1、太阳能的利用太阳能的利用 世界能源的主要来源世界能源的主要来源 0 0 0.050.05 0.10.1 0.150.15 0.20.2 0.250.25 0.30.3 0.350.35 0.40.4 石油石油 天然气天然气 煤煤 水力水力 核能核能 其他其他 讨论讨论 目前使用的化石燃料是什么，存在目前使用的化石燃料是什么，存在 哪些缺点？哪些缺点？ 2020世纪非洲，美洲，欧洲，中东的石世纪非洲，美洲，欧洲，中东的石 油储量和年平均消耗量油储量和年平均消耗量 石油储量石油储量/t 年平均消耗量年平均消耗量/t 非洲非洲 9.5x109 2.2x108 美洲美洲 1.8x1010 8.0x10
2、8 欧洲欧洲 3.6x109 1.4x108 中东中东 6.1x1010 6.1x108 请估算各地区石油可以使用多少年？请估算各地区石油可以使用多少年？ 43年年 22.5年年 25.7年年 100年年 石油石油 40年年 天然气天然气 61 年年 煤煤 碳碳 227年年 化石能源是不可再生能源，化石能源是不可再生能源， 科学家估计使用年限科学家估计使用年限 能源危机 能源危机给人类社会带来的影响是能源危机给人类社会带来的影响是 我们难以承受的，而且随着现代的我们难以承受的，而且随着现代的 高速发展，人类对能源的需求量越高速发展，人类对能源的需求量越 来越大。因此，开发和利用清洁，来越大。因
3、此，开发和利用清洁， 高效的新能源已成为人类共同关注高效的新能源已成为人类共同关注 的重大课题！的重大课题！ 讨讨 论论 同学们知道哪些新能源呢？同学们知道哪些新能源呢？ 风能风能 生物质能生物质能 太阳能太阳能 氢能氢能 波浪能波浪能 地热能地热能 在新能源中，太阳在新能源中，太阳 能，生物质能，氢能，生物质能，氢 能和风能，海洋能，能和风能，海洋能， 地热能等都是可以地热能等都是可以 再生能源。再生能源。 其中太阳能是最诱人的其中太阳能是最诱人的 太阳能的利用太阳能的利用 1.太阳能是地球上最基本的能源太阳能是地球上最基本的能源 太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太太阳是一个巨大、久远
4、、无尽的能源。尽管太 阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量 （约为（约为3.751026W）的）的22亿分之一，但已高亿分之一，但已高 达达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到，也就是说太阳每秒钟照射到 地球上的能量就相当于地球上的能量就相当于500万吨煤。下图是地万吨煤。下图是地 球上的能流图。从图上可以看出，地球上的风球上的能流图。从图上可以看出，地球上的风 能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以能、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、
5、石油、天然气等）从根本的化石燃料（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、光电和光化学的能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的 直接转换。直接转换。 地球上的能流图（单位106MW） 太阳能的利用太阳能的利用 1.大自然利用太阳能的最成功的途径大自然利用太阳能的最成功的途径- 植物的光合作用植物的光合作用 .光能转化为化学能光能转化为化学能 6CO2+6H2O C6H12O6+6O2 光光 叶绿素叶绿素 太阳能的利
6、用太阳能的利用 1.大自然利用太阳能的最成功的途径大自然利用太阳能的最成功的途径- 植物的光合作用植物的光合作用 .化学能转化为热能化学能转化为热能 C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O +热量热量 （C6H10O5）n+nH2O nC6H12O6 催化剂催化剂 讨论：大家知道日常生活中有哪些利讨论：大家知道日常生活中有哪些利 用太阳能的实例？用太阳能的实例？ 太阳能光热转换技术的产品最多。如热水太阳能光热转换技术的产品最多。如热水 器、开水器、干燥器、采暖和制冷、温室与太阳器、开水器、干燥器、采暖和制冷、温室与太阳 房、太阳灶和高温炉、海水淡化装置、水泵、热房、太阳灶和高温炉、海水淡化
7、装置、水泵、热 力发电装置及太阳能医疗器具。力发电装置及太阳能医疗器具。 太阳能电池的应用范围很广。例如人造卫太阳能电池的应用范围很广。例如人造卫 星、无人气象站、通讯站、电视中继站、太阳钟、星、无人气象站、通讯站、电视中继站、太阳钟、 电围杆、航标灯、铁路信号灯。电围杆、航标灯、铁路信号灯。 2、光热能转换、光热能转换 原理：利用太阳辐射加热物体而原理：利用太阳辐射加热物体而 获得热能获得热能 应用：应用：太阳能热水器太阳能热水器 反射式太阳灶反射式太阳灶 高温太阳炉高温太阳炉 地膜、大棚、温室地膜、大棚、温室 二、太阳能的利用方式二、太阳能的利用方式 光能光能热能热能 太阳炉太阳炉 太阳灶
8、太阳灶 热水器热水器 大棚大棚 3、光电转换、光电转换 原理：根据光电效应，利用太阳能直接转原理：根据光电效应，利用太阳能直接转 化为电能化为电能 应用：应用：为无电场所提供电池，包括移动为无电场所提供电池，包括移动 电电 源和备用电源、太阳能日用电子产品源和备用电源、太阳能日用电子产品 光能光能电能电能 太阳能发电太阳能发电 美国军用太阳能发电帐篷美国军用太阳能发电帐篷 4、光化学能转化、光化学能转化 应用：选择芒硝晶体应用：选择芒硝晶体(十水合硫酸十水合硫酸 钠晶体钠晶体)白天吸收热量溶解白天吸收热量溶解,晚上放晚上放 出热量结晶出热量结晶. 原理原理:光能光能热能热能化学能化学能 5、光生物质能转换、光生物质能转换 原理：通过地球上众多植物的光合作用，将原理：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太阳辐射转化为生物质能 化学方程式：化学方程式： 6H2O + 6CO2 C6H12O6 +6O2 光光 叶绿素叶绿素 原理原理:光能光能化学能化学能 (C6H10O5)n +nH2O nC6H12O6 C6H12O6(s)+6O2(g) 6H2O(l)+6CO2(g) H=-2804kJ/mol 淀粉、纤维素淀粉、纤维素 葡萄糖葡萄糖 太阳能的利用太阳能的利用 3.太阳能的利用方式太阳能的利用方式 光能化学能 光能热能 光能电能 光能生物质能
