太陽能(solar energy),是一種可再生能源。是指太陽的熱輻射能(參見熱能傳播的三種方式:輻射),主要表現(xiàn)就是常說的太陽光線。在現(xiàn)代一般用作發(fā)電或者為熱水器提供能源。
太陽能是太陽內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應過程產(chǎn)生的能量。地球軌道上的平均太陽輻射強度為1,369w/㎡。地球赤道周長為40,076千米,從而可計算出,地球獲得的能量可達173,000TW。在海平面上的標準峰值強度為1kw/m2,地球表面某一點24h的年平均輻射強度為0.20kw/㎡,相當于有102,000TW的能量。
無害:開發(fā)利用太陽能不會污染環(huán)境,它是清潔能源之一,在環(huán)境污染越來越嚴重的今天,這一點是極其寶貴的。:每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當于130萬億噸煤,其總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的大能源。
不穩(wěn)定性:由于受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機因素的影響,所以,到達某一地面的太陽輻照度既是間斷的,又是極不穩(wěn)定的,這給太陽能的大規(guī)模應用增加了難度。為了使太陽能成為連續(xù)、穩(wěn)定的能源,從而終成為能夠與常規(guī)能源相競爭的替代能源,就很好地解決蓄能問題,即把晴朗白天的太陽輻射能盡量貯存起來,以供夜間或陰雨天使用,但蓄能也是太陽能利用中較為薄弱的環(huán)節(jié)之一。
據(jù)記載,人類利用太陽能已有3000多年的歷史。將太陽能作為一種能源和動力加以利用,只有300多年的歷史。真正將太陽能作為“近期急需的補充能源”,“未來能源結(jié)構的基礎”,則是近年的事。20世紀70年代以來,太陽能科技突飛猛進,太陽能利用日新月異。近代太陽能利用歷史可以從1615年法國工程師所羅門·德·考克斯在世界上發(fā)明臺太陽能驅(qū)動的發(fā)動機算起。該發(fā)明是一臺利用太陽能加熱空氣使其膨脹做功而抽水的機器。
(1900~1920年),清立新能源在這一階段,世界上太陽能研究的仍是太陽能動力裝置,但采用的聚光方式多樣化,且開始采用平板集熱器和低沸點工質(zhì),裝置逐漸擴大,大輸出功率達73.64kW,實用目的比較明確,造價仍然很高。建造的典型裝置有:1901年,在美國加州建成一臺太陽能抽水裝置,采用截頭圓錐聚光器,功率:7.36kW;1902~1908年,在美國建造了五套雙循環(huán)太陽能發(fā)動機,采用平板集熱器和低沸點工質(zhì);1913年,在埃及開羅以南建成一臺由5個拋物槽鏡組成的太陽能水泵,每個長62.5m,寬4m,總采光面積達1250m2。
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