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遨游科学王国1——太阳能
作者(来源):五(2)    发布时间:2011-09-06

太阳能介绍

太阳内部高温核聚变反应所释放的辐射能。太阳向宇宙空间发射的辐射功率位38×10^23kW的辐射值,其中20亿分之一到达地球大气层。到达地球大气层的太阳能,30%被大气层反射,23%被大气层吸收,其余的到达地球表面,其功率为8×10^13kW

  20世纪以来,随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,对能源的需求量不断增长。化石能源资源的有限性,以及他们在燃烧过程中对全球气候和环境所产生的影响日益为人们所关注。从资源、环境、 社会发展的需求看,开发和利用新能源和可再生能源是必然的趋势。在新能源和可再生能源家族中,太阳能成为最引人注目,开展研究工作最多,应用最广的成员。一般认为太阳能是源自氦核的聚合反应。

太阳幅射能穿越大气层,因受到吸收、散射及反射的作用,故能够直接到达地表的太阳幅射能仅存三分之一,又其中70%是照射在海洋上,于是仅剩下约1.5×10^17千瓦.小时,数值约为美国1978年所消费能6000倍。未被吸收或散射而能够直达地表的太阳幅射能称为「直接」幅射能;而被散射的幅射能,则称为「漫射」(diffuse)幅射能,地表上各点的总太阳幅射能即为直接和漫射幅射能二者的总和。
     

太阳能利用

太阳能是一种清洁的可再生的巨大能源,就目前来看太阳能利用途径可分为三种:

  一、通过光热转换,把太阳光转换成热能加以利用。例如在生活中用的太阳房、太阳热水器、太阳灶……。在工农业上用的太阳能干燥、太阳能冶炼、太阳能砼养生,太阳能溶解沥青等。

  二、光电转换:把太阳光转换成电能加以利用,目前常用的有单晶硅、多晶硅、非晶硅光伏发电等。

  三、光合作用:即太阳能的生物转化,通过生物的光合作用,把太阳光转化成生物质能贮存起来。地球上每个绿叶都是一个太阳能集热器,它的面积远远超过其它形式的太阳能集热器面积。人常说万物生长靠太阳,但是目前地球上所有生物所利用的太阳能,还不到投射到地球表面的太阳能的0.023%(40×108千瓦),通过光合作用,进入生物系统。人类如果通过对光合作用的研究,提高对太阳能利用的0.02%,人类的食物将会又增加一倍,所以说,太阳能的潜力是很大的,是人类最持久的未来的现实能源。
      

太阳能优点

太阳能作为一种新能源,它与常规能源相比有三大特点:

  第一:它是人类可以利用的最丰富的能源。据估计,在过去漫长的11亿年中,太阳消耗了它本身能量的2%。今后足以供给地球人类,使用几十亿年,真是取之不尽,用之不竭。

  第二:地球上,无论何处都有太阳能,可以就地开发利用,不存在运输问题,尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。

  第三:太阳能是一种洁净的能源。在开发利用时,不会产生废渣、废水、废气、也没有噪音,更不会影响生态平衡。绝对不会造成污染和公害。

      

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