初中學生有關太陽能物理論文
初中學生有關太陽能物理論文
太陽能的開發(fā)和應用,太陽能是一種清潔的自然再生能源。下文是學習啦小編為大家整理的初中學生有關太陽能物理論文的范文,歡迎大家閱讀參考!
初中學生有關太陽能物理論文篇1
陽光下的現(xiàn)代化未來
摘要: 發(fā)展中國家和太陽能隨著技術的改善、產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模的擴大和成本的降低,對太陽能的興趣將進一步增加。太陽能經(jīng)濟的目標就是實現(xiàn)與電網(wǎng)的同價,即未經(jīng)補貼的太陽能成本等同或低于傳統(tǒng)電網(wǎng)的成本。
關鍵詞: 發(fā)展中國家和太陽能;太陽能電池;能源的政治;太陽能的儲存于轉(zhuǎn)換
1.發(fā)展中國家和太陽能
隨著技術的改善、產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模的擴大和成本的降低,對太陽能的興趣將進一步增加。太陽能經(jīng)濟的目標就是實現(xiàn)與電網(wǎng)的同價,即未經(jīng)補貼的太陽能成本等同或低于傳統(tǒng)電網(wǎng)的成本。
管理咨詢公司麥肯錫公司的一項分析預測說," 到2020 年,至少有10 個光照強烈的地區(qū)將實現(xiàn)電網(wǎng)同價"。但是這些地區(qū)幾乎可以肯定是在意大利、日本、西班牙和美國等發(fā)達國家的內(nèi)部。對于發(fā)展中國家,即便實現(xiàn)了電網(wǎng)同價,仍然需要離網(wǎng)的解決方案,從而為偏遠社區(qū)提供能源。盡管和大規(guī)模電網(wǎng)連接的太陽能系統(tǒng)的成本將隨著太陽能板價格的下降而下降,更小的離網(wǎng)系統(tǒng)不太可能出現(xiàn)類似的成本降低,這部分是由于電池的價格仍然很高。
電池可能占一個離網(wǎng)太陽能系統(tǒng)成本的至多40%。而且替換電池還有額外的費用,因為電池的壽命不太可能和太陽能板一樣長。
電器的效率也對離網(wǎng)太陽能系統(tǒng)的供電成本有巨大的影響。例如,一位有把PV 系統(tǒng)引入發(fā)展中國家的經(jīng)驗的德國工程師估計,如果一個村莊能分別安裝節(jié)能燈和新型的冰箱和電腦,那么向村莊供應離網(wǎng)太陽能電力的成本可能從3.5萬美元降低到僅8300 美元。
2.太陽能使用進入新舞臺
隨著有效利用太陽能的技術障礙正在消失,經(jīng)濟和政治的仍然是窮人廣泛采用太陽能的挑戰(zhàn)。"太陽占據(jù)著中心舞臺,這是理所當然的,因為它就是所有能量的來源。" 印度曼莫漢· 辛格于2008年6 月在描述印度氣候變化國家戰(zhàn)
略的一項行動方案時說。他承諾印度將匯集" 科學、技術和管理人才和財政資源去開發(fā)太陽能,從而為我們的經(jīng)濟提供豐富的能源,轉(zhuǎn)變?nèi)藗兊纳畈⒏淖冇《鹊拿婷?quot;。
理論上, 太陽能是發(fā)展中國家能源需求的一個近乎完美的解決方案。它普遍存在而且可以自由獲取,特別是在有許多發(fā)展中國家的赤道地區(qū)附近。太陽能是終極的可再生能源,至少是在人類存在的時期內(nèi)是這樣。使用太陽能不會耗盡儲備,也不會向大氣層釋放二氧化碳,這讓它成為了對氣候變化挑戰(zhàn)的理想的響應。
直到不久前,采用太陽能的主要障礙在于把太陽能轉(zhuǎn)換成可用形式的效率不高以及成本相對較高。但是科學突破正在迅速消除這一障礙。利用化學反應把陽光轉(zhuǎn)換成電的光伏技術正在迅速進步,儲存電能的電池也在進步,直到滿足人們的需要。
