对太阳能的探索和思考

摘 要：由于人们广泛利用化石能源所造成的环境污染及资源枯竭问题日益严重，人们不得不寻找一种新的、可再生的清洁能源来满足需求，太阳能成了必然选择。文章从太阳能的自身优势讲起，论述了我国太阳能资源的分布及发展太阳能的可行性，并从现阶段太阳能的利用状况展望未来生机勃勃的太阳能时代，最后也对太阳能利用中现存的和可能出现的问题进行了思考和总结。

关键词；太阳能；优势；状况；展望；思考

引言

当今世界，以煤炭、石油、天然气等化石燃料和核能为基础的能源体系极大地推动了人类社会的发展。但是，我们在享受着不断提高的物质生活和日益丰富的精神生活的同时，也逐渐感受到大力使用这些化石燃料和核能所带来的严重后果：资源日益枯竭，生态不断恶化，人类生存面临前所未有的严峻挑战。寻求一种清洁、安全可靠、可持续发展的新能源系统成为当务之急，而太阳能正是这种取之不竭的理想能源。

1 太阳能利用优势与我国资源状况

太阳能，一般是指太阳光的辐射能量，具有取之不尽、用之不竭、无处不在、清洁环保的突出优点，在能源更替中占据着举足轻重的位置。从广义上讲，太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水能，生物质能等，并且，传统的化石能源也可以看做是以其他形式储存的太阳能。太阳能的利用有光热转换、光电转换和光化学转换三种主要方式。太阳能作为一种新能源，它既是人类的最初选择，也必将是人类的最终选择，究其原因：

第一，它是人类可以利用最丰富的能源。每年到达地球表面上的太阳辐射能相当于约130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。据估计，在过去漫长的11亿年中，太阳只消耗了它本身能量的2%，可以说是取之不尽，用之不竭。太阳能无疑是人类可能获得的最丰富的可再生能源。

第二，地球上，无论何处都有太阳能，可以就地开发利用，不存在运输问题，尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。这对于减小电网压力和发展当今倡导的“智能电网”有重要意义。

第三，太阳能是一种洁净的能源，在开发和利用时，不会产生废渣、废水、废气，也没有噪音，更不会影响生态平衡，甚至，从某种角度来说，太阳能的利用还有助于改善沙漠、荒原的生态。

第四，随着太阳能开发与利用技术的进步，我们已经能很好地收集和转化太阳能，并且利用成本能大幅降低，甚至可以与常规能源相媲美。

第五，在众多的可再生能源中，太阳能是唯一一种可以根据需要设计出从毫瓦级到兆瓦级发电装置的能源。

正是由于太阳能有这么多的特点，它毫无疑问地在能源更替中有着不可替代的地位，也成为了当今世界各国争相发展的新型能源。从全国范围来看，我国是太阳能资源相当丰富的国家，绝大多数地区年平均日辐射量在4kWh/m2以上，最高达7kWh/m2，居世界第二位，仅次于撒哈拉大沙漠。由此看来，我国具有太阳能开发利用的优越条件，太阳能利用前景广阔。

2 我国太阳能利用状况及展望

目前，我国太阳能开发利用的重点集中在把太阳能转换成电能的太阳光伏发电和太阳能热发电，以及太阳能光热转换的太阳能热水装置、太阳能采暖、太阳能制冷空调系统等。其中，我国比较成熟的太阳能产品有太阳能热水系统和太阳能光伏发电系统等。

以太阳能光伏发电为例，我国的太阳能光伏市场总体发展速度比较缓慢，光伏市场份额小。从“六五”、“七五”期间，国家对光伏市场的发展给予支持，到2000年的“光明项目”，到2002年的“送电到乡”工程，再到2009年“太阳能屋顶计划”等政府的一系列光伏发电刺激政策都大大加速了光伏产业的发展。现在，中国光伏发电市场已经涉及到林业部的森林防火通信工程、产业部的光缆工程、广电部的村村通工程和中国科学院电工所的大漠地区光伏发电工程等众多领域。国家在“973”和“863”等重大项目中也将太阳能光伏发电的发展放到重要位置，北京2008年绿色奥运、上海2010年世界博览会的筹办也对太阳能光伏发电的发展产生了巨大的推动作用。

目前，太阳能发电的应用已从军事领域、航天领域进入工业、商业、农业等行业和通信、家用电器以及公用设施等领域，尤其可以分散地在边远地区、高山、沙漠、海岛和农村使用，以节省造价很高的输电线路。这也对“智能电网”的发展有着重大意义。

据预测，到2020年，太阳能电池的生产规模不断扩大，将出现生产能力达1GW的企业；太阳能电池的生产成本与化石能源接近或稍低；中国将兴建超大规模的太阳能光伏电站，其中10MW以上的太阳能光伏电站包括沙漠电站、大规模光电制氢、大规模海水淡化、大规模太阳能光伏一体化建筑、大型光伏提水电站、光伏发电电动汽车和宇宙发电。到2030年，太阳能光伏发电在世界总电力供应中将达到10%以上。到2050年，太阳能和其他可再生能源将占世界能源总消耗量的50%以上，其中太阳能光伏发电占20%以上，人类开始步入太阳能时代。

我们相信，21世纪的太阳能利用技术必将生机勃勃、前景辉煌。

3 对太阳能利用的思考

3.1 分散性：到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低。因此，在利用太阳能时，想要得到一定的转换功率，往往需要面积相当大的一套收集和转换设备，造价较高。

3.2 不稳定性：由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，所以，到达某一区域地面的太阳辐射既间断，又极不稳定，这给太阳能的大规模应用增加了难度。

3.3 效率低和成本高：目前，在太阳能利用方面，有些在理论上可行，技术上也成熟，但有些太阳能利用装置，因为效率偏低，成本较高，总的来说，经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内，太阳能利用的进一步发展，主要受到经济性的制约。

3.4 产业畸形发展，没有形成良性循环式的产业结构：在太阳能热能利用方面，我国上千家相关产业厂家还大多集中在太阳能集热器生产方面，很少有在环境保护、楼宇智能温控系统、生物等各领域进行卓有成效的探索，在生产中未掌握关键技术，缺乏市场竞争力。

3.5 许多人的太阳能利用意识不足：我国目前建成和在建的高楼大厦在设计中几乎没有考虑太阳能的利用；很多人对“太阳房”的理念一无所知；更多的人认为太阳能产品是高科技产品，离我们的生活还很遥远。

由此，中国太阳能的发展除技术因素外，经济和政策障碍依然是制约发展的主要瓶颈。太阳能新能源产业在相应发展规划的推动下，必须依靠经济和政策的扶持。面对我国太阳能的发展现状，我们的当务之急就是要建立一套完整的太阳能技术发展路线图，尽快整合现有产业资源，把现有资源、扶持政策体系及未来十多年的能源投资格局理顺，打造高效率的太阳能发展的宽松环境，建立中国可持续发展的能源体系，以能源的可持续发展和有效利用来支持中国经济社会的可持续发展。

参考文献

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[4]罗运俊，何樟年，王长贵.太阳能利用技术[M].北京：化学工业出版社，2005.

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