2008年汕头市年度四校联考物理模拟试题

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1、《浙江省电力结构问题研究》子课题之七浙江太阳能利用对策研究浙能公司《浙江省电力结构问题研究》课题组阳光是人类共同的财富。太阳能是太阳内部进行着剧烈的由氢聚变成氦的核反应，并不断向宇宙空间辐射出巨大的能量。据天文物理学家计算，太阳系还能存在45亿年，大约40分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。相对于有限的人类历史而言，可以说是“取之不尽、用之不竭”的清洁能源。广义上，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能，太阳能是最重要的最基本的可再生能源。地球上太阳能资源，一般以全年总辐射量(千焦／平方米·年)和全年日

2、照总时数表示。地面上的太阳辐射能随时间、地理纬度、气候变化而不同，其中数美国西南部、非洲、澳大利亚、中国西藏、中东等地区的全年总辐射量或日照总时数最大，为世界太阳能资源最丰富的地区。本文研究的范畴是指太阳能的直接转化和利用。一、太阳能利用历史回顾 据记载，人类利用太阳能已有3000多年历史。而将太阳能作为一种能源和动力加以利用，从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯发明世界上第一台太阳能驱动的抽水机算起，只有不到400年的历史。1839年，法国科学家贝克雷尔发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“

3、光生伏打效应”，简称“光伏效应”。此后，世界上又研制成多台太阳能动力装置，几乎全部采用聚光方式，发动机功率不大，价格昂贵，实用价值不大。20世纪以来，太阳能利用历史大体可分为七个阶段：1、第一阶段(1900-1920)：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，开始采用平板集热器和低沸点工质，装置逐渐扩大，实用目的明确，造价很高。典型装置有：1901年，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7.36千瓦；1902-1908年，美国建造了5套双循环太阳能发动机，采用平板集热器和低沸点工质；191

4、3年，埃及建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵，每个长62.5米，宽4米，总采光面积达1250平方米。152、第二阶段（1921-1945）：处于低潮，参加研究工作的人数和研究项目大为减少，主要原因是矿物燃料的大量开发利用和第二次世界大战的影响。3、第三阶段（1946-1965）：成立太阳能学术组织，举办学术交流和展览会，加强了太阳能基础理论和基础材料的研究，再次兴起太阳能研究热潮。20世纪50年代，太阳能利用领域出现了两项重大技术突破：1954年，美国贝尔实验室研制出6％的实用型单晶硅电池；1955年，以色列泰伯提出选择性吸

5、收表面概念和理论并研制成功选择性太阳吸收涂层。这两项技术的突破，为太阳能利用进入现代发展时期奠定了技术基础，是太阳能利用进入现代发展时期的划时代标志，也是人类能源技术又一次变革的技术基础。1958年，太阳能电池就被装载到美国发射的人造卫星上。1960年，美国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。4、第四阶段(1966-1972）：停滞不前。主要原因是太阳能利用技术处于成长阶段，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。5、第五阶段（1973-1980）：随着“能源危机”

6、的发生，世界上又一次兴起了开发利用太阳能的热潮，处于前所未有的大发展时期。1973年，美国制定了阳光发电计划，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。1974年，日本公布了“阳光计划”，其中有太阳房、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项目。6、第六阶段（1981-1991）：开始落潮，逐渐进入低谷。许多国家相继大幅度削减研究经费，其中美国最为突出。主要原因是：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

7、的目标没有实现，以致动摇了利用太阳能的信心；核电发展较快，也抑制了太阳能的发展。7、第七阶段（1992年至今）：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。1992年联合国在巴西召开“世界环境与发展大会”，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，把环境与发展纳入统一的框架，确立了可持续发展的模式。1996年，联合国在津巴布韦召开“世界太阳能高峰会议”，讨论了《世界太阳能10年行动计划（1996-2005）》、《国际太阳能公约》15、《世界太阳能战

8、略规划》等，发表了《哈拉雷太阳能与持续发展宣言》。这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。二、世界太阳能利用现状和趋势开发利用太阳能已经成为国际社会的一大主题和共同行动，成为各国可持续发展战略的重要内容。目前，太阳