隨著轉(zhuǎn)換和儲存能量的成本下降,太陽能技術服務貧窮社區(qū)的潛力肯定會上升。在印度,使用太陽能燈的長期成本已經(jīng)比傳統(tǒng)的煤油燈便宜很多。
如果經(jīng)濟競賽場是平等的,這種強烈的需求和不斷下降的成本的結(jié)合將足以確保太陽能在發(fā)展中國家的迅速普及。但是,不幸的是,這個競賽場不是平等的。太陽能設備的資本成本仍然很高,特別是對于窮人而言。而且政府對于不可再生能源的補貼(表面
上是為了讓價格保持低廉)常常扭曲了市場,讓市場有利于傳統(tǒng)能源供應商。
所有這些都意味著推廣太陽能——特別是向能夠從太陽能中獲益最多的農(nóng)村社區(qū)推廣太陽能——的速度遠遠慢于應有的速度。
3.能源的政治
去年12 月在哥本哈根舉行的氣候峰會常常被人忽視的成就之一是關于成立一個綠色氣候基金的協(xié)議。它打算在未來的3 年內(nèi)每年籌集并發(fā)放大約300 億美元從而幫助發(fā)展中國家擴展它們的可再生技術的使用并把這些技術整合到發(fā)展規(guī)劃中。
這個基金反映了人們越來越認為開發(fā)可再生能源——特別是太陽能——對于讓全
世界的窮人以一種環(huán)境可持續(xù)的方式脫貧具有關鍵作用。
但是各國政府沒能達成減少二氧化碳排放的全球承諾凸顯了能源政策是多么的政治化,而且一直如此。強大的利益集團(可能包括發(fā)達國家的消費者)常常對于政策和技術機遇都有很強的影響力。
如果要讓太陽能有效地為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。它必須成為基于社區(qū)的創(chuàng)新戰(zhàn)略的不可或缺的一部分。而這必須在促進當?shù)匦枨蟮耐瑫r讓外部力量相互競爭。希望我們選出的這些文章說明了如何實現(xiàn)這種情況的一些方式。
前不久,有媒體報道,一篇背景文章設置了場景,總結(jié)了利用太陽能的科學和技術選項,以及它們的許多用途——從太陽能電籬笆到太陽能無線網(wǎng)絡。3 篇觀點文章凸顯了讓窮人獲得太陽能技術的地區(qū)觀點。來自設在肯尼亞的聯(lián)合國人
居署的Banji Oyelaran-Oyeyinka號召非洲政府通過向太陽能創(chuàng)新、產(chǎn)品和需求投資, 從而建設非洲開發(fā)和生產(chǎn)這種技術的能力, 來自Practical Action 組織南亞區(qū)域項目的負責人Vishaka Hidellage 也對這種要求政府支持的呼吁進行了呼應,他強調(diào)了需要提供補貼和基礎設施從而讓南亞的窮人獲得太陽能。
與此同時, 中國皇明集團董事長黃鳴和科學與發(fā)展網(wǎng)絡中國新聞編輯宮一棟認為,在中國,需要水還能成為農(nóng)村地區(qū)生產(chǎn)體系的一部分,諸如制造飼料或清潔農(nóng)業(yè)設備?;謴湍茉雌胶庵袊龠M包括太陽能在內(nèi)的清潔能源技術的努力是值得贊賞的。但是如果要讓太陽能技術滿足國內(nèi)能源和發(fā)展需求,就需要對戰(zhàn)
略進行更大的調(diào)整。這就意味著需要改善對仍然薄弱的太陽能在內(nèi)的替代能源的財政支持。根據(jù)中國能源局的初步計算,滿足2020 年可再生能源的目標將需要對包括光伏發(fā)電和太陽能光熱在內(nèi)的太陽能技術投資人民幣5300 億元——這占
