【正文】 ，但采用的聚光方式多樣化，且開(kāi)始采用平板集熱器和低 沸點(diǎn)工質(zhì)，裝置逐漸擴(kuò)大，最大輸出功率達(dá) ，實(shí)用目的比較明確，造價(jià)仍然很高。建造 的典型裝置有：1901 年，在美國(guó)加州建成一臺(tái)太陽(yáng)能抽水裝置，采用截頭圓錐聚光器，功率：； 1902 1908 年，在美國(guó)建造了五套雙循環(huán)太陽(yáng)能發(fā)動(dòng)機(jī)，采用平板集熱器和低沸點(diǎn)工質(zhì)； 1913 年，在埃及開(kāi)羅以南建成一臺(tái)由 5 個(gè)拋物槽鏡組成的太陽(yáng)能水泵，每個(gè)長(zhǎng) ，寬 4m，總采光面積達(dá) 1250m2。 第二階段（ 19201945） 在這 20 多年中，太陽(yáng)能研究工作處于低潮，參加研究工作的人 數(shù)和研究項(xiàng)目大為減少，其原因與礦物燃料的大量開(kāi)發(fā)利用和發(fā)生第二次世界大戰(zhàn)（ 19351945）有關(guān)，而太陽(yáng)能又不能解決當(dāng)時(shí)對(duì)能源的急需，因此使太陽(yáng)能研究工作逐漸受到冷落。 第三階段（ 19451965） 在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后的 20 年中，一些有遠(yuǎn)見(jiàn)的人士已經(jīng)注意到石油和天然氣資源正在迅速減少， 呼吁人們重視這一問(wèn)題，從而逐漸推動(dòng)了太陽(yáng)能研究工作的恢復(fù)和開(kāi)展，并且成立太陽(yáng)能學(xué)術(shù)組織，舉辦學(xué)術(shù)交流和展覽會(huì)，再次興起太陽(yáng)能研究熱潮。 在這一階段，太陽(yáng)能研究工作取得一些重大進(jìn)展，比較突出的有 ： 1955 年，以色列泰伯等在第一次國(guó)際太陽(yáng)熱科學(xué)會(huì)議上提出選擇性涂層的基礎(chǔ)理論，并研制成實(shí)用的黑鎳等選擇性涂層，為高效集熱器的發(fā)展創(chuàng)造了條件； 1954 年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成實(shí)用型硅太陽(yáng)電池，為光伏發(fā)電大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。此外，在這一階段里還有其它一些重要成果，比較突出第 7 頁(yè) 共 55 頁(yè) 的有： 1952 年，法國(guó)國(guó)家研究中心在比利牛斯山東部建成一座功率為 50kW 的太陽(yáng)爐。 1960 年，在美國(guó)佛羅里達(dá)建成世界上第一套用平板集熱器供熱的氨 水吸收式空調(diào)系統(tǒng)，制冷能力為 5 冷噸。 1961 年，一臺(tái)帶有石英窗的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)世。在這一階段 里，加強(qiáng)了太陽(yáng)能基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)材料的研究，取得了如太陽(yáng)選擇性涂層和硅太陽(yáng)電池等技術(shù)上的重大突破。平板集熱器有了很大的發(fā)展，技術(shù)上逐漸成熟。太陽(yáng)能吸收式空調(diào)的研究取得進(jìn)展，建成一批實(shí)驗(yàn)性太陽(yáng)房。對(duì)難度較大的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)和塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)進(jìn)行了初步研究。 第四階段 (19651973） 這一階段，太陽(yáng)能的研究工作停滯不前，主要原因是太陽(yáng)能利用技術(shù)處于成長(zhǎng)階段，尚不成熟，并且投資大，效果不理想，難以與常規(guī)能源競(jìng)爭(zhēng)，因而得不到公眾、企業(yè)和政府的重視和支持。 第五階段（ 19731980） 自從石油在世界能源結(jié)構(gòu)中擔(dān)當(dāng)主角之后，石油就成了左右經(jīng)濟(jì)和決定一個(gè)國(guó)家生死存亡、發(fā)展和衰退的關(guān)鍵因素， 1973 年 10 月爆發(fā)中東戰(zhàn)爭(zhēng)，石油輸出國(guó)組織采取石油減產(chǎn)、提價(jià)等辦法，支持中東人民的斗爭(zhēng)，維護(hù)本國(guó)的利益。其結(jié)果是使那些依靠從中東地區(qū)大量進(jìn)口廉價(jià)石油的國(guó)家，在經(jīng)濟(jì)上遭到沉重打擊。 于是，西方一些人驚呼：世界發(fā)生了 “ 能源危機(jī) ” （有的稱 “ 石油危機(jī) ” ）。