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2025-06-13 04:27 本頁面
【正文】 境與發(fā)展宣言》、《21世紀(jì)議程》等一系列重要文件，把環(huán)境與發(fā)展納入統(tǒng)一的框架，確立了可持續(xù)發(fā)展的模式。這次會議之后，世界各國加強了清潔能源技術(shù)的開發(fā)，將利用太陽能與環(huán)境保護結(jié)合在一起，使太陽能利用工作走出低谷，逐漸得到加強。世界環(huán)保大會之后，我國政府對環(huán)境與發(fā)展十分重視，提出10條對策和措施，明確要“因地制宜地開發(fā)和推廣太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能等清潔能源”，制定了《中?1世紀(jì)議程》，進一步明確了太陽能重點發(fā)展項目。1992年以后，世界太陽能利用又進入一個發(fā)展期，太陽能利用與世界可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護緊密結(jié)合；太陽能發(fā)展目標(biāo)明確，重點突出，措施得力；在加大太陽能研究開發(fā)力度的同時，注意科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，發(fā)展太陽能產(chǎn)業(yè)，加速商業(yè)化進程，擴大太陽能利用領(lǐng)域和規(guī)模，經(jīng)濟效益逐漸提高；國際太陽能領(lǐng)域的合作空前活躍。(二)通過以上回顧可知，在本世紀(jì)100年間太陽能發(fā)展道路并不平坦。太陽能利用的發(fā)展歷程與煤、石油等完全不同，人們對其認(rèn)識差別大，反復(fù)多，發(fā)展時間長。這一方面說明太陽能開發(fā)難度大，短時間內(nèi)很難實現(xiàn)大規(guī)模利用；另一方面也說明太陽能利用還受礦物能源供應(yīng)、政治、戰(zhàn)爭等因素影響，發(fā)展道路曲折。但從總體來看20世紀(jì)取得的太陽能科技進步仍比以往任何一個世紀(jì)都快。三、太陽能利用背景從工業(yè)革命開始，人類進入了工業(yè)社會以來，機器大生產(chǎn)使得能源逐漸成為了人類社會存在與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。在過去200 多年里，建立在煤炭、石油、天然氣等化石燃料基礎(chǔ)上的能源體系極大地推動了人類社會的發(fā)展，人類的物質(zhì)生活和精神生活不斷得到豐富。隨著人類社會生產(chǎn)力水平的不斷提高，能源的消費量也在不斷增長。20 世紀(jì)以來世界經(jīng)濟發(fā)展的幾個階段中，能源消費增長狀況如表1 所示。表 1 能源消費增長狀況年份能源消費總量（1011kg 標(biāo)煤）人均占有量（kg 標(biāo)煤/人`年）190049319257961950108019752140從表 1 所列的數(shù)字中可以看出，在1900—1950 的50 年中能源消費量增長了兩倍多，而1950—1975 的25 年間增長了兩倍，可以預(yù)計隨著社會的不斷發(fā)展進步，能源消費量的增長會越來越快。但大規(guī)模使用化石燃料的嚴(yán)重后果也逐漸突現(xiàn)出來：環(huán)境不斷惡化，誘發(fā)國際間的政治經(jīng)濟糾紛，資源的日益枯竭。從長遠來看，化石燃料在人類的時間尺度上屬于不可再生資源，用一點少一點，而目前預(yù)測全球已探明的石油儲量能用到2020 年，天然氣總儲量也只能夠維持到比石油晚一二十年開采完畢，即使儲量豐富的煤炭資源也只能維持二三百年。