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[摘要]我国是一个太阳能资源相当丰富的国家，所以太阳能利用前景广阔，在许多行业都在这個方面已经广泛利用太阳能这个能量。本文叙述在太阳能利用技术方面发展进程的基础上，扼要的介绍国内外太阳能光伏发电技术和太阳能热利用的发展状况，还对未来一定时期内太阳能利用技术的发展前景进行了讨论。
[关键词]太阳能 利用技术 应用分析
[中图分类号] TK519 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-9-186-2
0引言
太阳能使用技术指利用太阳能的直接或者间接转化利用的技术。把太阳辐射能转变成热能并使用的技术就归属太阳能热利用技术；根据半导体器件的光伏效应原理直接把太阳能转换成电能称之太阳能光伏技术。太阳既免费使用，又不需运输，对环境也无任何污染。它是一个巨大无比的能源，它辐射到达地球表面的能量高达4*1015MW，相当于每年1.46*1018MW，约为全球能耗的2000倍。在目前的技术领域中，人们在对太阳能的转换、收集、储存运输等方面的应用研究，正在取得显著的进展。太阳能的利用主要是通过光电转换、光热转换、光化学转换等途径。
1太阳能利用技术
1.1太阳能的概念
太阳能（Solar Energy），通常是指太阳光的辐射能，近代科技中一般用作发电。自从地球出现生物就依靠太阳提供的光和热生存，在人类文明的进程中太阳一直扮演着极其重要的角色。古代人懂得利用阳光晒干衣物，还可以晾晒食物用以长期保存，如晒咸鱼和制盐等。在当前煤炭等化石燃料日趋减少的情况下，才开始把太阳能开发利用。太阳能具有巨大、普遍、无害和长久利用的优势。太阳能的利用主要分被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。
虽然太阳能热利用有着广泛的应用领域， 但最终还是能归纳为太阳能热发电（能源产出） 和建筑用能等，其中有采暖、空调和热水三个方面的用处。目前太阳能热利用最活跃且形成产业的就是太阳能热水器、太阳能热发电和太阳能制冷。除此之外还有太阳能热泵、热推进技术等新型领域中也有相当多的研究与应用。
1.2太阳能的国内外开发现状
我国大部分地区处于北纬30°附近，夏季来临时太阳越过赤道往北回归线附近移动，给我们带来非常丰富的太阳能资源，所以太阳能的利用非常具有前景。由于中国人口众多，在太阳能利用方面处在世界前列，是全世界最大的国家太阳能热水器生产、使用以及太阳能光伏电池的生产。目前中国更具有技术含量的太阳能产品有两个： 太阳能热水系统和太阳能光伏发电系统。
随着技术的改进，美日等国家硅半导体光电池的发电成本大幅度下降：从每瓦50美元下降到5美元。因此专家们认为使用太阳能电站比传统电站（主要是火电站）更具有市场经济竞争力，但是由于发展时间较短，所以还要将其成本再大幅下降才行。目前，美国等国家建的利用太阳池发电的项目很多。美国计划将其盐湖的8.3%面积（约8000平方千米）建成太阳池，为600兆瓦的发电机组供热。在死海之畔有一个1979年建的7000㎡的实验太阳池，为一台150千瓦发电机供热。亚美尼亚无线电物理所的专家宣布，已在该国山地开始建造“第一个小型实验样板”型工业太阳能电站。这个电站使用的涡轮机是从使用寿命已届满而从直升机上拆的旧涡轮机，装机容量100千瓦，发电成本只需0.5美分/千瓦小时，效率高达40%—50%。
2太阳能技术的应用
2.1太阳能热水器
太阳能热水器是运行最多，应用最广泛的技术。在国际上，太阳能热水器产品从闷晒式、平板式、全玻璃真空管式的发展过程中一路走来。当前热水器产品的发展方向仍是关注提升集热器的效率， 例如把透明隔热材料运用在集热器的盖板与吸热层之间，确保尽量少的使热量流失。
2.2太阳能热发电
