太阳能发电的真实性
“太阳能电池”就是太阳能发电的应用嘛。
象太阳能热水器,太阳能汽车,用太阳能电池的计算器等都是。
下面是关于太阳能的介绍,你看看
据专家预测,今后20~30年内,全球能源结构必将发生根本性的变化,到本世纪50年代,新能源与可再生能源将在整个能源构成中占50%。太阳能作为一种开发潜力巨大的新能源和可再生能源,早已引起了世界各国的广泛关注,我国也在这方面做了大量的研究,遗憾的是许多年过去了,太阳能发电在人们看来一直是一个距离遥远的概念和符号,可以感觉到它的美好但亲近不得,那么太阳能发电的门槛究竟有多高,迟迟不能产业化的结症又在那里,这新能源发电的主角之一何时华丽登场,都是人们想解开的迷局……
太阳能究竟有多大能量
根据世界能源权威机构的分析,世界已探明的主要矿物燃料储量和开采量不容世人乐观。石油剩余可采年限仅有41年,其年占世界能源总消耗量的40.5%;天然气剩余可采年限61.9年,其年占世界能源总消耗量的24.10%;煤炭剩余可采年限230年,其年占世界能源总消耗量的25.2%;铀剩余可采年限73年,其年占世界能源总消耗量的7.6%;另有水力,其年占世界能源总消耗量的2.6%。
传统的燃料能源正在一天天减少,能源问题已经成为不容忽视的全球性问题。寻找新能源,已经成为当务之急。很快人们就把目光聚焦在了身边的可再生能源,风能、太阳能、地热、生物质发电……这些新能源都成为替代传统一次性能源的新目标。而每天丰富的太阳辐射能是取之不尽、用之不竭的,无污染,廉价,是人类能够自由利用的能源,成为最先纳入人们视野的最佳选择。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦,如果把地球表面0.1%的太阳能转为电能,转变率为5%,每年发电量可达5.6×1012万千瓦时,相当于目前世界上能耗的40倍左右。我国是太阳能资源丰富的国家之一。我国有荒漠面积108万平方公里,主要分布在光照资源丰富的西北地区。1平方公里面积可安装100兆瓦光伏阵列,每年可发电1.5亿度;如果开发利用1%的荒漠,就可以发出相当于我国2003年全年的耗电量。目前,在我国的北方、沿海等很多地区,每年的日照量都在2000小时以上,海南更是达到了2400小时以上,是名副其实的太阳能资源大国。
如此巨大的能源储备,我们开发的情况又是如何呢?
我国太阳能产业沦为国外环保产业加工厂
太阳电池能将太阳能转换成直流电能,太阳电池的生产是光伏产业链中最关键的一环。目前世界上应用最广泛的太阳电池是晶体硅太阳电池,而生产晶体硅太阳电池的原材料——高纯度多晶硅在我国却极度短缺,绝大部分需要依赖进口。 据中国工程院的专家调查,2005年我国对多晶硅的需求量为3800吨,其中光伏产业需求2691吨,而2004年我国多晶硅的产量只有60吨,即使全部供应光伏产业,也仅是市场需求的2.6%,其余只能依赖进口。从而形成了中国光伏产业著名的“两头在外”现象:九成以上的原材料依赖进口,九成以上的产品出口。表面上原因是太阳能电池成本过高,暂不适于国内广泛应用。而造成这一现象直接原因在于技术跟不上,原材料受控。
太阳能光伏电池的制造链为:石英砂——多晶硅——切割变为硅片(或者变为单晶硅)——电池以及电池组件(单个电池片无法发电),再将组件组合,最后安装在工程项目上用于发电。 跨国公司垄断的产品,恰恰就是多晶硅。全球的七大公司,几乎控制了所有的高纯度多晶硅销售和制造,他们既不合作、也不合资,技术完全封闭。
事实上,多晶硅的上游原材料石英砂在我国并不缺乏。不少海外的多晶硅公司都从中国直接采购。但中国企业对于硅的提纯技术,一直毫无进展。上世纪90年代,国内有40多家小型公司都在研究多晶硅技术,但就是没有一家公司可以承担大型的多晶硅生产。技术瓶颈无法突破,处处毕将受制于人,所以即使有原材料无技术,也只能成为廉价的国外环保产业加工厂。从而也导致了我过太阳能产业裹足不前。太阳能电池发电的成本与传统的煤炭发电成本比,目前太阳能发电的上网电价则约为3.5元/千瓦时,是普通发电机组上网电价的10倍左右,如此高昂的费用,显然没有普及的可能,所以我们也只好在享受暖暖阳光的同时,看着大量的能源在身边流失,而无能为力!
