太阳能资源的开发与利用 文档
太阳能的开发和利用
太阳能开发利用概述——39055217 王占鳌摘要：能源是人类生存和发展的物质基础，随着矿物能源的逐渐匮乏和环境污染的日益严重，新能源的开发利用越来越引起人们的重视。
太阳能是一种清洁的自然再生能源，取之不尽，用之不竭。
开发和利用太阳能，既不会出现大气的污染，也不会影响自然界的生态平衡，而且只要阳光所及的地方，都有太阳能可以利用，太阳能以其长久性、再生性、无污染等优点备受人们的青睐。
可以预见，在未来的发展中，太阳能将会成为最重要的能源之一。
本文将介绍太阳能的特点及其利用技术当前的现状，以及我国对太阳能的开发和利用。
关键词：太阳能；利用；发展前景；社会意义一．引言新能源是21世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术之一，人类将面临现实社会经济和社会可持续发展的重大挑战。
世界经济的快速发展，对能源需求逐年增长，而地球上以石油和煤炭为主的矿物资源日渐枯竭，能源已成为制约各国经济社会发展的瓶颈。
因为能源争抢，本世纪已爆发多次地区冲突或大规模战争。
同时，化石燃料的燃烧，致使每年有数十万吨硫的碳、氮、硫及其化合物的有害气体排放到大气环境中，使部分地区的环境遭到严重污染，直接影响居民的身体健康和生活质量；形成的酸雨对土地资源和水资源都造成了极大的破坏。
矿石燃料燃烧所产生的二氧化碳排放至大气中，造成温室效应，引起全球气候变化，致使臭氧层出现大面积的空洞。
随着人类社会的发展，人类对生活品质的要求日益增高，改善生态环境的呼声也越来越高，开发利用无污染的新能源，对促进社会文明与进步，发展经济以及改善人民生活具有重大的意义。
由此不难看出，太阳能作为一种清洁、高效和永不衰竭的新能源，如何实现其全面利用正必将成为世界各国可持续发展战略的重要内容。
二．太阳能的特点第一，总量巨大。
据估算，地球每年接收的太阳能总量为181010kW·h，相当于14桶原油，是探明原油储量的近千倍，是世界年耗总能量的510一万余倍。
第二，容易获取和利用。
攀枝花市太阳能光热资源开发和利用的必要性分析
太阳能绿色环保，它既是一次能源，又是可再生能源，取之不尽，用之不竭，对环境无任何污染，是最重要的可再生能源。
攀枝花市太阳能光热资源异常丰富，在我国仅次于西藏拉萨，如何有效的开发和利用，是攀枝花市目前急需解决的重要课题。
以下本文就攀枝花市太阳能光热资源的分布概况和加强太阳能光热资源开发和利用的必要性进行了初步分析。
一、攀枝花市太阳能光热资源概况攀枝花市位于祖国的西南边陲，跨“云贵高原”西南部，属于南亚热带季风气候，常年平均气温20C左右，年总辐射量高，年日照时数长，无霜期超过300天以上，具有丰富的太阳能光热资源，是我国太阳能开发利用最为理想的地区之一。
1、攀枝花市太阳总辐射状况根据攀枝花市1992—2000年9年的气象资料统计分析，如表一所示，攀枝花市年太阳辐射总量绝对值高，年平均值为530642千卡/平方米，年度波动幅度较小。
表一攀枝花市1992—2000年太阳辐射总量表单位：千卡/平方米地区 1992年1993年1994年1995年1996年1997年1998年1999年2000年平均攀枝花577573 606576 622084 58694 606484 598886 559380 606152 539249 5306422、日照时数攀枝花市年月日照时数如表二所示，年平均日照时数2360—2709小时，其季节变化规律为春季、夏季和冬季日照时数值相对较高，秋季日照时数值相对较低。
表二攀枝花市累年各月日照时数表单位：h地区 1 月2月3月4月5月6月7月8月9月10 月11 月12 月全年炳草岗 249.7234 291.3 302.3162.9188 240.8 193 131.6176.8 152.4210.52523.5仁和211.9200.7 271.9294 131.1169.2 246.3 192 127.3177.8 164 246.52432.7米易236.6214.6 269.2291.5157.8166.4 212.6 136.1119.3154.4 147 205.62284.1盐边253 220 232 259.6 118.7100.9 190.5 142.8110.2155.3 161.3234 2178.33、气温如表三所示，攀枝花市年平均气温19.2—20.3C之间，气温冬季低、春夏高。
