1、 开发利用太阳能的战略意义1化石燃料储量正面临逐渐枯竭的危机化石燃料储量正面临逐渐枯竭的危机 局面局面n 随着世界人口的增长和经济的发展，对于能源供随着世界人口的增长和经济的发展，对于能源供应的需求量日益增加，目前主要是靠化石燃料来应的需求量日益增加，目前主要是靠化石燃料来提供。提供。然而，化石燃料的储量是有限的，全球石然而，化石燃料的储量是有限的，全球石油可开采约油可开采约45年，天然气大约年，天然气大约61年，煤炭可开采年，煤炭可开采约约230年，铀大约年，铀大约71年。如果再考虑到现在世界石年。如果再考虑到现在世界石油消费量大约每年增长油消费量大约每年增长2%，这样每隔，这样每隔35年，
2、消费年，消费量将增加一倍。量将增加一倍。n 目前目前1/5的人口消费世界上的人口消费世界上75%的能源，发达国家的能源，发达国家人均石油消费量是最贫穷的全球一半人口消费量人均石油消费量是最贫穷的全球一半人口消费量的的15倍。倍。n 据世界卫生组织估计，到据世界卫生组织估计，到2060年全球人口将达年全球人口将达n 100110亿。如果到时所有人的矿物和能源消费量亿。如果到时所有人的矿物和能源消费量n 都达到今天发达国家的人均消费水平，则地球上都达到今天发达国家的人均消费水平，则地球上n 35种矿物中将有种矿物中将有1/3在在40年内消耗殆尽，包括所有年内消耗殆尽，包括所有n 的石油、天然气、煤
3、炭（假设为的石油、天然气、煤炭（假设为2万亿吨）和铀。万亿吨）和铀。保护生态环境逐渐受到人们的重视 随着全球很多地区气候变暖，自然灾害频繁发生，随着全球很多地区气候变暖，自然灾害频繁发生，酸雨范围越来越广，高空臭氧层空洞扩大等现象的酸雨范围越来越广，高空臭氧层空洞扩大等现象的出现，使人们逐渐认识到治理大气环境，防止污染出现，使人们逐渐认识到治理大气环境，防止污染已经到了刻不容缓的地步。已经到了刻不容缓的地步。 n 我国我国SO2排放量占世界的排放量占世界的15.1%，为世界第一；，为世界第一；n C O2排放量占世界的排放量占世界的13.6%，列世界第二。因煤，列世界第二。因煤炭燃烧而排放的炭
4、燃烧而排放的 S O2、C O2、N Ox和烟尘分别占全国相应排放量和烟尘分别占全国相应排放量的的87%、71%、67%和和60% ，所以备受世界关注。，所以备受世界关注。我国必须作出巨大努力，来改变这种状态。我国必须作出巨大努力，来改变这种状态。常规电网存在局限性n 现在全球还有将近现在全球还有将近20亿人口没有用上电，我国到亿人口没有用上电，我国到在在2000年也还有大约年也还有大约3000万人口没有电力供应，万人口没有电力供应，其中相当大部分处在经济不发达的边远地区，由其中相当大部分处在经济不发达的边远地区，由于居住分散，很难用常规电网解决用电问题，没于居住分散，很难用常规电网解决用电问
5、题，没有电力供应严重制约了当地经济的发展。有电力供应严重制约了当地经济的发展。 n 作为不受区域限制的太阳能，是个理想的补充能作为不受区域限制的太阳能，是个理想的补充能源，光伏发电在这些地区大有用武之地，存在着源，光伏发电在这些地区大有用武之地，存在着巨大的潜在市场。巨大的潜在市场。 太阳能发电的特点n 优点优点:n 太阳能取之不尽，用之不竭，照射到地球上的太太阳能取之不尽，用之不竭，照射到地球上的太阳能要比人类消耗的能量大阳能要比人类消耗的能量大6000倍。只要在美国倍。只要在美国阳光丰富的西南部沙漠地区，建立一个面积为阳光丰富的西南部沙漠地区，建立一个面积为100哩哩100哩的巨型光伏电站
6、，所发的电力可以哩的巨型光伏电站，所发的电力可以满足全美国的用电需要。太阳能发电安全可靠，满足全美国的用电需要。太阳能发电安全可靠，不会遭受能源危机或燃料市场不稳定的冲击。不会遭受能源危机或燃料市场不稳定的冲击。n 太阳能随处可得，可就近供电，不必长距离输送，太阳能随处可得，可就近供电，不必长距离输送，避免了输电线路等损失。避免了输电线路等损失。n 太阳能不用燃料，运行成本很低。太阳能不用燃料，运行成本很低。n 太阳能发电没有运动部件，不易损坏，维护简单，太阳能发电没有运动部件，不易损坏，维护简单，特别适合于无人值守情况下使用。特别适合于无人值守情况下使用。n 太阳能发电不产生任何废弃物，没有