多条腿走路,寻求中国太阳能发电新出路
为了使太阳能发电早日亲近于民,国内研究机构也做了大量的工作。近日,日本科学技术振兴机构牵头、中国武汉理工大学、清华大学、上海硅酸盐研究所及日本宇宙航空研究开发机构、日航空宇宙技术振兴财团、东芝以及日本东北大学参与的太阳能光热复合发电系统将继续进行共同开发,并将于今年4月开始在我国内蒙古的沙漠地区进行为期一年的耐久性模型试验,且逐渐转入无人运行。太阳能光热复合发电系统是利用可见光及普通太阳能系统无用或有害的红外线的新型发电体系。该系统通过特殊镜头把集聚的太阳光分离为可见光线和红外线,可见光线经过反射用于小型太阳能电池,红外线透过特殊镜头用于电热发电模块发电。由于同时利用了可见光和红外线两种能源,发电效率是现行太阳能发电的2倍。此外该系统还可利用废热提供热水,太阳能利用率达到了65%以上。由于没有可拆卸零件,是一种免维修的发电方式,适用于沙漠地区。该系统作为国家支援西部地区“光明工程"的一部分,将为中国西部2300万缺少电力的家庭提供电力。
近日还有消息传来,中国科技大学研制出一种新型定日镜,能有效跟踪太阳的旋转,这使得利用太阳能发电有望比煤电发电内部成本更低廉。 这种定日镜的镜面对任何方位太阳光的入射,均能有效地消除由镜面设计的缺陷而造成的像差,能有效地跟踪太阳的旋转,其控制体系能由通常定日镜所需二维控制降为只需进行一维控制。由于太阳能聚光镜成本的大幅度降低,人类将获得比煤电内部成本更为低廉的电力。
由此可见,通过多方努力太阳能发电在中国并非是在电力紧张时的一个新能源概念炒作,多年来只听楼梯响不见主角登场的局面也将成为过去式,太阳能作为最具潜力且资源最丰富的可再生新能源,其大量应用于发电的日子不会叫我们等很久!
