太陽能資源量是水能的多少倍

❶ 什麼是太陽能資源及利用

1．太陽能資源
太陽能是世界上最豐富的永久能源。地球截取的太陽輻射能通量為1.7×1014kW，比核能、地熱和引力能儲量總和還要大5000多倍。其中約30%被反射回宇宙空間；47%轉變為熱，以長波輻射形式再次返回空間；約23%是水蒸發、凝結的動力以及風和波浪的動能，植物通過光合作用吸收的能量不到0.5%。地球每年接收的太陽能總量為10×1018kW·h，相當於5×1014bbl（桶）原油，是探明原油儲量的近千倍，是世界年耗總能量的一萬餘倍，正如通常所說的「取之不盡、用之不竭」。雖然太陽輻射能的通量密度較低，太陽光通過大氣層會進一步衰減，還會受到天氣、晝夜以及空氣污染等因素的影響呈現間歇性質，但如果系統配置儲熱裝置，做到熱能能級的合理匹配，就可以使太陽能發揮最佳效益。在能源和環境問題日益凸現的今天，太陽能作為一種可再生的清潔能源被人們譽為21世紀最有希望的能源。
據估算，我國陸地表面每年接受的太陽輻射能約為1.47×1016kW·h，相當於標准煤4.9×1012t，約等於上萬個三峽工程年發電量的總和。我國各地的太陽能年輻射量達933～2330kW·h/m2，中值為1620kW·h/m2。我國太陽能資源分布的主要特點是：太陽能的高值中心和低值中心都處在北緯22°～35°一帶，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太陽能年輻射總量，西部地區高於東部地區，而且除西藏和新疆兩個自治區外，基本上是南部低於北部。
2．太陽能利用情況
我國太陽能利用方式主要分為三種，一種是光—熱轉化利用，另一種是光—電轉化利用，第三種是光—化學轉化利用。
1）光—熱轉化利用
太陽能熱利用目前在我國主要應用於八大領域，分別是：
（1）太陽能低溫熱水集成技術。
（2）分體式承壓太陽能熱水系統。以太陽能搪瓷水箱的生產為例，目前我國已有20多家擁有規模生產能力的企業。
（3）平板太陽能集熱器。新形勢下平板太陽能集熱器技術的創新使得其產量與性能得到很大提升，2011年，我國平板太陽能熱水器就達450×104m2，約占當年所有熱水器總量的10%。
（4）太陽能採暖及空調技術。目前，我國成功運營著多套太陽能空調系統，不同功率的系統達十多套，太陽能採暖項目已在許多城市與鄉村開展。
（5）太陽能中高溫集熱。力諾光集團、河北光源、黃明集團等多家企業在進行研發與生產。
（6）主被動式太陽房以及太陽灶。
（7）太陽能熱利用在工農業方面的應用。農作物乾燥項目、海水淡化工程、工業熱水項目以及智能化溫室的建設，到目前為止，都取得了明顯的突破，相關產業與企業也正日益完善，應用過程中，環境效益也非常明顯。
（8）熱發電集熱和儲熱。太陽能熱發電站的建立和運營使用是該領域的主要標志，如北京延慶大規模的1MW塔式熱發電站於2012年正式發電使用。
2）光—電轉化利用
太陽能發電可分為光熱發電和光伏發電。不論產銷量、發展速度和發展前景，光熱發電都趕不上光伏發電，光伏發電被認為是目前世界上最有發展前途的一種可再生能源技術。
3）光—化學轉換利用
這種利用目前處於研發期，其原理主要是將太陽輻射能轉化為氫的化學自由能，通過半導體電極產生電，然後分解水，最終生產氫。該方式通常利用金屬氧化物、氫氧化鈣儲能。一般表現於太陽能制氫。

❷ 太陽能是什麼啊

太陽能是一種把太陽光轉換成電能的綠色可再生能源。與其它常規能源相比，具有以下幾 特點。
一、一 太陽能取之不盡，用之不竭。據估算，一年之中投射到地球的太陽能，其能量相當於137萬億噸標准煤所產生的熱量，大約為目前全球一年內利用各種能源所產生能量的兩萬倍。
二、太陽能在轉換過程中不會產生危及環境的污染。
三、太陽能資源遍及全球，可以分散地、區域性地開采。我國約有2/3的地區可以較好利用太陽能資源。
四、光伏發電是間歇性的，有陽光時才發電，且發電量與陽光的強弱成正比關系。
五、光伏發電是靜態運行，沒有運動部件，壽命長，無需或極少需要維護。
六、光伏系統模塊化，可以安裝在靠近電力消耗的地方，在遠離電網的地區，可以降低輸電和配電成本，增加供電設施的可靠性。

