关于太阳能的利用

关于太阳能的利用

当今社会是一个构建在化石能源基础上的社会，我们的所有物质都离不开化石能源，化石能源为人类的发展做出了巨大的贡献。但伴随着化石能源的不断消耗，其储量将逐渐降低，即使有科学家宣称随着石油采集技术的提升，石油100年也用不完，但同时更为严重的影响是其对环境的巨大破坏。应此而生的可再生能源渐渐走进了人们的视野。

可再生能源有太阳能、地热能、水能、风能、生物质能、海洋能、潮汐能、波浪能、海流能、光能、温差能、盐差能、核能。这些可再生能源各有各的优点与缺点，在目前应用最为广泛的当属水能了，其次为核能。从目前的状况看没有一种能源是完美的。完美的能源在我看来是能持续、无污染、便于利用、能量大、可储存。有的科学认为在大江大河上修水电站会导致生态失衡，对未来会造成很大的影响。而使用核能，在现在已经造成核废料堆积难的问题，因为核废料会持续放射，知道安全期间，这个过程会持续数十万年。美国为了解决她的核废料的存储问题，在经过一系列的政治博弈后，最后在美国的尤卡山花费了22年近92亿美元后准备建立一个核废料存储基地。然后在另一番政治博弈后，这个建设就停止了。而中国，在寻找自己的尤卡山过程中也是问题颇多。不过最新一代的核能也许可以不用产生核废料。然而太阳能的生产过程中几乎是没有任何环境破坏的。这是基于一个完整的生命周期的，包括设备的生产等，就产生电能而言，是没有任何污染的。同时我们把目光放到外太空去，在以后的星际航行中，最理想的能源就是太阳能。因此，在我看来，太阳能将会是若干年后最主要的能源，将会带动社会发展，正如今天的化石能源。

那么太阳能到底可以为我们提供什么呢？仅仅依靠太阳能，就能终结人类社会千年来对化石燃料的依赖，将气候从全球变暖的悬崖边上拉回来。

太阳能潜力巨大，40分钟内通过阳光抵达地球的能量，就相当于全世界一年消耗的总能量。美国科学家曾今提过一个计划，到2050在美国西部建造大约7.77万平方千米的光伏电池阵列，这将为美国提供将近30亿千瓦时的电力，占2050年美国电力的69%和35%的总能量。我们利用太阳能最重要的一点就是又来发电，而这一项，在上述中，就足够为美国3.44亿辆充电式复合动力车提供动力，这些车将取代单纯使用汽油的汽车，成为减轻进口原油的依赖，降低温室气体排放的关键所在。这项太阳能计划还将为美国人创造300万个就业岗位，主要集中于太阳能零件制造业——这一数字将比到时候因化石燃料产业萎缩而失去的工作岗位多得多。在我们中国这更应该推广，在西北部，我国同样拥有着广阔的阳光照耀之地，少雨的地方阳光更为充足。这样下来，对我们经济、环境，甚至政治上都有巨大的帮助。

除开大规模的发电外，我们还可以将太阳能用在家庭生活上。目前欧洲最大的预制房屋商建造了零能耗住宅（zero-net-energy house)，这些智能住宅隔热性能良好，安装了太阳能集热器和太阳能电池，不需要商业性能源，总成本与按照现行建筑标准建造的新建筑相当。又如，现在大部分的家庭都安装了热水器，这是利用了太阳热能。其实太阳热能也可以用来发电，除了蒸气推动涡轮发电外，还可以利用热点材料进行发电。在家庭屋顶安装太阳能电池板是一个相当好的计划，虽然造价会比较昂贵，一般的家庭负担不起，但是如果实行起来，那么每家每户将大大降低商业性电能的消耗，甚至有剩余的还可以按照市场价卖给供电公司。这对环境的影响将进一步降低。随着科技的进一步发展，汽车将不再消耗汽油，而是可以直接用太阳光发电驱动同时存储电能，留在没太阳的时候用。在石油危机的刺激和环境的不断恶化下，太阳能的利用被不断开发触类。2000年，澳大利亚悉尼市政府为了举办2000年奥运会，建造了665套永久性太阳能住宅和500座太阳能活动房，供各国运动员下榻，并在悉尼奥运村中的宴会厅和自助餐厅的屋顶上安装了太阳能电池。

现在太阳能的发电已经市场化了，但是由于光电转换效率不高只有 6%~10%，而且由于单晶硅的造价昂贵，太阳能电池民用方面一直受到限制。因此很多人致力于太阳能电池的研究上，发展比较好的有碲化镉薄膜电池，在实验室中效率已经达到16.5%，而我们学校自助研究的光热复合式发电系统效率可以达到25.6%，随着技术的发展，这一数值将会继续提高。

太阳能其它一个巨大的优势是可以作为星际航行的能源，这是目前其它能源所无法完成的。星际探索是各国都不断进行的，最近印度就发射了飞行器准备进行火星的探索，如果成功将是亚洲第一个拥有此技术的。

目前太阳能利用的阻碍一个是光电效率较低、材料昂贵外，还有就是在夜间是没有阳光的。这个可以在白天进行能量存储，后在夜间使用，或者使用混合能源，像是电解水制氢然后将氢作为能源。不管那种，对于现在的科学技术而言都没有解决的。因此我们太阳能利用的研究将继续是一个具有潜力的领域。

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