為使得化石燃料等不可再生資源得到更充分、持久的利用，尋找能夠替代傳統(tǒng)能源的新能源成為進入21 世紀(jì)的人類的首要任務(wù)。新能源應(yīng)該具有清潔、高效、廣闊的發(fā)展前景等特點，太陽能、風(fēng)能、生物能、海洋能、低熱能等新形式的能源正是憑借這些特點逐漸進入人們的視野，而其中太陽能又以自身優(yōu)勢在新能源開發(fā)中獨樹一幟。四．太陽能特點 第一，總量巨大。到達地球大氣外層的太陽輻照總強度約為174000tw，其中約30％被大氣層反射回外太空，其余到達地表的能量被大氣、陸地、海水、植被等吸收，1024j，這相當(dāng)于全世界2009年全部能源消耗(1020j)的8000倍，也就是說地球表面一小時接收的太陽能足夠人類一年使用。如果排除海洋、森林、冰川等地區(qū)，僅計算適于利用太陽能的陸地面積，大約有600tw的太陽能資源可用，1022j，總量上滿足世界能源需求全無問題。而其他形式的可再生能源及核能的豐度遠不及太陽能，均無法單獨依靠自身滿足能源需求缺口。第二，容易獲取和利用。從空間上來講，太陽能容易獲取，在地表無處不在，無勘探和開采成本，而且不需也無法運輸。但是太陽能在時間上具有不連續(xù)性，只能在白天利用，夜間幾乎為零，如需不間斷利用太陽能，則必須有儲能機制以備夜晚使用。所以太陽能是隨處可見，但定時可用的能源。第三，清潔無排放。獲取和利用太陽能的過程本身不會產(chǎn)生任何污染物的排放，也不會留下殘余物。第四，取之不盡，用之不竭。太陽能來自于太陽內(nèi)氫元素聚變?yōu)楹ぴ氐臒岷朔磻?yīng)。太陽的質(zhì)量約為21030kg(是地球質(zhì)量的33萬倍)，其中約3／4為氫元素，根據(jù)目前太陽熱核反應(yīng)速率，1011kg的氦，那么氫的儲量足夠維持超過200億年，而地球的壽命估計為50億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是取之不盡，用之不竭的。第五，能量密度低。雖然太陽能總量豐富，但輻射強度低，到達地球大氣層上沿的太陽輻射強度約為1400w／m2，經(jīng)過大氣層后，地表平均的峰值日照強度僅為1000w／m2。因此利用太陽能發(fā)電相對占地比較大，目前即使采用效率較高的晶體硅太陽能組件，僅建設(shè)裝機容量1萬千瓦(直流)的太陽能電站平均占地達250～300畝(1畝=，下同)。而一座200萬千瓦的火電站占地約4200畝，平均每萬千瓦占地2l畝。一座1200萬千瓦裝機容量的核電站占地約12000畝，平均每萬千瓦占地10畝。第六，地域的差異性與時間上的不穩(wěn)定性。不同地區(qū)的太陽能資源因經(jīng)緯度、地形、氣象等條件的不同而有很大的差異，一般來說低緯度地區(qū)光照多于高緯度地區(qū)，干旱地區(qū)多于陰雨地區(qū)，海拔高的地區(qū)多于海拔低的地區(qū)。到達地表的太陽能受季節(jié)、大氣質(zhì)量和天氣影響非常大，因此具有不穩(wěn)定性。但在比較長的時間尺度上(如一年)，太陽能資源仍具有統(tǒng)計上的穩(wěn)定性和可預(yù)測性。五、太陽能技術(shù)的改善，研究總結(jié)了相應(yīng)的幾種提高其轉(zhuǎn)換效率的方法。 太陽能損失原因及防止技術(shù)（1）減少反射損失技術(shù)為了減少太陽光的反射損失，一般采用下面兩種技術(shù):①采用減反射膜。常用減反射膜有含氧量為12的硅氧化物()與欽氧化物()等。單獨采用一層反射膜效果不好，為此，大多采用二層減反射膜，如由TiO2和MgF2所組成的減反射膜或由和SiO2所組成的減反射膜等。經(jīng)減反射處理過的太陽膜或由和SiO2所組成的減反射膜等。經(jīng)減反射處理過的
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