❸ 根據中國太陽能資源分布，各地接受太陽總輻射量的多少，可將全國劃分為

在我國，西藏西部太陽能資源最豐富，最高達2333 KWh/ m2 (日輻射量6.4KWh/ m2 )，居世界第二位，僅次於撒哈拉大沙漠。
根據各地接受太陽總輻射量的多少，可將全國劃分為五類地區。
一類地區為我國太陽能資源最豐富的地區，年太陽輻射總量6680-8400 MJ/m2，相當於日輻射量5.1-6.4KWh/m2。這些地區包括寧夏北部、甘肅北部、新疆東部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最為豐富，最高達2333 KWh/ m2 (日輻射量6.4KWh/ m2 )，居世界第二位，僅次於撒哈拉大沙漠。
二類地區為我國太陽能資源較豐富地區，年太陽輻射總量為5850-6680 MJ/m2，相當於日輻射量4.5-5.1KWh/m2。這些地區包括河北西北部、山西北部、內蒙古南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部和新疆南部等地。
三類地區為我國太陽能資源中等類型地區，年太陽輻射總量為5000-5850 MJ/m2，相當於日輻射量3.8-4.5KWh/m2。主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、雲南、陝西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、蘇北、皖北、台灣西南部等地。
四類地區是我國太陽能資源較差地區，年太陽輻射總量4200-5000 MJ/m2，相當於日輻射量3.2-3.8KWh/m2。這些地區包括湖南、湖北、廣西、江西、浙江、福建北部、廣東北部、陝南、蘇北、皖南以及黑龍江、台灣東北部等地。
五類地區主要包括四川、貴州兩省，是我國太陽能資源最少的地區，年太陽輻射總量3350-4200 MJ/m2，相當於日輻射量只有2.5-3.2KWh/m2。
太陽能輻射數據可以從縣級氣象台站取得，也可以從國家氣象局取得。從氣象局取得的數據是水平面的輻射數據，包括:水平面總輻射，水平面直接輻射和水平面散射輻射。
從全國來看，我國是太陽能資源相當豐富的國家，絕大多數地區年平均日輻射量在4 kWh/m2.天 以上，西藏最高達7 kWh/m2.天。

❹ 有關太陽能的資料

太陽能（solar energy），是指太陽的熱輻射能（參見熱能傳播的三種方式:輻射），主要表現就是常說的太陽光線。在現代一般用作發電或者為熱水器提供能源。

廣義上的太陽能也包括地球上的風能、化學能、水能等。太陽能是由太陽內部氫原子發生氫氦聚變釋放出巨大核能而產生的，來自太陽的輻射能量。

人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。植物通過光合作用釋放氧氣、吸收二氧化碳，並把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來。

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太陽能的應用領域：

太陽能的利用目前還不是很普及，利用太陽能發電還存在成本高、轉換效率低的問題，但是太陽能電池在為人造衛星提供能源方面得到了應用。

人類依賴這些能量維持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地熱能資源除外），雖然太陽能資源總量相當於人類所利用的能源的一萬多倍，但太陽能的能量密度低，而且它因地而異。

因時而變，這是開發利用太陽能面臨的主要問題。太陽能的這些特點會使它在整個綜合能源體系中的作用受到一定的限制。

太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環境無任何污染。為人類創造了一種新的生活形態，使社會及人類進入一個節約能源減少污染的時代。

❺ 根據中國太陽能資源分布，各地接受太陽總輻射量的多少，可將全國劃分為類地區

可分為五類地區

一類地區為我國太陽能資源最豐富的地區，年太陽輻射總量6680-8400 MJ/m2，相當於日輻射量5.1-6.4KWh/m2。這些地區包括寧夏北部、甘肅北部、新疆東部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最為豐富，最高達2333 KWh/ m2 (日輻射量6.4KWh/ m2 )，居世界第二位，僅次於撒哈拉大沙漠。
二類地區為我國太陽能資源較豐富地區，年太陽輻射總量為5850-6680 MJ/m2，相當於日輻射量4.5-5.1KWh/m2。這些地區包括河北西北部、山西北部、內蒙古南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部和新疆南部等地。
三類地區為我國太陽能資源中等類型地區，年太陽輻射總量為5000-5850 MJ/m2，相當於日輻射量3.8-4.5KWh/m2。主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、雲南、陝西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、蘇北、皖北、台灣西南部等地。
四類地區是我國太陽能資源較差地區，年太陽輻射總量4200-5000 MJ/m2，相當於日輻射量3.2-3.8KWh/m2。這些地區包括湖南、湖北、廣西、江西、浙江、福建北部、廣東北部、陝南、蘇北、皖南以及黑龍江、台灣東北部等地。
五類地區主要包括四川、貴州兩省，是我國太陽能資源最少的地區，年太陽輻射總量3350-4200 MJ/m2，相當於日輻射量只有2.5-3.2KWh/m2。
太陽能輻射數據可以從縣級氣象台站取得，也可以從國家氣象局取得。從氣象局取得的數據是水平面的輻射數據，包括:水平面總輻射，水平面直接輻射和水平面散射輻射。
從全國來看，我國是太陽能資源相當豐富的國家，絕大多數地區年平均日輻射量在4 kWh/m2.天 以上，西藏最高達7 kWh/m2.天。

❻ 太陽能的原理

太陽能是由太陽內部氫原子發生氫氦聚變釋放出巨大核能而產生的，來自太陽的輻射能量。人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。植物通過光合作用釋放氧氣、吸收二氧化碳，並把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來。

煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動植物經過漫長的地質年代演變形成的一次能源。地球本身蘊藏的能量通常指與地球內部的熱能有關的能源和與原子核反應有關的能源。

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太陽能的優點：

1、普遍：太陽光普照大地，沒有地域的限制，無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發和利用，便於採集，且無須開采和運輸。

2、無害：開發利用太陽能不會污染環境，它是最清潔能源之一，在環境污染越來越嚴重的今天，這一點是極其寶貴的。

3、巨大：每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當於130萬億噸煤，其總量屬現今世界上可以開發的最大能源。

