第五章太阳、风与地热能.pdf

第 五 章 太陽、風與地熱能 5-1 太陽能 5-2 風能 5-3 地熱能 1 5-1 太陽能 太陽能 優點 : ‧ 太陽可以作為永久性的能源。 ‧ 太陽能到處都有，不需要運輸，處於南北緯50~60度以 內的地區，都有豐富的太陽能可以利用。 。 ‧ 太陽能使用時不會帶來污染，是一種清潔的能源。 ‧ 太陽能的利用不會增加地球的熱負荷。 缺點： ‧ 能量密度低。 ‧ 太陽能是間歇性的能源。 ‧ 相較於化石燃料，現階段設置費用與成本仍較高。 2 太陽的構造 ‧直徑: 140萬公里 ‧質量 : 2.0 × 1027公噸 ‧年齡: 50億年 ‧餘年 : 50億年 ‧中心溫度 : 1千5百萬度 ‧核融合區:中心至 0.2太 陽半徑的距離 5-1 太陽能 太陽輻射與電磁波光譜 熱輻射 太陽輻射 ~ 0.1- 100 μm ~ 0.1- 3 μm λ 104 103 102 101 100 10−1 10−2 10−3 波長(μm) −1 v 1011 1012 1013 1014 1015 1016 1017 頻率(s ) 紅外光 ~ 0.7 - 1000 μm 紫外光 可見光 −2 ~ 0.4 - 10 μm ~ 0.4 - 0.7 μm 4 5-1 太陽能 太陽輻射 5 光與波長 太陽輻射通量 ‧「太陽常數 」：太陽光垂直照射大氣層頂端的 輻射強度，其單位面積功率為： Gs=1353W/m2 ‧意義：垂直入射的太陽輻射通量。 太陽能是如此豐富 ‧太陽總輻射量: 3.75×1026 W ‧地球接受太陽輻射量 : 1.73x1017 W (太陽總輻射 量的 22億分之一 ) ‧人類能源消耗速率: 1.5x1013 W 5-1 太陽能 太陽輻射 太陽輻射