能源,太阳能科普知识

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科普知识—能源

科普知识—能源

科普知识——能源小林子能源,我们很形象的认识就是一种资源,对我们人类有用。

的确如此,能源对我们人类是有很大的用处,这是我们不可否认的事实。

我们知道,能源也称能量资源或能源资源,能源可以按不同的分类。

按属性分类有可再生能源和不可再生能源两种。

可再生能源有:太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能等;不可再生能源有:煤、石油、天然气、核能等。

按其形成和来源分类有:来自太阳辐射的能量,如:太阳能、煤、石油、天然气、水能、风能、生物能等;来自地球内部的能量,如:核能、地热能;天体引力能,如:潮汐能。

按开发利用状况分类:常规能源,如:煤、石油、天然气、水能、生物能;新能源,如:核能、地热、海洋能、太阳能、早期、风能。

按转换传递过程分类:一次能源,直接来自自然界的能源。

如:煤、石油、天然气、水能、风能、核能、海洋能、生物能;二次能源,如:沼气、汽油、柴油、焦炭、煤气、蒸汽、火电、水电、核电、太阳能发电、潮汐发电、波浪发电等。

其实以上这些只是按不同的分类而已,但基本上还是相同的能源摆了。

我们对这些也都比较熟悉了,都懂,只是都不说出来而已。

上面说到能源对我们人类有很大的好处,这说明能源对我们有很大的重要性。

能源就是人类用来维持生存活动的能量来源。

随着社会经济的发展,人们对于能源的需求越来越大,因此能源也就给我们带来了很大的经济利益。

有的人就开发能源而成为富翁,可以说这是一个让人致富的好途径,成本低,利润高,的确挺诱人的。

我们传统使用的能源有太阳和柴火提供的热力,以及江河流水的动力。

现在我们常用的能源主要来自化石燃料,但这种资源在地球上的存量是有限的,并正日渐枯竭。

因此,我们有需要开发其它种类的能源,包括可再生能源等。

正如大家可以从不同的媒体信息了解到,如果我们不改变目前使用能源的某些习惯,各类有限的主要化石能源都会很快用尽。

这样发展下去,在缺乏能源的情况下,社会经济和我们的生活都会受到极大的影响。

因此,我们必须要更加珍惜和充份地利用现有的能源资源。

新能源科普知识

新能源科普知识

新能源科普知识太阳能简介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。

太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。

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。

下图是地球上的能流图。

从图上可以看出,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.但太阳能也有两个主要缺点:一是能流密度低;二是其强度受各种因素(季节、地点、气候等)的影响不能维持常量。

这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。

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.光的性质与充分利用光是由波长范围很广的电磁波组成的,主要波长范围是150~4000纳米(nm),其中人眼可见光的波长在380~760纳米之间,可见光谱中根据波长的不同又可分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的光。