4、長久：根據太陽產生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。

❼ 太陽每年要消耗多少能量

太陽的功率等於3.826*10(33次方)爾格/秒,地球從中獲取22億分之一。看起來不大，但卻每年送給地球的能量相當100億億度電，相當每人約1.7億度電。三峽全面發電後發840億度/年，相當120萬個三峽電站。對人類來說，可以無限制的使用下去。太陽每秒鍾釋放出的能量，相當於燃燒1.28億噸標准煤所放出的能量。每秒鍾輻射到地球表面的能量約為17萬億千瓦，相當於目前全世界一年能源總消耗量的3.5萬倍。 三峽電站的裝機容量是1820萬千瓦。太陽能是太陽內部連續不斷的核聚變反應過程產生的能量。地球軌道上的平均太陽輻射強度為1367kw/m2。地球赤道的周長為 40000km，從而可計算出，地球獲得的能量可達 173，000TW。在海平面上的標准峰值強度為20kw/m2，地球表面某一點24h的年平均輻射強度為0.20 kw/m2，相當於有102，000TW的能量。人類依賴這些能量維持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地熱能資源除外），雖然太陽能資源總量相當於現在人類所利用的能源的一萬多倍，但太陽能的能量密度低，而且它因地而異，因時而變，這是開發利用太陽能面臨的主要問題。太陽能的這些特點會使它在整個綜合能源體系中的作用受到一定的限制。 太陽是一個巨大、久遠、無盡的能源。盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量（約為3．75x1026W）22億分之一，但已高達173，000TW，也就是說太陽每秒鍾照射到地球上的能量就相當於500萬噸煤。地球上的風能、水能。海洋溫差能、波沒能和生物質能以及部分潮汐能都是來源於太陽；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能，所以廣義的太陽能所包括的范圍非常大，狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換

❽ 太陽能有哪些優點

太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環境無任何污染。雖然太陽能資源總量相當於現在人類所利用的能源的一萬多倍，但太陽能的能量密度低，這是開發利用太陽能面臨的主要問題。太陽能的這些特點會使它在整個綜合能源體系中的作用受到一定的限制。太陽能有兩個主要缺點：一是能流密度低；二是其強度受各種因素（季節、地點、氣候等）的影響不能維持常量。這兩大缺點大大限制了太陽能的有效利用。

太陽輻射能和到達地球的太陽能。整個太陽每秒鍾釋放出來的能量是無比巨大的，高達3.826×1033爾格或3.826×1020兆焦，相當於每秒鍾燃燒1.28億噸標准煤所放出的能量。太陽輻射到達地球陸地表面的能量，大約為17萬億千瓦，僅佔到達地球大氣外層表面總輻射量的10%。即使這樣，它也相當目前全世界一年內能源總消耗量的3.5萬倍。我國太陽能資源十分豐富，全國有2/3以上的地區，年輻照總量大於502萬千焦/米2，年日照時數在2000h以上。太陽能作為一種新能源，它與常規能源相比有三大優點：

·它是人類可以利用的最豐富的能源，據地質學家估計，太陽已經發光了50億年，推測每11億年，太陽消耗了它本身能量的2%，可以說是取之不盡，用之不竭。

·地球上，無論何處都有太陽能，可以就地開發利用，不存在運輸問題，尤其對交通不發達的農村、海島和邊遠地區更具有利用的價值。

·太陽能是一種潔凈的能源，在開發和利用時，不會產生廢渣、廢水、廢氣，也沒有噪音，更不會影響生態平衡。

❾ 關於太陽能的問題50分

一般指太陽光的輻射能量。在太陽內部進行的由「氫」聚變成「氦」的原子核反應，不停地釋放出巨大的能量，並不斷向宇宙空間輻射能量，這種能量就是太陽能。太陽內部的這種核聚變反應可以維持幾十億至上百億年的時間。太陽向宇宙空間發射的輻射功率為3.8×1023kW的輻射值，其中20億分之一到達地球大氣層。到達地球大氣層的太陽能，30%被大氣層反射，23%被大氣層吸收，其餘的到達地球表面，其功率為8×1013kW，也就是說太陽每秒鍾照射到地球上的能量就相當於燃燒500萬噸煤釋放的熱量。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源，如風能，化學能，水的勢能等等。狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。
人類對太陽能的利用有著悠久的歷史。我國早在兩千多年前的戰國時期就知道利用鋼制四面鏡聚焦太陽光來點火；利用太陽能來乾燥農副產品。發展到現代，太陽能的利用已日益廣泛，它包括太陽能的光熱利用，太陽能的光電利用和太陽能的光化學利用等。太陽能的利用有被動式利用（光熱轉換）和光電轉換兩種方式。太陽能發電一種新興的可再生能源利用方式。
使用太陽電池，通過光電轉換把太陽光中包含的能量轉化為電能，使用太陽能熱水器，利用太陽光的熱量加熱水，並利用熱水發電，利用太陽能進行海水淡化。現在，太陽能的利用還不很普及，利用太陽能發電還存在成本高、轉換效率低的問題，但是太陽電池在為人造衛星提供能源方面得到了應用。
【英文簡述】
Solar power (also known as solar energy) is Solar Radiation emitted from our sun. Solar energy has been used in many traditional technologies for centuries, and has come into widespread use where other power supplies are absent, such as in remote locations and in space.
Solar energy is currently used in a number of applications:

Heat (hot water, building heat, cooking)
Electricity generation (photovoltaics, heat engines)
Transportation (solar car)
Desalination of seawater.

