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我国的太阳能资源何利用

2020/3/28 13:11:50      点击:

我国幅员广大,有着十分丰厚的太阳能资源,除了局部区域(如四川、贵州等地)不合适太阳能使用外,我国大部分区域都合适使用太阳能。

据预算,每年中国陆地接纳的太阳能辐射总量相当于 24000 亿吨标准煤,年均辐射量约为 5900 兆焦耳/平方米。

我国太阳能资源散布的主要特点有:太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬 22°~35°这一带,青藏高原是高值中心,四川盆地是低值中心。青藏高原平均海拔高度在 4000m 以上,大气层淡薄而清洁,透明度好,纬度低,日照时间长。例如被人们称为“日光城”的拉萨市,1961 年至 1970 年的平均值,年平均日照时间为 3005.7h,相对日照为 68%,太阳总辐射为 8160 MJ/m2·a,比全国其它省区和同纬度的区域都高。四川盆地雨多、雾多,晴天较少。 例如成都市年平均日照时数仅为 1152.2h,相对日照为 26%。太阳年辐射总量,西部区域高于东部区域,并且除西藏和新疆两个自治区外,基本上是南部低于北部;因为南边多数区域云雾雨多,在北纬 30°~40°区域,太阳能的散布状况与一般的太阳能随纬度而改变的规律相反,太阳能不是跟着纬度的添加而削减,而是跟着纬度的添加而增加。

“八五”期间,我国有关的研究将我国的太阳能资源划分为五类区域。一、二、三类区域,年日照时数大于2000h,辐射总5000MJ/m2·a,是我国太阳能资源丰厚或较丰厚的区域,面积较大,约占全国总面积的2/3以上,具有使用太阳能的良好条件。四、五类区域虽然太阳能资源条件较差,但仍有一定的使用价值。表1-4显现了世界部分城市的年辐射总量。

即便我国太阳能资源较差的区域,年辐射总量也挨近东京,高于伦敦、汉堡这些世界上太阳能使用较好的城市,由此可见,我国具有良好的使用太阳能的条件,应大力开发太阳能资源。




太阳能(Solar Energy),一般是指太阳光的辐射能量,太阳能是一种可再生能源,广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,生物质能,潮汐能、水的势能等等。太阳能运用的基本方法可分为光—热运用、光—电运用、光—化学运用、光—生物运用四类。在四类太阳能运用方法中,光—热转化的技能最老练,产品也最多,成本相对较低。如:太阳能热水器、开水器、干燥器、太阳灶、太阳能温室、太阳房、太阳能海水淡化设备以及太阳能采暖和制冷器等。太阳能光热发电比光伏发电的太阳能转化功率较高,但应用还不遍及。在光热转化中,当前应用规模最广、技能最老练、经济性最好的是太阳能热水器的应用。



光热运用:它是将太阳辐射能收集起来,经过与物质的相互作用转化成热能加以运用。目前运用最多的太阳能收集设备,主要有平板型集热器、真空管集热器和聚集集热器等3种。太阳能发电:未来太阳能的大规模运用是用来发电。运用太阳能发电的方法主要有两种:

①光—热—电转化。即运用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转化为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一进程为光—热转化,后一进程为热—电转化。
②光—电转化。其基本原理是运用光生伏特效应将太阳辐射能直接转化为电能,它的基本设备是太阳能电池。
光化运用:这是一种运用太阳辐射能直接分化水制氢的光—化学转化方法。
光生物运用:经过植物的光合作用来实现将太阳能转化成为生物质的进程。主要有速生植物(如薪炭林)、油料作物和巨型海藻。


工作原理
阳光穿过吸热管的第一层玻璃照到第二层玻璃的黑色吸热层上,将太阳光能的热量吸收,由于两层玻璃之间是真空隔热的,传热将大大减小(辐射传热依然存在,但没有了热传导和热对流),绝大部分热量只能传给玻璃管里边的水,使玻璃管内的水加热,加热的水变轻沿着玻璃管受热面往上进入保温储水桶,桶内温度相对较低的水沿着玻璃管背光面进入玻璃管弥补,如此不断循环,使保温储水桶内的水不断加热,然后到达热水的意图。


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