了清潔能源發(fā)展預算的17%。稅收優(yōu)惠政策——包括免除或減少增值稅、所得稅和關稅——可以讓太陽能企業(yè)把更多的資源用于技術改善和升級。但是資金并不是全部。政治承諾也很重要。一個良好的開端將是實實在在地承諾像當前開發(fā)太陽能光伏發(fā)電那樣開發(fā)和實施STE。的不僅僅是財政支持,而且還要轉(zhuǎn)變重點——從生產(chǎn)供應出口市場的光伏發(fā)電轉(zhuǎn)向開發(fā)太陽能光熱技術從而滿足國內(nèi)能源需求。
補貼肯定能讓人們更能買得起太陽能技術。但是其他一些財政機制也是可行的。
Pinaki Roy 和KatherineNightingale 描述了一些資助方法——特別是小額信貸——如何幫助南亞人獲取并購買太陽能技術。
3.超過2億中國人使用太陽能熱水器
中國有豐富的太陽能資源。中國超過2/3 的國土每年日照時間超過2200 小時。估計中國陸地太陽輻射總量最高可達三峽大壩發(fā)電量的1 萬倍。但是盡管中國有巨大的太陽能潛力,中國長期以來主要依靠化石燃料滿足其能源需求并驅(qū)動
其經(jīng)濟成功。中國人可能正在享受更高的生活標準,但與此同時,環(huán)境也付出了一定的代價。
然而, 越來越多的證據(jù)表明中國已經(jīng)認識到了太陽能促進" 綠色" 發(fā)展的潛力。中國政府已經(jīng)承諾,通過增加水電、核電、風電和太陽能,從而到2020 年把清潔能源的比例增加到15%。
中國太陽能技術在過去的10年中飛速發(fā)展。特別是具有發(fā)電和輸出電力的巨大潛力的太陽能光伏發(fā)電已經(jīng)得到了投資者和決策者的注意。
首先,太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)品的原材料主要是進口的。第二,中國的生產(chǎn)線和市場需求之間存在顯著的鴻溝——對太陽能光伏發(fā)電需求的95% 來自發(fā)達國 家。這讓當?shù)仄髽I(yè)對全球市場變得很脆弱,而且許多中國太陽能光伏發(fā)電生產(chǎn)企業(yè)因為去年的金融危機而受到重創(chuàng)。第三,發(fā)達國家仍然壟斷著太陽能光伏發(fā)電的核心技術。
太陽能光熱(STE)的發(fā)展又是另一番景象。和太陽能光伏發(fā)電類似,STE 的應用在過去10 年蓬勃發(fā)展。中國已經(jīng)有了將近3000家太陽能熱水器公司,占領了60%的國際市場。2 億多中國人已經(jīng)在使用太陽能熱水器。
苦咸水是影響著中國北方和沿海地區(qū)將近4000 萬農(nóng)民的另一個問題。如果在村莊安裝STE 水淡化和凈化設施,就能極大地改善衛(wèi)生條件?;赟TE 的換熱器也能幫助加熱沼氣池,從而讓沼氣池在寒冷的月份也能繼續(xù)產(chǎn)生能源。它不會造福人們的日常生活。熱水還能成為農(nóng)村地區(qū)生產(chǎn)體系的一部分,諸如制造飼料或清潔農(nóng)業(yè)設備。
4.恢復能源平衡
中國促進包括太陽能在內(nèi)的清潔能源技術的努力是值得贊賞的。但是如果要讓太陽能技術滿足國內(nèi)能源和發(fā)展需求,就需要對戰(zhàn)略進行更大的調(diào)整。這就意味著需要改善對仍然薄弱的太陽能在內(nèi)的替代能源的財政支持。根據(jù)中國能源局的初步計算,滿足2020 年可再生能源的目標將需要對包括光伏發(fā)電和太陽能光熱在內(nèi)的太陽能技術投資人民幣5300 億元——這占了清潔能源發(fā)展預算的17%。稅收優(yōu)惠政策——包括免除或減少增值稅、所得稅和關稅——可以讓太陽能企業(yè)把更多的資源用于技術改善和升級。但是資金并不是全部。政治承諾也很重要。一個良好的開端將是實實在在地承諾像當前開發(fā)太陽能光伏發(fā)電那樣開發(fā)和實施STE。
