全国大学生可再生能源优秀科技作品含金量

利用太阳发明了太阳能手表、太阳能电脑、太阳能计算器、太阳能电池板、太阳能饭灶等。

太阳能（solar energy），是一种可再生能源。是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。

自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。

太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。

优点

（1）普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制，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，便于采集，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，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130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。

（4）长久：根据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。

1.太阳能比基尼

太阳能比基尼能够让你瞬间在沙滩上显得性感而时髦。它采用1“ x 4”太阳能光电薄膜制成（这种材料的发电规格是6.5瓦、1.5安），它的功能既新奇又有趣。首先，它可以让你不用下水，在沙滩上就能享受下水一样的清凉感其次，它身上的USB线可以让你在享受日光浴的同时为你的iPod充电、为你的冷饮保温等，而且完全是以一种对环境友好的方式。

2.太阳能滑翔机

你也许常常听到太阳能汽车，但是你是否听说过太阳能飞机？现在，在美国加利福尼亚州爱德华兹市的NASA德莱顿飞行研究中心，这一幻想成为了现实。这就是“开拓者”（Pathfinder）号太阳能遥控滑翔机。“开拓者”声称全部采用太阳能驱动，并能承担长距离、高海拔的飞行，但是它现在的飞行速度仅有15英里/小时。未来也许会出现能够在空中停留几周，甚至几个月，用来承担科学采样或观测任务的飞行舰队，“开拓者”就是这一计划的先驱。

3.太阳能踏板车

Terry Hope最近很苦恼，因为他在一艘88英尺长的大船上工作，但是他的代步工具——一辆标准型号的电动摩托车——不被允许带上船，除非他可以把它塞进一只行李箱，而且不使用船上的输电网充电。于是他不得不做出了一些小发明，那就是你从图上看到的这种光/电混合动力脚踏车，它的电池既可以使用电能充电，也可以使用太阳能，而且，它还是可折叠的哦。

4.世界上最大的太阳能小型船

位于德国北部的 Knierim Yacht 造船厂日前造出了世界上最大的太阳能小型船。这艘名为 Yacht 的小型船长31米，宽15米，高7.5米，覆盖了500平方米的太阳能发电板。这些发电板可以发103.4千瓦的电，而只需要其中的20千瓦就可以带动这艘船。虽然设计时要求它达到的平均时速是9英里，但最快时它可以达到17英里/小时。建造这艘船一共花费了一千八百万欧元，预计这个月内这艘船将完成测试和水上航行。

5.太阳能照明头骨装饰

万圣节的时候，一个会亮的头骨装饰是必不可少的。与装个插销或塞块电池的传统方法相比，太阳能照明的头骨装饰是一个非常方便的小发明。它装有内嵌太阳能发电板，而且还配有可充电的锂电池，用来把太阳能发的电储存起来，这样你就可以把它挂在外面，整个万圣节期间都不用管它。不管是看起来还是摸上去，它都像真正的头骨而且它采用松香做成，不惧怕风霜雨雪任何天气状况。这个小装置的确能让你的万圣节过得舒心放心而毫不逊色。

6.世界上最小的太阳能电影院

如果你知道电影的原理就是光和胶片，你也许会认为放电影是很简单的事。事实上，电影业是高能耗工业，单是电影放映机的冷却和闪烁的幕布，就需要耗费大量的电能。来自英格兰的“太阳能电影院”改变了这一境况。这个小小的移动电影院被它的主人称为“世界上最小的太阳能电影院”，它只依靠自己采集的太阳能发电。

7.太阳能冰箱

在纳米比亚，人们称 Emily Cummins 为“冰箱小姐”。这是因为她发明了一款太阳能的冰箱，用来帮助穷苦的非洲人。这种太阳能冰箱的工作原理是两个圆筒，一个大圆筒套着一个小圆筒，内筒是金属的，外筒是木头或塑料的。两个筒之间充塞着沙或土，在使用时用水把沙土浸湿。当太阳的热量蒸发了夹层中的水时，水蒸气同时也带走了内筒的热量。这就使得内筒内的温度保持在6摄氏度左右。在非洲，奶和肉之类的易腐蚀的食物是非常紧缺的，因为它们在这片既炎热又缺少电能的土地上只能保存几天。但是“冰箱小姐”的小发明却改善了这种情况，我们可以想象这个她为非洲人民造了多少福。

与太阳有关的发明有太阳能，太阳灶，太阳能手表，太阳能电脑，太阳能计算器，太阳能电池板，太阳能饭灶等。

太阳能发电，太阳能蓄电，太阳能汽车，植物光合作用需要太阳能，还有太阳能手表，太阳能电脑，太阳能计算器等都是通过电子板吸收太阳能供能的．可以做的事很多，基本上是光电或光热转换。植物光合作用需要太阳能，这些都是通过电子板吸收太阳能供能的。

