范竣溢 王海洋

摘要：太阳能是一种取之不尽，用之不竭的绿色可再生能源，受到越来越多的关注。对中国而言，太阳能的开发利用具有深远的现实意义。它不仅能解决能源质量低劣、能源质量低劣、煤炭长期存在的问题。同时，它可以大大减少化石燃料燃烧产生的有害物质对环境的负面影响，如空气污染，酸雨，温室效应，生态平衡损害等。确保我国可持续发展战略的实施。换句话说，太阳能的开发利用不仅是中国面临的紧迫局面，也是大势所趋。

关键词：太阳能；能源结构；可持续发展

中图分类号：TP393 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）10-0228-02

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

随着21世纪的到来，伴随而来的是普及地球资源可持续发展的观念，这个观念也是当下最为迫在眉睫的问题，直接燃烧地下煤矿等一系列不可再生能源会产生很对有害的气体，这些气体将会直接污染大气环境，这将会产生例如酸雨、温室效应等现象，这些负面现象在21世纪越来越严重。这些现象将可再生能源和不可再生能源的问题达到了人们关注的焦点。将可再生能源替换不可再生能源的使用已经成为势在必行的了。太阳能的资源总数占全部可再生能源总数的99.4%。在开发利用方面具有很多优势。因此，发达国家和发展中国家都在积极研究和开发太阳能利用技术。中国对太阳能这种可再生能源的利用十分重视，对于这样能源的使用、开发和利用目前在中国也在蓬勃的发展，并且中国已经将列入了中国可持续发展战略中。由此可见太阳能的重要性。在这里我们应该写出，太阳能有两种：第一种是广义的，第二种是狭义的。广泛的太阳能是指太阳辐射能和其他自然能源，而不是周围的水，风，波浪能，海洋温差和生物质能转换和利用。从狭义上讲，太阳能的使用仅限于再利用。直接使用太阳能。比如说太阳辐射能的转换以及利用。两种利用方法之间存在很大差异。在此篇文章中我们谈论利用太阳能的方法仅为狭义的利用方法。

1优势以及劣势对于太阳能的利用

和别的可再生能源相比，太阳能拥有与其他能源不具备的优势，优势如下：第一点，太阳能的能量可以说是取不完用不尽储量之巨大。而且我们所在的地球仅仅接收从太阳表面发射的太阳能总量的一半，相当于全球能源需求的30000到40000倍。更具体地说，半小时的太阳能足以和我们所在的世界一年的能源使用量相当。

第二点，太阳能这样可再生能源较地下的不可再生能源煤炭资源和石油资源相比，与其相比于煤炭和石油燃烧产生大量的二氧化碳和二氧化硫其最大的优势在于不会污染大气环境；不会造成自然的灾害，例如：酸雨、温室效应；不会造成自然界的生态不平衡。而且只要有光的地方就可以使用太阳能。因此，我们可以说是太阳能是绿色的、可再生的能源。今天，随着工业的发展和日益严重的环境问题，太阳能具有储量大，长期，可再生，无污染，方便利用的等一系列优点使得太阳能具备了极为宽广的应用前景和发展前景。

任何事物有优点就一定会有缺点，接下来我们来谈论一下太阳能的缺点，第一点：太阳能的能量分布随着波长的改变而变化而且一些太阳光能量的转换效率比较低因为这些能量的转换只能对特定频带的辐射敏感。举例来说，当我们在实验室当中太阳能电池的最大光电转换效率不大于20%，并且太阳能电池的转换效率通常在11%和15%之间。第二点，虽然投射到整个地球的总太阳辐射非常大，但是投射到单位时间的表面积的能量不是很高，即单位面积的能量，即单位时间的能量。

太阳的辐射的强度到我们在地球表面是非常低的，其强度极少能超过1千瓦/平方米。第三点在不同的季节、不同的区域、不同的角度我们获取太阳的能量都会不同，这是因为地球的自转和公转会导致太阳高度会不断地发生变化，以至于高度角不断变化。而且能量还受当前的天气影响，以上因素导致太阳能的稳定性和很差，综上所述都使得太阳能只是一种低等级的能源。比如说太阳能的收集、储存、转换以及经济花销。克服这些问题的困难已成为当今促进和利用太阳能的关键问题。

目前对于我们国家来说，利用和开发新能源是十分重要的，太阳能的开发和利用尤其的至关重要，我们国家在之前一直在大量消耗不可再生能源，例如煤炭石油等。这些资源的开采和利用给我的自然环境找成了极大的破坏例如温室效应和大气污染。重要的是不当的资源开发会造成极大影响，例如：资源的退化以及枯竭。这些影响会在极大程度上给农业生产中带来许许多多的不利影响。在生态环上，如果我们能利用太阳能，我们就能够扭转上述大部分的不利状况。虽然中国的煤炭能源形势在较短的时间内无法彻底改变，然而我们在对于自然环境的保护以及能源的需求上，太阳能可能是一个很好的抉择以及一个更加环保的抉择。

