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总：太阳能是一种新型能源又是再生资源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染太阳能发展的主要方向是光伏发电和热利用太阳能热利用技术成熟，经济性好，可大规模应用，2005年全世界太阳能热水器的总集热面积已达到约1.4亿平方米。现在，太阳能的利用还不是很普及，利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题，但是太阳能电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。太阳能资源丰富，具有取之不尽，用之不竭，处处均可开发利用、无需开采和运输、不会污染环境和破坏生态平衡等特点。是补充和更多替代常规能源的最佳选择，太阳能的利用，基本上也不受地形地貌和空间的局限，民用化、产业化都可以，分散的小规模的民用开发，空间也很大。太阳能消费占我国能源消费总量的比重还很低，技术进步缓慢，产业基础薄弱，不能适应可持续发展的需要，政府应完善一些政策和法规使体系不断完善，提供资金和技术上的支持以满足可持续发展的需要。发展与展望挺高系统的技术水平，完善改进工艺，降低成本，增强可靠性和安全性，促进太阳能热发电系统的商业化发展。太阳能热利用的发展方向是太阳能一体化建筑，并以常规能源为补充手段，实现全天候供热，提高太阳能供热的可靠性，在此基础上进一步向太阳能供暖和制冷的方向发展。燃煤一些产煤国利用露天开采的方式采煤，也就是直接使用重机械将岩石及泥土挖起，再做进一步的筛选。露天采煤的方式，对环境带来相当大的冲击，矿区会留下数十平方公里，深达一百公尺的大洞；挖出的岩石经过雨水的冲刷，造成岩石内的有毒重金属的析出，雨水再重金属带到矿场附近的河流或进入地下水，对生态带来浩劫。在印度Singrauli地方1，超过20万的居民(大部分是农民)，即因为12个露天煤矿场所造成的冲击，流离失所，丧失谋生的依靠。燃油燃油的开采也会对环境带来冲击，但相对于露天煤矿的开采，其影响较小。燃油的运输也有可能对环境带来冲击。1967年Torrey Canyon 油轮的船难，大约3千万加仑原油泄到英吉利海峡及附近海滩4。1989年美国Exxon石油公司的油轮释放了超过1千万加仑的原油到Prince William Sound，共花费了20亿美元的清理经费，也对环境及生态带来了巨大的影响。(2010年4月美国墨西哥湾漏油事件造成生态灾难、相关专家指出，污染可能导致墨西哥湾沿岸1000英里长的湿地和海滩被毁，渔业受损，脆弱的物种灭绝。海底油井喷发出的物质中含有40%的甲烷 大量甲烷已经溶入墨西哥湾，使海水中氧含量减少，可能造成海洋生物死亡、物种可能灭绝、石油在使用前的提炼过程亦会污染环境，释放有毒化学物质，如铅、水银、镉、及砷到外界环境，这些污染物质会进入水源及食物链，对人体的健康造成影响。经过三十多年的不断改进与发展，目前已经形成一套完整而成熟的技术，随着全球可持续发展战略的实施，该技术得到了许多国家政府的大力支持，目前在美国、欧、日等发达国家已经实现了普及应用，在我国沿海经济发达地区也有了较广泛地应用。 今天的太阳能光伏发电技术绝不能说是尽善尽美，但它的基本技术已经成熟土地需求任何发电装置的运转均需占用地球表面的面积，根据国际原子能总署资料5，火力及燃煤电厂每百万瓦(0.1万仟瓦)约需土地面积100到260平方米，利用光电池发电，每百万瓦约需土地面积30,000平方米，各种发电方法所需的材料总量及工时材料(公吨) 工时(小时)太阳能发电(光电) 3.5x104 2.5x104太阳能发电(热) 2.0x104 1.0x104燃气 2.8x102 2.9x102燃油 5.9x102 3.2x102燃煤 1.5x103 4.0x102各类型发电方法的废弃物体积燃煤发电的废弃物则包括煤渣、除污装置所收集之微尘及残余物；太阳能发电废弃物的来源则是来自于芯片制造过程中所产生的废弃物，包括许多极具毒性的气体，例如silane, arsine, phosphine, diborane等。这些废弃物的处理都需要特别而昂贵的技术。下表所列为各种发电方法中所产生之废弃物体积，计算基准为1000百万瓦电厂运转30年所累积之废弃物总量5。发电方法 废弃物种类 总量(公吨) 有害物质(公吨)燃 煤 收集之微尘 2.03x106 2.03x106 除污设备产生之废弃物 3.57x106 含量不明 煤渣 2.18x107 含量不明太阳能发电(热) 金属制造 4.35x105 1.63x104太阳能发电(光电) 芯片制造 6.86x103 6.86x103煤燃烧所释放出的硫化物、氮氧化物、及微尘，燃煤中本来就含有长半衰期的放射性物质铀及钍，据估计3全世界的燃煤电厂于1982年共使用了280,000万公吨的煤，共排放了3,640的铀，及8,960吨的钍到外界环境，其中包括23,450公斤的铀-235，这些长半衰期核种的衰变会形成各种放射性物质，对人类及生物造成辐射剂量。石油的燃烧亦会排放氮化物及硫化物。使用燃气发电确实较燃煤及燃油为干净，但是氮化物及硫化物的排放仍然不可避免太阳能发电在发电过程中，亦不会造成空气污染石油储量 根据2008年的bp世界能源统计数据显示，世界石油探明储量为亿桶，世界石油储产比为年. 煤：根据世界能源委员会的资料，全球现探明煤炭储量为（单位：百万吨），储产比年。天然气储量年底，世界天然气已探明储量万亿立方米。储产比年。 由上图可见，支持世界经济的三大能源，将在不远的将来枯竭。如果再计算上逐年增长能源的消费需求，哪么时间又将会大大缩短。1化石能源带来的问题(1)能源短缺由于常规能源的有限性和分布的不均匀性，造成了世界上大部分国家能源供应不足，不能满足其经济发展的需要。从长远来看，全球已探明的石油储量只能用到2020年，天然气也只能 延续到2040年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。