7、污染，无噪太阳能发电不产生任何废弃物，没有污染，无噪声等公害，对环境无不良影响，是理想的清洁能声等公害，对环境无不良影响，是理想的清洁能源。源。n 缺点缺点:n 地面应用时有间歇性和随机性，发电量与气候条件地面应用时有间歇性和随机性，发电量与气候条件有关，在晚上或阴雨天就不能或很少发电。有关，在晚上或阴雨天就不能或很少发电。n 能量密度较低，标准条件下，地面上接收到的太阳能量密度较低，标准条件下，地面上接收到的太阳辐射强度为辐射强度为1000W/m2。大规模使用时，需要占有较。大规模使用时，需要占有较大面积。大面积。n 目前价格仍较贵，为常规发电的目前价格仍较贵，为常规发电的25倍。初始投资高
8、倍。初始投资高 太阳能发电的分类太阳能发电的分类n 太阳能光发电太阳能光发电(光伏光伏)n 太阳能热发电太阳能热发电 大致可分为大致可分为n 槽式太阳能热发电槽式太阳能热发电n 塔式太阳能热发电塔式太阳能热发电n 碟式太阳能热发电碟式太阳能热发电 槽式太阳能热发电 塔式太阳能热发电近代太阳塔热发电 碟式太阳能热发电太阳能光伏发电的发展历史n 1839年年 19岁的法国贝克勒尔做物理实验时，发岁的法国贝克勒尔做物理实验时，发现在导电液中的两种金属电极用光照射时，电流现在导电液中的两种金属电极用光照射时，电流会加强，从而发现了会加强，从而发现了 “光生伏打效应光生伏打效应”n 1877年年 亚当斯
9、等在硒片上发现固体光伏效应，并亚当斯等在硒片上发现固体光伏效应，并制成了第一个硒光电池制成了第一个硒光电池n 1883年年 美国发明家弗里兹描述了第一个用硒片制美国发明家弗里兹描述了第一个用硒片制造的太阳电池造的太阳电池n 1932年年 奥杜博特等制成第一块奥杜博特等制成第一块”硫化镉硫化镉”太阳电太阳电池池n 1941年年 奥尔在硅上发现光伏效应奥尔在硅上发现光伏效应n 1954年年5月美国贝尔实验室恰宾、富勒和皮尔松月美国贝尔实验室恰宾、富勒和皮尔松宣布仅仅几个月后原来效率为宣布仅仅几个月后原来效率为4.5%的硅太阳电池的硅太阳电池已上升到已上升到6%，这是世界上第一个实用的太阳电池，这是
10、世界上第一个实用的太阳电池美国贝尔实验室制成的第一批太阳电池n 1958年年3月月17日日 太阳电池首次在空间应用，装备太阳电池首次在空间应用，装备于美国的先锋于美国的先锋1号人造卫星，功率为号人造卫星，功率为0.1W，面积，面积约约100平方厘米。运行了平方厘米。运行了8年年n 1977年世界光伏产量超过了年世界光伏产量超过了500KWn 1978年年NASA在亚利桑那州巴巴哥印第安人保留在亚利桑那州巴巴哥印第安人保留区安装了区安装了3.5KW光伏系统，为水泵和光伏系统，为水泵和15户居民提户居民提供电力，这是世界上第一个乡村光伏系统供电力，这是世界上第一个乡村光伏系统,1985年年通电网后
11、，该系统专为社区水泵供电通电网后，该系统专为社区水泵供电n 同年同年 美国建成美国建成100KW太阳能地面电站太阳能地面电站一些国家发展太阳能光伏发电的规划n 1.日本日本 （NEDO）在）在2004年年6月发表的月发表的“面向面向2030光伏路线图的综述光伏路线图的综述” 提出提出:n 到到2010年日本国内累计安装太阳电池组件容量年日本国内累计安装太阳电池组件容量将为将为482GW 。 n 到到2030年累计安装太阳电池组件容量要达到年累计安装太阳电池组件容量要达到1000GW，届时日本所有住宅所消费的电力中将，届时日本所有住宅所消费的电力中将有有50% 由太阳能光伏发电所提供，大约占全部电由太阳能光伏发电所提供，大约占全部电力供应的力供应的10%。 精品课件精品课件！精品课件精品课件！n 2.欧盟欧盟n 2004年年3月欧盟联合研究中心发表了月欧盟联合研究中心发表了“欧洲光伏欧洲光伏研发路线图研发路线图” n 在在2010年太阳能发电提供的电力占总发电量的年太阳能发电提供的电力占总发电量的1%，到，到2040年将占总发电量的年将占总发电量的26%。 n 大约在大约在2030年太阳能发电将发挥显著的作用，年太阳能发电将发挥显著的作用，2050年将占能源供应总量的约年将占能源供应总量的约24%，到本世纪末，到本世纪末将占全球总能源供应的统治地位。将占全球总能源供应的统治地位。
