太陽能的知識

【專家解說】：太陽能基本知識

太陽能是最重要的基本能源，生物質(zhì)能、風(fēng)能、潮汐能、水能等都來自太陽能，太陽內(nèi)部進(jìn)行著由氫聚變成氦的原子核反應(yīng)，不停地釋放出巨大的能量，不斷地向宇宙空間輻射能量，這就是太陽能。太陽內(nèi)部的這種核聚變反應(yīng)可以維持很長時間，據(jù)估計約有幾十億至幾百億年，相對于人類的有限生存時間而言，太陽能可以說是取之不盡，用之不竭的。
太陽能的總量很大，我國陸地表面每年接受的太陽能就相當(dāng)于1700億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，但十分分散，能流密度較低，到達(dá)地面的太陽能每平方米只有1000瓦左右。同時，地面上太陽能還受季節(jié)、晝夜、氣候等影響，時陰時晴，時強(qiáng)時弱，具有不穩(wěn)定性。根據(jù)太陽能的特點(diǎn)，必須解決以下四個基本技術(shù)問題，才能有效地加以利用。
1、太陽能采集 2、太陽能轉(zhuǎn)換 3、太陽能貯存 4、太陽能輸運(yùn)
太陽能開發(fā)利用是當(dāng)今國際上一大熱點(diǎn)，經(jīng)過最近20多年的努力，太陽能技術(shù)有了長足進(jìn)步，太陽能利用領(lǐng)域已由生活熱水，建筑采暖等擴(kuò)展到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)許多部門，人們已經(jīng)強(qiáng)烈意識到，一個廣泛利用太陽能和可再生能源的新時代——太陽能時代即將來到。
太陽能利用的基本知識
（1）、太陽的基本結(jié)構(gòu)
太陽能是一個熾熱氣體構(gòu)成的球體，主要由氫和氦組成，其中氫占80%，氦占19%。
（2）、太陽常數(shù)
太陽常數(shù)是指在太陽地球間平均距離外，在地球大氣層以上垂直于太陽光線的平面上，單位面積，單位時間內(nèi)的太陽輻射能的數(shù)值，該數(shù)值是個常數(shù)，一般取1367瓦/米2。（4920千焦/米2時）。
由于通過地球外大氣層吸收反射，太陽光到達(dá)地面的輻射強(qiáng)度大大降低。
（3）、太陽輻射能和到達(dá)地球的太陽能
整個太陽每秒鐘釋放出來的能量是無比巨大的，高達(dá)3.826×1033爾格或37.3×106兆焦，相當(dāng)于每秒鐘燃燒1.28億噸標(biāo)準(zhǔn)煤所放出的能量。
太陽輻射到達(dá)地球陸地表面的能量，大約為17萬億千瓦，僅占到達(dá)地球大氣外層表面總輻射量的10%。即使這樣，它也相當(dāng)目前全世界一年內(nèi)能源總消耗量的3.5萬倍。
（4）、我國的太陽能資源
我國太陽能資源十分豐富，全國有2/3以上的地區(qū)，年輻照總量大于502萬千焦/米2，年日照時數(shù)在2000小時以上。
（5）、太陽能的特點(diǎn)
太陽能的優(yōu)點(diǎn)
太陽能作為一種新能源，它與常規(guī)能源相比有三大優(yōu)點(diǎn)：
第一，它是人類可以利用的最豐富的能源，據(jù)估計，在過去漫長的11億年中，太陽消耗了它本身能量的2%，可以說是取之不盡，用之不竭。
第二，地球上，無論何處都有太陽能，可以就地開發(fā)利用，不存在運(yùn)輸問題，尤其對交通不發(fā)達(dá)的農(nóng)村、海島和邊遠(yuǎn)地區(qū)更具有利用的價值。
第三，太陽能是一種潔凈的能源，在開發(fā)和利用時，不會產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣，也沒有噪音，更不會影響生態(tài)平衡。
太陽能的缺點(diǎn)
太陽能的利用有它的缺點(diǎn)：
第一，能流密度較低，日照較好的，地面上1平方米的面積所接受的能量只有1千瓦左右。往往需要相當(dāng)大的采光集熱面才能滿足使用要求，從而使裝置地面積大，用料多，成本增加。
第二，大氣影響較大，給使用帶來不少困難。
（6）、太陽能利用的技術(shù)領(lǐng)域
人類直接利用太陽能有三大技術(shù)領(lǐng)域，即光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換和光化學(xué)轉(zhuǎn)換，此外，還有儲能技術(shù)。
太陽光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)的產(chǎn)品很多，如熱水器、開水器、干燥器，采暖和制冷，溫室與太陽房，太陽灶和高溫爐，海水淡化裝置、水泵、熱力發(fā)電裝置及太陽能醫(yī)療器具。