【原理】

太陽能是太陽內部連續不斷的核聚變反應過程產生的能量。地球軌道上的平均太陽輻射強度為1367kw/m2。地球赤道的周長為40000km，從而可計算出，地球獲得的能量可達173,000TW。在海平面上的標准峰值強度為1kw/m2，地球表面某一點24h的年平均輻射強度為0.20kw/m2，相當於有102,000TW 的能量，人類依賴這些能量維持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地熱能資源除外）雖然太陽能資源總量相當於現在人類所利用的能源的一萬多倍，但太陽能的能量密度低，而且它因地而異，因時而變，這是開發利用太陽能面臨的主要問題。太陽能的這些特點會使它在整個綜合能源體系中的作用受到一定的限制。

盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量（約為3.75×1026W）的22億分之一，但已高達173,000TW，也就是說太陽每秒鍾照射到地球上的能量就相當於500萬噸煤。地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能以及部分潮汐能都是來源於太陽；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能，所以廣義的太陽能所包括的范圍非常大，狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。

太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環境無任何污染。為人類創造了一種新的生活形態，使社會及人類進入一個節約能源減少污染的時代。

【分類】

太陽能光伏
光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產生直流電的發電裝置，由幾乎全部以半導體物料(例如硅)製成的薄身固體光伏電池組成。由於沒有活動的部分，故可以長時間操作而不會導致任何損耗。簡單的光伏電池可為手錶及計算機提供能源，較復雜的光伏系統可為房屋照明，並為電網供電。 光伏板組件可以製成不同形狀，而組件又可連接，以產生更多電力。近年，天台及建築物表面均會使用光伏板組件，甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置的一部分，這些光伏設施通常被稱為附設於建築物的光伏系統。

太陽熱能
現代的太陽熱能科技將陽光聚合，並運用其能量產生熱水、蒸氣和電力。除了運用適當的科技來收集太陽能外，建築物亦可利用太陽的光和熱能，方法是在設計時加入合適的裝備，例如巨型的向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽熱力的建築材料。

【利用太陽能的歷史】

據記載，人類利用太陽能已有3000多年的歷史。將太陽能作為一種能源和動力加以利用，只有300多年的歷史。真正將太陽能作為「近期急需的補充能源」，「未來能源結構的基礎」，則是近來的事。20世紀70年代以來，太陽能科技突飛猛進，太陽能利用日新月異。近代太陽能利用歷史可以從1615年法國工程師所羅門·德·考克斯在世界上發明第一台太陽能驅動的發動機算起。該發明是一台利用太陽能加熱空氣使其膨脹做功而抽水的機器。在1615年～1900年之間，世界上又研製成多台太陽能動力裝置和一些其它太陽能裝置。這些動力裝置幾乎全部採用聚光方式採集陽光，發動機功率 不大，工質主要是水蒸汽，價格昂貴，實用價值不大，大部分為太陽能愛好者個人研究製造。20世紀的100年間，太陽能科技發展歷史大體可分為七個階段。
第一階段(1900-1920)
在這一階段，世界上太陽能研究的重點仍是太陽能動力裝置，但採用的聚光方式多樣化，且開始採用平板集熱器和低沸點工質，裝置逐漸擴大，最大輸出功率達73.64kW，實用目的比較明確，造價仍然很高。建造的典型裝置有：1901年，在美國加州建成一台太陽能抽水裝置，採用截頭圓錐聚光器，功率：7.36kW；1902 -1908年，在美國建造了五套雙循環太陽能發動機，採用平板集熱器和低沸點工質；1913年，在埃及開羅以南建成一台由5個拋物槽鏡組成的太陽能水泵，每個長62.5m，寬4m，總採光面積達1250m2。

第二階段（1920-1945）
在這20多年中，太陽能研究工作處於低潮，參加研究工作的人數和研究項目大為減少，其原因與礦物燃料的大量開發利用和發生第二次世界大戰（1935-1945）有關，而太陽能又不能解決當時對能源的急需，因此使太陽能研究工作逐漸受到冷落。

第三階段（1945-1965）
在第二次世界大戰結束後的20年中，一些有遠見的人士已經注意到石油和天然氣資源正在迅速減少， 呼籲人們重視這一問題，從而逐漸推動了太陽能研究工作的恢復和開展，並且成立太陽能學術組織，舉辦學術交流和展覽會，再次興起太陽能研究熱潮。 在這一階段，太陽能研究工作取得一些重大進展，比較突出的有：1945年，美國貝爾實驗室研製成實用型硅太陽電池，為光伏發電大規模應用奠定了基礎；1955年，以色列泰伯等在第一次國際太陽熱科學會議上提出選擇性塗層的基礎理論，並研製成實用的黑鎳等選擇性塗層，為高效集熱器的發展創造了條件。此外，在這一階段里還有其它一些重要成果，比較突出的有： 1952年，法國國家研究中心在比利牛斯山東部建成一座功率為50kW的太陽爐。1960年，在美國佛羅里達建成世界上第一套用平板集熱器供熱的氨-水吸收式空調系統，製冷能力為5冷噸。1961年，一台帶有石英窗的斯特林發動機問世。在這一階段里，加強了太陽能基礎理論和基礎材料的研究，取得了如太陽選擇性塗層和硅太陽電池等技術上的重大突破。平板集熱器有了很大的發展，技術上逐漸成熟。太陽能吸收式空調的研究取得進展，建成一批實驗性太陽房。對難度較大的斯特林發動機和塔式太陽能熱發電技術進行了初步研究。

