20世纪人类使用的能源主要有三种：原油、天然气和煤炭。根据国际能源机构的统计，假使按目前的势头发展下去，不加节制，那么，地球上这三种能源能供人类开采的年限，分别只有40年、50年和240年了。 所以开发新能源，替代上述三种传统能源，迅速地逐年降低它们的消耗量，已经成为人类发展中的紧迫课题，核能在今后一段时期内还将有所发展，但是核电站的最大使用期只有25-30年，核电站的建造、拆除和安全防护费用也相对不低，过多地建设核电站是否明智可取，还有待今后实践和历史来检验。那么，人类将向何处寻找新能源呢？先进国家的能源专家认为，太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能和氢能这六种新能源，在今后将肯定会优先获得开发利用。  太阳能 太阳能利用的形式很多，例如：太阳能集热为建筑供暖、供热水，用太阳能电池驱动交通工具和其它动力装置等等，这些都属于太阳能小型、分散的利用形式。太阳能大型、集中的利用形式，则是太空发电。在距离地面三万多公里高空的同步卫星上，太阳能电池每天24小时均可以发电，而且效率高达地面的10倍。太空电能可以通过对人体无害的微波向地面输送。 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.75×1026W）的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。 太阳能利用涉及的技术问题很多，但根据太阳能的特点，具有共性的技术主要有四项，即太阳能采集、太阳能转换、太阳能贮存和太阳能传输，将这些技术与其它相关技术结合在一起，便能进行太阳能的实际利用——光热利用、光电利用和光化学利用。 太阳能的热利用，是将太阳的辐射能转换为热能，实现这个目的的器件叫“集热器”。由于使用的目的不同，集热器和与之匹配的系统类型繁多，名称各不相同。例如太阳能用于炊事，就叫“太阳灶”；用于产生热水，就叫“太阳热水器”；为烘干用的设备，则称做“太阳能干燥器”等等。 太阳能的光电转换是指太阳的辐射能光子通过半导体物质转变为电能的过程，通常叫做“光生伏打效应”，太阳电池就是利用这种效应制成的。 中国太阳能年总辐射量大致在930~2330千瓦小时/平方米•年之间。以1630千瓦小时/平方米•年。年为等值线，则自大兴安岭西麓向西南至滇藏交界处，把中国分为两大部分，其西北地区高于1630千瓦小时/平方米•年，此线东南侧低于这个等值线。大体上说，我国约有三分之二以上的地区太阳能资源较好，特别是青藏高原和新疆、甘肃、内蒙古一带，利用太阳能的条件尤其有利。 |
