当代物理前沿结课论文.docx

《当代物理前沿》结课论文 题目：太阳能热开发利用及其现状简述 学号：200705080201 姓名： 唐 广 指导教师：张 正 阶 太阳能热开发利用及其现状简述 摘要：经过一段时间对太阳能的了解和学习，我逐渐意识到了太阳能的开发和利用有着巨大的发展潜力。上个世纪五十年代世界上第一块太阳能电池在贝尔实验室问世，为此揭开了太阳能开发利用的新篇章，之后，太阳能开发利用技术发展很快，特别是70年代爆发的世界性的石油危机有力地促进了太阳能开发利用。经过近半个世纪的努力，太阳能利用技术及其产业异军突起，成为能源工业的一支生力军。随着社会经济的发展，全球性的能源危机，人类将面临实现经济和社会可持续发展的重大挑战，一方面，常规能源的需求剧增和能源资源严重匮乏，另一方面，化石能源的开发利用带来了一系列诸如环境污染，温室效应等问题，目前的环境问题，很大程度上是由于能源特别是化石能源的开发利用造成的。因此，人类要解决上述能源问题，实现可持续发展，只能依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源。人类的发展和科技的进步把太阳能开发利用推向了历史的科技大舞台。各国对太阳能的开发利用给予了极大关注，突出表现在各国政府推出的光伏计划，如德国的“千顶计划”，日本的“朝日七年计划”以及美国的“百万屋顶计划” 等。我国太阳能开发利用有其成功之处，但也存在诸多问题和不足。去年十月份，中国太阳能电池板再次遭遇美国301贸易调查。可见对新能源的把握对于一个国家的未来的发展的重要性。 关键字：太阳能 光热产业 光电产业 电池板 转换率 光伏工程 所谓的太阳能，不仅包括直接投射到地球表面上的太阳辐射能（即狭义太阳能）,而且还包括像水能、风能和海洋能等间接的太阳能资源,以及包括通过绿色植物的光合作用所固定下来的能量(生物质能)，即使是现在广泛开采并使用的石油、天然气和煤炭等矿物燃料,也都是古老的太阳能资源的产物（广义太阳能）。我们传统所说的太阳能主要是指太阳直接投射在地球表面的太阳辐射能，也就是狭义的太阳能。像现在用的比较广泛的太阳能热水器，其中核心部件就是集热器，把太阳能聚集起来直接对水加热。现在我们来介绍我国太阳能热开发利用的发展： 1．光热产业发展现状 太阳热水器是第一个实现商业化的可再生能源产业。根据可持续发展战略，太阳能热利用大有用武之地。太阳能热水器是我国太阳能利用中应用最广泛、产业化发展最迅速的领域。由我国自主开发生产的全玻璃真空太阳集热器的科技水平、制造技术、生产规模均处有国际领先水平，且生产成本低廉，具有较强的国际竞争力。目前中国已成为太阳热水器第一大消费及制造国。据不完全统计，我国太阳热水器生产企业（包括相关企业，如玻璃生产、真空镀膜设备生产、焊接设备、聚氨酯发泡设备及自动控制仪表零配件的生产等）已超过千家，但绝大多数是中小企业。据不完全统计，年产值亿元以上有20家企业，包括广东五星太阳能公司（华南地区唯一过亿的太阳能企业）；产值5000万以上的29家中。年产值超过1000万元的较大型和大型企业约100家，从事生产的企业职工约16万～17万人，包括营销人员、研发人员总行业人数超过150万人。年产值350多亿元，初步形成了原材料加工、产品开发制造、工程设计和营销服务的产业体系，有力地带动了玻璃、金属、保温材料和真空设备等相关行业的发展，成为一个产业规模迅速扩大的新兴产业。 我国太阳热水器企业分为民营企业、股份制企业和国有企业，其中前两种资本占绝大多数。产业发展尚处于春秋战国时期。 2.太阳能光热产品优势 太阳能热利用产品由于采用太阳能为热源，运行、使用费用相比于其它产品低的多。随着世界范围内的环境意识和节能意识的普遍提高，太阳能热水器必将逐步替代电热水器和燃气热水器。虽然太阳能热水器目前仍存在市场价格高、受季节和天气影响的不利因素，但太阳能热水器具有不耗能、安全性、无污染性等优势，而且随着技术的发展其经济性也逐渐显露出来。表1为三种热水器的经济指标比较结果，从中可以看出，太阳能热水 器在经济上已具有较强的竞争力。 表1 三种热水器经济指标对比 项目 品种 寿命(年) 使用天数(天/年) 购置费用(元) 运行费用(元/年) 总投资(元) 备 注 太阳热水器 15 360 2300 250 6050 均以日产热水40℃计算 电热水器 5 360 300 1000 15900 燃气热水器 5 360 300 5003 75945 3.太阳热水器国内市场销量 我国太阳热水器行业进入20世纪90年代后期得到了迅猛发展。太阳热水器市场的发展进入快速增长、良性发展的阶段。由于资料不全，只有1998年至2005年太阳热水器总产量与总保有量见表2。 表2 1998～2005年太阳热水器销售总量 1998