青海省太阳能资源的开发利用
面的研究是大幅度降低太阳电池成本并提高电池效
到电站在运行期内的正常可靠运行。主要有以下几
率的希望所在。太阳电池所用硅材料的发展必须得
点：出台行之有效的政策、法规，明确项目业主；建
到足够的重视，要积极开展太阳能级硅材料的最佳
立合理、高效、可行的管理机构。
（转３４页）
万方数据
——乜卜—————————————～
青海省内目前具有规模化的太阳能户用电源产 品组装生产企业近２０家，这些企业直接设立的国内 产品营销网点逾２００个，一些产品远销尼泊尔、乌 兹别克斯坦等国家。这些企业虽属新能源产业而且 发展情况良好，但与国外及国内个别省份相比，青 海省内仍无优惠政策促进它们发展壮大。
三青海省光伏发电产业存在的问题 １技术瓶颈已经成为制约青海省整个光伏产业
发电并网系统，为大规模太阳电池的推广和应用提
急应尽快寻找解决问题的方法。
供经验，更好地促进该省光伏产业的稳定发展【４】。
４青海省光伏发电产业存在的其他问题
通过以上的比较分析我们认识到：非晶硅薄膜
青海省地广人稀，许多边远地区的农牧民居住 分敖，电网无法延伸，解决广大农牧民生活用电问
太阳能发电技术虽然刚刚起步，但人们的投资热情 已经显现出它的巨大优势，非晶硅技术必将代替多
题仍然任务艰巨。青海省目前并网发电发展较落后，
晶硅技术而成为主流技术。随着非晶硅技术的不断
目前全省仅一座并网电站，并且处于试运行阶段，
进步以及煤炭石油资源的日益枯竭，非晶硅薄膜太
青海省并网发电事业还有很长的路要走。另外从与
阳能技术必将成为常规技术而普及。我们只有抓住
国内光伏发电产业发展较快省份的比较中不难看出，
（３）对常规电网延伸的影响。国家加大了农村电
太阳能资源的开发与利用 文档
太阳能的应用及开发潜能随着经济的不断发展，人们对能源的需求也在不断的加强。
人们为了争夺能源而进行着斗争，战争也随之而产生，使很多国家生灵涂炭。
同时，大量煤炭、石油等不可再生资源的开发及使用，不仅破坏了地球的内在结构，还在破坏着地球外部的大气中各种元素的含量，使得原本保持平衡的大气含量失衡，各种问题也随之而来，人类的生存环境受到严重威胁。
为了经济的可持续发展，能源的可持续应用，对新型可再生能源的开发及利用成为亟不可待的问题。
太阳能既是一次能源，又是可再生能源。
它的资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染，是很有开发潜力的能源。
现在中部地区较为普及的太阳能利用设备是太阳能热水器。
太阳能热水器方便了人们对热水的需求，节省了对电力及煤炭的经济消耗，尤其是在城镇农村较为普及。
但是，太阳能热水器也有着其不便的方面。
由于热水器无法把太阳能储存下来，所以只有在有阳光且阳光达到一定程度时才能使用，因此在阳光较为缺乏的季节及地区，太阳能热水器的利用受到限制，例如，在冬季，太阳能热水器基本上成了摆设品，另外，在阴天下雨的时候，热水器也无法使用。
在太阳能丰富的地区，也有一定的装备利用太阳能加热煮饭，这同样节省了对电能及其它能源的经济消耗，但这往往带来不便。
首先是对太阳能多少的要求和对设备接受阳光面积的要求，因为太阳能越多，对阳光的接受面越大，太阳能转化的热能才会更多，要把饭煮熟必须达到很高的热度，所以，设备的面积往往很大，对做饭带来不便；其次还是因季节、天气造成的太阳能不足，使设备无法使用带来不便。
因此这种设备并未推广。
以上都是太阳能转化为热能的应用，而且都存在着严重的局限性，就是无法对太阳能进行存储。
如果能把太阳能储存下来，那即使没有太阳的情况下一样可以使用，这不是更好吗？把太阳能转化为电能就是现在政府、科学家对太阳能使用的努力的方向。
太阳能电池就是一种把太阳能转化为固定的电能的一种设备。
太阳能电池有两种实现方式：晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。
太阳能技术的开发与利用
能屋顶计 划” 其 目标 是 到 ２ １ 将在 １０万 个屋 ， ０ ０年 ０ 顶 或建筑 物其他可 能 的部 位安装太 阳能系统 。 目前 ， 国上 海 、 我 杭州 、 疆等 地 也 在积 极落 实 新 国务 院节 能减 排 战略 部署— —财 政部 、 房 和城 乡 住 建设部提 出 的“ 阳能屋 顶计 划 ” 以加 快 太 阳能光 太 ， 电技术 在城 乡建筑 领域 的应 用 。我 国“ 阳能 屋顶 太
