收入月环比出现了9%的负增长(同比则增长了164%)。

2、发生工厂事故的可能

硅料市场的另一个风险来自于硅料工厂可能发生事故,表面看,这种风险是真实存在的,因为为了满足需求,这些工厂都在超负荷运转,几乎没有维护。经管如此,对大型硅料生产商的调查说明,根据历史纪录判断发生大的事故的可能性很小。但是现在,这种风险值得牢记在心,因为它会对中游生产商的产量和利润带来波动。例如,一座年产5000 吨的工厂由于事故关闭了一周,将减少100 吨的硅料供应,相当于8MW 的光伏产量。虽然8MW 只是全球年产量的0.5%,它是夏普月产量的25%,占小公司产量的比例就更高,而小公司可能会因事故而被完全中断原料供应。

3、电子需求的复苏

还有一个风险来自于电子工业需求增长速度的大幅提高。我们预计在2010 和2011 年电子工业硅料用量的年增长率为5%,在目前的订单和电子工业下游增长速率的情况下,大部分被调查者认为这样的用量增长是现实的。但是如果电子产品的需求超过了这个水平,它将会对太阳能行业的硅料供应造成挤压,从而产生更大的波动。

4、传统硅料供应链关系的混乱

传统上,太阳能行业使用的大部分硅都是由硅锭和硅片制造商购买的,这些硅料来自于硅料生产商、再循环的硅料以及电子工业的晶片生产商手中。随着硅料市场变得越来越紧张,下游的公司如电池片公司、组件制造商,甚至零售商和系统安装公司也在与硅料公司联系,期望为他们的上游公司获取硅料。紧张的市场和传统销售渠道的混乱造成快速膨胀的大量客户涌向所有可能的供应商那儿寻找硅料,这个结果产生了人为需求和甚至蜂抢的短缺心理。

5、产能利用率下降

表面上看,太阳能电池产量的增长似乎是强劲的,但是它远远不能满足终端客户的需求以及太阳能生产商的需求,根据调查,全球硅锭、硅片、电池片和组件公司的产能利用率只有70-80%。许多公司的产能利用率更低,例如在中国,硅锭和硅片公司的产能利用率通常低于50%。随着下半年新增产能的释放,这个数值可能会继续下降。显然,低的产能利用率对利润率有很大的冲击。

以上对整个行业是个坏消息,但这只是故事的一部分,因为紧张的硅料市场会给优势企业带来暴利。对硅料产能制约的总结。我们认为在未来两年硅料供应紧张是太阳能行业最主要的风险,如果其中某些公司无法获取足够的原料供应,将会造成盈利增长波动的风险。但是,紧张的硅料市场也有积极的一面,尤其对那些能够成功获取硅料的公司,例如上游企业高额的利润率,减少了中下游企业的竞争,成本节约带来的利润增长,市场集中度的提高等,总体而言,硅料紧张提高了盈利空间但也带来了很大的波动,为了平衡原料供应给公司带来的风险,我们建议投资者对太阳能采取组合投资的方式。

忧伤的巨人
受伤的荔枝
2025-08-11 10:20:24
光伏行业的转型发展面临着四个方面的挑战

一是太阳能光伏发电仍然依靠政府补贴支持。目前,光伏发电成本仍然无法与火电等传统能源竞争。太阳能行业的发展仍然需要依靠政府对电价的补贴。经济周期和国家财政情况可能会对相关补贴政策造成影响。

二是技术更新换代较快。太阳能电池组件近年来技术更新换代很快,转化效率提高较快,成本不断降低。光伏制造企业需要保持组件效率和生产工艺,才能跟上行业发展的步伐。此外,薄膜技术和光热发电技术的不断发展也对目前以晶硅电池技术为主的光伏产业造成了潜在的替代威胁。

三是来自其他可再生能源的威胁。新能源行业发展日新月异,尤其是风力发电,凭借其技术相对成熟、成本较低、占地面积较小、装机容量较大得到了迅速的发展和广泛的应用。太阳能光伏发电存在占地面积较大的缺点,存在被其他可再生能源替代的风险。

