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rEnergy),一般是指太陽光的輻射能量,在現代一般用作發電。自地球形成生物就主要以太陽提供的熱和光生存,而自古人類也懂得以陽光曬乾物件,並作為保存食物的方法,如製鹽和曬鹹魚等。但在化石燃料減少下,才有意把太陽能進一步發展。太陽能的利用有被動式利用(光熱轉換)和光電轉換兩種方式。太陽能發電一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源,如風能,化學能,水的勢能等等。
太陽能能源是來自地球外部天體的能源(主要是太陽能)人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。正是各種植物通過光合作用把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來。煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動植物經過漫長的地質年代形成的。它們實質上是由古代生物固定下來的太陽能。此外,水
能、風能、等也都是由太陽能轉換來的。地球本身蘊藏的能量通常指與地球
內部的熱能有關的能源和與原子核反應有關的能源。
與原子核反應有關的能源正是核能。原子核的結構發生變化時能釋放出大量的能量,稱為原子核能,簡稱核能,俗稱原子能。它則來自於地殼中儲存的鈾、鈈等發生裂變反應時的核裂變能資源,以及海洋中貯藏的氘、氚、鋰等發生聚變反應時的核聚變能資源。這些物質在發生原子核反應時釋放出能量。目前核能最大的用途是發電。此外,還可以用作其它類型的動力源、熱源等。
全世界的潮汐能折合成煤約為每年30億噸,而實際可用的隻是淺海區那一部分,每年約可折合為6000萬噸煤。
太陽能利用基本方式可以分為如下4大類。
太陽能是氫原子核在超高溫時聚變釋放的巨大能量,太陽能是人類能源的寶庫,如化石能源、地球上的風能、生物質能都來源於太陽。太陽能的利用
間接利用太陽能:化石能源(光能----化學能)生物質能(光能----化學能)
直接利用太陽能:集熱器(有平板型集熱器、聚光式集熱器)(光能----內能)太陽能電池:(光能----電能)一般應用在人造衛星、宇宙飛船、打火機、手表等方麵。
技術原理
太陽能的利用還不是很普及,利用太陽能發電還存在成本高、轉換效率低的問題,但是太陽能電池在為人造衛星提供能源方麵得到了應用。太陽能是太陽內部或者表麵的黑子連續不斷的核聚變反應過程產生的能量。地球
軌道上的平均太陽輻射強度為1369w\/㎡。地球赤道的周長為40000km,從而
可計算出,地球獲得的能量可達173000TW。在海平麵上的標準峰值強度為1kw\/m2,地球表麵某一點24h的年平均輻射強度為0.20kw\/㎡,相當於有102000TW的能量,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(地熱能資源除外),雖然太陽能資源總量相當於現在人類所利用的能源的一萬多倍,但太陽能的能量密度低,而且它因地而異,因時而變,這是開發利用太陽能麵臨的主要問題。太陽能的這些特點會使它在整個
綜合能源體係中的作用受到一定的限製。儘管太陽輻射
到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量的22億分之一,但已高達173,000TW,也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當於500萬噸煤。地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能以及部分潮汐能都是來源於太陽;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然氣等)從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能,所以廣義的太陽能所包括的範圍非常大,狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。
太陽能既是一次能源,又是可再生能源。它資源豐富,既可免費使用,又無需運輸,對環境無任何汙染。為人類創造了一種新的生活形態,使社會及人類進入一個節約能源減少汙染的時代。
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太陽能分類
太陽能光伏
光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產生直流電的發電裝置,由幾乎全部以半導體物料(例如矽)製成的薄身固體光伏電池組成。由於沒有活動的部分,故可以長時間操作而不會導致任何損耗。簡單的光伏電池可為手表及
件組而,狀形同不成製以可件組板伏光。電供網電為並,明照供提屋房為可統係伏光的雜複較,源能供提機算計
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