也 比较 小 ， 的建 造 成本 是 光 电转换 式 太 阳能 发 电 它
装置 的 １３ ／。
阳能 ， 然后 以微波 或 激光 束 的形 式 传 回地球 。太 空
中的太 阳能 要 比地球 上 至 少强 ５倍 ， １座 太空 太 阳
３ 透 明太 阳 能 电池
美 国马 萨诸 塞 州 洛 厄 尔 市太 阳能 电池 制造 商 ｋｎ ｒａ 司研发 成功 了 由有机 聚 合 物 薄层 和 透 明 ｏａｋ 公 电极组成 的透 明太 阳能 电池 ， 突破 了传统 的 硅 电 它 池遮挡住 太多光 线而无法将 可见 光线转化 成能量 的 缺陷 ， 而且 这种 电池 可 以采用 塑 料 薄膜 印刷 方 式 制
２ 反 光 型太 阳能 发 电装 置
最 近 ， 大利 国 家科研 委 员会佛 罗 伦 萨应用 光 意 学 研究 院研制 成 功一 个 名 为 “ 旋转 镜 面 集 光 电 站 ”
的太 阳能 发 电 装 置 ， 在 佛 罗 伦 萨 附 近 的 山丘 上 并 建成 。
计划” 内容包括 ： 推进 光 电建筑 应用 示 范 ， 动 国 内 启
庭 的 日常用 电。Ｐ ２ Ｓ０是 由 １ ห้องสมุดไป่ตู้ ５块 反光 镜组 成 的阵 ２
新能源开发及太阳能利用方案
新能源开发及太阳能利用方案引言随着人们对环境问题的日益关注，新能源的开发和利用变得越来越重要。
其中，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，具有巨大的潜力。
本文将介绍新能源开发的重要性，并探讨太阳能的利用方案。
新能源开发的重要性1. 环保：新能源的开发可以减少对传统能源的依赖，减少对化石燃料的使用，从而减少温室气体排放，保护环境。
2. 可持续发展：传统能源的有限资源面临枯竭的局面，而新能源是可再生的，能够持续供应能源需求，推动社会的可持续发展。
3. 经济效益：新能源开发将带动相关产业的发展，创造就业机会，提升经济增长，促进可持续经济发展。
太阳能的利用方案1. 太阳能电池板：通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，用于供电、发电等用途。
2. 太阳能热水器：利用太阳能的热量，将水加热用于生活、工业等方面，节约能源成本。
3. 太阳能光伏发电：利用太阳能光伏系统将太阳能转化为电能，具有广泛的应用前景，可以为各行业提供清洁能源。
4. 太阳能供暖系统：通过太阳能系统将太阳能转化为热能，用于供暖和空调，减少对传统能源的需求。
结论新能源开发是推动社会可持续发展的重要举措，而太阳能作为一种清洁、可再生的能源，在新能源开发中具有重要的地位。
通过太阳能电池板、太阳能热水器、太阳能光伏发电和太阳能供暖系统等利用方案，我们可以更好地利用太阳能资源，减少对传统能源的需求，保护环境，实现经济和环境的双赢。
大力发展太阳能利用，将为我们的未来提供可持续和可靠的能源解决方案。
> 注意：以上内容是根据当今的信息和普遍观点撰写的。
如有需要，请进一步研究和确认相关资料。
新能源调查报告太阳能的开发与利用
新能源调查报告太阳能的开发与利用一、引言太阳能作为一种洁净、可再生的能源，近几年来得到了广泛的关注和重视。
本次调查报告旨在探究太阳能的开发与利用情况，分析其发展潜力以及未来的应用前景。
二、太阳能的开发状况1.全球太阳资源分布：太阳辐射能量在地球上分布不均，主要受经度、纬度以及地形等因素影响。
地处赤道和低纬度地区的国家和地区太阳能资源较为丰富，如东南亚地区、非洲的撒哈拉沙漠等。
2.太阳能开发技术：目前主要的太阳能开发技术有太阳能光伏发电和太阳热利用两种。
太阳能光伏发电是通过太阳能电池将太阳光转化为电能，广泛应用于户外照明、建筑物电力供应等领域。
太阳热利用则是利用太阳能将太阳光转化为热能，应用于热水供应、太阳能热水器等。
3.全球太阳能发电量：根据国际能源署的数据，截至2024年底，全球太阳能发电装机容量达到了797.8GW，年发电量为2805TWh。
中国是世界上太阳能发电装机容量最大的国家，其发电量占全球太阳能发电量的30%以上。
