인간이 태양 에너지를 이용하는 것은 오랜 역사를 가지고 있다. 일찍이 2000 년 전 전국시대에 중국은 강철 사면경으로 햇빛에 초점을 맞추는 것을 알고 있었다. 태양열을 이용하여 농수산물을 건조하다. 현대가 발전함에 따라 태양열의 광열 이용, 태양열의 광전 이용, 태양열의 광화학 이용 등 태양열의 이용이 점점 더 광범위해지고 있다. 태양에너지를 이용하는 방법에는 수동식 활용 (광열 변환) 과 광전 변환의 두 가지가 있다. 태양열 발전은 새로운 재생 에너지 이용 방식이다.
태양전지는 광전변환을 통해 햇빛에 포함된 에너지를 전기로 변환하고, 태양열 온수기는 햇빛의 열을 이용하여 물을 가열하고, 뜨거운 물은 전기를 생산하고, 태양열은 해수를 희석시키는 데 사용한다. 현재 태양에너지의 이용은 아직 보편화되지 않고 있으며, 태양에너지를 이용하는 데는 여전히 비용이 많이 들고 변환 효율이 낮은 문제가 있지만, 태양전지는 이미 인공위성에 에너지를 공급하는 데 사용되고 있다.
영어 소개
태양 에너지 (태양 에너지라고도 함) 는 우리 태양이 방출하는 태양 복사입니다. 수세기 동안 태양 에너지는 많은 전통 기술에 사용되어 왔으며, 외진 지역이나 우주와 같은 다른 전기 공급이 없는 지역에서는 이미 널리 사용되고 있습니다.
태양 에너지는 현재 많은 응용 분야에서 사용되고 있습니다.
난방 (온수, 건물 난방, 요리)
발전 (광전지, 열 엔진)
교통 (태양열 자동차)
바닷물이 담수화되다.
원칙
태양열은 태양 내부에서 계속되는 핵융합 반응 과정에서 나오는 에너지이다. 지구 궤도상의 평균 태양 복사 강도는 1367kw/m2 입니다. 지구 적도의 둘레는 40000km 이므로 지구가 얻을 수 있는 에너지가 173000 tw 에 달할 수 있다는 것을 계산할 수 있다. 해수면 표준 최대 강도는 1kw/m2 이고, 지구 표면의 특정 지점에서 24 시간 연평균 복사 강도는 0.20kw/m2 로10200tw 의 에너지와 같습니다. 인간은 지열에너지를 제외한 다른 모든 형태의 재생에너지를 포함하여 이러한 에너지에 의지하여 생존한다. 태양에너지 자원의 총량은 인류가 현재 사용하고 있는 에너지의 1 만 배 이상이지만 태양에너지의 에너지입니다. 태양에너지의 이러한 특징들은 전체 종합 에너지 시스템에서 그것의 역할을 제한할 것이다.
태양이 지구 대기에 방사하는 에너지는 총 복사 에너지의 22 억 배 (약 3.75× 1026W) 에 불과하지만 173000 tw 에 달합니다. 이는 태양이 초당 지구에 방사하는 에너지가 500 만 톤의 석탄에 해당한다는 것을 의미합니다. 지구상의 풍력, 수력, 해양 온도차 에너지, 파도 에너지, 바이오매스 에너지, 일부 조석 에너지는 모두 태양에서 나온다. 지구상의 화석 연료 (예: 석탄, 석유, 가스 등) 도 있습니다. ) 기본적으로 예로부터 저장된 태양에너지이기 때문에 넓은 의미의 태양열은 범위가 매우 넓지만, 좁은 태양열은 태양복사만 광열, 광전기, 광화학 에너지로 직접 전환될 수 있다. (윌리엄 셰익스피어, 광화학, 광화학, 광화학, 광화학, 광화학, 광화학)
태양열은 1 차 에너지일 뿐만 아니라 재생 에너지이기도 하다. 자원이 풍부하고 무료로 사용할 수 있으며 운송이 필요하지 않으며 환경에 오염이 없습니다. 그것은 인류를 위해 새로운 생활 형태를 만들어 사회와 인류를 에너지 절약과 배출 감소의 시대로 접어들게 했다.
분류
태양 광복
광전지 부품은 햇빛에 직류 전기를 생성하는 발전기로 거의 모든 반도체 재료 (예: 실리콘) 로 만든 얇은 고체 광전지로 구성되어 있다. 움직이는 부품이 없기 때문에 손실 없이 오래 작동할 수 있습니다. 간단한 광전지 배터리는 시계와 컴퓨터에 에너지를 공급하는 반면, 더 복잡한 광전지 시스템은 집을 비추고 전기망에 전원을 공급할 수 있다. 광전지 모듈은 서로 다른 모양으로 만들 수 있으며, 모듈을 연결하면 더 많은 전기를 생산할 수 있다. 최근 몇 년 동안 광전지판은 지붕과 건물 표면, 심지어 창문, 천창 또는 차폐장치의 일부로 사용되었습니다. 이러한 광전지 시설은 종종 건물에 첨부된 광전지 시스템이라고 불린다.