四是光伏发电对电网公司输电能力有较高的要求。我国西部地区地广人稀,光照充足是集中式大型地面太阳能光伏电站建设的重点区域,未来发展潜力也十分可观。然而,我国主要用电区域位于东部沿海地区。西电东输能力与西部太阳能光伏电站装机容量不能同步发展,使得西部光伏电站生产的太阳能电力在东部没有用武之地。

推进光伏产业转型升级,必须牢牢把握三个关键环节,即坚持“抓点、连线、扩面”。

一是“抓点”。即实施“领跑者”计划,做强龙头企业。

二要“连线”。就是提升光伏产业链条。把建设完整的光伏产业链条作为发展的重点方向,推进产业配套,推进企业聚集,形成产业集群和规模效益。要在进一步发展多晶硅、单晶硅、有机硅、光线等原料产业基础上,进一步做好单晶硅电池片、多晶硅电池片、太阳能电池组件等配套产业,做好光伏节能灯、光伏建筑材料、汽车配件等高技术产品研发,使光伏产业成为一个完整体系。

三要“扩面”。就是发展“互联网+”。以大数据为支撑,以互联网为基础,已经成为光伏产业转型升级的标配。发展“互联网+”,从材料产品的平台,到光伏电站运维平台,再到光伏电站交易平台等诸多平台的出现,将有效解决光伏产业盲目扩张、光伏产业融资难、光伏电站质量无法被有效监督等制约转型升级的瓶颈问题。

清爽的含羞草
顺利的钢铁侠
2025-08-11 10:20:24
太阳能作为一种新能源,它与常规能源相比有三大特点:第一:它是人类可以利用的最丰富的能源。据估计,在过去漫长的11亿年中,太阳消耗了它本身能量的2%。今后足以供给地球人类,使用几十亿年,真是取之不尽,用之不竭。第二:地球上,无论何处都有太阳能,可以就地开发利用,不存在运输问题,尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。第三:太阳能是一种洁净的能源。在开发利用时,不会产生废渣、废水、废气、也没有噪音,更不会影响生态平衡。绝对不会造成污染和公害。

·太阳能的缺点

第一:能量密度较低,日照较好时,地面上1平方米的面积所接受的能量只有1千瓦左右。往往需要相当大的采光集热面才能满足使用要求,从而使装置占地面积大、用料多,成本增加。第二:天气影响较大,到达某一地面的太阳辐射强度,因受地区、气候、季节和昼夜变化等因素影响,时强时弱,时有时无给使用带来不少困难,为了克服推广应用中的困难,人们对水箱保温从选择合适的材料和最佳厚度方面作了很大改进,可以做到在短期(一、二)内使水温降低控制在最小范围。另外,增加辅助热源使太阳热水器在任何情况下均可应用,成为全天候太阳热水器。

·太阳能利用的技术领域

人类只利用太阳能有三大技术领域,即光热转换、光店转换和光化转换,此外,还有储能技术。

太阳光化学转换包括:光合作用、光电化学作用、光敏化学作用及光分解反应,目前该技术领域尚处在实验研究阶段。

太阳光电转换,主要是各种规格类型的太阳电池板和供电系统。

太阳电池是把太阳光直接转换成电能的一种器件。

太阳电池的光电效率约为10-14%,其产品类型主要有单晶硅、多晶硅和非晶硅。国内产品(指光电装置全部费用)价格约60-80%元/峰瓦。

太阳电池的应用范围很广。例如人造卫星、无人气象站、通讯站、电视中继站、太阳钟、电围杆、黑光灯、航标灯、铁路信号灯。

太阳光热转换技术的产品最多。如热水器、开水器、干燥器、采暖和制冷、温室与太阳房、太阳灶和高温炉、海水淡化装置、水泵、热力发电装置及太阳能医疗器具。

完美的眼神
阳光的大炮
2025-08-11 10:20:24
一般指太阳光的辐射能量。在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应,不停地释放出巨大的能量,并不断向宇宙空间辐射能量,这种能量就是太阳能。太阳内部的这种核聚变反应可以维持几十亿至上百亿年的时间。太阳向宇宙空间发射的辐射功率为3.8×1023kW的辐射值,其中20亿分之一到达地球大气层。到达地球大气层的太阳能,30%被大气层反射,23%被大气层吸收,其余的到达地球表面,其功率为8×1013kW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃烧500万吨煤释放的热量。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。