這次 “ 危機(jī) ” 在客觀上使人們認(rèn)識(shí)到：現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)必須徹底改變，應(yīng)加速向未來(lái)能源結(jié)構(gòu)過(guò)渡。從而使許多國(guó)家，尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，重新加強(qiáng)了對(duì)太 陽(yáng)能及其它可再生能源技術(shù)發(fā)展的支持，在世界上再次興起了開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能熱潮。 1973 年，美國(guó)制定了政府級(jí)陽(yáng)光發(fā)電計(jì)劃，太陽(yáng)能研究經(jīng)費(fèi)大幅度增長(zhǎng)，并且成立太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)銀行，促進(jìn)太陽(yáng)能產(chǎn)品的商業(yè)化。日本在 1974 年公布了政府制定的 “ 陽(yáng)光計(jì)劃 ” ，其中太陽(yáng)能的研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)目有：太陽(yáng)房 、工業(yè)太陽(yáng)能系統(tǒng)、太陽(yáng)熱發(fā)電、太陽(yáng)電池生產(chǎn)系統(tǒng)、分散型和大型光伏發(fā)電系統(tǒng)等。為實(shí)施這一計(jì)劃，日本政府投入了大量人力、物力和財(cái)力。 70 年代初世界上出現(xiàn)的開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能熱潮，對(duì)我國(guó)也產(chǎn)生了巨大影響。一些有遠(yuǎn)見(jiàn)的科技人員，紛紛投身太陽(yáng)能事業(yè)，積極 向政府有關(guān)部門提建議，出書(shū)辦刊，介紹國(guó)際上太陽(yáng)能利用第 8 頁(yè) 共 55 頁(yè) 動(dòng)態(tài)；在農(nóng)村推廣應(yīng)用太陽(yáng)灶 ，在城市研制開(kāi)發(fā)太陽(yáng)熱水器，空間用的太陽(yáng)電池開(kāi)始在地面應(yīng)用 ?? 。 1975 年，在河南安陽(yáng)召開(kāi) “ 全國(guó)第一次太陽(yáng)能利用工作經(jīng)驗(yàn)交流大會(huì) ” ，進(jìn)一步推動(dòng)了我國(guó)太陽(yáng)能事業(yè)的發(fā)展。這次會(huì)議之后，太陽(yáng)能研究和推廣工作納入了我國(guó)政府計(jì)劃，獲得了專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)和物資支持。一些大學(xué)和科研院所，紛紛設(shè)立太陽(yáng)能課題組和研究室，有的地方開(kāi)始籌建太陽(yáng)能研究所。當(dāng)時(shí)，我國(guó)也興起了開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能的熱潮。 這一時(shí)期，太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)利用工作處于前所未有的大發(fā)展時(shí)期，具有以下 特點(diǎn)： ? 各國(guó)加強(qiáng)了太陽(yáng)能研究工作的計(jì)劃性，不少國(guó)家制定了近期和遠(yuǎn)期陽(yáng)光計(jì)劃。開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能成為政府行為，支持力度大大加強(qiáng)。國(guó)際間的合作十分活躍，一些第三世界國(guó)家開(kāi)始積極參與太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)利用工作。 ? 研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，研究工作日益深入，取得一批較大成果，如 CPC、真空集熱管、非晶硅太陽(yáng)電池、 光解水制氫、太陽(yáng)能熱發(fā)電等。 ? 各國(guó)制定的太陽(yáng)能發(fā)展計(jì)劃，普遍存在要求過(guò)高、過(guò)急問(wèn)題，對(duì)實(shí)施過(guò)程中的困難估計(jì)不足，希望在較短的時(shí)間內(nèi)取代礦物能源，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模利用太陽(yáng)能。例如，美國(guó)曾計(jì)劃在 1985 年建造一座小型太陽(yáng)能示范衛(wèi)星 電站，1995 年建成一座 500 萬(wàn) kW 空間太陽(yáng)能電站。