태양열에너지
현대 태양열 기술은 햇빛을 모아 그 에너지를 이용하여 뜨거운 물, 증기, 전기를 생산한다. 적절한 기술을 사용하여 태양 에너지를 수집하는 것 외에도 건물은 설계에 적절한 장비를 추가하여 태양의 빛과 열을 활용할 수 있습니다 (예: 거대한 남향 창 또는 태양열을 흡수하고 천천히 방출할 수 있는 건축 재료 사용).
태양 에너지 사용의 역사
기록에 따르면, 인간이 태양 에너지를 이용한 지 이미 3000 여 년이 되었다. 태양열을 에너지와 동력으로 이용한 역사는 300 여 년밖에 되지 않았다. 태양열을' 최근 절실히 필요한 보충에너지' 와' 미래 에너지 구조의 기초' 로 삼는 것은 최근의 일이다. 1970 년대 이래로 태양에너지 기술은 비약적으로 발전하여 태양에너지 이용은 나날이 새로워졌다. 현대 태양열 이용의 역사는 16 15 년 프랑스 엔지니어 솔로몬 드 콕스가 세계 최초의 태양열 엔진을 발명한 것으로 계산될 수 있다. 본 발명은 태양열을 이용하여 공기를 가열하여 팽창시키고 물을 펌핑하는 기계이다. 16 15 ~ 1900 년 동안 전 세계적으로 많은 태양열 발전기와 기타 태양열 설비가 발전했다. 이 동력 장치들은 거의 모두 스포트라이트를 통해 태양광을 수집하고, 엔진 전력은 모두 크지 않다. 공질은 주로 수증기로, 가격이 비싸고 실용적 가치가 크지 않다. 대부분 태양열 애호가들이 직접 개발해 만든 것이다. 20 세기 100 년 동안 태양에너지 기술의 발전 역사는 대략 7 단계로 나눌 수 있다.
1 단계 (1900- 1920)
이 단계에서 세계 태양열 연구의 중점은 여전히 태양열 발전소이지만, 집중 방식은 다양해 평판 집열기와 저끓는 공질을 사용한다. 공장은 점차 확대되어 최대 수출전력이 73.64kW 에 달하며, 실용적 목적이 명확하고 비용은 여전히 높다. 일반적인 설치는 다음과 같습니다: 190 1 년, 미국 캘리포니아는 태양열 펌프 장치, 절추형 콘덴서, 전력 7.36kW； 1902-1908, 미국은 평면 집열기와 저비등점 냉매를 사용하는 5 세트의 이중 순환 태양열 엔진을 건설했습니다. 19 13 년, 이집트 카이로 남부에 5 면 포물선형 홈거울로 구성된 태양열 펌프가 건설되어 각각 길이 62.5m, 폭 4m, 총 채광면적 1250m2 가 건설되었다.
2 단계 (1920- 1945)
지난 20 년 동안 태양열 연구는 줄곧 저조하여 연구와 연구 프로젝트에 참여한 사람들의 수가 크게 줄었다. 그 이유는 화석 연료의 광범위한 개발 이용과 제 2 차 세계대전의 발생 (1935- 1945) 과 관련이 있고, 태양열은 당시 에너지에 대한 절실한 수요를 해결하지 못했기 때문에 태양열 연구는 점차 간과되고 있다.
