太阳能光伏系统概论第一章1

太阳能路灯 太阳能路灯 太阳能 光伏系统概伦 太阳能路灯 太阳能路灯 第一章总论 随着我国经济的快速发展 对能源的需求越来越大 同时大量化石能源的使用 导致能源的迅速短缺五环 境污染日益突出 近年来由于人们对能源 环境问题 的日益关注 太阳能的应用与普及越来越受到人们的 高度重视 因此 清洁 可再生的新能源的应用已经 成为必然的趋势 本章主要介绍能源与需求 人口 环境之间存在的问 题 可供公开采的能源资源 以及对太阳能发电的现 状与未来的展望 1 1 能源与需求 能源是人类赖以生存的基础 从日常生活所必须的电 水 气 到人们所利用的交通 通信 娱乐等都与能 源息息相关 人类为了生存除了要吃饭获取能源之外 还要利用诸如石油 煤炭 电能等能源 在现代社会 中 随着世界人口的增加 能源的需求也在不断地增 加 其中电能也是如此 从图 1 1 可以看出 从 1960 年到 2000 年的 40 年间 人口从 30 亿增加到了 60 亿 即人口在 40 年间增加了约一倍 能源需求在过去的 30 年间增加了一倍 而电力能源从上世纪开始 在 总能源需求中的比重增加较快 从世界的平均水平来 看 每 20 年约增加一倍 因此 随着世界人口的不 太阳能路灯 太阳能路灯 断增加 电能的需求也在不断的增加 特别是人类进 入 21 世纪高度信息化社会后更是如此 1 2 能源与环境 能源问题可以追溯带 50 晚年前人类发现火的时代 人类使用石油 煤炭作为能源也已有相当长的历史了 这些能源虽然为为人类的生存和发展以及社会的进步 提供了相当大的支持 但这些能源的使用的同时也给 人类自身带来了很大的问题 使地球的环境 如空气 气候等受到了很大的影响 已经直接危及人类的生活 生存条件 因此必须解决使用化石能源给人类带来的 问题 太阳能路灯 太阳能路灯 环境问题主要表现为地球温室效应和酸雨 地球温 室效应是由于二氧化碳 氟利昂等温室效应气体是地 球吸收的太阳能量不易散发到大气圈所致 使地球的 温度在最近 100 年里上升了约 1 二氧化碳是由于 使用化石能源而产生的 化石能源除了产生二氧化碳 外 还排除硫磺氧化物 氮氧化物等 由此形成酸雨 21 世纪人类的文明和如何发展 面临诸多的问题 人口的增减 经济的发展必然会导致能源的需求增加 化石能源的开采与使用 一是会出现化石能源的需求 增加 化石能源的使用必然会导致环境的污染 破坏 即经济 Economy 的发展使能源 Energy 的需求 增加 从而导致环境问题的出现 三者之间形成一个 链接 想要独立解决其中的任何一个问题并非易事 解决这些问题的办法之一就是尽量减少化石能源的消 费 大力推广如太阳能等清洁能源的使用 1 3 世界 能源资源的可开采年数 现代社会一直以化石燃料作为能源 随着工业化 文明化以及人口的增加 能源需求正在大幅度地增加 图 1 2 所示为世界能源资源的可开采年数 太阳能路灯 太阳能路灯 由图可知 以后的几十年到 200 年左右资源将 会枯竭 可见人类所利用的石油 天然气 煤炭等资 源的开采量是有限 的 根据估算 石油的开采年数大约为 39 年 煤炭 的开采年数大约为 230 年 天然气为 57 年 铀 235 为 67 年 因此 为了维持人类的生存与发展 寻找 替代能源以解决未来人类对能源的需求已成燃眉之急 1 4 太阳能 太阳能是由太阳的氢经过核聚变而产生的一种能 源 在它的表面所释放出的能量如果换算成电能则大 约为 3 8 x10 19 MW 到达地球的能量中约 30 反射 到宇宙 剩下的 70 的能量被地球接收 太阳照射 地球一个小时的能量相当于世界一年的总消费能量 太阳能路灯 太阳能路灯 可见来自太阳的能量有多么巨大 人们推测太阳的寿命至少还有几十亿年 因此对 于地球上的人类来说 太阳能是一种无限的能源 另 外 太阳能不含有害物质 不排出二氧化碳 即使地 域不同也