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教

案

课题：清洁能源之太阳能

课程：环境学导论

授课教师：xx

授课班级：化工院科学教育xx级xx班

授课日期：2017年10月xx日

课时：3

教学目标:

1.明确清洁能源的概念，了解清洁能源的分类

2.掌握太阳能的概念、分类（重点）

3.掌握太阳能的优缺点(重点)

4.了解太阳能的应用

教学方法：1.讲授法

2.讨论法

3.提问法

教学内容：

一．清洁能源的概念及分类

1.概念

清洁能源的准确定义应是：对能源清洁、高效、系统化应用的技术体系。含义

有三点：

第一清洁能源不是对能源的简单分类，而是指能源利用的技术体系；第二清洁能

源不但强调清洁性同时也强调经济性；第三清洁能源的清洁性指的是符合一定

的排放标准。

可再生能源，是指原材料可以再生的能源，如水力发电、风力发电、太阳能、

生物能（沼气）、地热能（包括地源和水源）海潮能这些能源。可再生能源不存

在能源耗竭的可能，因此，可再生能源的开发利用，日益受到许多国家的重视，

尤其是能源短缺的国家。

2.分类

（1）可再生能源

消耗后可得到恢复补充，不产生或极少产生污染物。如太阳能、风能，生物

能、水能，地热能，氢能等。中国目前是国际洁净能源的巨头，是世界上最大的

太阳能、风力与环境科技公司的发源地。

（2）非再生能源

在生产及消费过程中尽可能减少对生态环境的污染，包括使用低污染的化石

能源（如天然气等）和利用清洁能源技术处理过的化石能源，如洁净煤、洁净油

等。

二．什么是太阳能

1.概念

太阳能（solarenergy），是指太阳的热辐射能（参见热能传播的三种方式:辐射），

主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。

自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得

以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋

减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。

太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生

能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。

2.分类

1）光伏

（

光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导

体物料（例如硅）制成的固体光伏电池组成。简单的光伏电池可为手表以及计算

机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋提供照明以及交通信号灯和监控系统，

并入电网供电。光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电

能。天台及建筑物表面均可使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置

的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。

据调研显示由于产能过剩导致全球5大制造商利润缩水，2012年光伏组件安装

量将有所减少，这是10余年来首次出现下降。据彭博6位分析师的平均预测全

球家庭与商业机构将安装24.8GW的光伏组件。这相当于约20座核反应堆的发

电量，但与新增27.7GW的光伏装机量相比下降10%。据彭博新能源财经估计，

自1999年以来年均安装量已增长61%。

（2）太阳能光热

现代的太阳热能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运

用适当的科技来收集太阳能外，建筑物亦可利用太阳的光和热能，方是在设计时

加入合适的装备，例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑

材料。

三．太阳能的特点

优点：

（1）普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制，无论陆地或海洋无论高山

或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，便于采集，且无须开采和运输。

（2）无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，在环境

污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。

（3）巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其

总量属现今世界上可以开发的最大能源。

（4）长久：根据太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，

而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭

的

缺点：

（1）分散性：到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大