3 단계 (1945- 1965)
제 2 차 세계대전이 끝난 후 20 년 동안, 일부 선견지명이 있는 사람들은 석유와 천연가스 자원이 급속히 감소하고 있다는 것을 알아차리고, 이 문제를 중시하여 점차 태양에너지 연구의 회복과 발전을 추진하고, 태양에너지 학술 조직을 설립하여 학술 교류와 전시회를 개최하고, 태양에너지 연구의 열풍을 다시 일으키고 있다. 이 단계에서 태양열 연구는 몇 가지 중대한 진전을 이루었는데, 1945 년에 벨 연구소가 실용적인 실리콘 태양전지를 개발하여 광전지의 대규모 응용을 위한 토대를 마련했습니다. 1955 년, 이스라엘의 타이버는 제 1 회 국제 태양열과학대회에서 선택성 코팅에 대한 기본 이론을 제시하고, 흑니켈 등 실용적인 선택성 코팅을 개발하여 고효율 집열기의 개발을 위한 조건을 만들었다. 또한 1952 년에 프랑스 국립연구센터가 피레네 산맥 동부에 50kW 태양열 난로를 건설했다는 점도 주목할 만하다. 1960 년 세계 최초의 평면 집열기인 암모니아 흡수식 에어컨 시스템이 미국 플로리다에 건설되어 냉량량은 5 냉톤이었다. 196 1 년, 시한창이 있는 스털링 엔진이 나옵니다. 이 단계는 태양에너지 기초이론과 재료의 연구를 강화하고 태양에너지 선택성 코팅, 실리콘 태양전지 등 기술에 획기적인 돌파구를 마련했다. 태블릿 집열기가 크게 발전하여 기술이 점차 성숙해졌다. 태양열 흡수식 에어컨의 연구가 진전되어 실험용 태양방을 지었다. 난이도가 높은 스털링 엔진과 타워 태양열 발전 기술에 대해 초보적인 연구를 진행했다.
4 단계 (1965- 1973)
이 단계에서 태양에너지 연구는 주로 태양에너지 이용 기술이 성장기, 미성숙, 투자, 효과가 좋지 않아 기존 에너지와 경쟁하기가 어렵기 때문에 대중, 기업, 정부의 중시와 지지를 받지 못했기 때문이다.
5 단계 (1973- 1980)
석유가 세계 에너지 구조에서 주도적인 지위를 차지한 이래로, 그것은 경제에 영향을 미치고, 한 나라의 생존, 발전, 쇠퇴를 결정하는 중요한 요인이 되었다. 5438+0973 년 6 월 중동전쟁이 발발하자 석유수출국기구는 감산 가격 인상 등의 조치를 취해 중동 사람들의 투쟁을 지원하고 자신의 이익을 보호한다. 이에 따라 중동에서 값싼 석유를 대량으로 수입하는 데 의존하는 국가들은 심각한 경제적 타격을 입었다. 그래서 서방의 어떤 사람들은 세계에' 에너지 위기' (어떤 사람들은' 석유 위기' 라고 불림) 가 발생했다고 외쳤다. 이' 위기' 는 객관적으로 기존 에너지 구조를 완전히 바꿔 미래의 에너지 구조로의 전환을 가속화해야 한다는 것을 깨닫게 한다. 이에 따라 많은 나라, 특히 공업화 국가들은 태양열과 기타 재생에너지 기술 발전에 대한 지원을 다시 강화하고 있으며, 세계에서 태양열을 이용한 개발 열풍이 다시 일고 있다. 65438 년부터 0973 년까지 미국은 정부 차원의 태양열 발전 계획을 세웠고, 태양열 연구 경비가 크게 늘었고, 태양열 발전 은행을 설립하여 태양열 제품의 상업화를 추진했다. 1974 년 일본은 태양실, 공업태양시스템, 태양열발전, 태양전지생산시스템, 분산식, 대형태양광발전시스템 등 정부가 제정한' 태양열계획' 을 발표했다. 이 계획을 실행하기 위해 일본 정부는 대량의 인력, 물력, 재력을 투입했다. 1970 년대 초 세계 태양열 개발 이용 열풍도 중국에 큰 영향을 미쳤다. 선견지명이 있는 일부 과학기술자들은 태양에너지 사업에 뛰어들어 정부 관련 부처에 적극적으로 조언하고, 서적잡지를 출판하며, 국제 태양에너지 이용 동향을 소개한다. 농촌에서 태양열 아궁이의 응용을 보급하고, 도시에서 태양열 온수기를 개발하고, 지상에서 태양전지를 응용하여 공간을 만들기 시작했다. 1975 년,' 제 1 회 전국 태양에너지 이용 경험교류대회' 가 하남 안양에서 열리면서 우리나라 태양에너지의 발전을 더욱 추진했다. 이번 회의 이후 태양에너지의 연구와 보급은 우리 정부의 계획에 포함돼 특별 자금과 물질적 지원을 받았다. 일부 대학과 연구소는 태양열 연구팀과 실험실을 잇달아 설립했고, 일부 지역에서는 태양열 연구소를 설립하기 시작했다. 당시 중국에는 태양열을 이용한 개발 열풍이 불었다. 이 시기에 태양에너지의 개발과 활용은 전례 없는 대발전기에 처해 있으며 다음과 같은 특징을 가지고 있다.
각국은 태양열 연구 계획을 강화하여 많은 국가들이 단기 및 장기 일조 계획을 세웠다. 태양에너지의 개발과 이용은 정부 행위가 되어 지지력이 크게 강화되었다. 국제협력은 매우 활발했고, 일부 제 3 세계 국가들은 이미 태양에너지의 개발과 활용에 적극적으로 참여하기 시작했다.
