太阳能光热产业介绍

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1、太阳能光热产业介绍太阳能光热产业介绍本文由能源可持续贡献ppt 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。太阳能产业发展 介 绍2007.12.28能源态势现代人的能源需求，大约相当于每人每天 20 公 现代人的能源需求，大约相当于每人每天 公 升的石油，是农业社会的十倍。 升的石油，是农业社会的十倍。按照这样的开 发速度， 发速度，世界的 ? 石油储存量大约只剩 年， 石油储存量大约只剩 43 年 ? 天然气只剩 年， 天然气只剩 62 年 ? 铀只剩 年， 铀只剩 60 年 ? 煤只剩 煤只剩 230 年， 年 ? 而且这些传统能源的开采费用，也将

2、随着资源 而且这些传统能源的开采费用， 的越来越少，变得更加昂贵。 的越来越少，变得更加昂贵。我国能源形势严峻我国能源资源相当贫乏 能源资源总量占世界总量 的 10.7%。 10.7%。 人均可采矿物能源资 源的数量是：石油 2 源的数量是：石油 2 吨， 天然气 1070 立方米， 1070 立方米 天然气 1070 立方米，煤炭 90 吨 90 吨，分别为世界平均值 11%、4%和 55%（2000 年 的 11%、4%和 55%（2000 年）能源态势触目惊心“后石油时代” 后石油时代” 后石油时代全球石油剩余 储量仅够开采 43 年 43 年 中国的石油 开采年限只有 19 年 19

3、年,我国的主 要油田都已接 近生产结束期能源依赖进口近年来我国 近年来我国 石油需求的增 速是世界的 3 速是世界的 3 倍 2020 年 到 2020 年， 中国需要进口 5 中国需要进口 5 亿吨原油和 1000 亿立方米 1000 亿立方米 天然气，分别 天然气， 占消费量 70%和 的 70%和 50%世界主要产油国石油储量份额煤荒和浪费我国的能源结构以煤炭为主。 我国的能源结构以煤炭为主。 煤炭资源也是有限的， 煤炭资源也是有限的，煤炭开采安全事故 频频发生。 频频发生。 开采、运输成本高， 开采、运输成本高，资源的浪费极为严 重煤炭利用效率同国际先进水平相比低 30%，单位国民生产

4、总值能耗比发达国家 ， 高 610 倍，生产单位产品能耗比国 倍 外高 50100% 。 外高 目前,我国人均能源消耗只有发达国家 目前 我国人均能源消耗只有发达国家 人均能耗的1/101/5。 人均能耗的 。 全国电力缺口近 7000 万千瓦 13 省级电 全国电力缺口近 万千瓦 省级电 网拉闸限电（人民日报 ） 网拉闸限电（人民日报） 我国将面临着严重的“煤荒” 我国将面临着严重的“煤荒” 、 “电 油荒” 荒” 、 “油荒” 。能源问题已经成为制约社会经济发展 的瓶颈。 的瓶颈。化石能源造成严重的环境污染因化石能源的大量消耗，造成 SO 等有害气体的大量排放 的大量排放， 因化石能源的大

5、量消耗，造成 SO2、CO2 等有害气体的大量排放，我 国近 1/3 1/3 国土遭受酸雨污染 国近 1/3 国土遭受酸雨污染 大气中悬浮颗粒物浓度超标 3O%的城市占 85%以上，北京、上海、 3O%的城市占 85%以上 大气中悬浮颗粒物浓度超标 3O%的城市占 85%以上，北京、上海、 沈阳、西安、广州 5 沈阳、西安、广州 5 个城市大气中悬浮颗粒物浓度分别是世界卫生组织 标准的 3 标准的 3 至 9 倍 全国 600 多座城市中大气质量符合国家一级标准的不足 1% 600 多座城市中大气质量符合国家一级标准的不足 1%。 全国 600 多座城市中大气质量符合国家一级标准的不足 1%。