太阳光发电的工作原理是在运用太阳能光伏技术直接把光能转变为电能的发电力方式。其中有光感应发电、光生物发电、光伏发电和光化学发电等方面。光伏发电是利用半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，把光能转换成电能的直接发电方式，是目前流行的太阳光发电方式。在世界上目前运用最广泛的太阳能电池是由单晶或者多晶硅组成的太阳能电池以及薄膜太阳能电池等。
在太阳能发电系统上可分为离网发电系统和并网发电系统：
（1）并网发电系统就是由太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换后适合市电配电要求的交流电后直接接入公共电网。并网发电系统中的集中式大型并网电站通常都是国家级电站，其主要特点是把所发电能直接输送到公关电网中，再通过电网统一调配给用户。但这种电站投资大、占地面积大、建设周期长，所以并没有大规模的发展。而分散式小型并网发电系统，尤其是一体化光伏建筑发电系统，因为其投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等特点，是并网发电目前的主流。
（2）离网发电系统。是由太阳能电池组件、控制器、蓄电池等主要部件及其他附件组成的，若果配置交流逆变器还可以为交流负载供电。
2.3太阳能制冷
实现太阳能制冷有两条途径：一是太阳能光电转换，以电制冷；一是太阳能光热转换，以热制冷；前一种方法成本太高，应用非常少，所以一般情况下都使用以热制冷的途径。太阳能以热制冷的研究方向分为三个方面进行，就是太阳能喷射式制冷、太阳能吸收式制冷和太阳能吸附式制冷。除了吸附式制冷目前还在研究阶段，吸收式制冷和喷射式制冷均已经投入到应用阶段。
目前独立的、可靠完善的太阳能空调系统目前还不具备这样的技术，未来有可能发展完善的太阳能空调系统必须具备的是吸附式空调系统，而并非简单用热能带动的吸收式溴化锂系统。
2.4太阳能热泵
太阳能热泵系统是将太阳能作为蒸发器热源的热泵系统。它工作的基本原理是： 在蒸发器吸热后，其经过压入热气体在压缩机中通过绝热压缩变为高温、高压的气体，再在冷凝器定压冷凝成为低温高压的液体，释放出大量的气化热，与冷凝水再将热量交换，使冷凝水加热成热水，供用户使用。还可以液态气体再经过降压阀绝热节流之后成为低温低压液体，并回到蒸发器定压吸收热源热量，蒸发变为过热蒸气，这样就是一个完整的系统。
2.5太阳能热推进
太阳能推进分别是热推进和电推进，STP是利用聚集的太阳能直接加热气体产生推力的推进技术。STP与电推进技术进行对比，并不需电能转换、管理分配系统等，从而使系统简单可靠、能量利用率高；与核火箭发动机相比， STP使用丰富充沛的太阳能，不可能有粒子污染，具有较好的对比作用；与化学能推进型发动机相比， 它的有效载荷质量比提高1.36—3.4倍，很大程度上节省了资源。STP是空间推进技术发展的一个重要方向，STP发展过程中关键技术是推力室的高温热结构设计、高性能吸收器和太阳能主聚光器的研制。
2.6太阳能路灯
太阳能路灯是使用太阳能作为能源的路灯，它不会因为供电问题而受到影响，且不会消耗常规的电能，也不用开沟埋线，在阳光充沛的地方就可以安装工作的特点。所以很受人们的欢迎，还有它不会污染环境，而被称之为绿色环保路灯。太阳能路灯不但能够用在城镇公园、街道、道路和草坪的照明运用中，还能够应用在交通不发达、不便利且常规燃料匮乏的地区，人口分布密度很小，所以不易使用常规能源发电而太阳能资源丰富的地区都可以使用，用来解决特别地区的生活家用照明问题等。
3结束语
随着目前世界上广泛关注的可持续发展战略，太阳能的开发利用已经被推到了非常具有价值的地位。随着国民经济的发展以及人口结构的变化，将对实现经济和社会可持续发展有着重大的挑战，在环保严格要求以及资源有限的双重制约下发展经济己成为全球关注的热点。所以要广泛采用太阳能光热的应用领域，政府必须及早成立新能源与再生能源的新生部门，并积极制定相关的法律法规，大力推动新能源和可再生资源的发展。
参考文献
[1]赵玉文.太阳能利用技术的发展概况和未来趋势[J].中国电力，2003（09）.