他山之石
国外太阳能产业发展现状
德国:巴伐利亚州将建成大型太阳能发电场
太阳能发电技术位居世界前列的德国,在巴伐利亚州法兰哥尼亚地区的阿恩施泰因建成大型的太阳能发电场,其发电功率为12.4兆瓦,可以同时满足3500户家庭的用电需要。
这座太阳能发电场占地77公顷,将拥有1500套太阳能发电装置。它由两家私人企业联合策划,建成后发电功率是目前世界上最大的5兆瓦风力发电站的两倍多。这两家企业计划完全通过私人购买的方式,筹集建场所需的7500万欧元。个人购买套太阳能发电装置的需要先投资1.44万欧元。据调查,这种集资建太阳能发电场的全新途径在德国有着广阔的发展前景。
生产可再生能源的现代科学技术在德国一直广受欢迎。德国环境部委托该国Forsa市场调查机构于2005年5月初进行调查,调查结果显示,接近62%的德国人认为应该增加在可再生能源方面的投入。大部分受访者支持利用风力发电,并赞同努力在未来20至25年内实现。利用海上风力发电站,可满足该国15%的电力需求。
在未来20年至30年内,太阳能是另一个将获得长足发展的能量来源。调查结果还显示,有85%的德国民众将太阳能视为替代传统能源的理想选择。
日本:自家发电还能卖给政府
1973年第一次石油危机的爆发对日本产生了重大影响,石油危机终结了日本经济高速增长的时代。此后,日本政府提倡节省能源,加强新能源开发,放宽能源限制,大力开发新能源,采用太阳能、风能、燃料电池、氢能、超导能等。日本正在极力谋求多角度、全方位的能源安全措施,通过这些努力来保护环境,构筑新层次的可持续发展的社会。在替代能源和节能技术的研发上,日本舍得投入,力图确保未来能源科技的制高点,推出"新阳光计划",每年拨款570多亿日元研究再生能源技术、能源输送与储存技术等。
在日本,太阳能发电是非常普及的。在家庭方面,太阳能发电普及的难点就是费用非常高。购买太阳能发电装置的费用能否比电费合算是关键,这在以前也是做不到的。当时的太阳能发电装置很难卖出去,正是因为卖的数量少,所以不能大规模批量生产。
现在,家庭购买这种装置,一半的费用由政府来补贴,所以现在卖出去的越来越多,价格也随之降低了。据了解, 10年前,日本3千瓦的发电设备价格约为600万日元,这大概够交几十年的电费,而现在的市场价格降低了一半。折合成人民币,约从40万元降到了20万元左右。
在日本使用太阳能发电装置还有一个独特的好处:白天不用电,而是发电卖给电力公司或者政府,而后者也积极收购,这样得到的收入可以用来抵消部分电费。根据统计资料可以看到一个有意思的情况--在普及了太阳能发电装置的家庭,节电工作反而做的更好。
经过多年的苦心经营,日本成为世界上能源利用效率最高的国家之一(为美国的2.75倍)。日本的太阳能技术全球独领风骚,2002年日本的太阳能发电量占全球总量的46%。
韩国:2006年将建设世界最大太阳能电厂
韩国全罗南道政府日前称,他们将于4月份与美国公司一起建设世界最大太阳能电厂,每小时发电17兆瓦。
该电厂发电量远远超过德国同类型电厂每小时5兆瓦发电量,目前属世界最大的太阳能发电厂。
早些时候,全罗南道政府与美资全资拥有的Kore集团达成项目协议,该项目注入外资1.5亿美元。
该协议是根据地区政府与美国公司2004年谅解备忘录(MOU)在朝鲜半岛木浦市建设太阳能发电厂。MOU明确Kore集团为项目提供资金并实施监督。
以色列:立法推动太阳能开发
众所周知,以色列是一个日照充足、太阳能资源条件较好的国家,在太阳能利用技术的研究与开发方面,不但受到政府主管部门、研究机构和企业的高度重视,同时,还与美国、欧洲、澳洲等国家和地区有广泛的合作关系,从而使以色列在此领域一直处于世界领先行列。
一座占地1000英亩、发电功率为50万千瓦的世界最大的太阳能发电厂,将在以色列南部内盖夫沙漠中建设。该太阳能电厂一期发电能力将达10万千瓦,到2012年工程全部完工时,发电能力将达到50万千瓦,发电量约占以全国电力生产的5% 。长期以来,以色列一直重视对太阳能技术的研究与开发,国内著名的研究机构在太阳能开发技术领域取得了许多重要成果,使以色列在开发和利用太阳能技术方面保持世界领先水平。但由于太阳能发电成本居高不下,极大地制约着以色列太阳能的开发和利用。这座电站是以色列的第一座太阳能电站。