人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在两千多年前的战国时期就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火;利用太阳能来干燥农副产品。发展到现代,太阳能的利用已日益广泛,它包括太阳能的光热利用,太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源利用方式。

使用太阳电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能,使用太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电,利用太阳能进行海水淡化。现在,太阳能的利用还不很普及,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。

【英文简述】

Solar power (also known as solar energy) is Solar Radiation emitted from our sun. Solar energy has been used in many traditional technologies for centuries, and has come into widespread use where other power supplies are absent, such as in remote locations and in space.

Solar energy is currently used in a number of applications:

Heat (hot water, building heat, cooking)

Electricity generation (photovoltaics, heat engines)

Transportation (solar car)

Desalination of seawater.

【原理】

太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367kw/m2。地球赤道的周长为40000km,从而可计算出,地球获得的能量可达173,000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/m2,相当于有102,000TW 的能量,人类依赖这些能量维持生存,其中包括所有其他形式的可再生能源(地热能资源除外)虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,但太阳能的能量密度低,而且它因地而异,因时而变,这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。

尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量(约为3.75×1026W)的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能,所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。

太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。

【分类】

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。

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。

【利用太阳能的历史】

据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”,“未来能源结构的基础”,则是近来的事。20世纪70年代以来,太阳能科技突飞猛进,太阳能利用日新月异。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做功而抽水的机器。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。

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。

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。

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:1945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;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。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。

第四阶段(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。

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、太阳电池生产系统、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:

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。

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。

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。

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

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。

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》, 《21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。

【利弊】

优点:�

(1)普遍:太阳光普照大地,无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开采和运输。�

(2)无害:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。�

(3)巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿t标煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。�

(4)长久:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。�

缺点:�

(1)分散性:到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大,但是能流密度很低。平均说来,北回归线附近,夏季在天气较为晴朗的情况下,正午时太阳辐射的辐照度最大,在垂直于太阳光方向1m�2面积上接收到的太阳能平均有1000W左右;若按全年日夜平均,则只有200W左右。而在冬季大致只有一半,阴天一般只有1/5左右,这样的能流密度是很低的。因此,在利用太阳能时,想要得到一定的转换功率,往往需要面积相当大的一套收集和转换设备,造价较高。�

(2)不稳定性:由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源,从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源,就必须很好地解决蓄能问题,即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来以供夜间或阴雨天使用,但目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。�

(3)效率低和成本高:目前太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高,总的来说,经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内,太阳能利用的进一步发展,主要受到经济性的制约。�

太阳能利用中的经济问题:�

第一,世界上越来越多的国家认识到一个能够持续发展的社会应该是一个既能满足社会需要,而又不危及后代人前途的社会。因此,尽可能多地用洁净能源代替高含碳量的矿物能源,是能源建设应该遵循的原则。随着能源形式的变化,常规能源的贮量日益下降,其价格必然上涨,而控制环境污染也必须增大投资。

第二,我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,煤炭约占商品能源消费结构的76%,已成为我国大气污染的主要来源。大力开发新能源和可再生能源的利用技术将成为减少环境污染的重要措施。能源问题是世界性的,向新能源过渡的时期迟早要到来。从长远看,太阳能利用技术和装置的大量应用,也必然可以制约矿物能源价格的上涨。