事實(shí)上，這一計(jì)劃后來(lái)進(jìn)行了調(diào)整，至今空間太陽(yáng) 能電站還未升空。 ? 太陽(yáng)熱水器 行業(yè) 開(kāi)始實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)初步建立，但 規(guī)模較小，經(jīng)濟(jì)效益尚不理想 。 第六階段（ 19801992） 70 年代興起的開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能熱潮，進(jìn)入 80 年代后不久開(kāi)始落潮，逐漸進(jìn)入低谷。世界上許多國(guó)家相繼大幅度削減太陽(yáng)能研究經(jīng)費(fèi)，其中美國(guó)最為突出。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因是：世界石油價(jià)格大幅度回落，而太陽(yáng)能產(chǎn)品價(jià)格居高不下，缺乏競(jìng)爭(zhēng)力；太陽(yáng)能技術(shù)沒(méi)有重大突破，提高效率和降低成 本的目標(biāo)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，以致動(dòng)搖了一些人開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能的信心；核電發(fā)展較快，對(duì)太陽(yáng)能的發(fā)展起到了一定的抑制作用。 受 80 年代國(guó)際上太陽(yáng)能低落的影響，我國(guó)太陽(yáng)能研究工作也受到一定程度的削弱，有人甚至提出：太陽(yáng)能利用投資大、效果差、貯能難、占地廣，認(rèn)為太陽(yáng)能是未來(lái)能源，主張外國(guó)研究成功后我國(guó)引進(jìn)技術(shù)。雖第 9 頁(yè) 共 55 頁(yè) 然，持這種觀點(diǎn)的人是少數(shù)，但十分有害，對(duì)我國(guó)太陽(yáng)能事業(yè)的發(fā)展造成不良影響這一階段，雖然太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)研究經(jīng)費(fèi)大幅度削減，但研究工作并未中斷，有的項(xiàng)目還進(jìn)展較大，而且促使 人們認(rèn)真地去審視以往的計(jì)劃和制定的目標(biāo)，調(diào)整研究工作 重點(diǎn)，爭(zhēng)取以較少的投入取得較大的成果。 第七階段（ 1992 至今） 由于大量燃燒礦物能源，造成了全球性的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，對(duì)人類的生存和發(fā)展構(gòu)成威脅。在這樣背景下， 1992 年聯(lián)合國(guó)在巴西召開(kāi) “ 世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì) ” ，會(huì)議通過(guò)了《里約熱內(nèi)盧環(huán)境與發(fā)展宣言》， 《 21 世紀(jì)議程》和《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》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(huì)議之后，世界各國(guó)加強(qiáng)了清潔能源技術(shù)的開(kāi)發(fā)，將利用太陽(yáng)能與環(huán)境保護(hù)結(jié)合在 一起，使太陽(yáng)能利用工作走出低谷，逐漸得到加強(qiáng) 。世界環(huán)發(fā)大會(huì)之后，我國(guó)政府對(duì)環(huán)境與發(fā)展十分重視，提出 10 條對(duì)策和措施，明確要 “ 因地制宜地開(kāi)發(fā)和推廣太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、生物質(zhì)能等清潔能源 ” ，制定了《中國(guó) 21 世紀(jì)議程》，進(jìn)一步明確 了太陽(yáng)能重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目。 1995 年國(guó)家計(jì)委、國(guó)家科委和國(guó)家經(jīng)貿(mào)委制定了《新能源和可再生能源發(fā)展綱要》 （ 1996 20xx），明確提出我國(guó)在 199620xx 年新能源和可再生能源的發(fā)展目標(biāo)、任務(wù)以及相應(yīng)的對(duì)策和措施 。這些文件的制定和實(shí)施，對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)太陽(yáng)能事業(yè)發(fā)揮了重要作用。 