因此，如不尽早设法解决化石能源的替代能源，人类迟早将面临化石燃料枯竭的危机局面。(2)环境污染当前，由于燃烧煤、石油等化石燃料，每年有数十万吨硫等有害物质抛向天空，使大气环境遭到严重污染，直接影响居民的身体健康和生活质量；局部地区形成酸雨，严重污染水土。(3)温室效应化石能源的利用不仅造成环境污染，同时由于排放大量的温室气体而产生温室效应，引起全球气候变化。2太阳能资源及其开发利用特点(1)储量的“无限性”太阳能是取之不尽的可再生能源，可利用量巨大。太阳每秒钟放射的能量大约是1.61023kW，其中到达地球的能量高达81013kW，相当于6109t标准煤。按此计算，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共约1.8921013千亿t，是目前世界主要能源探明储量的一万倍2。太阳的寿命至少尚有40亿年，相对于人类历史来说，太阳可源源不断供给地球的时间可以说是无限的。相对于常规能源的有限性，太阳能具有储量的“无限性”，取之不尽，用之不竭。这就决定了开发利用太阳能将是人类解决常规能源匮乏、枯竭的最有效途径。(2)存在的普遍性虽然由于纬度的不同、气候条件的差异造成了太阳能辐射的不均匀，但相对于其他能源来说，太阳能对于地球上绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。这就为常规能源缺乏的国家和地区解决能源问题提供了美好前景。(3)利用的清洁性太阳能像风能、潮汐能等洁净能源一样，其开发利用时几乎不产生任何污染，加之其储量的无限性，是人类理想的替代能源。(4)利用的经济性太阳能作为一种能源，与煤炭、石油、天然气、核能等矿物燃料相比，具有以下明显的优点 ：(1)普遍：太阳光普照大地，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，且无须开采和运输。(2)无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一，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t标煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。(4)长久：根据目前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。太阳能资源虽然具有上述几方面常规能源无法比拟的优点，但作为能源利用时，也有以下缺 点：(1)分散性：到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低。平均说来，北 回归线附近，夏季在天气较为晴朗的情况下，正午时太阳辐射的辐照度最大，在垂直于太阳 光方向1m2面积上接收到的太阳能平均有1 000W左右；若按全年日夜平均，则只有200W左 右。而在冬季大致只有一半，阴天一般只有15左右，这样的能流密度是很低的。因此，在 利用太阳能时，想要得到一定的转换功率，往往需要面积相当大的一套收集和转换设备，造价较高。(2)不稳定性：由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、 云、雨等随机因素的影响，所以，到达某一地面的太阳辐照度既是间断的又是极不稳定的， 这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源，从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源，就必须很好地解决蓄能问题，即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来以供夜间或阴雨天使用，但目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一 。(3)效率低和成本高：目前太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的，技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置，因为效率偏低，成本较高，总的来说，经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内，太阳能利用的进一步发展，主要受到经济性的制约。从长远看，太阳能 利用技术和装置的大量应用，也必然可以制约矿物能源价格的上涨。 太阳能光伏发电的主要优点为： （1） 结构简单，体积小且轻； （2）易安装，易运输，建设周期短； （3）使用方便，维护简单，在-50-65 温度范围均可正常工作； （4）清洁能源，安全，无噪声，零排放； （5）可靠性高，寿命长； （6）太阳能几乎无处不有，所以光伏发电应用范围广； （7）降价速度快，能量偿还时间有可能缩短； （8）可以与蓄电池相配组成独立电源，也可以并网发电。 太阳能光伏发电的主要缺点是： （1）太阳能能量密度低，覆盖面积大； （2）光伏发电具有间歇性和随机性； （3）各个地区太阳能资源情况不通，所以光伏发电区域性强； （4）太阳能电池与太阳能逆变器转化效率不是很高，还需要技术上的突破。煤炭开采，包括开采对土地的损害、对村庄的损害和对水 资源的影响。据不完全统计，迄今为止平均每开采万吨煤炭塌陷农田0.2公顷，平均每年塌 陷2万公顷。我国建筑物下压煤超过48亿吨，其中村庄下压煤占2/3。 在山东、河北、河南、安徽和江苏五省平原地区，压煤村庄1100个，居住村民百万以上。开 采造成水资源的污染对生态环境的影响也量大面广，平均每开采1吨原煤需排放2吨污水更严 重的是，在有些地区，由于水源和江河湖海的严重污染，造成居民用水短缺。 化石燃料在利用过程中对环境的影响主要是燃烧时各种气体与固体废物和发电时的余热所造 成的污染。化石燃料时产生的污染物对环境的影响主要有两个方面。一是全球气候变化。燃 料中的碳转变为