三、太阳能的利用情况1.太阳能供热：太阳能供热主要应用于民用和工业领域。
在民用领域，太阳能热水器被广泛使用，特别是在地处阳光资源丰富的地区。
在工业领域，太阳能热利用主要应用于工业加热、蒸汽发生器等。
2.太阳能发电：太阳能光伏发电是目前最为常见和成熟的太阳能利用方式。
除了应用于家庭和商业建筑的发电设备外，大规模的太阳能发电站也在全球范围内建设。
中国、美国、德国等国家是太阳能发电容量最大的国家。
3.太阳能应用：除了供热和发电外，太阳能在其他领域的应用也逐渐增加。
例如，太阳能用于灌溉系统、农业温室和太阳能车充电桩等。
四、太阳能开发与利用面临的挑战1.高成本：太阳能设备和系统的投资成本较高，使得太阳能的普及程度受到限制。
尽管太阳能技术成本逐渐下降，但仍需进一步降低。
2.储能问题：太阳能发电主要依赖于阳光的供给，夜间和阴雨天气会导致发电效率下降。
因此，储能技术的发展是太阳能发电面临的重要挑战之一3.建设限制：太阳能开发需要大面积的光伏组件安装，受到土地、环境、政策等方面的限制，导致开发进度受限。
太阳能的开发和利用
太阳房
太阳房是利用太阳能采暖和降温的房子。是一种既可 取暖发电，又可去湿降温、通风换气的节能环保住宅。太 阳房分为主动式和被动式两类。
1938年世界上第一幢主动式太阳房由美国麻省理工学 院建成。它是一种能够控制的采暖方式，用集热器、贮热 装置、管道、风机、水泵等设备“主动”收集、储存和输 配太阳能。因此这种太阳房的造价较高。但是室温能主动 控制，使用也很适宜。
图1
图2
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太阳光热利用的基本形式
太阳能集热发电 太阳能空调与制冷
太阳能供暖 太阳能材料加工
太阳光热利用
8
太阳能集热发电
太阳能集热发电
利用集热器把太 阳辐射热能集中 起来给水加热产 生蒸汽，然后通 过汽轮机、发电 机来发电。
三种基本形式 塔式太阳能热发电 槽式太阳能热发电 碟式太阳能热发电
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太阳能集热发电系统图
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太阳能利用未来设想
太空电站
把一座太阳能发 电站送到离地面36000 千米的静止轨道上去， 在那里，无数巨大的 太阳能电池板把阳光 转变为电流，然后将 集中起来的电流转变 为微波送给地面的一 个接收天线，再将微 波转换成电流供用户 使用。
46
LOGO
47
4 太阳能利用未来设想举例
6
太阳光热的定义
❖ 一.定义
▪ 太阳能光热是指太阳辐射的热能
集热器：组成各种太阳能热利用系统的关键部件，吸收太阳辐射并将 产生的热能传递到传热介质的装置。
集热器的分类： 按集热器内是否有真空空间分为：平板型集热器、真空管集热器 按进入采光口的太阳辐射是否改变方向分：聚光型集热器、非聚光型 集热器
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塔式太阳能热发电系统原理图
24
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太阳能的应用及开发潜能
随着经济的不断发展，人们对能源的需求也在不断的加强。
人们为了争夺能源而进行着斗争，战争也随之而产生，使很多国家生灵涂炭。
同时，大量煤炭、石油等不可再生资源的开发及使用，不仅破坏了地球的内在结构，还在破坏着地球外部的大气中各种元素的含量，使得原本保持平衡的大气含量失衡，各种问题也随之而来，人类的生存环境受到严重威胁。
为了经济的可持续发展，能源的可持续应用，对新型可再生能源的开发及利用成为亟不可待的问题。
太阳能既是一次能源，又是可再生能源。
它的资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染，是很有开发潜力的能源。
现在中部地区较为普及的太阳能利用设备是太阳能热水器。
太阳能热水器方便了人们对热水的需求，节省了对电力及煤炭的经济消耗，尤其是在城镇农村较为普及。
但是，太阳能热水器也有着其不便的方面。