연구 분야는 끊임없이 확장되고, 연구 작업은 계속 심화되어 CPC, 진공 집열관, 비결정질 실리콘 태양전지, 광해수 수소, 태양열 발전 등 중대한 성과를 거두었다.
각국이 제정한 태양열 발전 계획은 보편적으로 요구가 너무 높고 급한 문제가 있어 시행 과정의 어려움에 대한 추정치가 부족하다. 단기간에 광물 에너지를 대체해 태양 에너지의 대규모 이용을 희망하고 있다. 예를 들어 미국은 1985 에 소형 태양열 시범 위성 발전소를 건설하고 1995 에 500 만 킬로와트의 공간 태양열 발전소를 건설할 계획이다. 사실, 이 계획은 나중에 조정되었고, 우주 태양열 발전소는 아직 발사되지 않았다.
태양열 온수기, 태양열 광전지 등의 제품이 상업화되기 시작했고, 태양열 산업은 초보적으로 설립되었지만 규모는 작고 경제적 이득은 이상적이지 않다.
6 단계 (1980- 1992)
1970 년대에 시작된 태양에너지 개발 이용 열풍은 80 년대 이후 얼마 지나지 않아 썰물로 점차 슬럼프에 들어갔다. 세계의 많은 국가들이 태양열 연구 경비를 삭감했는데, 그중 미국이 가장 두드러진다. 이 현상의 주요 원인은 세계 유가가 크게 하락했고 태양열 제품 가격이 높고 경쟁력이 부족하다는 것이다. 태양에너지 기술은 중대한 돌파구도 없고, 효율을 높이고 비용을 절감할 목표도 달성하지 못하며, 일부 사람들이 태양에너지를 개발하고 활용할 수 있다는 자신감을 흔들었다. (윌리엄 셰익스피어, 태양에너지, 태양에너지, 태양에너지, 태양에너지, 태양에너지) 원자력의 급속한 발전은 태양 에너지의 발전을 억제했다. 80 년대 국제 태양열 저조의 영향으로 우리나라 태양열 연구도 약화되었다. 심지어 태양열은 미래 에너지원으로, 투자가 크고, 효과가 나쁘고, 에너지 저장이 어렵고, 부지가 넓어 중국이 해외 연구에 성공한 후 기술을 도입한다고 주장하는 사람들도 있다. 비록 소수의 사람들이 이런 견해를 가지고 있지만, 이것은 매우 해롭고, 중국의 태양에너지 발전에 부정적인 영향을 미친다. 이 단계에서 태양에너지 개발과 연구에 드는 경비가 크게 줄었지만, 연구 작업은 중단되지 않았고, 일부 프로젝트는 큰 진전을 이루었고, 사람들이 이전의 계획과 목표를 면밀히 살펴보고, 연구 작업의 초점을 조정하고, 적은 투자로 더 큰 성과를 거두도록 촉구했다.
7 단계 (1992 누계)
광물에너지의 대량 연소로 인해 세계적인 환경오염과 생태파괴가 발생하여 인류의 생존과 발전에 위협이 되고 있다. 이러한 맥락에서 유엔은 1992 년 브라질에서 세계 환경 및 개발 대회를 열었고, 회의는 리우데자네이루 환경 및 개발 선언,' 2 1 세기 의제', <유엔기후변화협약> 등 일련의 중요한 문서를 통과시켜 환경과 발전을 통일된 틀에 포함시켰다. 이번 회의가 끝난 후 세계 각국은 청정에너지 기술 개발을 강화하고 태양에너지 활용과 환경보호를 결합해 태양에너지 이용을 저조에서 벗어나 점차 강화됐다. 세계환경과 발전대회 이후 중국 정부는 환경과 발전을 중시하며 10 대책을 제시하며' 지방조건에 따라 태양에너지, 풍력, 지열, 조력 에너지, 바이오매스 등 청정에너지를 개발하고 보급해야 한다' 고 밝혔다.' 중국 2/KLOC 1995 년, 국가계획위, 국가과학위, 국가경제무역위원회가' 신에너지재생에너지발전개요' (1996- 20 10) 를 제정했습니다. 이 서류들의 제정과 시행은 우리나라 태양에너지 산업의 발전을 더욱 추진하는 데 중요한 역할을 했다. 1996 년 유엔은 짐바브웨에서' 세계 태양열 정상 회의' 를 개최했다. 회의 후에' 태양열과 지속가능발전 하라레 선언' 이 발표되었다. 회의에서 10 (1996- 2005)' 세계태양열행동계획',' 국제태양열협약',' 세계태양열전략계획' 등 중요한 문서가 논의되었다. 