能源太阳能科普知识

能源太阳能科普知识

能源太阳能科普知识太阳能是指我们从太阳中获取能量的一种可再生能源。

它可以被转化为热能或者电能来满足我们的能源需求。

太阳能有很多形式,包括太阳能电池、太阳能热水器和太阳能发电系统等。

在本文中,我们将详细介绍太阳能的原理、应用和优点。

首先,让我们来了解太阳能的原理。

太阳能的能量主要来自太阳的核聚变反应,这个过程会释放出大量的能量。

太阳光束通过空气和大气层,并最终到达地球表面。

当太阳光线照射到太阳能电池上时,电池中的半导体材料会吸收光子,并将其转化为电能。

这个过程称为光伏效应。

太阳能有多种应用。

其中最常见的是太阳能热水器。

太阳能热水器通过将太阳能转化为热能来加热水。

它由一个太阳能集热器组件和一个水箱组件组成。

太阳能集热器通过吸收太阳能并将其转化为热能,然后将热能传递给水箱,将水加热。

这种热水器不仅环保,还能帮助人们降低供暖费用。

另外一种常见的太阳能应用是太阳能发电系统。

太阳能发电系统由太阳能电池板、逆变器和电池组成。

太阳能电池板将太阳能转化为直流电能,然后逆变器将直流电能转化为交流电能,以供家庭或企业使用。

如果太阳能电池板所产生的电能超出了需求,多余的电能可以储存在电池中,以供在夜晚或阴雨天使用。

太阳能发电系统不仅可以减少对传统能源的依赖,还可以降低能源成本。

太阳能的优点有很多。

首先,太阳能是一种清洁能源,不会排放有害物质或产生温室气体。

相比之下,化石燃料会产生大量的二氧化碳,加剧气候变化。

太阳能的使用有助于减缓气候变化,保护环境。

其次,太阳能是一种可再生能源,太阳每天都会升起,所以我们永远不用担心太阳能的耗尽。

此外,太阳能具有分散性,可以在许多地方使用。

这意味着不论是城市还是偏远地区,都可以利用太阳能满足能源需求。

尽管太阳能有很多优点,但也存在一些挑战。

首先,太阳能的初始投资成本较高。

购买和安装太阳能电池板和其他设备需要一定的费用。

然而,随着技术的进步和市场竞争的增加,太阳能设备的价格正在逐渐降低。

科普知识了解地球上的可再生能源

科普知识了解地球上的可再生能源

科普知识了解地球上的可再生能源地球上的可再生能源随着人们对能源的需求不断增加和对环境保护的关注度提高,可再生能源成为了当今世界的热门话题。

可再生能源是指在几百年或几千年的时间尺度内可以再生的能源,如太阳能、风能、水能、地热能和生物质能等。

本文将介绍地球上常见的可再生能源及其特点。

一、太阳能太阳能是地球上最常见的可再生能源之一。

太阳作为我们的主要能源来源,每天向地球释放出大量的能量。

通过太阳能电池板,我们可以将太阳的能量转化为电能或热能。

太阳能具有广泛分布、不会消耗地球资源、环保无污染等特点。

太阳能光伏发电和太阳能热发电是目前应用最广泛的太阳能利用方式。

二、风能风能是指利用风的动力来产生电能或热能的一种能源形式。

风能的产生是因大气的密度、温度和陆地的地形等因素的影响,风能广泛分布于地球各个角落。

通过风力发电机,我们可以将风能转化为电能。

风能具有无污染、持续性和可再生性强的特点,其发展受到了越来越多国家的重视。

三、水能水能是指利用水流或水位能来产生电能的一种可再生能源。

水能主要包括水轮机和潮汐能两种形式。

通过水轮机,我们可以利用河流、瀑布或水坝储存的水能来发电。

而潮汐能则是利用潮汐的涨落来产生能量。

水能可再生性高,且运转过程中无碳排放,因而备受关注。

四、地热能地热能是指利用地球内部的热能来产生电能或供热的一种能源。

地球内部储存着巨大的热能,通过开发地热资源,我们可以将地热能转化为可利用的能源。

地热能具有稳定、可再生、环保的特点,被广泛应用于供热和发电等领域。

五、生物质能生物质能是指利用植物、动物、微生物等生物体的生物质来产生能源的一种能源形式。

生物质能可用于发电、供热和燃料等方面。

利用生物质能的方式包括生物质发电、生物质燃料和生物质颗粒等。

生物质能的利用可以减少化石能源的使用,同时对环境也更加友好。

综上所述,地球上存在着丰富的可再生能源资源,这些能源不仅具有可再生性强、环保无污染等优点,还能帮助解决能源危机和环境问题。

太阳能光伏科普知识

太阳能光伏科普知识

太阳能光伏科普知识1、太阳能电池发电原理:太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。

能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。

它们的发电原理基本相同,现已晶体硅为例描述光发电过程。

P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。

如图1所示。

用文字图描述如下:当光线照射太阳电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。

这个过程的的实质是:光子能量转换成电能的过程。

2、晶体硅太阳电池的制作过程:"硅"是我们这个星球上储藏最丰富的材料之一。

自从上个世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后,它几乎改变了一切,甚至人类的思维,20世纪末,我们的生活中处处可见"硅"的身影和作用,晶体硅太阳电池是近15年来形成产业化最快的。

生产过程大致可分为五个步骤:a)提纯过程 b)拉棒过程 c)切片过程 d)制电池过程 e)封装过程. 如下图所示:3、太阳电池的应用: 上世纪60年代,科学家们就已经将太阳电池应用于空间技术-----通信卫星供电,上世纪末,在人类不断自我反省的过程中,对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切,不仅在空间应用,在众多领域中也大显身手。

如:太阳能庭院灯,太阳能发电户用系统,村寨供电的独立系统,光伏水泵(饮水或灌溉),通信电源,石油输油管道阴极保护,光缆通信泵站电源,海水淡化系统,城镇中路标、高速公路路标等。

在世纪之交前后期间,欧美等先进国家光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然村落供电系统纳入发展方向。

