太陽能光伏光熱利用的研究進(jìn)展

張鵬 陳林

摘 要：太陽能是我們一直在盡力開發(fā)的全新可再生能源，目前發(fā)展比較成熟的與太陽能有關(guān)的技術(shù)有太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，太陽能熱水器等等，該文主要針對太陽能光伏光熱的利用情況進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：太陽能 光伏發(fā)電 太陽能熱水器 光伏光熱 利用分析

中圖分類號：TK51 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）12（a）-0092-02

1 太陽能利用方式

太陽能主要是利用相關(guān)的太陽光接收設(shè)備將太陽的輻射進(jìn)行吸收，提供給用戶熱能，再就是通過相應(yīng)的機(jī)械做工和光伏發(fā)電等技術(shù)為用戶提供電能，具體利用方式如圖1所示。

在目前的幾種太陽能利用方式當(dāng)中，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)和太陽能光熱的利用技術(shù)已經(jīng)相對比較成熟。

2 太陽能光伏發(fā)電技術(shù)

太陽能的光伏發(fā)電技術(shù)主要是利用太陽光的短波部分來激發(fā)電子躍遷，從而產(chǎn)生電勢，直接輸出形成電流，具體過程如圖2所示。現(xiàn)階段，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的利用主要集中在了歐洲地區(qū)，歐洲地區(qū)的太陽能光伏發(fā)電技術(shù)利用程度已經(jīng)達(dá)到了80%，西班牙在2014年又新增了太陽能光伏發(fā)電裝機(jī)容量1050 MW。自此成為了全球第二大太陽能發(fā)電市場，第一則被德國占據(jù)。德國的光伏安裝容量已達(dá)到了8 GW。占世界安裝總量的45%。

3 太陽能光熱利用

3.1 太陽能熱水器的利用

太陽能熱水器是太陽能光熱利用的一個代表產(chǎn)品，這一產(chǎn)品的出現(xiàn)也很好的證明了太陽能熱利用技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，它主要是利用溫室原理將太陽能輻射都收集起來，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芟蚶渌畟鬟f熱量，熱水器就是承載太陽能轉(zhuǎn)變的裝置。現(xiàn)階段使用較多的太陽能收集裝置主要有真空管集熱器、平板型集熱器等等，隨著我國太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，到2010年，我國就已經(jīng)成為了世界上太陽能人水汽產(chǎn)量和銷量最大的國家之一。但是由于受到氣候環(huán)境等多方面因素的影響，使得太陽能熱水器在陰雨天或者是日照時間較少的地區(qū)并不能夠達(dá)到傳遞熱量的標(biāo)準(zhǔn)，而且對建筑物的整體外觀也會產(chǎn)生一定的影響。

3.2 太陽房采暖運(yùn)用

太陽房的采暖運(yùn)用主要體現(xiàn)在了兩種方式上，被動式和主動式，被動式是利用建筑物本身作為集熱的介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)采暖，而主動式則是依靠太陽能集熱器、風(fēng)機(jī)或者是末端散熱等設(shè)備組成的循環(huán)采暖系統(tǒng)來進(jìn)行房屋采暖。由于太陽能本身的不穩(wěn)定特征，使得主動式的太陽能供暖系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中會出現(xiàn)一些問題。這將會影響到太陽能供暖需要的使用質(zhì)量。而被動式的太陽房則受天氣變化影響較大，室溫往往維持不住。再加上我國大部分城市的房屋都是以樓房為主，多為高層，這也在一定程度上限制了被動式太陽能房屋的設(shè)計(jì)。

4 結(jié)語

太陽能作為一種全新開發(fā)的新型能源，已經(jīng)得到了廣大社會領(lǐng)域的關(guān)注，對太陽能進(jìn)行利用實(shí)現(xiàn)了能源的可再生，通過太陽能光伏光熱的利用研究，得出了以下幾點(diǎn)結(jié)論：（1）根據(jù)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的角度考慮，太陽能光伏發(fā)電將會成為未來世界能源消費(fèi)的主流，基于此，我們還要不斷地開發(fā)新的技術(shù)和新的工藝，降低生產(chǎn)的成本，國家也要對新能源的開發(fā)給予大力的支持；（2）太陽能熱水器的出現(xiàn)標(biāo)志著太陽能光熱利用的成熟，我們已經(jīng)成為了世界上最大的太陽能人水汽生產(chǎn)和銷售產(chǎn)地，而為了更好地適應(yīng)未來的發(fā)展，我們將進(jìn)一步地?cái)U(kuò)大太陽能技術(shù)的使用范圍；（3）太陽房采暖的有效運(yùn)用在節(jié)能和環(huán)保方面也得到了廣泛應(yīng)用，但是由于其系統(tǒng)復(fù)雜，初期投資成本高，穩(wěn)定性較差等原因，目前還沒有大規(guī)模的開發(fā)，因此還需要我們的研究人員進(jìn)一步解決這一問題。

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