6、全球污 染最严重的城市，我国占一半。北京的空气比纽约的空气脏 16 16倍 染最严重的城市，我国占一半。北京的空气比纽约的空气脏 16倍，比 伦敦的空气脏 35 35 倍 伦敦的空气脏 35 倍 80%的城市居民生活在空气质量很差的环境中 的城市居民生活在空气质量很差的环境中。 80%的城市居民生活在空气质量很差的环境中。每年空气污染导致 1500 万人患支气管病 2.3 万人患呼吸道疾病 1.3 万人死于心脏病 万人患支气管病， 万人患呼吸道疾病， 万人死于心脏病。 1500 万人患支气管病，2.3 万人患呼吸道疾病，1.3 万人死于心脏病。 亚洲死于污染的人口 35 35 万 （亚洲死于污

7、染的人口 35 万/年） 空气污染还威胁下一代人的健康。儿童铅中毒严重影响智力和发育， 空气污染还威胁下一代人的健康。儿童铅中毒严重影响智力和发育， 体内的铅含量超标儿童比例，平均 50% 深圳为 65% 广州高达 83% 50%， 65%， 83%。 体内的铅含量超标儿童比例，平均 50%，深圳为 65%，广州高达 83%。我国当前正处于环境污染和生态 破坏十分严重的时期。 破坏十分严重的时期。天下兴亡看能源我国膨胀的人口和粗放型的经济增长方式，已超过 我国膨胀的人口和粗放型的经济增长方式， 能源的承载能力 ? 能源的告急 、环境的恶化，使经济发展受阻，民 环境的恶化，使经济发展受阻， 族生

8、存空间被压缩 ? 专家警告：如果不迅速解决能源与环境问题，人类 专家警告：如果不迅速解决能源与环境问题， 历史上突发性的能源和环境危机对经济 能源和环境危机对经济、 历史上突发性的能源和环境危机对经济、社会体系 的最大摧毁， 非危言怂听） 的最大摧毁，将在我国随时出现（非危言怂听） ? 我国是能源依赖型国家，一旦出现突发性的能源危 我国是能源依赖型国家， 机，经济的高速发展必将受到致命冲击（日本既是 经济的高速发展必将受到致命冲击（ 前车之鉴：1973 年第一次石油危机的爆发对日本产 前车之鉴：1973 年第一次石油危机的爆发对日本产 生了重大影响， 生了重大影响，石油危机终结了日本经济高速增

9、长 的时代） 。 的时代） 。出路在何方？ 出路在何方？面对如此严峻的能源形势， 面对如此严峻的能源形势， 我们将如何应对？ 我们将如何应对？? ? ? ?的命脉没有能源， 没有能源，经济秩序将全面崩溃 没有能源， 没有能源，国家安全将毫无保障 没有能源， 没有能源，中华民族就不能崛起 没有能源， 没有能源，人类社会就不能发展 明者防患于未萌， 明者防患于未萌，智者图患于将 来.面对随时可能倒下的能源多 米诺骨牌， 米诺骨牌，不得不让国人感到不 安和警觉-安和警觉能源是国家和民族新能源方兴未艾能源的节约 能源的出路 新能源的开发利用 新能源（核能、风能、水力、生物质能、太阳能等）太 新能源（核

10、能、风能、水力、生物质能、太阳能等） 阳能最有前途。 阳能最有前途。 世界观察研究所的一期报告所指出：正在兴起的“ 世界观察研究所的一期报告所指出：正在兴起的“太阳 经济”将成为未来全球能源的主流。 经济”将成为未来全球能源的主流。 壳牌石油公司经过长期研就得出结论， 壳牌石油公司经过长期研就得出结论，本世纪的主要能 源是太阳能； 源是太阳能； 日本经济企划厅和三洋公司合作研究后则更乐观地估计， 日本经济企划厅和三洋公司合作研究后则更乐观地估计， 2030 年 世界电力生产的一半将依靠太阳能。 到 2030年，世界电力生产的一半将依靠太阳能。太阳巨大的能源宝库 巨大的能源宝库 太阳太阳是一个炽

11、热的火球， 太阳是一个炽热的火球，她不停地向 四周放射出巨大的能量， 四周放射出巨大的能量，平均每秒钟 3.865 焦耳, 3.8651026 焦耳,相当于每秒 钟烧掉 吨标准煤。 1.32 1016 吨标准煤。 地球所接收到的能量虽然只有其中的 22亿分之一, 但得到的能 量高达 80 万千瓦，折合标准煤 600 万吨/秒，相当于人类一年消耗的 全部商品能量的 2.8 万倍。 假如把地球表面 0.1%的太阳能转为电能，转变率 5%，每年发电 量可达5.61012 度，相当于目前世界上能耗的 40 倍。 如果我们把落到地球上的太阳能全部收 集起来，只要收集 50 分钟左 右就够全世界人 一年的