相关资料介绍：

太阳能，是一种可再生能源。是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。

太阳能优点：

普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制，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，便于采集，且无须开采和运输。

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

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，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。

以上内容参考：百度百科-太阳能

现任清华大学电机系教授、党委书记；IEEE Fellow，IET Fellow, 中国电机工程学会高级会员。国家杰出青年科学基金获得者，入选国家创新人才推进计划“中青年科技创新领军人才”,入选第二批国家“万人计划”科技创新领军人才。曾获霍英东基金会优选资助，入选教育部新世纪人才计划。2007-2008 为剑桥大学访问学者。主要研究方向为电力系统规划、电力系统优化运行、可再生能源、低碳电力技术、负荷预测、电力市场。主持国家自然科学基金9项，包括国家自然科学基金重点国际合作研究项目1项，中英合作交流项目、中美（TAMU-NSFC）交流项目、中韩双边会议项目各1项；其中3项被评为国家自然科学基金优秀结题项目。2016年作为项目负责人获批国家重点研发计划“智能电网技术与装备”重点专项2016年度项目“高比例可再生能源并网的电力系统规划与运行基础理论”1项。担任IEEE Transactions on Power Systems、Electric Power Systems Research、International Journal of Power and Energy Systems等5家国际杂志编委；担任《中国电机工程学报》、《电网技术》、《电力自动化设备》、《电力系统保护与控制》、《Journal of Modern Power Systems and Clean Energy (MPCE)》、《CSEE Journal of Power and Energy Systems(CSEE-JPES)》等多家国内期刊编委；担任《电力建设》、《Protection and Control of Modern Power Systems (PCMP)》杂志副主编。担任中国电机工程学会电工数学专委会、中国电工技术学会电力系统保护与控制专委会、中国可再生能源学会可再生能源发电并网专委会委员。出版第一作者中文专著3部，第二作者英文著作1部（Elsevier）；发表论文300余篇，其中SCI收录80余篇(含IEEE Transactions文章40余篇)，EI收录200余篇。中国引文数据库H指数为46，论文被引用7400余篇次，其中单篇最高引用594次，2008、2012年两次获得中国百篇最具影响学术论文。2012年在Nature旗下期刊Scientific Reports上发表论文1篇。获得授权发明专利15项（含香港发明专利2项），获软件著作权15项。获得2016年第44届日内瓦国际发明展金奖1项、银奖1项；第十届北京发明创新大赛发明创新奖银奖2项(2016年)。获省部级及国家电网、南方电网奖励10 余项。2014年获国家级教学成果二等奖（第1完成人）。2015年7月在美国丹佛召开的IEEE PES General Meeting上被IEEE PES授予2014年度全球电力能源预测竞赛优胜奖。

可再生能源

开放分类： 能源

可再生能源泛指多种取之不竭的能源，严谨来说，是人类有生之年都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源，如化石燃料和核能。

大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存。可再生的意思并非提供十年的能源，而是百年甚至千年的。

随着能源危机的出现，人们开始发现可再生能源的重要性。

·太阳能

·地热能

·水能

·风能

·生物质能

·潮汐能

所有人类活动的基本能源都来自太阳，透过植物的光合作用而被吸收。

木材

柴是最早使用的能源，透过燃烧成为加热的能源。烧柴在煮食和提供热力很重要，它让人们在寒冷的环境下仍可生存。

动物牵动

传统的农家动物如牛、马和骡除了会运输货物之外，亦可以拉磨、推动一些机械以产生能源。

生物质燃料

此种燃料原为可再生能源，如能产出与消耗平衡则不会增加二氧化碳。但如消耗过量而毁林与耗竭可返还土壤的有机物，就会破坏产耗平衡。用生物质在沼气池中产生沼气供炊事照明用，残渣还是良好的有机肥。用生物质制造乙醇甲醇可用作汽车燃料。

水力

磨坊就是采用水力的好例子。而水力发电更是现代的重要能源，尤其是中国这样满是河流的国家。此外，中国有很长的海岸线，也很适合用来作潮汐发电。

风力

人类已经使用了风力几百年了。

太阳能

太阳直接提供了能源给人类已经很久了，但使用机械来将太阳能转成其他能量形式还是近代的事。

潮汐能

潮汐发电利用潮水涨落，世界已有电站容量１６ＧＷ。

从地球蕴藏的能源数量来看，自然界存在有无限的能源资源。仅就太阳能而言，太阳每秒钟通过电磁波传至地球的能量达到相当于500多吨煤燃烧放出的热量。这相当于一年中仅太阳能就有130万亿吨煤的热量，大约为全世界目前一年耗能的一万多倍。不过，由于人类开发与利用地球能源尚受到社会生产力，科学技术、地理原因及世界经济、政治等多方面因素的影响与制约。包括太阳能、风能、水能在内的巨大数量的能源，可以利用的仅占微乎其微的比例，因而，继续发展的潜力巨大。人类能源消费的剧增、化石燃料的匮乏至枯竭以及生态环境的日趋恶化，逼迫使人们不得不思考人类社会的能源问题。国民经济的可持续发展，依仗能源的可持续供给，这就必须研究开发新能源和可再生能源。