太阳电池与建筑系统的结合已经形成产业化趋势。

光伏电源系统的组成:a)a)直流负载系统b)交流负载系统.4、太阳电池基本性质:a)光电转换效率η%:评估太阳电池好坏的重要因素。

太阳能发电 科普知识

太阳能发电 科普知识

太阳能发电:利用太阳能的无穷力量太阳能作为一种绿色、清洁和可再生的能源,受到越来越多人的关注。

它不仅能够为我们提供电力,还可以减少对传统化石燃料的依赖,降低温室气体的排放。

本文将带您一起探索太阳能发电的科普知识。

太阳能发电的原理非常简单。

当太阳光照射到太阳能电池板上时,电池板中的光电效应将光能转换成直流电。

这个过程中,太阳能电池板中的半导体材料会释放出电子,从而形成电流。

这些电子会通过导线传输到我们的电网或电池中,供给我们使用。

太阳能电池板的核心组件是光电二极管,也称为太阳能电池。

它由一层P型半导体和一层N 型半导体构成。

当太阳光照射到P型半导体上时,电子会从P型半导体跃迁到N型半导体中,形成一个电子空穴对。

这个过程中,电子会向N型半导体移动,而电子空穴则向P型半导体移动。

这种移动导致了电荷分离,从而产生了电流。

太阳能发电的优点不仅在于它是一种可再生能源,还在于它的可持续性和环保性。

与化石燃料相比,太阳能发电不会产生任何有害气体,不会对环境造成污染。

此外,太阳能发电系统的维护成本相对较低,一旦安装完毕,几乎不需要额外的费用。

然而,太阳能发电也存在一些挑战。

首先,太阳能发电系统的效率相对较低,尤其在阴天或夜间。

此外,太阳能电池板的制造过程对环境也存在一定影响,需要更多的研究和改进。

为了提高太阳能发电的效率,科学家们正在不断努力。

他们研究新的材料和技术,以提高太阳能电池板的转换效率。

例如,使用晶硅或薄膜太阳能电池板可以提太阳能电池板的效率。

此外,他们还在探索太阳能集热器和反射器等新技术,以增加太阳能的捕捉率。

太阳能发电是未来能源发展的重要方向。

随着技术的进步和成本的降低,太阳能发电将逐渐成为我们日常生活中的主要能源之一。

我们每个人都可以通过安装太阳能发电系统来为环境保护做出贡献。

让我们共同利用太阳能的无穷力量,迈向更加可持续和清洁的未来。

科普知识:太阳能发电原理解析

科普知识:太阳能发电原理解析

科普知识:太阳能发电原理解析1. 介绍太阳能发电的重要性和背景太阳能发电是一种可再生能源,利用太阳辐射转化为电能。

由于其清洁、环保且取之不尽的特点,越来越受到人们的关注和重视。

在本文中,我们将深入探讨太阳能发电的原理及其应用。

2. 太阳光转化为电能的过程太阳光转化为电能主要通过光伏效应实现。

当阳光照射到光伏板(也称为太阳能电池)上时,光子会激发半导体材料中的电子,使其跃迁到导体带中,从而产生一个正向电流。

这个过程可以简单地描述为光子 --> 电子 --> 电流。

3. 光伏效应和太阳能电池结构•光伏效应是指当半导体材料受到光照时,形成固定方向上的自由载流子流动,并生成外部可观测到的直流电。

•太阳能电池通常由多个薄片组成,每个薄片都有多层材料的结构。

其中常用的材料是硅,分为单晶硅、多晶硅和非晶硅。

这些薄片通过电连接形成电池组,并包裹在特殊的玻璃保护层内。

4. 光伏发电系统的组成一个完整的光伏发电系统一般由太阳能板(也称为光伏模块)、逆变器、储能设备和系统监测组件等部分组成。

主要功能包括将太阳能转化为可用电能、将直流电转换为交流电以供家庭或工业使用,并实现功率调节与监测。

5. 太阳能发电的优点和应用领域•清洁环保:太阳能发电过程中不产生二氧化碳等有害物质,对环境污染很小。

•可再生性:太阳能是一种取之不尽的可再生能源,具有长期稳定供应的潜力。

•应用广泛:太阳能发电可以被广泛应用于家庭、工业领域以及农村地区等各个方面。

6. 太阳能发展前景及挑战•前景:随着技术进步和政策支持,太阳能发电的成本逐渐降低,效率不断提高,未来有望成为主流能源之一。

•挑战:现阶段的挑战包括太阳能储存技术、系统效率提高,以及制造过程中对环境可持续性影响的解决等。

7. 结语太阳能发电是一种清洁、可再生的能源形式,具有很大的潜力和发展前景。

我们应该加大研究和利用太阳能的力度,推动可持续发展并减少对传统化石燃料的依赖。

只有这样,我们才能真正实现节约能源、保护环境的目标。

太阳能知识科普

太阳能知识科普

太阳能知识科普
太阳能是指利用太阳辐射能转化成其他形式的能源。

太阳能的利用有很多种方法,其中最常见的是利用太阳能电池板将太阳能转化为电能。

太阳能电池板是由太阳能电池组成的,这些电池能将太阳能转化为直流电。

这些电池板可以被用来为家庭和商业建筑提供电力,也可以用于太空探索等方面。

除了太阳能电池板,太阳能热能也是一种常见的利用方法。

太阳能热能是利用太阳能将物体加热的过程。

这种技术可以用来加热水或空气,为家庭和商业建筑提供暖气和热水。

太阳能的优点是非常明显的。

首先,太阳能是无限的,不像化石燃料那样有限。

其次,太阳能是清洁的,不会产生空气污染和温室气体。

最后,太阳能的成本在不断降低,因此越来越多的人开始考虑使用太阳能。

然而,太阳能也有一些缺点。

首先,太阳能的输出受到天气的影响,如果天气不好,太阳能的输出会降低。

其次,太阳能的成本仍然比一些传统的能源来源高。

最后,太阳能很难储存,因为它只能在白天收集,但是在夜间和阴天时需要使用。

总的来说,太阳能是一种非常有前途的能源形式,它能够为人类提供清洁、可持续的能源。

虽然太阳能的成本和技术仍然需要改进,但是随着时间的推移,太阳能将成为我们主要的能源来源之一。

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非再生能源
非再生能源(英语: Nonrenewable energy)在自然界 中经过亿万年形成,短期内无 法恢复且随着大规模开发利用 ,储量越来越少总有枯竭一天 的能源称之为非再生能源。 非再生能源包括:煤、原油 、天然气、核能等,它们是不 能再生的,用掉一点,便少一 点。

可再生能源
