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清洁能源之太阳能

清洁能源之太阳能

摘要：本文简单介绍了地球上目前的能源现状，各种能量来源归根结底为太阳能的转化，然后说明了太阳能的来源以及利用方法，太阳能的优势，主要以西藏地区太阳能的利用为案例，结合分析西藏地区开发利用太阳能的经验总结出我国在太阳能利用技术上存在的缺陷

关键词：太阳能、来源、利用方法、西藏 1.前言

阳光也可以用来发电。比较常见的光电池是硅电池，它能将13%~20的日光[ 1]能转化为光能。许多电子计算器和其他小型电子仪器现在已经采用太阳能电池供电，人造卫星和宇宙飞船更是主要依靠太阳能电池来提供电力。[ 2]但是阳光在达到地面以前要经过大气的反射、散射和吸收，能量损失较大，加上阴天、昼夜变化和雨雪等降水过程的影响，因此目前地面上利用日光发电收到一定限制。

无论是生物质能、风能、还是水力、温差和潮汐能，归根结底都是太阳能的转化形式。[ 3]即使矿物燃料，也是通过生物的化石形式保存下来的亿万年以前的太阳能。太阳能不仅不会造成污染，而且取之不尽、用之不竭，是最廉价的能源。

2.能源的现状

20世纪50年代以后，由于石油危机的爆发，对世界经济造成巨大影响，国际舆论开始关注起世界“能源危机”问题。[ 5]

许多人甚至预言：世界石油资源将要枯竭，能源危机将是不可避免的。如果不作出重大努力去利用和开发各种能源资源，那么人类在不久的未来将会面临能源短缺的严重问题。

世界能源的主要来源石油、煤、天然气、水力、核能以及其他如太阳能、风能、氢能、潮汐能、生物质能等。[ 6] 3.太阳能的来源

太阳的能量源泉来自其核心的核聚变反应。在高温和高压状态下，四个氢原子核聚合成一个氦原子核[ 7]。在此过程中，没反应一次质量都会丧失一小部分，这一小部分转化成太阳的能量。能量最初以射线的形式喷发，但传到太阳表面时[ 4]就转为以光和热的形式向外传送了。[ 8] 4.太阳能利用方式

1、光——热能转换 原理：利用太阳辐射加热物体而获得热能。如热水器、太阳灶等。

2、光——电转换 原理：根据光电效应，利用太阳能直接转化为电能。[ 10]

3、光——化学能转换

4、光——生物质能转换 原理：通过地球上众多植物的光合作用，将太阳辐 射转化为生物质能。[ 9] 5.太阳能的优势

太阳能作为一种新能源，它与常规能源相比有三大优点：

第一，它是人类可以利用的最丰富的能源。据估计，在过去漫长的11亿年中，太阳消耗了它本身能量的2%，可以说是取之不尽，用之不竭。

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。

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。

总结来说，太阳能具有长久、普遍、无害、巨大的特点。[ 10] 6.案例分析——西藏自治区太阳能利用 6.1西藏的背景

西藏农牧区地形地貌、气候复杂多样，山河横亘，居住稀疏分散，村与村、户与户之间相距十几甚至上百千米，常规电力因输变设备成本极高而无法惠及，偏僻地区的农牧民生活照明，仍沿袭酥油灯、蜡烛、煤（柴）油灯等方式。无力照明的家庭，甚至仅以做饭打茶烧火时的微光渡过寝前黑暗，学习、家庭副业等根本无从谈起。[ 11]