第四階段(1965-1973）
這一階段，太陽能的研究工作停滯不前，主要原因是太陽能利用技術處於成長階段，尚不成熟，並且投資大，效果不理想，難以與常規能源競爭，因而得不到公眾、企業和政府的重視和支持。

第五階段（1973-1980）
自從石油在世界能源結構中擔當主角之後，石油就成了左右經濟和決定一個國家生死存亡、發展和衰退的關鍵因素，1973年10月爆發中東戰爭，石油輸出國組織採取石油減產、提價等辦法，支持中東人民的斗爭，維護本國的利益。其結果是使那些依靠從中東地區大量進口廉價石油的國家，在經濟上遭到沉重打擊。 於是，西方一些人驚呼：世界發生了「能源危機」（有的稱「石油危機」）。這次「危機」在客觀上使人們認識到：現有的能源結構必須徹底改變，應加速向未來能源結構過渡。從而使許多國家，尤其是工業發達國家，重新加強了對太陽能及其它可再生能源技術發展的支持，在世界上再次興起了開發利用太陽能熱潮。1973年，美國制定了政府級陽光發電計劃，太陽能研究經費大幅度增長，並且成立太陽能開發銀行，促進太陽能產品的商業化。日本在1974年公布了政府制定的「陽光計劃」，其中太陽能的研究開發項目有：太陽房 、工業太陽能系統、太陽熱發電、太陽電池生產系統、分散型和大型光伏發電系統等。為實施這一計劃，日本政府投入了大量人力、物力和財力。70年代初世界上出現的開發利用太陽能熱潮，對我國也產生了巨大影響。一些有遠見的科技人員，紛紛投身太陽能事業，積極向政府有關部門提建議，出書辦刊，介紹國際上太陽能利用動態；在農村推廣應用太陽灶 ，在城市研製開發太陽熱水器，空間用的太陽電池開始在地面應用……。 1975年，在河南安陽召開「全國第一次太陽能利用工作經驗交流大會」，進一步推動了我國太陽能事業的發展。這次會議之後，太陽能研究和推廣工作納入了我國政府計劃，獲得了專項經費和物資支持。一些大學和科研院所，紛紛設立太陽能課題組和研究室，有的地方開始籌建太陽能研究所。當時，我國也興起了開發利用太陽能的熱潮。 這一時期，太陽能開發利用工作處於前所未有的大發展時期，具有以下特點：
各國加強了太陽能研究工作的計劃性，不少國家制定了近期和遠期陽光計劃。開發利用太陽能成為政府行為，支持力度大大加強。國際間的合作十分活躍，一些第三世界國家開始積極參與太陽能開發利用工作。
研究領域不斷擴大，研究工作日益深入，取得一批較大成果，如CPC、真空集熱管、非晶硅太陽電池、 光解水制氫、太陽能熱發電等。
各國制定的太陽能發展計劃，普遍存在要求過高、過急問題，對實施過程中的困難估計不足，希望在較短的時間內取代礦物能源，實現大規模利用太陽能。例如，美國曾計劃在1985年建造一座小型太陽能示範衛星電站，1995年建成一座500萬kW空間太陽能電站。事實上，這一計劃後來進行了調整，至今空間太陽 能電站還未升空。
太陽熱水器、太陽電他等產品開始實現商業化，太陽能產業初步建立，但規模較小，經濟效益尚不理想

第六階段（1980-1992）
70年代興起的開發利用太陽能熱潮，進入80年代後不久開始落潮，逐漸進入低谷。世界上許多國家相繼大幅度削減太陽能研究經費，其中美國最為突出。導致這種現象的主要原因是：世界石油價格大幅度回落，而太陽能產品價格居高不下，缺乏競爭力；太陽能技術沒有重大突破，提高效率和降低成本的目標沒有實現，以致動搖了一些人開發利用太陽能的信心；核電發展較快，對太陽能的發展起到了一定的抑製作用。 受80年代國際上太陽能低落的影響，我國太陽能研究工作也受到一定程度的削弱，有人甚至提出：太陽能利用投資大、效果差、貯能難、佔地廣，認為太陽能是未來能源，主張外國研究成功後我國引進技術。雖然，持這種觀點的人是少數，但十分有害，對我國太陽能事業的發展造成不良影響這一階段，雖然太陽能開發研究經費大幅度削減，但研究工作並未中斷，有的項目還進展較大，而且促使 人們認真地去審視以往的計劃和制定的目標，調整研究工作重點，爭取以較少的投入取得較大的成果。

