太阳能开发及利用

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1、太阳能的开发与利用学院资源与安全工程学院专业班级采矿工程试验1403姓名王维学号0204140307指导老师唐有根中南大学2015年4月16日13摘要随着人口的增长和社会的发展，大量的能源消耗将使世界传统的能源资源趋于枯竭，地球的传统能源已经无法提供人类的能源需求。根据当前已探明储量，石油、天然气、铀、煤分别仅供人类使用至2050、2070、2075、2160年之前。地球上超过50亿年积累的能源，在几十上百年间即将被人类耗尽，能源危机正逐渐蔓延到世界的每个角落，成为经济社会发展的一个瓶颈。全世界都把目光投向了

2、可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。太阳能有着巨大的潜在资源优势，大规模开发利用太阳能将从根本上解决未来世界对能源消费的需求。太阳是地球上的能源的根本，太阳辐射作为一种新能源，无疑是清洁，可持续能源的代表。太阳能是一种不需运输，无污染，最清洁的能源，太阳能作为取之不尽的天然能。照射到地球上的太阳能，达到每秒1.7*104kw,地球上每小时获得的太阳能可满足全年能量的需要。13目录1.太阳能利用概论2.太阳能研究的发展历史3.太阳能利用的基本方式3.1太阳能热利用(1)太阳能

3、热水器(2)太阳能热发电(3)太阳能制冷(4)太阳房3.2太阳能光电利用3.3太阳能光化学(1)太阳能-生物质能转换(2)太阳能制氢(3)光电转换电解水制氢4.参考文献131．太阳能利用概论太阳能有着巨大的潜在资源优势，大规模开发利用太阳能将从根本上解决未来世界对能源消费的需求。而光伏发电则是开发利用太阳能的最有效手段。我国属太阳能资源丰富的国家之一，太阳能辐射总量在3．3×10--8．4×10zJ／(m·a)之间。全国总面积2／3以上地区年日照时数大于2000h，可开发的太阳能资源达21250亿kW，折合标

4、准煤为17000亿t。国际上普遍认为，在长期的能源战略中，太阳能光伏发电在太阳能热发电、风力发电、海洋发电、生物质能发电等许多可再生能源中具有更重要的地位，可以说太阳能产业是一个没有发展尽头的行业，或将撑起人类发展的大梁。当今人类对太阳能的运用已经拓展到了更深更广的领域。世界经济研究所早在十年前就预言光伏是2l世纪高新技术角逐的前列之一。根据欧盟联合研究中心预测，本世纪太阳能将成为人类支柱性能源，其快速发展期在2030年至2050年之间。太阳能行业是一个包括光热、光伏、光电的巨大产业。太阳能的利用方式主要有：

5、光伏发电系统、太阳能聚热系统、太阳能热水器、太阳能取暖和制冷等。太阳能光伏发电技术作为太阳能利用中最具有意义的技术，成为世界各国研究应用的热点，在这一一领域的任何突破和进展，将对人类未来能源的利用产生革命性影响。专家认为，太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替13代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计：2030年，可再生能源在总能源结构中将占30％以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10％以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50％以上，太阳能光伏发

6、电将占总电力的20％以上；21世纪末，可再生能源在能源结构中将占80％以上，太阳能发电将占60％以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。2．太阳能研究的发展历史太阳能科技的发展历史大致可分为以下七个阶段。（1）第一阶段（1900-1920）在这一阶段，世界上太阳能研究的重点仍然是太阳能的动力装置，但采用聚光方式多样化，且开始采用平板集热器和低沸点工质，装置逐渐扩大，最大输出功率达73.64kw，实用目的比较明确，造价仍然很高。建造的典型装置有：1901年，在美国加州建成一

7、台太阳能抽水装置；1902~1908年，在美国建造了五套双循环太阳能发动机，采用平板集热器和低沸点工质；1913年，在埃及开罗以南建成一台有五个抛物槽镜组成的太阳能水泵，每个长62.5m，宽4m,采光面积达1250平方米。（2）第二阶段（1920~1945）在这20多年中，太阳能的研究工作处于低潮，参加研究工作的人数和研究项目大为减少，其原因与矿物材料的大量开发与利用和第二次世界大战有关，而太阳能不能解决当时能源的需要，因此使太阳能的研究工作逐渐受到冷落。（3）第三阶段（1945~1965）在这一阶段，太阳能

8、的研究工作取13得一些重大进展。比较突出的有：1945年，美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳能电池，为光伏发电大规模应用奠定了基础；1955年，以色列泰伯等在第一次国际太阳热科学会议上提出选择性涂层，为高效集热器的发展创造了条件；1952年，法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kw的太阳炉；1960年，在美国佛罗里达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，制冷能力为5冷吨