绿色电力04++太阳能发电.ppt

第四章 太阳能发电 太阳的构造 太阳辐射的特性 太阳能简介 太阳能利用历史回顾 我国的太阳能资源 太阳能发电简介 太阳能发电现状与展望 新华社2007-10-20电 美国最大太阳能发电站 位于佛罗里达州西南、坦帕东南80英里(约合130公里)处，占地面积约为180英亩。 有着“阳光之州”的美誉，但佛罗里达州并未处于太阳能发展的总前沿。 佛罗里达州距美国迄今最大太阳能发电站的头衔越来越近。德索托下一代太阳能中心和佛罗里达电力及照明公司旗下另外两个太阳能发电项目的发电总量将达到110兆瓦，由此减排超过350万吨。 打算在2016年前提供200兆瓦的电力，在15年内满足25万个家庭的用电。 日本要在太空“玩转”太阳能 2030年之前在太空中搭建太阳能电站，然后利用激光和微波技术将电力输送回地球， “有史以来最为大胆的计划”，涉及的资金投入将高达几十亿美元。 太空中没有云层和气流交锋，损失很小，大致为5倍。 预计在2020年左右建成1万千瓦的太阳能发电系统。2030年则要实现建成100万千瓦太空太阳能发电站的终极目标，届时每度电的发电成本仅为8美分，比当前低6倍。 撒哈拉沙漠计划建造世界最大太阳能电厂 撒哈拉沙漠却是一座能源宝库。只要0.3%的撒哈拉沙漠得以开发建设太阳能电厂，就能满足全欧洲电能之需。 世界上最大的太阳能电站项目，比美国加州莫哈韦沙漠计划修建的太阳能电厂要大80倍。发出的电可以通过高压直流线跨越地中海输送到欧洲，单单只是这一家电厂发的电就能满足欧洲15%的能源需求。这个电厂项目需要10到15年的时间才能并网供电。 美国已提出宏伟计划，到2050年使太阳能发电提供美国电力的69%和其总能源（包括运输业）的35%。预计太阳能销售给用户的费用将相当于当前常规的电力费用，约为5美分/KWh。如果风能、生物质能和地热能也被开发，则到2100年可再生能源可100%地提供美国电力和其能源的90%。 为实现2050年计划，美国在今后40年内将必须投资超过4000亿美元。投资是巨大的，但回报也是很大的。太阳能发电设施消费燃料极少或不消费，每年可节约数十亿美元。该基础设施可替代300座大型燃煤电厂和300多座大型天然气燃用设施和消费的所有燃料。这一计划旨在有力地避免全部石油进口。因为太阳能技术几乎无污染，故这一计划也可每年减少来自电厂的温室气体排放17亿吨和减少来自汽油汽车的排放19亿吨，后者可采用太阳能发电电网由组合式混合动力车充电来替代。到2050年，美国二氧化碳排放将可比2005年水平低62%，为遏制全球变暖作出努力。 卡塔尔正在考虑兴建一座太阳能发电厂，以满足该国日益增长的能源需求。 计划中的这座发电厂是世界最大的太阳能发电厂之一，建成后可以缓解卡塔尔能源短缺的现状。 受石油美元的影响，海湾各国都面临着现有能源无法满足其快速经济增长的问题。据预测，卡塔尔在今后30年内的能源需求量可能会增加4倍。 虽然海湾阿拉伯国家拥有丰富的油气资源，其石油、天然气储量分别占世界总储量的30％和8％，但海湾国家目前的能源和水利建设相对其经济发展速度来说仍然滞后，因此寻找替代能源是海湾各国目前努力的方向。 太阳的构造 太阳是一个炽热的气态球体，它的直径约为1.39×106km，质量约为2.2×l027t，为地球质量的3.32×105倍，体积则比地球大1.3×106倍，平均密度为地球的1/4。其主要组成气体为氢（约80％）和氦（约19％）。 由于太阳内部持续进行着氢聚合成氦的核聚变反应，所以不断地释放出巨大的能量，并以辐射和对流的方式由核心向表面传递热量，温度也从中心向表面逐渐降低。 由核聚变可知，氢聚合成氦在释放巨大能量的同时，每1g质量将亏损0.00729。根据目前太阳产生核能的速率估算，其氢的储量足够维持600亿年，因此太阳能可以说是用之不竭的。 太阳的结构图 太阳的结构如上图所示。在太阳平均半径23％（0.23R） 的区域内是太阳的内核，其温度约为8×106～4×107K，密度为水的80～100倍，占太阳全部质量的40％，总体积的15％。这部分产生的能量占太阳产生总能量的90％。 氢聚合时放出γ射线，当它经过较冷区域时由于消耗能量，波长增长，变成X射线或紫外线及可见光。 辐射输能区：从0.23～0.7R的区域。温度降到1.3×105K，密度下降为0.079g/ cm3。 对流区：0.7～1.0R之间的区域。温度下降到5×103K，密度下降到10-8g/cm3。 太阳的外部是一个光球层，它就是人们肉眼所看到的太阳表面，其温度为5762K，厚约500km，密度为10-6g/cm3，它是由强烈电离的气体组成，太阳能绝大部分辐射都是由此向太空发射的。 光球外面分布着不仅能发光