이번 회의는 유엔과 세계 다른 나라들이 태양에너지를 발전시키겠다는 확고한 결의를 더욱 표명하고 전 세계가 공동으로 행동하여 태양에너지를 광범위하게 이용하도록 요구했다. 1992 이후 세계 태양에너지 이용은 발전기에 접어들었으며, 태양에너지 이용과 세계 지속가능성 및 환경보호가 긴밀하게 결합되어 전 세계가 세계 태양에너지 발전 전략을 실현하기 위해 함께 노력하고 있다는 특징이 있다. 태양 에너지 개발 목표는 명확하고, 중점이 뛰어나며, 조치가 효과적이며, 과거의 냉열, 과열의 폐단을 극복하고, 태양 에너지의 장기적인 발전을 보장하는 데 도움이 된다. 태양에너지 연구 개발을 늘리는 동시에 과학 기술 성과에서 생산성으로의 전환을 중시하고, 태양에너지 산업을 발전시키고, 상업화 과정을 가속화하고, 태양에너지 이용 분야와 규모를 확대하고, 점차 경제적 효과를 높인다. 태양에너지 분야의 국제협력은 전무후무한 활약과 규모 확대, 효과가 뚜렷하다. 위의 회고에서 볼 수 있듯이, 이번 세기의 100 년 동안 태양열 발전의 길은 평탄하지 않았다. 일반적으로 만조 이후에는 저조가 한 번 있는데, 저조한 시간은 약 45 년 정도이다. 태양에너지 이용의 발전 과정은 석탄, 석유, 원자력과는 완전히 다르며, 그에 대한 이해도 다르고, 여러 번 반복되며, 발전 시간이 길다. 한편으로는 태양에너지의 개발과 대규모 이용이 단기간에 어렵다는 것을 설명한다. 한편 태양에너지의 이용도 광산에너지 공급, 정치, 전쟁의 영향을 받아 발전길이 우여곡절이라는 것을 보여준다. 그럼에도 불구하고, 전반적으로, 20 세기 태양에너지 기술의 발전은 여전히 이전 어느 세기보다 크다.
장점과 단점
장점:?
(1) 보편성: 햇빛이 대지를 비추고, 육지나 바다, 산맥이나 섬을 불문하고, 채굴 운송 없이 직접 개발하고 이용할 수 있다. -응?
(2) 무해: 태양에너지의 개발과 이용은 환경을 오염시키지 않고 가장 깨끗한 에너지 중 하나로 환경오염이 날로 심각해지는 오늘날 이 점은 매우 소중하다. -응?
(3) 거대함: 매년 지구 표면에 도달하는 태양 복사 에너지는 약 130 조 톤의 표준 석탄에 해당하며 오늘날 세계에서 개발할 수 있는 최대 에너지입니다. -응?
(4) 장기: 현재 태양이 원자력을 생산하는 속도에 따라 수소 저장량은 수십억 년을 유지하기에 충분하며, 지구의 수명은 약 수십억 년이다. 이런 의미에서 태양의 에너지는 무궁무진하다고 말할 수 있다. -응?
단점:?
(1) 분산: 지구 표면에 도달하는 태양 복사의 총량은 크지만 에너지 흐름 밀도는 매우 낮습니다. 평균적으로 북회귀선 근처에서 여름 날씨가 맑을 때 태양 복사의 복사도는 정오에 가장 높다. 1m? 이 지역에서 받는 평균 태양열은 약1000W 입니다. 연중 주야 평균으로 200W 안팎, 겨울은 절반 정도밖에 안 되고 흐린 날은 1/5 정도밖에 되지 않아 유류 밀도가 매우 낮다. 따라서 태양 에너지를 이용할 때, 일정한 변환 전력을 얻기 위해서는 종종 상당한 면적의 수집 변환 설비가 필요하며 비용이 많이 든다. -응?
(2) 불안정: 낮과 밤, 계절, 지리위도, 고도 등 자연조건의 제한과 청음, 음, 구름, 비 등 무작위적인 요인의 영향으로 한 지면에 도달하는 태양복사도는 간헐적이고 불안정하여 태양에너지의 대규모 응용의 난이도를 높인다. 태양열을 지속적이고 안정적인 에너지로 만들기 위해, 결국 기존 에너지와 대적할 수 있는 대체에너지가 되기 위해서는 에너지 저장 문제를 해결해야 한다. 즉, 맑은 날의 태양 복사 에너지를 가능한 한 저장해 밤이나 비오는 날에 사용할 수 있도록 해야 하지만, 현재 에너지 저장은 태양에너지 이용의 약점 중 하나다. -응?