1996 年，聯(lián)合國(guó)在津巴布韋召開(kāi)“ 世 界太陽(yáng)能高峰會(huì)議 ” ，會(huì)后發(fā)表了《哈拉雷太陽(yáng)能與持續(xù)發(fā)展宣言 》，會(huì)上討論了《世界太陽(yáng)能 10 年行動(dòng)計(jì)劃》（ 1996 20xx），《國(guó)際太陽(yáng)能公約》，《世界太陽(yáng)能戰(zhàn)略規(guī)劃》等重要文件。這次會(huì)議進(jìn)一步表明了聯(lián)合國(guó)和世界各國(guó)對(duì)開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能的堅(jiān)定決心，要求全球共同行動(dòng) ，廣泛利用太陽(yáng)能。 1992 年以后，世界太陽(yáng)能利用又進(jìn)入一個(gè)發(fā)展期，其特點(diǎn)是：太陽(yáng)能利用與世界可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)緊密結(jié)合，全球共同行動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)世界太陽(yáng)能發(fā)展戰(zhàn)略而努力；太陽(yáng)能發(fā)展目標(biāo)明確，重點(diǎn)突出，措施得力，有利于克服以往忽冷忽熱、過(guò)熱過(guò)急的弊端，保證 太陽(yáng)能事業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展；在加大太陽(yáng)能研究開(kāi)發(fā)力度的同時(shí)，注意科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，發(fā)展太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)，加速商業(yè)化進(jìn)程，擴(kuò)大太陽(yáng)能利用領(lǐng)域和規(guī)模，經(jīng)濟(jì)效益逐漸提高；國(guó)際太陽(yáng)能領(lǐng)域的合作空前活躍，規(guī)模擴(kuò)大，效果明顯。通過(guò)以上回顧可知，在本世紀(jì) 100 年間太陽(yáng)能發(fā)展道路并不平坦，一般每次高潮期第 10 頁(yè) 共 55 頁(yè) 后都會(huì)出現(xiàn)低潮期，處于低潮的時(shí)間大約有 45 年。太陽(yáng)能利用的發(fā)展歷程與煤、石油、核能完全不同，人們對(duì)其認(rèn)識(shí)差別大，反復(fù)多，發(fā)展時(shí)間長(zhǎng)。這一方面說(shuō)明太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)難度大，短時(shí)間內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模利用；另一方面也說(shuō)明太陽(yáng)能利用還受礦物能源供應(yīng)， 政治和戰(zhàn)爭(zhēng)等因素的影響，發(fā)展道路比較曲折。盡管如此，從總體來(lái)看， 20 世紀(jì)取得的太陽(yáng)能科技進(jìn)步仍比以往任何一個(gè)世紀(jì)都大。 到了九十年代，中國(guó)太陽(yáng)能行業(yè)風(fēng)起云涌，真空管式太陽(yáng)能熱水器已和燃?xì)?、電熱水器形成?“ 三足鼎立 ” 的局面。到 20xx 年我國(guó)已有 500 個(gè)具有一定規(guī)模生產(chǎn)的太陽(yáng)能生產(chǎn)企業(yè)。太陽(yáng)能市場(chǎng)正在以 20％－ 30%的速度遞增。 1． 1． 2 我國(guó)太陽(yáng)能的發(fā)展 地球上的礦物能源是有限的。按照目前全世界的能源消費(fèi)增長(zhǎng)率發(fā)展下去，包括煤炭在內(nèi)的礦物燃料，到二十一世紀(jì)中葉就要消耗殆盡。我國(guó)能源總產(chǎn)量從九十年以來(lái)有了較大 發(fā)展。但 1993 年人均能耗只有 943 千克標(biāo)準(zhǔn)煤，僅為世界平均能耗的 47%，遠(yuǎn)低于中等發(fā)展中國(guó)家的水平。而且，我國(guó)的煤、油、氣人均資源也只有世界人均資源的三分之一。目前，我國(guó)能源供應(yīng)緊張，尤其電力供不應(yīng)求，全國(guó)仍有 28 個(gè)無(wú)電縣和上萬(wàn)個(gè)無(wú)電鄉(xiāng)村，約 億農(nóng)村人中還未用上電。 當(dāng)今世界許多國(guó)家都十分重視太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用。美國(guó)家用太陽(yáng)熱水器普及率達(dá)65%，日本也已達(dá) 20%。