初中學生有關太陽能物理論文篇2
我的太陽,我的希望
摘要: 陽光普照大地,太陽能是地球的的根本能源。如今能源供應不足的矛盾日益突出,新能源的開發(fā)利用成為人類密切關注的話題。當代新能源是指太陽能、生物質(zhì)能、風能、地熱能、水能和海洋能等,它們都是資源豐富、可以再生、沒有污染或很少污染的能源,作為新能源之一的太陽能,它的開發(fā)利用對經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展以及人民生活質(zhì)量的提高無疑具有深遠的意義,同時太陽能對于地球來講是取之不盡、用之不竭的健康能源,必將成為今后替代能源主流,給人類帶來希望。
正文:
能源現(xiàn)狀
國民經(jīng)濟的發(fā)展要求能源有相應的增長,人口的增長和生活條件的改善也需要消耗更多的能源?,F(xiàn)代社會是一個耗能的社會,沒有相當數(shù)量的能源是談不上現(xiàn)代化的?,F(xiàn)代主要能源是煤、石油、和天然氣,它們都是短期內(nèi)不可再生的能源,貯量極其有限。我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展使得對能源的需求增加,出現(xiàn)長期能源供應不足的局面,常規(guī)化石能源供應不足的矛盾日益突出,發(fā)展新能源和可再生能源不僅有利于解決和補充我國化石能源供應不足的問題,相對減少我國能源需求中化石能源的比例和對進口能源依賴程度,而且有利于我國改善能源結(jié)構、保障能源安全、保護環(huán)境,走可持續(xù)發(fā)展之路。當代新能源是指太陽能、生物質(zhì)能、風能、地熱能、水能和海洋能等。它們都是資源豐富、可以再生、沒有污染或很少污染。
常見新能源及其特點
1.生物質(zhì)能
生物質(zhì)能的原始能量來源于太陽,所以從廣義上講,生物質(zhì)能是太陽能的一種表現(xiàn)形式。生物能貯藏在動物、植物、微生物體內(nèi),可以說是現(xiàn)代的、可以再生的“化石能源”,它可以是固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)。稻草、劈柴、秸稈等農(nóng)牧廢棄物是古老的傳統(tǒng)燃料、在廣大農(nóng)村仍是主要能源。但這樣的燃料直接燃燒時,熱量利用率很低,僅15%左右,現(xiàn)用節(jié)柴灶熱量利用率最多也只能達到25%左右,并且對環(huán)境有較大的污染。
2.風能
風能是太陽輻射下流動所形成的。風能與其他能源相比,具有明顯的優(yōu)勢,它蘊藏量大,是水能的10倍,分布廣泛,永不枯竭,對交通不便、遠離主干電網(wǎng)的島嶼及邊遠地區(qū)尤為重要。風力發(fā)電,是當代人利用風能最常見的形式,風力發(fā)電在19世紀末就開始登上歷史的舞臺,在一百多年的發(fā)展中,一直是新能源領域的獨孤求敗,由于它造價相對低廉,成了各個國家爭相發(fā)展的新能源首選,然而,隨著大型風電場的不斷增多,占用的土地也日益擴大,產(chǎn)生的社會矛盾日益突出,如何解決這一難題,成了我們又一困惑。
3.地熱能
地球內(nèi)部熱源可來自重力分異、潮汐摩擦、化學反應和放射性元素衰變釋放的能量等。放射性熱能是地球主要熱源。我國地熱資源豐富,分布廣泛,已有5500處地熱點,地熱田45個,地熱資源總量約320萬兆瓦。不過,地熱能的分布相對來說比較分散,開發(fā)難度較大,利用程度很低,而且地熱能在應用中要注意地表的熱應力承受能力,不能形成過大的覆蓋率,這會對地表溫度和環(huán)境產(chǎn)生不利的影響!
