太阳能

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西班牙的集光式史特林引擎試圖不用高價太陽能電池來達成經濟規模發電
美國加州陽光充沛,適合利用太陽能發電。圖中乃美國加州一座於樓頂安裝了太陽能電池板用作供電的洗衣房。
太陽能污水廠

太阳能一般是指太阳光辐射能量,在現代一般用作發電。

自地球形成生物就主要以太陽提供的熱和光生存,而自古人類也懂得以陽光曬乾物件,並作為保存食物的方法,如制鹽和曬咸魚等。但在化石燃料減少下,才有意把太陽能進一步發展。

太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能化学能,水的势能等等。

利用太阳能的方法主要有:

  • 使用太阳能电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能
  • 利用便宜的鏡子將陽光反射至昂貴高效能太陽能電池(但需要注意散熱),可以減低發電成本
  • 使用太阳能热水器,利用太阳光的热量把水加热
  • 利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电
  • 利用太陽能的熱量來驅動斯特林發動機
  • 利用太陽能加熱鹽類,再用鹽類儲存的熱量發電(在夜間仍會繼續發電)
  • 利用太阳光的光能中的粒子打擊太阳能板發電
  • 利用太阳能进行海水淡化
  • 太空太陽能轉換電能儲存,輸送到地面電能接收站,訊號接收站
  • 根據環境與環境太陽日照的長短強弱,可移動式和固定式太陽能利用網
  • 太陽能運輸(汽車、船、飛機...等)、太陽能公共設施(路燈、紅綠燈、招牌...等)、建築整合太陽能(房屋、廠房、電廠、水廠...等)
  • 太陽能裝置,例如:太陽能計算機、太陽能背包、太陽能檯燈、太陽能手電筒...等各式太陽能應用與裝置

现在,太阳能的利用还不很普及,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳电池在为人造卫星提供能源方面得到了很好的应用。

目前,全球最大的屋頂太陽能面板系統位於德國南部比茲塔特Buerstadt),面積為四萬平方公尺,每年的發電量為450萬千瓦时

日本為了達成京都議定書二氧化碳減量要求,全日本都普設太陽能光電板,位於日本中部的長野縣飯田市,居民在屋頂設置太陽能光電板的比率甚至達2%,堪稱日本第一。而在中國的江蘇睢寧,太陽能利用率更達到95%,可謂全中國第一。

目录

[编辑] 光电转换

光电转换又称太陽能光伏。太阳能板是一種暴露在陽光下便會產生直流電的發電裝置,由幾乎全部以半導體物料(例如矽)製成的薄身固體太阳能电池組成。由於沒有活動的部分,故可以長時間操作而不會導致任何損耗。簡單的光伏電池可為手錶計算機提供能源,較大的光伏系統可為房屋照明,並為電網供電。

太阳能板可以製成不同形狀,而又可連接,以產生更多電力。近年,天台建築物表面开始使用光伏板組件,被用作窗戶天窗或遮蔽裝置的一部分,這些光伏設施通常被稱為附設於建築物的光伏系統。

[编辑] 光热转换

美國油式太陽能集熱陣列,由於不使用高價太陽能光伏而純粹採用鏡面集熱反成為最先達到經濟規模的太陽電廠,量產後成本還能再降低

現代的太陽能科技可以將陽光聚合,並運用其能量產生熱水、蒸汽和電力。集熱式太陽能(Solar Thermal)。原理是將鏡子反射的太陽光,聚焦在一條叫接收器的玻璃管上,而該中空的玻璃管可以讓油流過。從鏡子反映的太陽光會令管子內的油升溫,產生蒸氣,再由蒸氣推動煱輪機發電。[1]除了運用適當的科技來收集太陽能外,建築物亦可利用太陽的光和熱能,方法是在設計時加入合適的裝備,例如巨型的向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽熱力的建築材料。在適當地點,太陽能的長期使用成本已經接近甚至低於傳統的化石燃料。

[编辑] 太陽能的優點

在光照充足的地區(例如:太空向陽區、海洋、海岸、空曠岩地...),太陽能的供應源源不斷,生產過程不會產生環境污染,又不會消耗其他地球資源或導致地球溫室效應。太陽能能源取自於太陽,來源源源不絕,太陽能為良好能源如同水力或風力,各處皆積極發展太陽能。

太陽能設施可採取立體式設施,如同風能設施,可保護許多陸地和生態。

太阳能电池组件还可以安装在建筑物上,称为光电一体化建筑, 这样太阳能电池板不仅可以在有阳光的时候产生电力, 还能起到隔热的作用, 可以有效降低建物内部的温度,降低建筑能耗.

[编辑] 太陽能的缺點

目前利用太陽能的各種技術都具有成本很高的缺點,因此首期資本投資不菲。

除此之外,在許多陰雨綿綿的地區、或是日照短的,很難完全靠太陽能供應,投資報酬率較低。另外,除非有大量的太陽能板或更成熟的太陽能技術,不然目前仍然難以產生大量電源供給使用是其缺點。

除此之外,太陽能板壽命有限。大約是10-20年。而製作時所需使用的大量矽、鍺、硼可能會造成其他方面的污染,得先做好事先的管控處理。

[编辑] 世界各國對太陽能的政策

[编辑] 澳洲

[编辑] 西班牙

[编辑] 美國

[编辑] 中國大陸

[编辑] 台灣地區

[编辑] 相關條目

[编辑] 參考文獻

  1. ^ Martin LaMonica(2008年5月26日).Big solar: Utility-scale power plants arise.cnet news.

[编辑] 外部链接

http://zh.wikisource.org/wiki/太陽光電發電示範系統設置補助辦法
http://zh.wikisource.org/wiki/太陽能熱水系統推廣獎勵辦法

[编辑] 相關期刊論文

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