6.2西藏太阳能资源状况

西藏由于海拔高、大气洁净、空气干燥以及纬度又低，所以太阳总辐射量大。西藏全区的太阳年总辐射量在6000~8000MJ/m2之间，呈自东向西递增型分布。与世界各国太阳年总辐射量比较，西藏也是日照最丰富的地区之一。[ 12] 西藏太阳能资源可划分为四个不同的区域： 1.西藏太阳能资源I类地区——西藏西部。主要包括阿里地区、那曲西部地 区、雅鲁藏布江中游西段和上游及江南地区。全年日照时数2900~3400h，太阳年总辐射量高达7000~8400MJ/m2，每天日照时数 6h的年平均天数在275~330d之间[ 13] 2.西藏太阳能资源Ⅱ类地区——喜马拉雅山南翼-那曲中东部-昌都地区。太 阳年总辐射量为6250~7000MJ/m2，全年总日照数为2250~2900h，全年每天日照 时数 6h的平均天数在215~275d之间[ 14]

3.西藏太阳能资源Ⅲ类地区——藏东南地区。太阳年总辐射量在5858~6250MJ/m2之间，全年日照时数为2000~2250h，全年每天日照时数6h的平均天数在150~215d之间[ 13]

4.西藏太阳能资源Ⅳ类地区——雅鲁藏布江下游地区。全年日照时数不足2000h，波密仅1544h，太阳年总辐射量在5850MJ/m2以下，波密仅5116MJ/m2。每天日照时数 6h的月平均天数均在15d以下。[ 16] 6.3西藏太阳能开发历程

20世纪60年代中期，研制出了利用太阳能的开水器，为进一步研究利用 太阳能奠定了基础。

1979年，自治区科委成立太阳能研究室，研制出太阳灶、太阳能烤箱等，并开展了太阳能浴室试验安装工作。

1981年以后，太阳能采暖房和引进太阳能电池。

1986年，“西藏太阳能资源的综合开发利用”项目列入全区“星火计 划”。

“阳光计划”、“科学之光计划”、“西藏阿里地区光电计划”、“西部 省区无电乡通电工程”[ 17] 6.4西藏太阳能利用现状

西藏因其特殊的地理环境,太阳能资源极其丰富。由于我区太阳能资源丰富和资源能源匮乏的现状, 太阳能的利用越来越受到自治区党委政府的重视。[ 18]到目前为止,西藏利用太阳能光伏发电在解决通信、广播、电视电源和无电人口用电等方面已经取得了显著的成效,曾成功地实施了“科学之光 ”、“阳光计划”、“阿里光电计划”等太阳能专项计划, 成为全国第一个也是规模最大的实施太阳能专项计划的省份；[19]西藏全区已经推广太阳能热水器 40余万平方米,太阳灶26万台,太阳能采暖房、温室、牛羊暖卷等 300万平方米;全区各类太阳能光电设施容量超过9兆瓦，是全国太阳能利用对环境的经济效益应用效率最高、应用面和规模最大、用途最广泛的省份。[20]具体的来说, 西藏太阳能利用方面取得的成绩还有:光伏电站的发展方面,截止1999年, 西藏已经建成县级独立光伏电站 7座, 消灭了6个无电县, 总装机容量 450千瓦,居全国第一。通讯电源方面, 西藏提供微波中继站光伏电源约达 200千瓦以上;电话乡乡通电源 100多千瓦;在西藏拉光缆通信工程西藏段附近 600公里的工程中, 应用光伏电源近 100千瓦, 光伏电池电源增量迅速[21]。广播电视电源方面,西藏在狮泉河、改则、门土煤矿等地已经建起约20余座以光伏发电作为电源的卫星电视收转站和电视差转台,总装机容量约20千瓦左右。另外,我区还有100多套广播电视用光伏电源系统100多千瓦光伏水泵方面,西藏已经在狮泉河、日土、改则、尼玛、扎朗等地建成 6座光伏水泵系统,总装机容量2个多千瓦,除解决草场灌溉外,还解决了本地区的人畜饮水问题,结束了依靠人力背水的历史,极大的解放了劳动力。西藏无水草场面积巨大, 光伏水泵的潜在市场需求数量可观,应用前景仍然非常广阔。此外,光伏电源还被广泛的应用到户用电系统、学校用电系统、边防哨所用电系统等方面,给广大农牧民群众、边防战士带来了极大地便利,极大地改善了他们的生活、生产水平。[22] 7.总结

8.参考文献：

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