缺乏常规能源的以色列是惟一在法律上规定民用建筑必须安装太阳能热水器的国家,因此,以色列太阳能热水器的普及率高达90%,人均使用太阳能热水器面积居世界首位。
可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源 ,是取之不尽,用之不竭的能源,是相对于会穷尽的不可再生能源的一种能源,对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。
对可再生能源利用要遵循以下基本原则:
1、坚持开发利用与经济、社会和环境相协调。可再生能源的发展既要重视规模化开发利用,不断提高可再生能源在能源供应中的比重,也要重视可再生能源对解决农村能源问题、发展循环经济和建设资源节约型、环境友好型社会的作用,更要重视与环境和生态保护的协调。要根据资源条件和经济社会发展需要,在保护环境和生态系统的前提下,科学规划,因地制宜,合理布局,有序开发。特别是要高度重视生物质能开发与粮食和生态环境的关系,不得违法占用耕地,不得大量消耗粮食,不得破坏生态环境。
2、坚持市场开发与产业发展互相促进。对资源潜力大、商业化发展前景好的风电和生物质发电等新兴可再生能源,在加大技术开发投入力度的同时,采取必要措施扩大市场需求,以持续稳定的市场需求为可再生能源产业的发展创造有利条件。建立以自我创新为主的可再生能源技术开发和产业发展体系,加快可再生能源技术进步,提高设备制造能力,并通过持续的规模化发展提高可再生能源的市场竞争力,为可再生能源的大规模发展奠定基础。
3、坚持近期开发利用与长期技术储备相结合。积极发展未来具有巨大潜力、近期又有一定市场需求的可再生能源技术。既要重视近期适宜应用的水电、生物质发电、沼气、生物质固体成型燃料、风电和太阳能热利用,也要重视未来发展前景良好的太阳能光伏发电、生物液体燃料等可再生能源技术。
4、坚持政策激励与市场机制相结合。国家通过经济激励政策支持采用可再生能源技术解决农村能源短缺和无电问题,发展循环经济。同时,国家建立促进可再生能源发展的市场机制,运用市场化手段调动投资者的积极性,提高可再生能源的技术水平,推进可再生能源产业化发展,不断提高可再生能源的竞争力,使可再生能源在国家政策的支持下得到更大规模的发展。
再生能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等。它们在自然界可以循环再生,是取之不尽,用之不竭的能源,不需要人力参与便会自动再生。
在19世纪中叶煤炭发展之前,所有使用的能源都是可再生能源。除了核能、潮汐能、地热能之外,人类活动的基本能源主要来自太阳光。像生物能和煤炭、石油、天然气等化石能源,主要通过植物的光合作用吸收太阳能储存起来。其它像风力,水力,海洋潮流等等,也都是由于太阳光加热地球上的空气和水的结果。
可再生能源的优点
可再生能源的优点,大家都知道所谓可再生能源就是指可以二次利用的能源中国新能源产业规模上升到新的台阶中国新能源产业结构也不断优化升级。接下来我给大家分享可再生能源的优点。
可再生能源的优点11、开发利用可再生能源是落实科学发展观、建设资源节约型社 会、实现可持续发展的基本要求。充足、安全、清洁的能源供应是经 济发展和社会进步的基本方向。
2、开发利用可再生能源是保护环境、应对气候变化的重要措施。 目前,我国环境污染问题突出,生态系统脆弱,大量开采和使用化石 能源对环境影响很大,特别是我国能源消费结构中煤炭比例偏高,氧化碳排放增长较快,对气候变化影响较大。可再生能源清洁环保, 开发利用过程不增加温室气体排放。
3、开发利用可再生能源是建设****新农村的重要措施。农村是目前我国经济和社会发展*薄弱的地区,能源基础设施落后,全国还有约 1150 万人没有电力供应,许多农村生活能源仍主要依靠秸秆、薪柴等生物质低效直接燃烧的传统利用方式提供。