太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，也是人类可利用的最丰富的能源。太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.05×1018千瓦时（3.78×1024J），相当于1.3×106亿吨标准煤。按目前太阳的质量消耗速率计，可维持6×1010年。所以可以说它是“取之不尽，用之不竭”的能源。但如何合理利用太阳能，降低开发和转化的成本，是新能源开发中面临的重要问题。

风能是利用风力机将风能转化为电能、热能、机械能等各种形式的能量，用于发电、提水、助航、制冷和致热等。风力发电是主要的风能开发利用方式。中国的风能总储量估计为1.6×109千瓦，列世界第三位，有广阔的开发前景。风能是一种自然能源，由于风的方向及大小都变幻不定，因此其经济性和实用性由风车的安装地点、方向、风速等多种因素综合决定。

对于核电站，人们有许多误解，其实核能发电是一种清洁、高效的能源获取方式。对于核裂变，核燃料是铀、钚等元素，核聚变的燃料则是氘、氚等物质。有些物质，例如钍，本身并非核燃料，但经过核反应可以转化为核燃料。我们把核燃料和可以转化为核燃料的物质总称为核资源。

近年来，许多发展中国家虽然都制订了一系列鼓励民企投资小水电的政策。由于小水电站投资小、风险低、效益稳、运营成本比较低，在国家各种优惠政策的鼓励下，全国掀起了一股投资建设小水电站的热潮，尤其是近年来，由于全国性缺电严重，民企投资小水电如雨后春笋，悄然兴起。国家鼓励合理开发和利用小水电资源的总方针是确定的，2003年开始，特大水电投资项目也开始向民资开放。2005年，根据国务院和水利部的“十一五”计划和2015年发展规划，中国将对民资投资小水电以及小水电发展给予更多优惠政策。

氢是一种二次能源，一种理想的新的含能体能源，在人类生存的地球上，虽然氢是最丰富的元素，但自然氢的存在极少。因此必需将含氢物质加工后方能得到氢气。最丰富的含氢物质是水，其次就是各种矿物燃料（煤、石油、天然气）及各种生物质等。氢不但是一种优质燃料，还是石油、化工、化肥和冶金工业中的重要原料和物料。石油和其他化石燃料的精炼需要氢，如烃的增氢、煤的气化、重油的精炼等；化工中制氨、制甲醇也需要氢。氢还用来还原铁矿石。用氢制成燃料电池可直接发电。采用燃料电池和氢气-蒸汽联合循环发电，其能量转换效率将远高于现有的火电厂。随着制氢技术的进步和贮氢手段的完善，氢能将在21世纪的能源舞台上大展风采。

地热是指来自地下的热能资源。我们生活的地球是一个巨大的地热库，仅地下10千米厚的一层，储热量就达1.05×1026焦耳，相当于9.95×1015标准煤所释放的热量。地热能在世界很多地区应用相当广泛。老的技术现在依然富有生命力，新技术业已成熟，并且在不断地完善。在能源的开发和技术转让方面，未来的发展潜力相当大。地热能是天生就储存在地下的，不受天气状况的影响，既可作为基本负荷能使用，也可根据需要提供使用。

海洋能通常指蕴藏于海洋中的可再生能源，主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐差能等。海洋能蕴藏丰富，分布广，清洁无污染，但能量密度低，地域性强，因而开发困难并有一定的局限。开发利用的方式主要是发电，其中潮汐发电和小型波浪发电技术已经实用化。波浪能发电利用的是海面波浪上下运动的动能。1910年，法国的普莱西克发明了利用海水波浪的垂直运动压缩空气，推动风力发动机组发电的装置，把1千瓦的电力送到岸上，开创了人类把海洋能转变为电能的先河。目前已开发出60-450千瓦的多种类型波浪发动装置。

此外，还有生物质能，是指植物叶绿素将太阳能转化为化学能贮存在生物质内部的能量，目前发展中的开发利用技术主要是，通过热化学转换技术将固体生物质转换成可燃气体、焦油等，通过生物化学转换技术将生物质在微生物的发酵作用下转换成沼气、酒精等，通过压块细蜜成型技术将生物质压缩成高密度固体燃料等。