(3) 비효율적이고 비용이 높다. 현재 태양에너지 이용의 발전 수준은 이론적으로 가능하고 기술적으로 성숙하다. 그러나 일부 태양열 이용 장치는 비효율적이고 비용이 많이 들기 때문에 경제적으로 일반 에너지와 경쟁할 수 없다. 앞으로 태양에너지 이용의 진일보한 발전은 주로 경제의 제약을 받는다. -응?
태양 에너지 이용의 경제적 문제:?
우선, 세계의 점점 더 많은 국가들이 지속가능한 사회가 후대의 미래를 위태롭게 하지 않고 사회의 요구를 충족시켜야 한다는 것을 인식하고 있다. 따라서 가능한 한 청정에너지로 화석에너지를 대체하는 것이 에너지 건설이 따라야 할 원칙이다. 에너지 형식이 변화함에 따라, 재래식 에너지의 저장량이 날로 줄어들고, 그 가격은 반드시 오를 것이며, 반드시 투자지배환경오염을 늘려야 한다.
둘째, 중국은 세계 최대의 석탄 생산국이자 소비국이다. 석탄은 상품에너지 소비 구조의 약 76% 를 차지하며 이미 우리나라 대기오염의 주요 원천이 되었다. 새로운 에너지와 재생에너지의 활용 기술을 대대적으로 발전시키는 것은 환경오염을 줄이는 중요한 조치가 될 것이다. 에너지 문제는 세계적인 문제이며, 새로운 에너지로의 과도기가 조만간 도래할 것이다. 장기적으로 볼 때, 태양에너지 이용 기술과 설비의 광범위한 응용은 반드시 광산에너지 가격의 상승을 제약할 것이다.
중국의 태양 에너지 자원
중국에서는 티베트 서부의 태양에너지 자원이 가장 풍부해 최대 2333 KWh/ m2 (일방사선 6.4KWh/ m2) 까지 세계 2 위, 사하라 사막에 버금가고 있다.
각지에서 받은 태양 복사의 총량에 따라 전국은 5 종류로 나눌 수 있다.
첫 번째는 우리나라 태양에너지 자원이 가장 풍부한 지역으로, 연간 태양총 복사 6680-8400 MJ/m2 로 일복사 5. 1-6.4KWh/m2 에 해당한다. 이 지역들은 닝샤 북부, 간쑤 북부, 신장 동부, 청해 서부, 티베트 서부를 포함한다. 티베트 서부에서 가장 풍부하고, 최고 2333 KWh/ m2 (일복사량 6.4KWh/ m2) 로 세계 2 위, 사하라 사막에 버금가고 있다.
제 2 구역 우리나라 태양에너지 자원이 풍부해 연간 태양총 복사 5850-6680 MJ/m2 로 일복사 4.5-5. 1KWh/m2 에 해당한다. 이 지역들은 허베이 북서부, 산시 북부, 내몽골 남부, 닝샤 남부, 간쑤 중부, 청해동부, 티베트 동남부, 신장 남부를 포함한다.
3 종 지역은 우리나라에서 중간 규모의 태양자원지역에 속하며, 연간 태양총 복사는 5000-5850 MJ/m2 로 일복사 3.8-4.5KWh/m2 에 해당한다. 주로 산둥, 하남, 허베이 동남부, 산시 남서부, 신장 북부, 길림, 랴오닝, 운남, 산시 북부, 간쑤 남동부, 광둥 남부, 푸젠 남부, 장쑤 북부, 안후이 북부, 대만 남서부 등이 있습니다.
4 종 지역은 우리나라 태양에너지 자원이 부족한 지역으로, 연간 태양총 복사 4200-5000 MJ/m2 로 일복사 3.2-3.8KWh/m2 에 해당한다. 이 지역은 호남, 후베이, 광시, 강서, 절강, 푸젠 북부, 광둥성 북부, 산시 남부, 장쑤 북부, 안후이 남부, 흑룡강, 대만 북동부를 포함한다.
이 다섯 지역은 주로 쓰촨 성과 구이저우성을 포함하며, 중국에서 태양에너지 자원이 가장 적은 지역이다. 연간 총 태양 복사는 3350-4200 MJ/m2 로 하루 2.5-3.2KWh/m2 에 불과한 복사와 같습니다.
태양 복사 데이터는 현급 기상역이나 국립기상청에서 얻을 수 있다. 기상청에서 얻은 데이터는 전체 수평 복사, 직접 수평 복사 및 산란 수평 복사를 포함한 수평 복사 데이터입니다.
