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太阳能的作用

太阳能作用:

(1)光热利用

它的基本原理是将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置,主要有平板型集热器、真空管集热器、陶瓷太阳能集热器和聚焦集热器(槽式、碟式和塔式)等4种。通常根据所能达到的温度和用途的不同,而把太阳能光热利用分为低温利用(<200℃)、中温利用(200~800℃)和高温利用(>800℃)。目 前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳能采暖(太阳房)、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等,中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等,高温利用主要有高温太阳炉等。

(2)发电利用

新能源未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式有多种。已实用的主要有以下两种。

1、光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换,后一过程为热—电转换。这种方式简单易行,成本低廉回报大,适合在中国大面积推广。

2、光—电转换。其基本原理是利用光生伏特效应将太阳辐射能直接转换为电能,它的基本装置是太阳能电池。可惜这种发电方式效率只有10%,其成本大于寿命,没有任何经济价值。在制造太阳能电池的过程中,往往会产生二次污染。

(3)太阳能电池

材料要求:耐紫外光线的辐射,透光率不下降。钢化玻璃作成的组件可以承受直径25毫米的冰球以23米/秒的速度撞击。

用途:太阳能发电广泛用于太阳能路灯、太阳能杀虫灯、太阳能便携式系统,太阳能移动电源,太阳能应用产品,通讯电源,太阳能灯具,太阳能建筑等领域。

太阳能在2050年前可能将成为电力的主要来源,受助于发电设备成本大跌。IEA报告表示,2050年前太阳能光伏(PV)系统将最多为全球贡献16%的电力,来自太阳能发电厂的太阳能热力发电(STE)将提供11%的电力。

(3)光化利用

这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。它包括光合作用、光电化学作用、光敏化学作用及光分解反应。

光化转换就是因吸收光辐射导致化学反应而转换为化学能的过程。其基本形式有植物的光合作用和利用物质化学变化贮存太阳能的光化反应。

植物靠叶绿素把光能转化成化学能,实现自身的生长与繁衍,若能揭示光化转换的奥秘,便可实现人造叶绿素发电。太阳能光化转换正在积极探索、研究中。

通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。巨型海藻。

(4)燃油利用

欧盟从2011年6月开始,利用太阳光线提供的高温能量,以水和二氧化碳作为原材料,致力于“太阳能”燃油的研制生产。截止目前,研发团队已在世界上首次成功实现实验室规模的可再生燃油全过程生产,其产品完全符合欧盟的飞机和汽车燃油标准,无需对飞机和汽车发动机进行任何调整改动。

研制设计的“太阳能”燃油原型机,主要由两大技术部分组成:第一部分利用集中式太阳光线聚集产生的高温能量,辅之ETH Zürich 自主知识产权的金属氧化物材料添加剂,在自行设计开发的太阳能高温反应器内将水和二氧化碳转化成合成气(Syngas),合成气的主要成分为氢气和一氧化碳;第二部分根据费-托原理(Fischer-Tropsch Principe),将余热的高温合成气转化成可商业化应用于市场的“太阳能”燃油成品.

太阳能的作用

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