謝卓睿

（湖南省衡陽市第八中學(xué)，湖南衡陽430400）

太陽能發(fā)電的普及與前景

謝卓睿

（湖南省衡陽市第八中學(xué)，湖南衡陽430400）

在全球經(jīng)濟迅速發(fā)展的同時，各種能源問題也引起了社會各界的關(guān)注，大力推廣太陽能發(fā)電成為各個國家的共識，本文主要分析太陽能發(fā)電的普及及其應(yīng)用前景。

太陽能發(fā)電；普及；前景

1 太陽能發(fā)電的潛能

新世紀以來，太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，中國太陽能產(chǎn)業(yè)在世界占有領(lǐng)先地位，在結(jié)晶硅太陽能電池和結(jié)晶硅太陽能電池組上有著絕對的優(yōu)勢。在世界范圍內(nèi)，太陽能產(chǎn)業(yè)競爭激烈，日本在該產(chǎn)業(yè)上一直占有較大優(yōu)勢，但是相繼發(fā)展起來的美國和德國等西方國家也不甘落后，在該產(chǎn)業(yè)上也占有相當優(yōu)勢。

2 太陽能的特點

太陽能可以直接開發(fā)和采用，不需要開采和運輸，成本較低。同時太陽能不會污染環(huán)境，是最清潔的能源之一，尤其適用于當今污染較嚴重的社會。太陽能能量巨大，相當于很多石化能源，這種替代的前景不可估算。同時，太陽的壽命要比地球長很多，這就意味著太陽能是取之不盡用之不竭的。但是太陽能的缺點也很明顯，如分散性較強，太陽能到達地球的總量雖然大，但是密度很低，所以如果想要把太陽能收集利用起來，還需要較大的收集和轉(zhuǎn)換設(shè)備，這樣造價非常高。同時，由于受到晝夜交替、季節(jié)變換、地理位置不同以及天氣變化的不定期影響，太陽能的輻射又是間斷不穩(wěn)定的，如果想要持續(xù)使用，就必須將晴天的太陽能收集起來平均至陰雨天使用，但那樣成本就會更高。

3 太陽能在日常生活中的應(yīng)用

3.1 太陽能集熱器

太陽能集熱器是接收太陽能輻射并且向其他傳熱裝置傳遞熱量的裝置，主要應(yīng)用于冬天電場等單位，提供電能，以供不時之需，采光方式可分為聚光型和聚熱型兩種方式，這樣的集熱器能夠在抵御寒冷時使用，在生活中使用的頻率非常高。

3.2 太陽能熱水系統(tǒng)

這是一種應(yīng)用比較廣泛的太陽能裝置，由太陽能收集器、太陽能儲存裝置以及水循環(huán)管路三個部分構(gòu)成，另外還需要儲能裝置，以備陰天無日照時使用。這種太陽能熱水裝置一般分為自然循環(huán)熱水器和強制循環(huán)熱水器兩種，但是自然循環(huán)式熱水器使用更加頻繁。

3.3 暖房

在很多寒冷地區(qū)，利用太陽能為冬天取暖使用，可以節(jié)省大量的石化能源。暖房使用的是熱水系統(tǒng)或者熱空氣系統(tǒng)，如采用熱水系統(tǒng)，則將熱水通過儲熱裝置，利用風扇將室內(nèi)外空氣進行交換，最后把熱量傳至室內(nèi)。如采用熱空氣系統(tǒng)，則通過液體流入裝置內(nèi)吸熱，再讓液體流入室內(nèi)管道，達到室內(nèi)加熱的目標。

3.4 太陽能電池

第一，硅結(jié)晶系太陽能電池。這是市場上使用率最高的一種太陽能電池，轉(zhuǎn)化效率較高，但是如今轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)快要到達極限，想要繼續(xù)開發(fā)空間很小。硅結(jié)晶系太陽能電池比材料硅的成本低，電池如何加工薄化已經(jīng)成為開發(fā)重點。第二，薄膜系及其他太陽能電池。這種太陽能電池分為硅型和化合物型，提高效率和降低成本的空間很大。材料用量大，成本小，如果產(chǎn)量增加，則成本下降，大量生產(chǎn)的效果明顯。為了平衡成本，有必要用機械透光，主要用于晴天的地方。第三，太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵。太陽能發(fā)電因為是自然資源，所以成本非常低，但是運行成本和維護成本非常高，如果太陽能電池只能用于屋頂，那么提高轉(zhuǎn)化效率就會非常必要，但是如果能沖破這樣的極限，有充足的空間可以用于太陽能發(fā)電，即使效率不高，但是也可以通過數(shù)量取勝。如果太陽能發(fā)電成本下降，有朝一日能夠與電網(wǎng)成本同價，那時太陽能就會成為低成本高運行的能源，具有強大的市場競爭力。

4 太陽能發(fā)電的前景

為了使太陽能發(fā)電效率進一步提高，我們必須提高其發(fā)電的經(jīng)濟性，首先降低生產(chǎn)成本和生產(chǎn)裝置成本，強化高效能轉(zhuǎn)化。在家用太陽能裝置發(fā)電中，我們要提高裝置的質(zhì)量要求和聚光要求，提高效率。同時，在硅原料的合成方面，要盡量保持硅板的超薄化設(shè)置，這樣的設(shè)置可以提高發(fā)電效率。

通過技術(shù)改革，進一步提高太陽能發(fā)電裝置的經(jīng)濟性，爭取能夠使太陽能發(fā)電裝置實現(xiàn)普及。太陽能發(fā)電裝置普及時，需要裝置的高效率化和低成本化并用，同時，還必須能夠與電網(wǎng)設(shè)置聯(lián)網(wǎng)功能，引入新的基礎(chǔ)設(shè)施，這樣的方式才能形成高效作用。同時，新型電池太陽能發(fā)電裝置的性能評價還需要考慮投入市場以后的新技術(shù)規(guī)范、標準等，應(yīng)對故障的診斷技術(shù)和促進循環(huán)再利用的評價技術(shù)都需要進一步解決。

5 結(jié)語

太陽能發(fā)電對社會發(fā)展的作用巨大，要提高太陽能發(fā)電水平，關(guān)鍵是要提高太陽的光電轉(zhuǎn)化效率和實現(xiàn)光能與電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。太陽能發(fā)電是取之不盡用之不竭的能源，我們只有不斷提高技術(shù)，提高轉(zhuǎn)化效能，才能實現(xiàn)太陽能對社會發(fā)展的更大作用。

［1］崔淑卿，陳娟，楊蘇榮.我國太陽能發(fā)電前景分析［J］.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟，2009，(17)：107-108.

［2］盧利平.科學(xué)家預(yù)測:聚光太陽能發(fā)電將是未來的新能源［J］.功能材料信息，2009，(04)：81-83.

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2015-06-24