【我国太阳能资源】

在我国,西藏西部太阳能资源最丰富,最高达2333 KWh/ m2 (日辐射量6.4KWh/ m2 ),居世界第二位,仅次于撒哈拉大沙漠。

根据各地接受太阳总辐射量的多少,可将全国划分为五类地区。

一类地区为我国太阳能资源最丰富的地区,年太阳辐射总量6680-8400 MJ/m2,相当于日辐射量5.1-6.4KWh/m2。这些地区包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最为丰富,最高达2333 KWh/ m2 (日辐射量6.4KWh/ m2 ),居世界第二位,仅次于撒哈拉大沙漠。

二类地区为我国太阳能资源较丰富地区,年太阳辐射总量为5850-6680 MJ/m2,相当于日辐射量4.5-5.1KWh/m2。这些地区包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。

三类地区为我国太阳能资源中等类型地区,年太阳辐射总量为5000-5850 MJ/m2,相当于日辐射量3.8-4.5KWh/m2。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、苏北、皖北、台湾西南部等地。

四类地区是我国太阳能资源较差地区,年太阳辐射总量4200-5000 MJ/m2,相当于日辐射量3.2-3.8KWh/m2。这些地区包括湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕南、苏北、皖南以及黑龙江、台湾东北部等地。

五类地区主要包括四川、贵州两省,是我国太阳能资源最少的地区,年太阳辐射总量3350-4200 MJ/m2,相当于日辐射量只有2.5-3.2KWh/m2。

太阳能辐射数据可以从县级气象台站取得,也可以从国家气象局取得。从气象局取得的数据是水平面的辐射数据,包括:水平面总辐射,水平面直接辐射和水平面散射辐射。

从全国来看,我国是太阳能资源相当丰富的国家,绝大多数地区年平均日辐射量在4 kWh/m2.天 以上,西藏最高达7 kWh/m2.天。

【太阳能发展之路】

太阳能的利用有多种方式:

1-太阳热能的利用,比如太阳能热水器,目前就用的比较多也比较普及;

2-太阳能发电,是目前太阳能利用的重点研究领域,主要的普及障碍是:

①用于完成光电转化的硅光电池成本太高、转化效率低、使用寿命短;

②用于储存电能的蓄电池成本高、使用寿命有限、造成环境污染。

国外采用电能联网的办法解决电能的储存问题,不用电池储电,直接供电,效果很好,但需要形成规模,并有政府的介入协调管理。硅光电池的技术正在快速发展和进步之中。目前太阳能发电还主要用在一些很难获得其他电力资源的地区或场所。

【太阳能热利用】

概述:众所周知,人类目前大量利用的木头、石油、煤炭、天然气等能源都是通过植物光合作用等方式间接利用太阳能,可以毫不夸张地说,太阳是目前人类所能利用的唯一的能源来源,而到目前为止,通过光合作用等间接利用太阳能又是最重要的方式,而太阳能的直接利用方式则是二十世纪前后才真正进入人们的生活。从太阳能的间接利用到直接利用,是人类利用太阳能的质的飞跃,如果人类能在太阳能的直接利用技术上取得重大突破,那么就像人类第一次学会钻木取火使人类与动物区分开来一样,太阳能将再次改写人类的历史,人类文明的发展将进入一个崭新的阶段,对此,我们抱着极大的期待和信心!

就目前来说,人类直接利用太阳能还处于初级阶段,主要有太阳能集热、太阳能热水系统、太阳能暖房、太阳能发电等方式。

(一)太阳能集热器

太阳能热水器装置通常包括太阳能集热器、储水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要热交换器和膨胀槽以及发电装置以备电厂不能供电之需 。太阳能集热器(solar collector)在太阳能热系统中,接受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置。按传热工质可分为液体集热器和空气集热器.按采光方式可分为聚光型和聚光型集热器两种。另外还有一种真空集热器:一个好的太阳能集热器应该能用20-30年。自从大约1980年以来所制作的集热器更应维持40-50年且很少进行维修。

