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每一次能源利用的进步

作者:admin发布时间:2020-12-25 19:35

  我国太阳能利用的现状及发展前景。我国太阳能利用的现状及发展前景 ●储呈阳 【摘 要】笔者从我国利用太阳能技术的现状及形成的产业入手,论述了目前我 国太阳能利用的必要性及客观上存在的不足,分析了提高技术水平、降低成本 是普及太阳能产品

  我国太阳能利用的现状及发展前景 ●储呈阳 【摘 要】笔者从我国利用太阳能技术的现状及形成的产业入手,论述了目前我 国太阳能利用的必要性及客观上存在的不足,分析了提高技术水平、降低成本 是普及太阳能产品的必由之路,文章还特别提出太阳能这一朝阳产业具有巨大 的发展潜力和远大的发展前景。 【期刊名称】企业改革与管理 【年(卷),期】2012(000)008 【总页数】2 【关键词】太阳能利用;现状;朝阳产业;太阳能技术;太阳能产品;发展潜力;高技术; 成本 笔者从我国利用太阳能技术的现状及形成的产业入手,论述了目前我国太阳能 利用的必要性及客观上存在的不足,分析了提高技术水平、降低成本是普及太 阳能产品的必由之路,文章还特别提出太阳能这一朝阳产业具有巨大的发展潜 力和远大的发展前景。 一、大规模发展太阳能产业是时代的需要 人类发展的历程,实际上是能源发展的历程。每一次能源利用的进步,都标志 着人类文明的进步。我国从 20 世纪 70 年代开始,大规模开发利用化石能源, 如煤、石油、天然气等。半个世纪后的今天,我们对化石能源的利用预测已经 不容乐观。以化石能源当前探明的可采储量,和核裂变能源枯竭的快慢不同来 预测,各种化石能源终有枯竭的那一天。其中:石油约为 15 年,天然气约为 30 年,铀约为 50 年,煤约为 80 年。无论是化石能源利用的紧张,还是其在 利用过程中产生的严重环境污染,都逼迫我们进入了清洁能源替代化石能源的 过渡时期,开发利用可再生能源已经迫在眉睫。在可再生能源中,太阳能就是 其中一种。它取之不尽,用之不竭,清洁无污染。是我们未来用于生活和工业 发电的主力能源之一。 二、我国太阳能资源丰富利用前景广阔 我国太阳能资源比较丰富,理论上的存储量可达 17000 亿吨标准煤每年。依我 国的国土资源分布来看,能接受太阳能的区域,南从北纬 4 度的曾母暗沙,北 到北纬 52.5 度的漠河,西自东经 73 度的帕米尔高原,东至东经 135 度的黑龙 江与乌苏里江的汇合处,东西、南北的距离都在 5000 公里之上。我国国土辽 阔,有着丰富的太阳能资源。全国太阳能辐射总量平均为 5852 兆焦耳每平米。 我国的人口稀少、经济欠发达、交通不便的地区是太阳能资源最丰富的地区, 如宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海和西藏西部及广阔的沙漠地区,年日 照时数为 3200-3300 小时。这类地区可以充分利用当地丰富的太阳能资源, 采用太阳能发电、太阳能热力技术,发展经济。 三、在荒漠地区发展太阳能的可能性与必要性 面对 21 世纪中期我国要建设亿千瓦级太阳能电站的需要,每平方公里太阳辐 照功率约 100 万千瓦,能量约合 20 万吨标准煤,寻找太阳能建设基地,已经 势在必行。由于太阳能辐射的间断性、季节性、不均衡性,我们目前的能量转 换、储存技术还不够成熟。太阳能基地需要占用的土地通常比较大,这项技术 的研发不可能占用城市土地或是农村耕地,它更适合在广阔的沙漠地带进行。 开辟贫瘠、干旱、沙化的国土区域,用于太阳能的开发与利用较为适合。 我国沙漠主要分布在贺兰山-乌鞘岭以西的广大地区,多深居于新生代盆地中。 包括塔克拉玛干大沙漠、古尔班通古特沙漠、柴达木等七大沙漠,总面积为 52 万平方公里。加上潜在沙漠地区、干旱地区,目前我国有 82 万平方公里的贫 瘠未耕土地能有效满足 2050 年亿千瓦电站的发展需要,并能成为化石能源枯 竭后,可再生利用能源持续发展的可靠基地。从这个意义上说,我国太阳能的 发展比其他各种清洁能源的发展都更有潜力。 四、太阳能发电的形式与成本制约 太阳能发电包括太阳能光伏发电和太阳能热发电。太阳光伏是适当波长的光照 射到半导体系统上,系统吸收光后两端产生电动势的现象称为光伏效应。我国 从 20 世纪 70 年代起开始了太阳能电池的商品化生产,目前已经商品化的电池 有单晶硅、多晶硅、非晶硅等。光伏发电有不需要燃料、不污染环境、维护简 单、不受地域限制等优点,它的发展前景非常广阔。由于太阳能辐射的不持续 性、不稳定性和光伏电池输出直流,作为电源,除光伏电池外,整个系统还需 要光能储存逆变器及控制器,才能做到有效应用。这无形中加大了这项技术的 成本。目前我国沙漠超大规模光伏发电基地已经建成,随着技术的进步,太阳 能光伏能将为人们的生产和生活做出更多的贡献。 另一种太阳能发电是将太阳辐射的能量聚集起来,经过热交换器产生过热蒸汽, 再由蒸汽驱动汽轮带动发电机发电,发电原理与普通热电站相同。它的优点是 能够替代化石能源,清洁、无污染、无需原材料。我国目前采用的三种常用太 阳热能发电的方法有槽式、塔式和盘式。这三种发电方式从二十世纪八、九十 年代已成功进行了示范。经过长期工作,已证实其实际应用的可行性,分别达 到了 30 万千瓦、万千瓦及几十千瓦的示范运行,积累了一定的经验。 但太阳能发电也有客观上的不足。这三种太阳能热发电形式均离不开大型可跟 踪太阳的定日镜,这一庞大的光学元件的投入,增加了项目的成本。还有太阳 辐射的功率密度随天气、昼夜、季节的变化很大,如果大规模发电,就需要解 决大面积用于能量聚集的场地、跟踪、传输、储能、转化等一系列科学技术, 这些都加大了太阳能发电的开发成本,使其商业用电的价格远远大于化石能源 发电的价格。另外,由于聚光需要巨大的太阳光板,包括有巨大扇面的定日镜 在内,都面临抗风能力的检验。无论是槽式发电,还是塔式、盘式发电设施, 目前都经不起 6 级风的考验。这三种发电形式最终没有推向市场,并形成规模 化生产,其原因主要是技术和发电成本的问题。靠太阳热能发电的成本至少是 化石能源发电的 5-6 倍,甚至更多。所以太阳能发电从经济上来说尚不具备竞 争实力。但太阳能毕竟是一种有前景的朝阳产业,成本问题有待今后技术的提 高和产业规模的扩大而降低。 五、太阳能热水器的利用 在新能源开发领域,太阳能热水器的开发与利用是近些年来发展最快的产业。 太阳能热利用的方式主要是满足城乡居民的热

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