由于热水器无法把太阳能储存下来，所以只有在有阳光且阳光达到一定程度时才能使用，因此在阳光较为缺乏的季节及地区，太阳能热水器的利用受到限制，例如，在冬季，太阳能热水器基本上成了摆设品，另外，在阴天下雨的时候，热水器也无法使用。
在太阳能丰富的地区，也有一定的装备利用太阳能加热煮饭，这同样节省了对电能及其它能源的经济消耗，但这往往带来不便。
首先是对太阳能多少的要求和对设备接受阳光面积的要求，因为太阳能越多，对阳光的接受面越大，太阳能转化的热能才会更多，要把饭煮熟必须达到很高的热度，所以，设备的面积往往很大，对做饭带来不便；其次还是因季节、天气造成的太阳能不足，使设备无法使用带来不便。
因此这种设备并未推广。
以上都是太阳能转化为热能的应用，而且都存在着严重的局限性，就是无法对太阳能进行存储。
如果能把太阳能储存下来，那即使没有太阳的情况下一样可以使用，这不是更好吗？把太阳能转化为电能就是现在政府、科学家对太阳能使用的努力的方向。
太阳能电池就是一种把太阳能转化为固定的电能的一种设备。
太阳能电池有两种实现方式：晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。
前者的转换效率高，最高能达到15％，但成本高，价格也相对较高。
目前对这种技术的改进主要集中在提高转换效率上，包括汇聚光线、增加光在玻璃中的折射次数等等。
后者的转换效率相对较低，一般不超过10％，但成本低、价格低。
薄膜太阳能电池弱光性好，在早晚光线弱的情况下，发电效果优于晶硅电池，与建筑外墙相结合，未来的发展不可限量。
业界一致认为，由于硅材料的限制，薄膜是发展方向。
因此越来越多的企业聚集到薄膜太阳能电池的旗下。
其实利用太阳能电池发电只是太阳能发电的一种方法。
通过汇集太阳辐射的能量加热水或空气从而产生动力推动叶轮机发电，这类技术虽然占地面积大、电力运输成本高，但技术含量较低、使用寿命长，转化率也能够令人满意，很适合在辐射强烈而人烟稀少的地方开展。
而染料敏化电池，模拟植物叶绿体的光合作用，利用新型材料替代硅，其光电转化率最高达到11％，而成本仅为硅电池板的十分之一。
由于煤炭燃烧造成的大气污染以及煤炭资源的有限性，我国二十世纪70年代开始引进太阳电池生产线，目前主要应用于通信系统和边缘无电县、无电乡村、无电岛屿等边缘偏僻无电地区，成效显著。
家用光伏电源在青海、内蒙古、新疆、甘肃、宁夏、西藏以及辽宁、吉林、河北、海南、四川等地广泛使用，据不完全
统计，至今全国已累计推广家用光伏电源约15万台，光伏电池总功率约达 2.9 MW.
我国总的太阳能分布很广，对太阳能的利用提供有利条件。
我国西部地区是世界上最大、地势最高的自然地理单元，也是世界上最丰富的太阳能资源地区之一，尤其是西藏地区空气稀薄，透明度高，年日照时间长达1600—3400小时之间，每天日照6小时以上平均天数在275—330天之间，辐射强度大，年均辐射总量7000兆焦耳/平方米，地域呈东向西递增分布，年变化呈峰型，资源优势得天独厚，应用前景十分广阔。
虽然如此，对太阳能转化电能的利用仍具有很大的挑战性。
首先是成本高，转换效率低。
以燃煤发电成本为1，则小水电发电成本约为煤电的1.2倍，风力发电成本是煤电的1.7倍，光伏发电为煤电的11—18倍！当然也就是风力发电的10倍！仅前阶段1000W的光伏系统，在每瓦硅片价不超过50元的条件下，千瓦系统总成本市场价为15万元。
而太阳能发电转化效率仅为12%—14%，全世界还没有谁能突破这个数字。
其次是对太阳能资源的要求。
我国太阳能总资源较为丰富，但是分布却不均匀。
我国太阳能资源丰富地区包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部和西藏西部、内蒙古南部等地，但这些地区人口稀少、地域偏僻、经济落后，在这些地区大规模开发太阳能，成本无疑会大大增加。
还有就是生产过程中的高能耗、高污染。
多晶硅早制造过程中产生的四氯化硅是一种剧毒污染物，大量的废弃蓄电池，将会形成新的污染。
而且在制造过程中会消耗大量的电，属高能消耗。
另外就是缺乏自主创新能力。
大量的关键技术与设备都是依靠从国外引进，光伏并网发电系统、控制器、逆变器、蓄电池等都与国外先进设备存在差距。
诸如此外，太阳能的开发与推广应用还存在着更多的挑战，但是我国并有更多的国家依然在加大力度开发太阳能资源。
相信在不久的将来，全世界将会有更多的人使用这清洁、无污染的能源。