2 利用太阳能的有效的方法以及途径

利用太阳能的有效途径主要包括：对于太阳能的热利用，对于太阳能的热发电、以及光伏发电等等。下面介绍一下几个定义，第一个是太阳能的热利用，其就是将太阳的辐射能转换成热能。通过将水和其他各种有机物质加热，将水和其他有机物质转换成具有一定温度和一定压力的蒸汽，然后通过蒸汽让汽轮发电机组运动从而产生电能，通过这种方式发电被叫作太阳能热发电。有一些人将其纳入了关于太阳能的热利用。现在，在世界范围上有很多的太阳能电池，如晶体硅电池（分为单晶硅电池和多晶硅电池）、硫化镉电池、非晶硅薄膜电池和砷化镓电池。

现如今，我们对于太阳能利用比较常见的用途是太阳能的热利用，热利用系统通过温度可以分成两类，分别为低温太阳能热利用系统和高温太阳能热利用系统。其实低温太阳能热利用系统其温度是指80度以下，其中主要包括热水器和太阳能冷却器。KER，被动式太阳能房屋，太阳能干燥，太阳能海水淡化，太阳能冷却等中温太阳能利用系统（80-350度）主要为工业生產提供中温热，如木材干燥，纺织漂白，染色，热压和塑料制品的化学蒸馏。中温太阳能系统是利用集热器将光集中到一定程度，其储热比低温系统困难得多。高温太阳能利用系统（350度以上）主要用于大规模火力发电。其收集系统需要创建大型旋转物体表面聚光器和定日镜场。两国的投资，尤其是周日的投资，过于昂贵，其应用还处于试验阶段。除太阳能的主要用途外，太阳能还可用于光合生物电（太阳能生物电）和光化学氢生产。然而，该技术仍处于初步实验阶段，并且远非实用。通过电子从绿色植物的光合作用过程或碳水化合物中取出来直接进行发电称之为光合生物电。

3 我国太阳能利用的历程与现状

中国对太阳能的大规模利用始于20世纪70年代。在此之后国家大力推广中国太阳能的发展，研究太阳能和推广太阳能被政府纳入了国家计划，而且国家还给予专项的太阳能研究资金以及关于太阳能的物资支持一些大学和研究机构已经建立了太阳能研究小组和研究实验室，一些地方已经开始建立太阳能研究机构。

中国在太阳能的发展上取得了一定的发展，并且已经建立了一些已经具备一定规模的太阳能电池的生产基地。此外，中国还投资了数个太阳能发电站。例如，1998年12月，中国建立了海拔最高的太阳能发电站而且其装机容量也是最大的，其是我国在西藏投资1700万元在西藏建立的第三个太阳能发电站，其总装机容量为100千瓦。近年来，中国太阳能光伏发电的应用取得了很大进展。但总的来說，中国的太阳能光伏发电系统起步较晚，尤其是起步较晚。它还处于初始产量小，应用范围窄，单一产品和技术落后的阶段。它在太阳能电池的开发和生产方面落后于国际水平。

4 结语

我们人类的资源开发利用阶段经历了柴火期、煤炭期、油气期这三个主要的重要时期。然而我们即将进入新能源时代，其代表能源为太阳能以及核能。在21世纪末，核能是第一，太阳能是第二，然后是太阳能是第一位。这是根据C. Marchetin博士对世界主要能源替代趋势的研究。这样能源的转变其实本质为从资源类型到技术类型的转变，这样的趋势能达到很多的效果比如说利用的有效性，环境的保护上，这样的变化可以对资源进行有效的利用，阻止资源利用对自然环境的破坏。在我们现在的中国，我们在能源的问题上受到了很大的压力，原因是我国巨大的人口数目以及有限的能源，以及我们对自然的破坏。近些年来我国在能源问题上采取了一些相应的调整，这些调整使我国目前的能源问题得到了很大的缓和。但是如果将问题看到以后几十年甚至几百年，我们会发现能源问题依然是中国经济发展十分重要的制约因素的其中一个虽然目前中国的资源十分丰富，中国现有的天然气储量和石油储量可以保证未来开采数十年，而且拥有更加丰富的煤炭资源储量，其储量足够未来100多年的开采。

与此同时，煤炭和石油大量的使用已经造成了自然环境的大量的污染，而且核能源的利用导致产生了大量的核废料，这些核废料是很难处理的，而且对自然环境的破坏更加的剧烈。由此，我们迫切需要一种可再生的绿色能源，而太阳能是最好的选择。如果太阳能能够得到充分的利用，将能够在极大程度上缓解日益严重的支援问题和环境问题，并且能够促进很多产业的发展，这将会造成很多有益的影响包括经济、社会、生态环境。因此根据不同的环境和条件下，开发并且利用太阳能不仅仅是发展可持续发展的新趋势，也能够解决目前的能源短缺以及自然环境污染严重的问题。

参考文献：

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[2] 由世俊.中国的太阳能资源及应用潜力[J].城市环境与城市生态，2001（2） .

[3] 李锦堂.太阳能利用100年[J].中国资源综合利用，2001（4）.

【通联编辑：光文玲】