전국적으로 중국은 태양에너지 자원이 풍부한 나라이다. 대부분의 지역에서는 연평균 일일 복사량이 4 킬로와트 시간/평방미터 이상이다. 이날 티베트는 최고 7 킬로와트 시간/평방미터였다. 일。
태양열 발전의 길
태양 에너지를 이용하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.
1- 태양열 온수기와 같은 태양열 에너지의 이용은 현재 널리 사용되고 있다.
2- 태양열 발전은 현재 태양열 이용의 중점 연구 분야로, 보급의 주요 장애물은 다음과 같다.
(1) 광전 변환을 위한 실리콘 광전지 비용은 높고 변환 효율은 낮으며 수명이 짧습니다.
② 전기를 저장하는 데 사용되는 축전지는 비용이 많이 들고 수명이 제한되어 환경을 오염시킨다.
외국에서는 전력 네트워킹을 통해 전력 저장 문제를 해결하고, 배터리를 직접 공급할 필요가 없다. 효과는 좋지만 규모 확대가 필요하고 정부 조정이 필요하다. 실리콘 광전지 기술이 급속히 발전하다. 현재 태양열 발전은 주로 다른 전력 자원을 얻기가 어려운 지역이나 장소에서 사용되고 있다.
태양열 이용
요약: 현재 인류가 널리 사용하고 있는 목재, 석유, 석탄, 가스 등의 에너지는 모두 식물 광합성을 통해 간접적으로 태양에너지를 이용하는 것으로 알려져 있다. 태양은 현재 인류가 이용할 수 있는 유일한 에너지원이며, 지금까지 광합성을 통해 간접적으로 태양에너지를 이용하는 것이 가장 중요한 방식이며, 태양에너지를 직접 이용하여 실제로 사람들의 생활에 들어가는 것은 20 세기 전후였다. 간접적으로 태양에너지를 이용하는 것부터 직접 태양에너지를 이용하는 것까지 인류가 태양에너지를 이용하는 질적 비약이다. 인간이 태양 에너지를 직접 이용하는 데 있어서 중대한 돌파구를 만들 수 있다면, 인간이 처음으로 나무를 뚫고 불을 지피는 법을 배워서 인간과 동물을 구분하는 것처럼, 태양 에너지는 다시 인류 역사를 다시 한 번 개편할 것이며, 인간 문명의 발전은 완전히 새로운 단계로 접어들 것이다. (존 F. 케네디, 과학명언) 우리는 이것에 대해 큰 기대와 자신감을 가지고 있다!
현재 인류가 태양에너지를 직접 이용하는 것은 아직 초급 단계에 있는데, 주로 태양열집열, 태양열 온수시스템, 태양열 온실, 태양열 발전을 포함한다.
(1) 태양열 수집기
태양열 온수기 장치에는 일반적으로 태양열 집열기, 저장 탱크, 파이프 및 펌프의 다른 부분이 포함됩니다. 또한 겨울에는 발전소에 전원이 공급되지 않도록 열 교환기, 팽창 탱크, 발전기가 필요합니다. 태양열 집열기는 태양열 시스템에서 태양 복사를 받고 열을 열 전달유체로 전달하는 장치이다. 열 전달공질에 따라 액체집열기와 공기집열기로 나눌 수 있고, 명쾌한 방식으로 응결집열기와 응결집열기로 나눌 수 있다. 진공집열기도 있습니다. 좋은 태양열 집열기는 20-30 년이 걸립니다. 1980 정도부터 만든 수집기는 40-50 년의 보수로 거의 보수되지 않습니다.