12、能量消耗。太阳能没有污染，是公认的、清洁的、 太阳能没有污染，是公认的、清洁的、 取之不尽、用之不竭的新能源。 取之不尽、用之不竭的新能源。我国太阳能资源我国太阳能资源极为丰富， 我国太阳能资源极为丰富，太 阳能辐照总量大于 502 万 kJ/ 阳能辐照总量大于 万 年、年日照时数超过 2200h 的地区占国土面积 的地区占国土面积 2/3 的地区占国土面积 以上。折合标准煤 627kg/ 以上。折合标准煤 （.年 拉萨 7134.17 MJ/ （ 年 ） 拉萨 （m2 .年） ，折合标准煤 年） ，折合标准煤 892kg/ （ 年） （.年 据测算， 据测算，我国拥有可开发太阳 能达 170

13、0 亿吨标准煤。 亿吨标准煤。 能达 亿吨标准煤 太阳能的能量密度 太阳能的能量密度太阳常 数为Gsc=1367W/m2 数为太阳-地球关系图太阳 地球太阳能的转化约 23%的太 的太 阳能形成云、 阳能形成云、 雨及风约 0.06% 光合作用约 30%被反 被反 射回太空约 47% 为地球 表面吸收太阳能的产生原理太阳能量的产生： 太阳能量的产生：根据爱因斯坦相 能量的产生 对论，通过热核反应，质量转化为能量， 对论，通过热核反应，质量转化为能量， 公式为： 公式为：E=mc2 。 在太阳的中心部位，温度有 1500 1500 万 在太阳的中心部位，温度有 1500 万 压力要比地球大气压力

14、高四千亿倍， 度，压力要比地球大气压力高四千亿倍， 在这样的高温高压下， 在这样的高温高压下，热核反应可顺利 持续进行， 持续进行，由于太阳是具有极大质量的 天体，按目前的消耗率， 天体，按目前的消耗率，还足以维持 61010年。太阳光波普可 见 光 射线 X 射线 紫外线 红外线 无线电波0 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1110102103 104 m热射线太阳光波谱太阳光波长与能量光谱波度 A 紫外线 B C 波长范围 （nm ） 100280 280315 315400 A 可见光 B C 400520 520620 620780 A 红外线 B C 7801400 1

15、4003000 300010000 辐照度 （W/m2） 7.864E+00 2.122E+01 8.073E+01 2.240E+02 1.827E+02 2.280E+02 4.125E+02 1.836E+02 2.637E+01 分比（ ） 占总能量的百 分比（%） 0.57 1.55 5.90 16.39 13.36 16.68 30.18 13.43 1.93 45.54 （45.7） ） 46.43（47.3） （ ） 8.02 （7） ）太阳能的特点优点 太阳能的特点优点 -储量无限性 无限性 储量 存在普遍性 存在 普遍性 开发清洁性 太阳能 开发 清洁性 消费经济性 消费

16、经济性 使用安全性 使用 安全性是公认的、最有前途的、最方便的新能源 是公认的、最有前途的、太阳能的特点缺点 太阳能的特点缺点 分散性 主要表现在能量密度低，太阳常数为 1367 1367 瓦 主要表现在能量密度低，太阳常数为 1367 瓦/。而 一般核能的能量密度 10 千瓦/ 量级。 一般核能的能量密度 10 千瓦 / 量级 。 因而若要获 得较大能量，集热器采光面积必须要相当大。 得较大能量 ， 集热器采光面积必须要相当大 。 若要 获得较高能量密度，必须要聚光。 获得较高能量密度，必须要聚光。 ? 间断性 由于气候变化，如阴天下雨时，太阳能基本为零。 由于气候变化，如阴天下雨时，太阳能基本为零。 若要连续利用太阳能，必需要考虑能量的贮存。 若要连续利用太阳能，必需要考虑能量的贮存 ? 变化性 由于地球自转、 由于地球自转 、 公转和自转轴与轨道面之间存在的 夹角，使地球上产生昼夜及季节的变化， 夹角 ， 使地球上产生昼夜及季节的变化 ，