4、开发利用可再生能源是**新的经济增长领域、促进经济转 型、扩大就业的重要选择。可再生能源资源分布广泛,各地区都具有 一定的可再生能源开发利用条件。可再生能源的开发利用主要是利用 当地自然资源和人力资源,对促进地区经济发展具有重要意义。
可再生能源的优点21、可再生能源的.资源量大于常规能源, 常规能源一般指化石能源煤炭、石油、 天然气等)其储量是有限的。可再生能源 如太阳能,它的资源对有限的人类发展阶 段可以说是无限的,地球上一年中接收到 的太阳能高达8*10↑18kWh,可见其量的 巨大。风能、生物质能、海洋能等其他可 再生能源都是太阳能的副产物,所以说“ 万物生长靠太阳”是非常好的比如。
2、清洁,非常低的污染,不能说无污染 的原因在于,大规模利用可再生能源以后 ,对环境的影响有些还未表现出来,如盐 城地区,大规模风电场的出现,对于候鸟 就可能产生影响。但是,总的来说目前没 有发现明显的污染加大的现实。
3、可循环使用,这是确定的,这是由于 可再生能源本身的定义所确定的
4、目前的开发成本仍然较高,这主要是 因为,可再生能源的能量密度大多数比较 低,例如,太阳能每平方米的理论功率只 有1kW左右,生物质能的单位重量的发热 量只有煤的一半不到秸秆的发热值约为 3000大卡/公斤)等,对于低的能量密度 ,要形成规模化效应,只有规模化应用, 即遍地开花的应用才能达到。由于可再生 能源的能量密度低,它们的开发成本低
可再生能源的优点3可再生资源的优点
一、太阳能优点:
1、普遍:到处都有,可直接开发和利用,且无须开采和运输;
2、无害:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁能源之一;
3、巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤;
4、长久:太阳的能量是用之不竭的。
二、风能优点:
风能为洁净的能量来源。风力发电机风能设施日趋进步,大量生产降低成本,在适当地点,风力发电成本已低于发电机。风能设施多为不立体化设施,可保护陆地和生态。风力发电是可再生能源,很环保。
三、生物质能优点:
1、提供低硫燃料;
2、提供连接能源;
3、讲有机物转化成燃料可减少环境公害;
4、与其他非传统性能源相比较,技术上的难题较少。
不可再生能源,又称非再生能源、耗竭性能源,与可再生能源对应,是无法经过短时间内再生的能源,而且它们的消耗速度远远超过它们再生的速度。煤炭、石油、天然气等化石燃料与核燃料、矿产等均属于不可再生能源,如该能源一旦耗尽,将不能开采出更多的可用储备供将来使用。
不可再生能源核燃料
核能发电提供约6%和世界的13%-14%的电,核技术需要核燃料作为能源,但核燃料在世界上的浓度相对很低,开采相对困难,目前只有19个国家能够开采到铀矿。 核电厂、医院、农业、工业、食品业与科学研究等都会产生出放射性废料,世界上有许多国家虽然没有核电厂但是也有放射性废料处理厂。
化石燃料
由于使用化石燃料的内燃机技术在17世纪被迅速发展,因此化石燃料被现代社会大量使用。然而化石燃料是不可再生的,目前人类使用的主要能源仍然依赖不可再生能源,而且主要能源快速消耗的同时,需求还不断增加。可是所有耗竭性能源都需要数百万年时间慢慢形成,在人类的时间尺度上,它们都不能被及时再补充,是不可再生的资源。由于不可再生能源在短时间内无法被制造,而人类社会的许多活动都会消耗不可再生能源,导致其价格不断攀升。
可再生能源生物质能
生物质能是指能够当作燃料或者工业原料,活着或刚死去的有机物。生物质能最常见于种植植物所制造的生质燃料,或者用来生产纤维、化学制品和热能的动物或植物。也包括以生物可降解的废弃物(Biodegradable waste)制造的燃料。但那些已经变质成为煤炭或石油等的有机物质除外。
地热能
地热能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。地球内部的温度高达摄氏7000度,而在80至100公里的深度处,温度会降至摄氏650度至1200度。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1至5公里的地壳,热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热,这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法,就是直接取用这些热源,并抽取其能量。