第七階段（1992- 至今）
由於大量燃燒礦物能源，造成了全球性的環境污染和生態破壞，對人類的生存和發展構成威脅。在這樣背景下，1992年聯合國在巴西召開「世界環境與發展大會」，會議通過了《里約熱內盧環境與發展宣言》， 《21世紀議程》和《聯合國氣候變化框架公約》等一系列重要文件，把環境與發展納入統一的框架，確立了 可持續發展的模式。這次會議之後，世界各國加強了清潔能源技術的開發，將利用太陽能與環境保護結合在 一起，使太陽能利用工作走出低谷，逐漸得到加強。世界環發大會之後，我國政府對環境與發展十分重視，提出10條對策和措施，明確要「因地制宜地開發和推廣太陽能、風能、地熱能、潮汐能、生物質能等清潔能源」，制定了《中國21世紀議程》，進一步明確 了太陽能重點發展項目。1995年國家計委、國家科委和國家經貿委制定了《新能源和可再生能源發展綱要》 （1996- 2010），明確提出我國在1996-2010年新能源和可再生能源的發展目標、任務以及相應的對策和措施 。這些文件的制定和實施，對進一步推動我國太陽能事業發揮了重要作用。 1996年，聯合國在辛巴威召開「世界太陽能高峰會議」，會後發表了《哈拉雷太陽能與持續發展宣言 》，會上討論了《世界太陽能10年行動計劃》（1996- 2005），《國際太陽能公約》，《世界太陽能戰略規劃》等重要文件。這次會議進一步表明了聯合國和世界各國對開發太陽能的堅定決心，要求全球共同行動 ，廣泛利用太陽能。1992年以後，世界太陽能利用又進入一個發展期，其特點是：太陽能利用與世界可持續發展和環境保護緊密結合，全球共同行動，為實現世界太陽能發展戰略而努力；太陽能發展目標明確，重點突出，措施得力，有利於克服以往忽冷忽熱、過熱過急的弊端，保證太陽能事業的長期發展；在加大太陽能研究開發力度的同時，注意科技成果轉化為生產力，發展太陽能產業，加速商業化進程，擴大太陽能利用領域和規模，經濟效益逐漸提高；國際太陽能領域的合作空前活躍，規模擴大，效果明顯。通過以上回顧可知，在本世紀100年間太陽能發展道路並不平坦，一般每次高潮期後都會出現低潮期，處於低潮的時間大約有45年。太陽能利用的發展歷程與煤、石油、核能完全不同，人們對其認識差別大，反復多，發展時間長。這一方面說明太陽能開發難度大，短時間內很難實現大規模利用；另一方面也說明太陽能利用還受礦物能源供應，政治和戰爭等因素的影響，發展道路比較曲折。盡管如此，從總體來看，20世紀取得的太陽能科技進步仍比以往任何一個世紀都大。

【利弊】

優點：�
(1)普遍：太陽光普照大地，無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發和利用，且勿須開采和運輸。�
(2)無害：開發利用太陽能不會污染環境，它是最清潔的能源之一，在環境污染越來越嚴重的今天，這一點是極其寶貴的。�
(3)巨大：每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當於130萬億t標煤，其總量屬現今世界上可以開發的最大能源。�
(4)長久：根據目前太陽產生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。�

缺點：�
(1)分散性：到達地球表面的太陽輻射的總量盡管很大，但是能流密度很低。平均說來，北回歸線附近，夏季在天氣較為晴朗的情況下，正午時太陽輻射的輻照度最大，在垂直於太陽光方向1m�2面積上接收到的太陽能平均有1000W左右；若按全年日夜平均，則只有200W左右。而在冬季大致只有一半，陰天一般只有1／5左右，這樣的能流密度是很低的。因此，在利用太陽能時，想要得到一定的轉換功率，往往需要面積相當大的一套收集和轉換設備，造價較高。�
(2)不穩定性：由於受到晝夜、季節、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、雲、雨等隨機因素的影響，所以，到達某一地面的太陽輻照度既是間斷的又是極不穩定的，這給太陽能的大規模應用增加了難度。為了使太陽能成為連續、穩定的能源，從而最終成為能夠與常規能源相競爭的替代能源，就必須很好地解決蓄能問題，即把晴朗白天的太陽輻射能盡量貯存起來以供夜間或陰雨天使用，但目前蓄能也是太陽能利用中較為薄弱的環節之一。�
(3)效率低和成本高：目前太陽能利用的發展水平，有些方面在理論上是可行的，技術上也是成熟的。但有的太陽能利用裝置，因為效率偏低，成本較高，總的來說，經濟性還不能與常規能源相競爭。在今後相當一段時期內，太陽能利用的進一步發展，主要受到經濟性的制約。�

太陽能利用中的經濟問題：�
第一，世界上越來越多的國家認識到一個能夠持續發展的社會應該是一個既能滿足社會需要，而又不危及後代人前途的社會。因此，盡可能多地用潔凈能源代替高含碳量的礦物能源，是能源建設應該遵循的原則。隨著能源形式的變化，常規能源的貯量日益下降，其價格必然上漲，而控制環境污染也必須增大投資。
第二，我國是世界上最大的煤炭生產國和消費國，煤炭約占商品能源消費結構的76％，已成為我國大氣污染的主要來源。大力開發新能源和可再生能源的利用技術將成為減少環境污染的重要措施。能源問題是世界性的，向新能源過渡的時期遲早要到來。從長遠看，太陽能利用技術和裝置的大量應用，也必然可以制約礦物能源價格的上漲。