4.水能
水能是一種可再生能源,是清潔能源,是指水體的動能、勢能和壓力能等能量資源。廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量資源;狹義的水能資源指河流的水能資源。是常規(guī)能源,一次能源。水不僅可以直接被人類利用,它還是能量的載體。太陽能驅(qū)動地球上水循環(huán),使之持續(xù)進行。地表水的流動是重要的一環(huán),在落差大、流量大的地區(qū),水能資源豐富。然而水能分布受水文、氣候、地貌等自然條件的限制較大,水容易受到污染,對生態(tài)也有破壞作用。
5.海洋能
在地球與太陽、月亮等相互作用下海水不停的運動,站在海灘上,可以看到滾滾海浪,在其中蘊藏著潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能、海水鹽度差能等,這些能源總稱海洋能。海洋能具有可再生性和不污染環(huán)境等優(yōu)點,是一項亟待開發(fā)利用的具有戰(zhàn)略意義的新能源。有波浪發(fā)電,潮汐發(fā)電等多種利用形式,但它的經(jīng)濟效益差,成本高,而且一些技術問題還沒有過關,所以目前很多海洋能至今沒被利用。
6.太陽能
太陽能一般指太陽光的輻射能量。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源,如風能,化學能,水的勢能等由太陽能導致或轉(zhuǎn)化成的能量形式。煤、石油中的化學能是由太陽能轉(zhuǎn)化而成的,風能、生物能、海洋能等也是來自太陽能。太陽每年輻射到地球表面的能量為50*10^18KJ,相當于目前全世界能量消耗的
1.3萬倍,真可謂取之不盡用之不竭,因此利用太陽能的前景非常誘人。 太陽帶來的希望
較之各種新能源的特點,不難發(fā)現(xiàn)太陽能在新能源的開發(fā)利用上占據(jù)及其重要的位置。充分開發(fā)利用太陽能將給人類能源利用帶來新的希望。太陽能可分為3種,太陽能光伏、太陽熱能、太陽光合能。太陽能的主要利用形式有太陽能的光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換以及光化學轉(zhuǎn)換三種主要方式。
利用太陽能的方法主要有:太陽能電池,通過光電轉(zhuǎn)換把太陽光中包含的能量轉(zhuǎn)化為電能;太陽能熱水器,利用太陽光的熱量加熱水,并利用熱水發(fā)電等?,F(xiàn)在很多公司已經(jīng)開始著手利用太陽能,例如青島凌鼎新能源有限公司就利用太陽能研發(fā)了太陽灶、太陽能烤箱、太陽灶反光膜、太陽能開水器等系列產(chǎn)品。太陽能清潔環(huán)保,無任何污染,利用價值高,太陽能更沒有能源短缺這一說,其種種優(yōu)點決定了其在能源更替中的不可取代的地位。
太陽電池發(fā)展概況:
太陽電池又稱光伏電池,是一種能有效地吸收太陽輻射能,并使之轉(zhuǎn)變成電能的半導體器件。它可單獨地作為光探測元件,例如在照像機中使用,主要是經(jīng)過串聯(lián)和并聯(lián),以獲得所需的電壓及電流來作為供電電源使用。太陽電池的外觀就如一張薄的卡片或一片薄的玻璃片一樣,與普通電池外觀不同,它自身也不能儲存電能,即沒以有光時就不發(fā)電,如果晚上要用它,就要與蓄電池配合使用。 太陽能光伏發(fā)電,可視為迄今為止最美妙、最長壽和最可靠的發(fā)電技術。與太陽能發(fā)電相比,它另涉及半導體器件,既無運動部件,又無流動工質(zhì),因此,避免了機械維修和工質(zhì)腐蝕的問題,是可再生能源和可持續(xù)發(fā)展的可靠能源。太陽電池的面積每100㎝2在強陽光下約產(chǎn)生1瓦的電,我們常說的1度電是1千瓦小時,也就是1千瓦這樣的電池工作1小時才能產(chǎn)生1度電。
