淺析新能源

李珂

[摘要]太陽能在現代一般用來發電，也是正待開發和利用的無污染的能源之一。自地球形成生物就主要以太陽提供的熱和光生存，而人類自古就懂得以陽光曬干物件，并作為保存食物的方法，如制鹽和曬成魚等。但在化石燃料逐漸減少，才意識到太陽能有待進一步發展。

[關鍵詞]太陽能；能源；環境；綠色

一、太陽能的概述及分類

（一）太陽能概述

太陽能（Solar Energy），一般是指太陽輻射的能量，是最重要的基本能源，生物質能、風能、潮汐能、水能等都來自太陽能。太陽能在現代一般用來發電，也是正待開發和利用的無污染的能源之一。自地球形成生物就主要以太陽提供的熱和光生存，而人類自古就懂得以陽光曬干物件，并作為保存食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。但在化石燃料逐漸減少，才意識到太陽能有待進一步發展。

（二）太陽能的分類

（1）太陽能光伏

光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產生直流電的發電裝置，由幾乎全部以半導體物料（例如硅）制成的固體光伏電池組成。由于沒有活動的部分，故可以長時間操作而不會導致任何損耗。簡單的光伏電池可為手表以及計算機提供能源，較復雜的光伏系統可為房屋提供照明，并入電網供電。光伏板組件可以制不同形狀，而組件又可連接，以產生更多電能。近年，天臺及建筑物表面均可使用光伏板組件，甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置的一部分，這些光伏設施通常被稱為附設于建筑物的光伏系統。

（2）太陽能光熱

現代的太陽熱能科技將陽光聚合，并運用其能量產生熱水、蒸汽和電力。除了運用適當的科學技術來收集太陽能外，建筑物亦可利用太陽的光和熱能，方法是在設計時加入合適的裝備，例如巨型的向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽熱力的建筑材料。

二、當前面臨的能源和環境問題

能量以電的形式出現，是現代社會文明的主要標志和基礎。人們總是盡可能把一次能源轉換為電能使用，電力在終端能源中的比例在不斷提高。但是隨著電能比例的提高也帶來了很多的問題。

一方面，用于發電的傳統一次能源如煤、石油等的儲藏量有限。隨著經濟的發展、人口的增加，目前人類所利用的石油、天然氣和煤炭等化石能源正在逐步消耗，能源危機已經出現在人類面前。另一方面，成倍能源供應的背后蘊藏著巨大的危害，并影響越來越大，如環境問題。當前，化石燃料的燃燒已經給人們的生活環境帶來了嚴重的挑戰：大氣中的顆粒物和二氧化硫濃度增高，所帶來的直接災難就是酸雨，在嚴重被污染的大氣中人類和其他生物的健康遭受著痛苦的折磨；同時，大量碳化物的燃燒使得大氣中的二氧化碳濃度持續增加，溫室效應趨勢明顯，并且這種勢頭正在延續，所帶來的直接災難是大氣變暖、水平面上升等。環境污染所帶來的后果直接影響人類的生活質量、身體健康和生產活動。由此在開發和使用能源的同時，保護好人類賴以生存的地球環境與生態已經成為一個全球的重要問題。節約能源、開發清潔干凈的新能源和再生能源是勢在必行的。

三、太陽能的利弊分析

優點分析。第一、普遍：太陽光普照大地，沒有地域的限制無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發和利用，且無須開采和運輸。第二、無害：開發利用太陽能不會污染環境，它是最清潔能源之一，在環境污染越來越嚴重的今天，這一點是極其寶貴的。第三、巨大：每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當于130萬億噸煤，其總量屬現今世界上可以開發的最大能源。第四、長久：根據目前太陽產生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。

缺點分析。第一、分散且成本高：太陽能十分分散，能流密度較低，到達地面的太陽能每平方米只有1000瓦左右。往往需要相當大的采光集熱面才能夠滿足使用要求，從而使裝置的面積過大，用料多，成本增加。第二、不穩定性：由于受到晝夜、季節、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機因素的影響，所以，到達某一地面的太陽輻照度既是間斷的，又是極不穩定的，這給太陽能的大規模應用增加了難度。

太陽能特點分析

節能：以太陽能光電轉換提供電能，取之不盡、用之不竭。

環保：無污染、無噪音、無輻射。

安全：絕無觸電、火災等意外事故。

方便：安裝簡潔，不需要架線或“開膛破肚”挖地施工、也沒有停電限電顧慮。

壽命長：產品科技含量高，控制系統、配件均是國際品牌、智能化設計，質量可靠。

品位高：科技產品、綠色能源，使用單位重視科技、綠色形象提高、檔次提升。

投資少：一次性投資與交流電等價（交流電投資從變電、進電、控制箱、電纜、工程等合計），一次投資、長期受用。

（五）結語

通過本文的初步研究，詳細了解了太陽能的概念及由來，由此可見，未來太陽能的發展空間將無可限量，設計師們只有不斷創新，揚長避短，迎合消費者的喜好，才能使自己的產品在市場競爭中立于不敗之地。

參考文獻

[1]曹巖.材料與設計，第一版.北京：化學工業出版社，2012.

[2]范圣璽.設計的人性化.第一版.北京：中國電力出版社，2009.

[3]范文東.色彩搭配原理與技巧.第一版.北京：人民美術出版社，2006.

[4]范圣璽.設計的人性化.第一版.北京：中國電力出版社，2009