【我國太陽能資源】

在我國，西藏西部太陽能資源最豐富，最高達2333 KWh/ m2 （日輻射量6.4KWh/ m2 ），居世界第二位，僅次於撒哈拉大沙漠。
根據各地接受太陽總輻射量的多少，可將全國劃分為五類地區。
一類地區為我國太陽能資源最豐富的地區，年太陽輻射總量6680-8400 MJ/m2，相當於日輻射量5.1-6.4KWh/m2。這些地區包括寧夏北部、甘肅北部、新疆東部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最為豐富，最高達2333 KWh/ m2 （日輻射量6.4KWh/ m2 ），居世界第二位，僅次於撒哈拉大沙漠。
二類地區為我國太陽能資源較豐富地區，年太陽輻射總量為5850-6680 MJ/m2，相當於日輻射量4.5-5.1KWh/m2。這些地區包括河北西北部、山西北部、內蒙古南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部和新疆南部等地。
三類地區為我國太陽能資源中等類型地區，年太陽輻射總量為5000-5850 MJ/m2，相當於日輻射量3.8-4.5KWh/m2。主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、雲南、陝西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、蘇北、皖北、台灣西南部等地。
四類地區是我國太陽能資源較差地區，年太陽輻射總量4200-5000 MJ/m2，相當於日輻射量3.2-3.8KWh/m2。這些地區包括湖南、湖北、廣西、江西、浙江、福建北部、廣東北部、陝南、蘇北、皖南以及黑龍江、台灣東北部等地。
五類地區主要包括四川、貴州兩省，是我國太陽能資源最少的地區，年太陽輻射總量3350-4200 MJ/m2，相當於日輻射量只有2.5-3.2KWh/m2。
太陽能輻射數據可以從縣級氣象台站取得，也可以從國家氣象局取得。從氣象局取得的數據是水平面的輻射數據，包括：水平面總輻射，水平面直接輻射和水平面散射輻射。
從全國來看，我國是太陽能資源相當豐富的國家，絕大多數地區年平均日輻射量在4 kWh/m2.天 以上，西藏最高達7 kWh/m2.天。

【太陽能發展之路】

太陽能的利用有多種方式：
1－太陽熱能的利用，比如太陽能熱水器，目前就用的比較多也比較普及；
2－太陽能發電，是目前太陽能利用的重點研究領域，主要的普及障礙是：
①用於完成光電轉化的硅光電池成本太高、轉化效率低、使用壽命短；
②用於儲存電能的蓄電池成本高、使用壽命有限、造成環境污染。
國外採用電能聯網的辦法解決電能的儲存問題，不用電池儲電，直接供電，效果很好，但需要形成規模，並有政府的介入協調管理。硅光電池的技術正在快速發展和進步之中。目前太陽能發電還主要用在一些很難獲得其他電力資源的地區或場所。

【太陽能熱利用】

概述：眾所周知，人類目前大量利用的木頭、石油、煤炭、天然氣等能源都是通過植物光合作用等方式間接利用太陽能，可以毫不誇張地說，太陽是目前人類所能利用的唯一的能源來源，而到目前為止，通過光合作用等間接利用太陽能又是最重要的方式，而太陽能的直接利用方式則是二十世紀前後才真正進入人們的生活。從太陽能的間接利用到直接利用，是人類利用太陽能的質的飛躍，如果人類能在太陽能的直接利用技術上取得重大突破，那麼就像人類第一次學會鑽木取火使人類與動物區分開來一樣，太陽能將再次改寫人類的歷史，人類文明的發展將進入一個嶄新的階段，對此，我們抱著極大的期待和信心！
就目前來說，人類直接利用太陽能還處於初級階段，主要有太陽能集熱、太陽能熱水系統、太陽能暖房、太陽能發電等方式。

(一)太陽能集熱器

太陽能熱水器裝置通常包括太陽能集熱器、儲水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要熱交換器和膨脹槽以及發電裝置以備電廠不能供電之需 。太陽能集熱器(solar collector)在太陽能熱系統中，接受太陽輻射並向傳熱工質傳遞熱量的裝置。按傳熱工質可分為液體集熱器和空氣集熱器.按採光方式可分為聚光型和聚光型集熱器兩種。另外還有一種真空集熱器:一個好的太陽能集熱器應該能用20-30年。自從大約1980年以來所製作的集熱器更應維持40-50年且很少進行維修。

(二)太陽能熱水系統

早期最廣泛的太陽能應用即用於將水加熱，現今全世界已有數百萬太陽能熱水裝置。太陽能熱水系統主要元件包括收集器、儲存裝置及循環管路三部分。此外，可能還有輔助的能源裝置（如電熱器等）以供應無日照時使用，另外尚可能有強制循環用的水，以控制水位或控制電動部份或溫度的裝置以及接到負載的管路等。依循環方式太陽能熱水系統可分兩種：（a）自然循環式: 此種型式的儲存箱置於收集器上方。水在收集器中接受太陽幅射的加熱，溫度上升，造成收集器及儲水箱中水溫不同而產生密度差，因此引起浮力，此一熱虹吸現像，促使水在除水箱及收集器中自然流動。由與密度差的關系，水流量於收集器的太陽能吸收量成正比。此種型式因不需循環水，維護甚為簡單，故已被廣泛採用。 （b）強制循環式:熱水系統用水使水在收集器與儲水箱之間循環。當收集器頂端水溫高於儲水箱底部水溫若干度時，控制裝置將啟動水使水流動。水入口處設有止回閥以防止夜間水由收集器逆流，引起熱損失。由此種型式的熱水系統的流量可得知（因來自水的流量可知），容易預測性能，亦可推算於若干時間內的加熱水量。如在同樣設計條件下，其較自然循環方式具有可以獲得較高水溫的長處，但因其必須利用水，故有水電力、維護（如漏水等）以及控制裝置時動時停，容易損壞水等問題存在。因此，除大型熱水系統或需要較高水溫的情形，才選擇強制循環式，一般大多用自然循環式熱水器。