光伏發(fā)電具有許多優(yōu)點:如:安全可靠、無噪聲、無污染、能量隨處可得,不受地域限制,無須消耗燃料,無機械轉(zhuǎn)動部件,故障率低,維護簡便,可以無人值守,建站周期短,規(guī)模大小隨意,無須架輸電線路,可以方便地與建筑物相結(jié)合等,這些優(yōu)點都是其它發(fā)電方式所不及的。
太陽電池作為有潛力的可再生能源,在地面上逐漸得到推廣。太陽電池的成本及售價也在逐年下降,多年來太陽電池的產(chǎn)量一直以10-25%的增長率在增加。1990年世界太陽能電池組件的產(chǎn)量70MW(兆瓦),我國為1.2MW,主要是用在太陽光照好的邊遠地區(qū)。到2001年全世界太陽電池的產(chǎn)量達到350MW,我國太陽能電池的實際產(chǎn)量已達到4.5MW,累計安裝量已超過20MW。我國是個發(fā)展中國家,地域遼闊,有許多邊遠省份和經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計目前我國尚有700萬戶(2800萬人口),還沒有用上電,60%的有電縣嚴重缺電。這些地區(qū)在短期內(nèi)不可能靠常規(guī)電力解決用電問題,光伏發(fā)電則是解決分散農(nóng)、牧民用電的理想途徑,市場潛力非常巨大。
我國太陽能的開發(fā)利用整體興起始于20世紀70年代。發(fā)展至今,太陽能的兩類主要利用形式—熱利用、光伏發(fā)電—在我國都有了長足的進展。
(1)太陽能熱水器是熱利用中發(fā)展最快的領域,已基本形成了商業(yè)化發(fā)展,成為全球第一大生產(chǎn)國,也擁有了全國第一大市場。有數(shù)據(jù)顯示,我國已經(jīng)成為世界上最大的太陽能熱水器生產(chǎn)國和消費市場,總保有量超過9000萬平方米,占世界的60%,并繼續(xù)以每年20%到30%的速度遞增。
(2)我國光伏產(chǎn)業(yè)起步較晚,技術研發(fā)也落后于發(fā)達國家,直到近幾年,我國光伏產(chǎn)業(yè)才在國際光伏市場的拉動下快速增長,但是由于我國國內(nèi)光伏發(fā)電的市場尚未打開,國內(nèi)生產(chǎn)的光伏電池主要用于出口。2006年,我國光伏電池產(chǎn)量為369.5MWP,增幅喜人。
我國的太陽能資源非常豐富,全國三分之二的地區(qū)年日照時間都超過二千小時,大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在每平方米4千瓦時以上,而西藏西部的太陽能最為豐富,日輻射量最高達每平方米2333千瓦時,居世界第二,僅次于撒哈拉大沙漠。據(jù)統(tǒng)計,中國陸地每年接收的太陽輻射總量相當于2.4億噸標準煤。 結(jié)論:在能源緊缺、環(huán)境污染日益嚴重的今天,從太陽能的發(fā)展狀況和發(fā)展?jié)摿芍?,太陽能作為一種極佳的替代能源與清潔能源,它的開發(fā)利用對經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展以及人民生活質(zhì)量的提高無疑具有深遠的意義,給人類帶來能源希望。
參考文獻:
唐有祺主編.《化學與社會》.北京:高等教育出版社,1997年
美國《商業(yè)周刊》.未來能源從何處來.
我國頒布實施的《可再生能源法》.2006年
中國新能源網(wǎng)