可再生能源(英语: Renewable Energy)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,它们在自然界可以循环 再生。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。
家用太阳能光伏发电原理图

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太阳能光伏发电工程

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太阳能光伏大棚

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湖面太阳能光伏电站

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太阳能汽车

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太阳能电车

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装在船上-太阳能轮船

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装在汽车上:省油!甚至不用油!

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装在飞机上:不用加油就能飞

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太阳能交通灯

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太阳能背包

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地热利用示意图

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太阳能利用

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太阳能工程利用

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风能

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生 物 质 能 源

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03

太阳能光热利用
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太阳能利用

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02
光热利用

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晒谷物

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太 阳 能 热 水 器

34

槽式聚光太阳能热水工程
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太阳能科普知识
刘振波 时间:2017年11月14日星期二

1
目录
CONTENTS
01 02
能源是什么? 可再生能源利用
03
04
太阳能光热利用
太阳能光电利用

2
01

能源是什么?
1.常规能源
2.可再生能源
3
能源的定义:
能源就是向自然界提供能量转化的物质。能源是人类
活动的物质基础。在某种意义上讲,人类社会的发展离
36
04

太阳能光电利用
37
卫星电力供应

38
太阳光照射到一些特殊材料上:会产生电 纯度极高的“ ” 经过特殊加工后 就可以做成:

太阳能电池
• 39
硅石和水晶矿石

40
把矿石冶炼提纯为:99.999999%硅料

41
然后按照一定的生产工艺,制成太阳能电池板

42
用太阳能光伏发电

43
6
能源分类
能源
常规能源
可再生能源
煤 碳
石 油
天 然 气
核 能
太 阳 能
风 能
潮 汐 能
地 热 能
水 能
生 物 质 能

7

8

9

10

11

12

13

14
01
能源树

15
02

可再生能源利用
1.地热能利用 2.太阳能利用 3.风能利用 4.潮汐能利用
16
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。 地球内部的温度高达 7000℃,而在80至100 公英里的深度处,温度 会降至650至1200℃。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。 •
不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世
界,能源的发展,能源和环境,是全世界、全人类共同 关心的问题。

4
人类及万物活动都离不开能源
白天:太阳给了我们光和热 夜晚:各种电灯为我们照明(电能) 孩子们要学习玩耍,每天必须吃饭 – 食物 就是我们的“能源” 汽车、摩托车:要加油才能行驶 – 油也是 一种“能源”
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太阳能机器人

58
简易太阳能电车

59
简易太阳能小船

60
自 制 太 阳 能 飞 机

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太阳能小动物

62

63
太阳能玩具
ห้องสมุดไป่ตู้

64
保护地球
使 用 绿 色 可 再 生 能 源
• 65
未来的能源生活方式?

66

67
谢谢欣赏
THANK YOU FOR WATCHING

68
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