(二)太阳能热水系统

早期最广泛的太阳能应用即用于将水加热,现今全世界已有数百万太阳能热水装置。太阳能热水系统主要元件包括收集器、储存装置及循环管路三部分。此外,可能还有辅助的能源装置(如电热器等)以供应无日照时使用,另外尚可能有强制循环用的水,以控制水位或控制电动部份或温度的装置以及接到负载的管路等。依循环方式太阳能热水系统可分两种:(a)自然循环式: 此种型式的储存箱置于收集器上方。水在收集器中接受太阳幅射的加热,温度上升,造成收集器及储水箱中水温不同而产生密度差,因此引起浮力,此一热虹吸现像,促使水在除水箱及收集器中自然流动。由与密度差的关系,水流量于收集器的太阳能吸收量成正比。此种型式因不需循环水,维护甚为简单,故已被广泛采用。 (b)强制循环式:热水系统用水使水在收集器与储水箱之间循环。当收集器顶端水温高于储水箱底部水温若干度时,控制装置将启动水使水流动。水入口处设有止回阀以防止夜间水由收集器逆流,引起热损失。由此种型式的热水系统的流量可得知(因来自水的流量可知),容易预测性能,亦可推算于若干时间内的加热水量。如在同样设计条件下,其较自然循环方式具有可以获得较高水温的长处,但因其必须利用水,故有水电力、维护(如漏水等)以及控制装置时动时停,容易损坏水等问题存在。因此,除大型热水系统或需要较高水温的情形,才选择强制循环式,一般大多用自然循环式热水器。

(三)暖房

利用太阳能作房间冬天暖房之用,在许多寒冷地区已使用多年。因寒带地区冬季气温甚低,室内必须有暖气设备,若欲节省大量化石能源的消耗,设法应用太阳幅射热。大多数太阳能暖房使用热水系统,亦有使用热空气系统。太阳能暖房系统是由太阳能收集器、热储存装置、辅助能源系统,及室内暖房风扇系统所组成,其过程乃太阳辐射热传导,经收集器内的工作流体将热能储存,在供热至房间。至辅助热源则可装置在储热装置内、直接装设在房间内或装设于储存装置及房间之间等不同设计。当然亦可不用储热双置而直接将热能用到暖房的直接式暖房设计,或者将太阳能直接用于热电或光电方式发电,在加热房间,或透过冷暖房的热装置方式供作暖房使用。最常用的暖房系统为太阳能热水装置,其将热水通至储热装置之中(固体、液体或相变化的储热系统),然后利用风扇将室内或室外空气驱动至此储热装置中吸热,在把此热空气传送至室内;或利用另一种液体流至储热装置中吸热,当热流体流至室内,在利用风扇吹送被加热空气至室内,而达到暖房效果。

(四)太阳能发电

即直接将太阳能转变成电能,并将电能存储在电容器中,以备需要时使用。

空间太阳能电源

第一个空间太阳电池载于1958年发射的Vangtuard I,体装式结构,单晶Si衬底,效率约10%(28℃)。到了1970年代,人们改善了电池结构,采用BSF、光刻技术及更好减反射膜等技术,使电池的效率增加到14%。在70年代和80年代,地面太阳电池大约每5.5年全球产量翻番;而空间太阳电池在空间环境下的性能,如抗辐射性能等得到了较大改善。由于80年代太阳电池的理论得到迅速发展,极大地促进了地面和空间太阳电池性能的改善。到了90年代,薄膜电池和Ⅲ-Ⅴ电池的研究发展很快,而且聚光阵结构也变得更经济,空间太阳电池市场竞争十分激烈。在继续研究更高性能的太阳电池,主要有两种途径:研究聚光电池和多带隙电池。

4.1 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

健忘的黑米
着急的咖啡豆
2025-08-11 10:20:24

1、太阳能热水器安装固定。《家用太阳能热水系统技术条件》对于具体的抗风等级并无明确要求,对支架的强度和刚度,GB/T19141仅规定“家用太阳能热水系统支架应具有足够的强度、刚度及一定的耐腐蚀能力”,但对支架的具体材料选择、表面防腐处理方式未作明确要求。