我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家。人均能源資源少。經(jīng)濟(jì)實(shí)力薄弱，交通不甚發(fā)達(dá)，而太陽(yáng)能資源卻非常豐富，開(kāi)發(fā)和利用太陽(yáng)能將大大緩解我國(guó)能源供需矛盾 。 隨著人民生 活水平的提高，我國(guó)民用能耗急劇增長(zhǎng)。近年來(lái)，家用電器的發(fā)展異常迅速，總耗量已達(dá) 億度并持續(xù)增長(zhǎng)。 太陽(yáng)能在滿足人民生活需要方面有多種用途，如發(fā)電，取暖、供熱水等。但在目前，能以商品形式大量供應(yīng)市場(chǎng)的只有太陽(yáng)能熱水器。我國(guó)政府一直重視新能源和可再生資源的開(kāi)發(fā)利用，提出了 因地制宜，多能互補(bǔ)，綜合利用，講求效益 的總體方針。 1992 年國(guó)務(wù)院提出了對(duì)環(huán)境和發(fā)展采取的十條對(duì)策和措施。 1994 年，制定了 199520xx年新能源和可再生熱利用行業(yè)現(xiàn)狀提出了 企業(yè)上規(guī)模、技術(shù)上水平、質(zhì)量上檔次、市場(chǎng)要規(guī)范 的行 業(yè)發(fā)展方針。經(jīng)過(guò)二、三十年來(lái)的努力，太陽(yáng)能熱水器行業(yè)已成為一個(gè)有巨大發(fā)展前景的新興行業(yè)。目前在產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平上基本達(dá)到國(guó)際九十年代先進(jìn)水平，在產(chǎn)品產(chǎn)銷量方面已占世界第一位。預(yù)計(jì)在不久的將第 11 頁(yè) 共 55 頁(yè) 來(lái)，我國(guó)將成為太陽(yáng)能熱水器最大的出口國(guó)。 1． 2 太陽(yáng)能資源狀況分析 太陽(yáng)能是太陽(yáng)內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的能量。盡管太陽(yáng)輻射到地球大氣層的能量?jī)H為其總輻射能量（約為 1026W）的 22 億分之一，但已高達(dá) 173,000TW，也就是說(shuō)太陽(yáng)每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)于 500萬(wàn)噸煤。人類依賴這些能量維持生存， 其中包括所有其他形式的可再生能源（地?zé)崮苜Y源除外）雖然太陽(yáng)能資源總量相當(dāng)于現(xiàn)在人類所利用的能源的一萬(wàn)多倍，但太陽(yáng)能的能量密度低，并且因地而異，因時(shí)而變。 現(xiàn)在已有的有關(guān)太陽(yáng)能資源的資料大部分是利用地面太陽(yáng)測(cè)量?jī)x器收集的。這種收集資料的方法耗資很大，而且許多地區(qū)至今還沒(méi)有此類資料。對(duì)這些地區(qū)的太陽(yáng)能資源情況則依靠天氣資料用近似方法進(jìn)行估算。由于缺少可靠的資源數(shù)據(jù)，太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)利用工作受到了影響。 我國(guó)的太陽(yáng)能資源 我國(guó)幅員廣大，有著十分豐富的太陽(yáng)能資源。據(jù)估算，我國(guó)陸地表面每年接受的太陽(yáng)輻射能 約為 50x1018kJ，全國(guó)各地太陽(yáng)年輻射總量達(dá) 335～ 837kJ／cm2a ，中值為 586kJ／ cm2a 。從全國(guó)太陽(yáng)年輻射總量的分布來(lái)看，西藏、青海、新疆、內(nèi)蒙古南部、山西、陜西北部、河北、山東、遼寧、吉林西部、云南中部和西南部、廣東東南部、福建東南部、海南島東部和西部以及臺(tái)灣省的西南部等廣大地區(qū)的太陽(yáng)輻射總量很大。尤其是青藏高原地區(qū)最大，那里平均海拔高度在 4000m 以上，大氣層薄而清潔，透明度好，緯度低，日照時(shí)間長(zhǎng)。例如被人們稱為 “ 日光城 ” 的拉薩市， 1961 年至 1970 年的平均值，年平均日照時(shí)間為，相對(duì)日照為 68％，年平均晴天為 天，陰天為 天，年平均云量為 ，太陽(yáng)總輻射為 816kJ／ cm2a ，比全國(guó)其它省區(qū)和同 緯度的地區(qū)都高。全國(guó)以四川和貴州兩省的太陽(yáng)年輻射總量最小，其中尤以四川盆地為最，那里雨多、霧多，晴天較少。 例如素有 “ 霧都 ” 之稱的成都市，年平均日照時(shí)數(shù)僅為 ，相對(duì)日照為 26％，年平均晴天為 天，陰天達(dá) 天，年平均云量高達(dá) 。其它地區(qū)的太陽(yáng)年輻射總量居中。 第 12 頁(yè) 共 55 頁(yè) 我國(guó)太陽(yáng)能資源分布的主要特點(diǎn)有：太陽(yáng)能的高值中心