天賜“良源”太陽能

最近，位于歐洲日照最充足的地區之一 ——葡萄牙中部塞爾帕鎮的世界最大太陽能發電站正式投入使用，可為約8 000戶家庭的日常用電提供服務。雖然20兆瓦這一功率依然無法與傳統的火力發電站和核電站相提并論，但太陽能的利用再次引起人們極大的關注， 已有多家能源企業表示準備到塞爾帕建太陽能發電站。

眾所周知，太陽能開發利用是當今國際一大熱點，經過近20多年的努力，太陽能技術有了長足進步，太陽能利用領域已由生活熱水，建筑采暖等擴展到工農業生產等多個部門，人們已經強烈地意識到，被稱為天賜“良源”的太陽能時代即將來臨。

1.太陽的基本結構

太陽是一個巨大熾熱的球體，主要成分是氫和氦（氫占80%，氦占19%），表面溫度約為6 000K。人類直接觀測到的太陽，是太陽的大氣層，從里到外分為光球、色球和日冕3層。

2.太陽能量的來源

太陽能量來源于內部的核聚變反應。太陽內部在高溫、高壓環境下，4個氫原子核經過一連串的核聚變反應，變成一個氦原子核，同時釋放出巨大的能量（每秒鐘照射到地球上的能量就相當于500萬噸煤燃燒放出的能量），這就是太陽能。太陽內部的這種核聚變反應可以維持很長時間，據估計約有幾十億至幾百億年，相對于人類的有限生存時間而言，太陽能可以說是取之不盡、用之不竭的綠色新能源。

3.太陽能的特點

太陽能作為一種新能源，它與常規能源相比有三大優點。第一，太陽能取之不盡、用之不竭，是人類可以利用的最豐富能源。太陽每秒鐘由于核聚變而損耗的質量，大約為400萬噸，照這種消耗速度，太陽在50億年的漫長時間中，只消耗了0.03%的質量。第二，太陽能是一種潔凈的能源，在開發與利用中，不會產生廢氣、廢水、廢渣，不會影響生態平衡。從理論上講，太陽能完全可以取代目前廣泛使用的煤、石油和天然氣，大大減輕對環境造成的污染。第三，太陽能資源遍及全球，可以區域性地分散開采。就地開發利用，不存在運輸問題，尤其對交通不發達的農村、海島和邊遠地區更具有利用價值。但太陽能的能量密度低，而且因地而異、因時而變，這是開發利用太陽能面臨的主要問題，這一特點會使其在開發利用中受到一定限制。

4.太陽能的利用

人類對太陽能的利用有著悠久的歷史。早在兩千多年前的戰國時期人們就知道利用鋼制四面鏡聚焦太陽光來點火，利用太陽能來干燥農副產品。發展到現代，太陽能的利用已日益廣泛，它包括太陽能的光熱利用、太陽能的光電利用和太陽能的光化學利用等。如太陽灶、太陽熱水器、太陽能水泵、太陽能建筑、太陽能干燥、太陽能制冷與空調，此外還可淡化海水，利用太陽光催化治理環境，培養能源植物，在通訊、運輸、農業、防災、陰極保護、消費、電子產品等諸多方面都有廣泛應用。

5.我國的太陽能資源

我國太陽能資源十分豐富，全國有2/3以上的地區年輻射總量大于502萬千焦/米²，年日照時數在2 000小時以上。我國西藏、青海、新疆、甘肅、寧夏、內蒙古高原的總輻射量和日照時數均為全國最高，屬世界太陽能資源豐富的地區之一。尤其是青藏高原，海拔高，空氣稀薄，大氣透明度好，年日照時數長達1 600~3 400小時，日照時數6小時以上年平均天數在275~330天，輻射強度大，年均輻射總量7 000兆焦耳/米²，資源優勢得天獨厚，應用前景十分廣闊。我國東部、南部、及東北為資源中值區；四川盆地、兩湖地區、秦巴山地是太陽能資源低值區，如表1。

近年來，向太陽索取能量已成為現實，太陽能應用成為新能源前沿科技與大眾生活銜接最緊密的單元之一。我國太陽能產業的歷史只有10年左右，但在這短短的10年時間里，我國已迅速成為全球最大的太陽能生產國，在光電和光熱設備這兩個領域已經占據了全球3/4以上的生產份額。我國西部地區利用太陽能光伏發電在解決通信、廣播、電視電源和無電人口用電等方面已經取得顯著成效，成功實施了“科學之光”、“陽光計劃”、“阿里光電計劃”等太陽能專項計劃，成為全國第1個規模最大的實施太陽能專項計劃的地區。

2007年9月，素有“太陽能界奧運會”美稱的世界太陽能大會首次登陸中國。自1953年始，國際太陽能學會每兩年舉行一屆大會，由國際學者計劃、交流、研討包括太陽能等可再生能源領域的研發、產業、政策和教育培訓等問題。2007年世界太陽能大會的舉辦，讓世界再一次見證了中國經濟建設與新能源發展取得的巨大成就。

太陽能發電是理想的發電方式，只要有陽光，太陽能電池板上就能產生電流，直接把光能轉換成電能，沒有傳動部件，沒有噪聲，不經過任何中間步驟，發電過程中不會產生任何污染或者廢棄物。“綠色奧運”是2008年北京奧運會的三大主題之一，科技部將列出專項資金，支持奧運會場館采用清潔能源技術，屆時將建成一座30萬千瓦并網的光伏示范電站，為部分場館的照明與空調提供動力。2008年奧運會將成為我國在太陽能應用方面的最大展示窗口，充分體現 “環保奧運、節能奧運”的新概念，在整個奧運會期間，我們將看到太陽能路燈、太陽能手機、太陽能無沖洗衛生間等一系列太陽能技術的應用。相信在不久的將來，我們的生活也將實現“到處陽光”。