海洋能
海洋能源(有时也简称为海洋能)是指由波浪、潮汐、洋流、海水盐度的和海洋温度的差异产生能量。海洋能是一种新兴技术,地球上的海洋运动提供庞大的动能力量或运动中的能量。可以利用这种能量发电,以供家庭、运输和工业用电。
太阳能
太阳能一般是指太阳光的辐射能量,自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,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,化石燃料可以称为远古的太阳能。自古人类就懂得以阳光晒干物件,也是保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。太阳能使用的方式可分为光热转换(被动式利用)和光电转换两种方式。主动式太阳能技术,包括利用太阳能光伏板和太阳能集热器储存能量。被动式太阳能技术,包括导向建筑物在阳光下,选择材料具有良好的热质量或光分散性能和设计自然空气流通的空间。
水力
在水中的能量亦为人类所驱,因为水比空气的密度高800倍,即使是慢慢流的水都可以产生很大的能量。
风能
空气中随着温度高低,气流会移动,即为“风”, 风力发电机利用风能可以转变成机械能,再将机械能转成电能,现代的风力发电机一开始系由丹麦研究进入商业运行,起始于1970年代后期的石油危机,丹麦意识到自己国家缺乏自产能源,高度仰仗进口能源将危害国家中长期发展,所以在此危机意识下,大力推动风力发电。
现代的风机在1980年后至今有突飞猛进的进步,不论在技术的进步以及成本的下降,都足以和传统电能分庭抗礼。现代风机的单机容量在1.5-3MW之间。由于风的能量与其速度为2的立方比(8倍),所以风速增加一些些,其能产生的能量就大得许多。一般而言,风机的发电量每年在1500-3000满发小时之间。
近十几年来,随着能源转型的持续推进,作为推动可再生能源从替代能源走向主体能源的关键,储能技术受到了业界的高度关注。2019年,全球储能增速放缓,呈理性回落态势,为储能未来发展留下了调整空间。储能产业在技术路线选择、商业应用与推广、产业格局等方面仍存在很多不确定性。
随着人类对地球资源的无节制的获取和利用,地球的有限资源将在未来的几百年枯竭,地球的生态系统也会受到巨大的影响。人类只有减少非再生能源的使用,逐渐向可再生能源转型,这样才可以维持人类的可持续发展。可再生能源主要包括风能,太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能和核能等。
可再生能源的意义。地球上的不可再生资源主要包括煤炭、石油和天然气。这些资源探明的储备量已经远远无法满足人类的使用了。石油只够使用50年,天然气只够使用60年,而煤炭只够使用200年,其他金属矿产只够使用不到200年,不过虽然人类技术的提高,金属的回收利用的效率也会提升。人们面临的最大问题就是能源危机。除了能源危机以外,不可再生资源的燃烧和利用会产生大量的有害气体和温室气体,多生态环境的影响是巨大的。所以大力发展可再生能源就是人类的未来,而且这些能源最大的优点是清洁无污染。
可再生能源的种类。可再生能源中最常见的就是太阳能,该能源主要来自于太阳辐射,目前人类的卫星和航天器都用太阳能提供持续的动力,未来可以提高给汽车和飞机使用,也可以普及居民用电,光伏产业目前已经成为全世界关注的焦点。风能是地球表面空气的运动而产生的,风力发电是目前最常见的使用领域。水能和潮汐能都是利用水的运动而产生的能源,目前主要用于发电,这类能源是取之不尽用之不竭的能源。生物能主要包括沼气、生物制氢、生物燃料乙醇等,但是该能源如果不合理的开发会对生态系统造成影响。核能是人类文明最重要的发现,虽然技术含量较高,但是能源的持续性较好,而且宇宙中的原材料是取之不尽的。