（三）暖房

利用太陽能作房間冬天暖房之用，在許多寒冷地區已使用多年。因寒帶地區冬季氣溫甚低，室內必須有暖氣設備，若欲節省大量化石能源的消耗，設法應用太陽幅射熱。大多數太陽能暖房使用熱水系統，亦有使用熱空氣系統。太陽能暖房系統是由太陽能收集器、熱儲存裝置、輔助能源系統，及室內暖房風扇系統所組成，其過程乃太陽輻射熱傳導，經收集器內的工作流體將熱能儲存，在供熱至房間。至輔助熱源則可裝置在儲熱裝置內、直接裝設在房間內或裝設於儲存裝置及房間之間等不同設計。當然亦可不用儲熱雙置而直接將熱能用到暖房的直接式暖房設計，或者將太陽能直接用於熱電或光電方式發電，在加熱房間，或透過冷暖房的熱裝置方式供作暖房使用。最常用的暖房系統為太陽能熱水裝置，其將熱水通至儲熱裝置之中（固體、液體或相變化的儲熱系統），然後利用風扇將室內或室外空氣驅動至此儲熱裝置中吸熱，在把此熱空氣傳送至室內；或利用另一種液體流至儲熱裝置中吸熱，當熱流體流至室內，在利用風扇吹送被加熱空氣至室內，而達到暖房效果。

（四）太陽能發電

即直接將太陽能轉變成電能，並將電能存儲在電容器中，以備需要時使用。

空間太陽能電源

第一個空間太陽電池載於1958年發射的Vangtuard I，體裝式結構，單晶Si襯底，效率約10%（28℃）。到了1970年代，人們改善了電池結構，採用BSF、光刻技術及更好減反射膜等技術，使電池的效率增加到14%。在70年代和80年代，地面太陽電池大約每5.5年全球產量翻番；而空間太陽電池在空間環境下的性能，如抗輻射性能等得到了較大改善。由於80年代太陽電池的理論得到迅速發展，極大地促進了地面和空間太陽電池性能的改善。到了90年代，薄膜電池和Ⅲ-Ⅴ電池的研究發展很快，而且聚光陣結構也變得更經濟，空間太陽電池市場競爭十分激烈。在繼續研究更高性能的太陽電池，主要有兩種途徑：研究聚光電池和多帶隙電池。

4.1 太陽能採集
太陽輻射的能流密度低，在利用太陽能時為了獲得

❿ 地球一秒鍾接收太陽的能量是多少

太陽距地球的距離是1.5億千米，在地球大氣層表面單位時間測量的太陽能量為1368瓦/平方米。通過單位面積的功率×總面積（4πR^2），可以求得太陽單位時間內（每秒）發射的能量為4*10^25焦耳。

太陽每秒鍾向外輻射約28600億億兆瓦的能量，2007年世界一次能源消費總量為111億噸油當量地球每年經光合作用產生的生物質有2200億噸，其中蘊含的能量相當於全世界能源消耗總量的10倍，但目前的利用率不到3%。

太陽是人類能源之母。盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量的22億分之一．但已高達173．000TW．也就是說太陽每秒鍾照射到地球上的能量相當於500萬t煤產生的能量。

地球每秒接收的太陽能量相當於3367顆「小男孩」核彈的威力。

(10)太陽能資源量是水能的多少倍擴展閱讀：

原理

太陽能是太陽內部或者表面的黑子連續不斷的核聚變反應過程產生的能量。地球軌道上的平均太陽輻射強度為1367w/㎡。地球赤道的周長為40000km，從而可計算出，地球獲得能量173000TW。

在海平面上的標准峰值強度為1kw/m2，地球表面某一點24h的年平均輻射強度為0.20kw/㎡，相當於有102000TW 的能量，人類依賴這些能量維持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地熱能資源除外）。

雖然太陽能資源總量相當於現在人類所利用的能源的一萬多倍，但太陽能的能量密度低，而且它因地而異，因時而變，這是開發利用太陽能面臨的主要問題。太陽能的這些特點會使它在整個綜合能源體系中的作用受到一定的限制。

盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量的22億分之一，但已高達173,000TW，也就是說太陽每秒鍾照射

到地球上的能量就相當於500萬噸煤。地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能以及部分潮汐能都是來源於太陽；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能。

所以廣義的太陽能所包括的范圍非常大，狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。

太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環境無任何污染。為人類創造了一種新的生活形態，使社會及人類進入一個節約能源減少污染的時代。

根據各地接受太陽總輻射量的多少，可將全國劃分為三類地區。

一類地區

為我國太陽能資源最豐富的地區，年太陽輻射總量6680～8400 MJ/㎡，相當於日輻射量5.1～6.4KWh/㎡。

這些地區包括寧夏北部、甘肅北部、新疆東部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最為豐富，最高達2333 KWh/㎡（日輻射量6.4KWh/㎡），居世界第二位，僅次於撒哈拉大沙漠。

二類地區

為我國太陽能資源較豐富地區，年太陽輻射總量為5850-6680 MJ/m2，相當於日輻射量4.5～5.1KWh/㎡。這些地區包括河北西北部、山西北部、內蒙古南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部和新疆南部等地。

三類地區

為我國太陽能資源中等類型地區，年太陽輻射總量為5000-5850 MJ/m2，相當於日輻射量3.8～4.5KWh/㎡。主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、雲南、陝西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、蘇北、皖北、台灣西南部等地。