(2) 태양열 온수 시스템
초기 태양에너지의 가장 광범위한 응용은 가열수이며, 현재 전 세계에 수백만 개의 태양열 온수 장치가 있다. 태양열 온수 시스템의 주요 부품은 집열기, 저수기 및 순환관입니다. 또한 전기 히터 등과 같은 보조 에너지 장치도 있을 수 있습니다. ) 햇빛이 없을 때 공급되거나, 수위나 부하에 연결된 전기 부품 및 파이프의 온도를 제어하는 강제 순환수 장치가 있을 수 있습니다. 태양열 온수 시스템은 순환방식에 따라 (A) 자연순환방식으로 나눌 수 있습니다. 이 유형의 저장 탱크는 집열기 위에 배치됩니다. 물은 집열기에서 태양 복사에 의해 가열되고, 온도가 상승하여 집열기와 저장 탱크의 수온이 달라 밀도가 떨어지면서 부력이 발생한다. 이런 열사이펀 현상은 물탱크와 수집기에서 물의 자연 흐름을 촉진시켰다. 밀도와의 관계에 따라 물의 흐름은 집열기의 태양열 흡수량에 비례한다. 이 유형은 순환수가 필요하지 않기 때문에 널리 사용되고 있습니다. 유지 관리가 매우 간단합니다. (b) 강제 순환: 온수 시스템 물은 집열기와 저장 탱크 사이를 순환한다. 집열기의 상단 수온이 저장 탱크의 하단 수온보다 몇 도 높을 때, 제어 장치는 물을 작동시켜 흐르게 한다. 유입구에는 밤에 물이 집열기에서 역류하는 것을 막기 위한 체크 밸브가 있어 열이 빠져나가는 것을 방지한다. 이런 온수 시스템의 유량은 알 수 있다. (물의 유량이 알려져 있기 때문이다.) 따라서 성능을 쉽게 예측하거나 일정 기간 동안 난방량을 계산할 수 있다. 예를 들어, 같은 설계 조건에서는 자연순환법보다 높은 수온을 얻을 수 있는 장점이 있지만, 물을 사용해야 하기 때문에 수력, 유지 관리 (예: 누수 등) 등의 문제가 있다. ) 및 간헐 제어 장치로 물을 쉽게 손상시킬 수 있습니다. 따라서 대형 온수 시스템이나 높은 수온이 필요한 경우를 제외하고는 강제 순환온수기를 사용하는 경우가 많다.
(3) 온실
겨울에 태양열을 사용하여 방을 따뜻하게 하는 것은 이미 많은 추운 지역에서 여러 해 동안 사용되어 왔다. 추운 지역의 겨울 온도가 매우 낮기 때문에 실내에는 반드시 난방 설비가 있어야 한다. 만약 당신이 대량의 화석 에너지 소비를 절약하고 싶다면, 가능한 태양 복사열을 적용하세요. 대부분의 태양 온실은 온수 시스템을 사용하고, 일부는 열풍 시스템을 사용한다. 태양 온실 시스템은 태양열 집열기, 축열 장치, 보조 에너지 시스템 및 실내 온실 팬 시스템으로 구성됩니다. 그 과정은 태양복사 열전도로, 집열기의 작동 유체를 통해 열을 저장하여 실내로 가열하는 것이다. 보조 열원은 재생 장치에 설치하거나, 방에 직접 설치하거나, 재생 장치와 방 사이에 설치할 수 있습니다. 물론, 이중 열 저장이 없는 직열식 온실 설계에 직접 열을 적용하거나, 태양열을 직접 이용하여 열전기 또는 광전 발전을 할 수도 있고, 난방실 또는 난방실의 난방 장치를 통해 온실로 사용할 수도 있다. 가장 일반적으로 사용되는 온실 시스템은 태양열 온수 장치로, 온수를 재생기 (고체, 액체 또는 상전이 축열 시스템) 에 도입한 다음 팬을 통해 실내나 실외 공기를 이 축열 장치로 밀어 열을 흡수하고 이 뜨거운 공기를 실내로 운반한다. 또는 또 다른 액체가 재생기로 유입되어 열을 흡수하고, 뜨거운 유체가 실내로 유입되면 가열된 공기가 팬에 의해 실내로 불어와 방 온난화 효과를 얻을 수 있다.
(4) 태양열 발전
즉, 태양열은 직접 전기로 전환되고, 전기는 콘덴서에 저장되어 필요할 때 사용한다.
우주 태양열 전원 공급 장치
첫 번째 공간 태양전지는 1958 년에 발사된 Vangtuard I 에 탑재되며, 벌크 구조, 단일 실리콘 라이닝, 효율은 약10% (28 C) 입니다. 1970 년대에 사람들은 배터리 구조를 개선하고 BSF, 리소그래피 및 더 나은 반사막을 사용하여 배터리 효율을 14% 로 높였습니다. 1970 년대와 1980 년대에는 전 세계 육지 태양전지 생산량이 약 5.5 년마다 두 배로 늘었다. 그러나 우주 환경에서 우주 태양 전지의 성능 (예: 방사선 방호 성능) 은 이미 크게 향상되었다. 1980 년대 태양전지 이론의 급속한 발전으로 지상과 우주에서 태양전지의 성능이 크게 향상되었다. 1990 년대에는 박막 배터리와 ⅲ-ⅴ 배터리의 연구 개발이 급속히 발전하면서 집중 어레이 구조가 더욱 경제적이었고 공간 태양전지 시장 경쟁이 치열했다. 고성능 태양 전지를 계속 연구하는 데는 집중 배터리와 다중 밴드 갭 배터리의 두 가지 주요 방법이 있습니다.
4. 1 태양열 수집
태양 복사의 에너지 흐름 밀도는 낮기 때문에 태양 에너지를 이용할 때 얻을 수 있다