2、电伴热带材质及安装。有关电伴热带材质的强制标准缺失,导致电伴热带质量不过关;电伴热带的安装固定标准缺失,导致在安装中出现电伴热带的接线处安装不当,使用过程中出现连电着火现象。

3、电加热材质、安装。不同材质电热管的使用寿命没有标准,对超过安全使用寿命的电热管所应采取的相关措施也缺乏规定;针对电热管安装不当容易导致漏电的情况,缺乏强制性的安装标准。

4、内胆材质工艺及管路材质、安装。太阳能热水器管路选材方面的强制性标准缺失,从而导致管路质量不过关,有的使用不耐高温的管路,长期使用易发生破裂漏水现象;

对太阳能热水器管路的安装缺乏标准,导致上下水管路安装不到位,例如在北方地区没有冬季防冻保护措施,管路容易出现冻裂漏水现象;对内胆的焊接和防腐蚀性没有作出具体规定。

扩展资料:

1、受太阳能资源、气温等自然因素影响,中国不同地区户用太阳能热水器热水供应成本差异很大。太阳能

资源丰富的西北、华北地区成本低,资源贫乏的西南地区成本最高。在推广太阳能热水器过程中,应当因地制宜地制定太阳能热水器推广政策,避免全国“一刀切”。

2、太阳能热水器热水供应成本相对于风电、生物质能发电、光伏发电具有明显优势。现阶段,太阳能热水器应得到重视和大规模推广应用,在实现可再生能源发展目标中发挥重要作用。

参考资料来源:人民网-太阳能热水器存四大安全隐患 国标应尽快出台

贪玩的大门
害怕的流沙
2025-08-11 10:20:24
20世纪太阳能科技发展的回顾与展望

据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”,“未来能源结构的基础”,则是近来的事。20世纪70年代以来,太阳能科技突飞猛进,太阳能利用日新月异。回顾和总结本世纪太阳能科技发展的历程,对21世纪太阳能事业的发展十分有意义,本文对此作了尝试。

1.历史回顾

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(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。

美满的龙猫
殷勤的睫毛膏
2025-08-11 10:20:24
1.太阳能电池有那些应用?

发电站,家用(分联网和独立式),管道的阴极保护,卫星动力来源,手表、计算机(非晶硅)

2.研究太阳能电池要涉及哪些物理知识?

光学和电学

请留意一下光电方程

3.太阳能发电的基本原理是怎样的?

主要是依照光电效应,电子受到光子激发后迁移到另一个原子的空穴,而电子的位置则成了空穴(呈正电荷),便形成了电流,具体还是看看下面

http://www.newenergy.org.cn/energy/solar/read.asp?id=624

4.如何研究太阳能电池的基本性能?

测算其光电转换率,以及它的一个灵魂部分——PN结

5.太阳能电池与普通电池有何区别?

可以反复利用,无需再耗完电后充电或扔掉

6.你在生活中接触过哪些利用太阳能的装置?

我在制作飞机模型是买了八块硅晶片,不过电流太小,很难发动,(有点后悔,早知就多花点钱买好货了)去年工博会的展出,我去看了一下,还有便是一个德国客户和我爸联系,要定购六兆瓦的太阳能电池。(可惜我没能帮忙搞好,初一作业太多了,来不及忙那么复杂的事)

7.目前,我国太阳能电池的推广与普及还存在哪些困难?

主要就是钱,在《太阳能利用技术》一书中反复提了,一些利用太阳能的,基本上都是政府作的一个示范。很难推广,预计要到二十年后,不过无锡尚德倒是已经全球前十了。(值得庆祝)还有就是现在的煤还很足,我国没有必要推广太阳能。(国情)

本人初二,在能源方面有点研究,希望楼主能用得上

建议楼主看看这个网

http://www.newenergy.org.cn/energy/solar/index.asp

后者买一本《太阳能利用技术》

对你会有帮助的