[2]姚睿，吴克启.空间太阳能发电技术的研究进展[J].新能源，2000.22（05）.
[3]罗运俊，何梓年，王长贵.太阳能利用技术[M].化学工业出版社，2005（04）.
[4]蔡辉.太阳能制冷技术的发展概况[J] .科技与经济，2003（02）.
[5]王世锋.真空玻璃盖板热管平板式太阳能热水器的理论与实验[D].2004（15）.
[关键词]太阳能 利用技术 应用分析
[中图分类号] TK519 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-9-186-2
0引言
太阳能使用技术指利用太阳能的直接或者间接转化利用的技术。把太阳辐射能转变成热能并使用的技术就归属太阳能热利用技术；根据半导体器件的光伏效应原理直接把太阳能转换成电能称之太阳能光伏技术。太阳既免费使用，又不需运输，对环境也无任何污染。它是一个巨大无比的能源，它辐射到达地球表面的能量高达4*1015MW，相当于每年1.46*1018MW，约为全球能耗的2000倍。在目前的技术领域中，人们在对太阳能的转换、收集、储存运输等方面的应用研究，正在取得显著的进展。太阳能的利用主要是通过光电转换、光热转换、光化学转换等途径。
1太阳能利用技术
1.1太阳能的概念
太阳能（Solar Energy），通常是指太阳光的辐射能，近代科技中一般用作发电。自从地球出现生物就依靠太阳提供的光和热生存，在人类文明的进程中太阳一直扮演着极其重要的角色。古代人懂得利用阳光晒干衣物，还可以晾晒食物用以长期保存，如晒咸鱼和制盐等。在当前煤炭等化石燃料日趋减少的情况下，才开始把太阳能开发利用。太阳能具有巨大、普遍、无害和长久利用的优势。太阳能的利用主要分被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。
虽然太阳能热利用有着广泛的应用领域， 但最终还是能归纳为太阳能热发电（能源产出） 和建筑用能等，其中有采暖、空调和热水三个方面的用处。目前太阳能热利用最活跃且形成产业的就是太阳能热水器、太阳能热发电和太阳能制冷。除此之外还有太阳能热泵、热推进技术等新型领域中也有相当多的研究与应用。
1.2太阳能的国内外开发现状
我国大部分地区处于北纬30°附近，夏季来临时太阳越过赤道往北回归线附近移动，给我们带来非常丰富的太阳能资源，所以太阳能的利用非常具有前景。由于中国人口众多，在太阳能利用方面处在世界前列，是全世界最大的国家太阳能热水器生产、使用以及太阳能光伏电池的生产。目前中国更具有技术含量的太阳能产品有两个： 太阳能热水系统和太阳能光伏发电系统。
随着技术的改进，美日等国家硅半导体光电池的发电成本大幅度下降：从每瓦50美元下降到5美元。因此专家们认为使用太阳能电站比传统电站（主要是火电站）更具有市场经济竞争力，但是由于发展时间较短，所以还要将其成本再大幅下降才行。目前，美国等国家建的利用太阳池发电的项目很多。美国计划将其盐湖的8.3%面积（约8000平方千米）建成太阳池，为600兆瓦的发电机组供热。在死海之畔有一个1979年建的7000㎡的实验太阳池，为一台150千瓦发电机供热。亚美尼亚无线电物理所的专家宣布，已在该国山地开始建造“第一个小型实验样板”型工业太阳能电站。这个电站使用的涡轮机是从使用寿命已届满而从直升机上拆的旧涡轮机，装机容量100千瓦，发电成本只需0.5美分/千瓦小时，效率高达40%—50%。
2太阳能技术的应用
2.1太阳能热水器
太阳能热水器是运行最多，应用最广泛的技术。在国际上，太阳能热水器产品从闷晒式、平板式、全玻璃真空管式的发展过程中一路走来。当前热水器产品的发展方向仍是关注提升集热器的效率， 例如把透明隔热材料运用在集热器的盖板与吸热层之间，确保尽量少的使热量流失。
2.2太阳能热发电
太阳光发电的工作原理是在运用太阳能光伏技术直接把光能转变为电能的发电力方式。其中有光感应发电、光生物发电、光伏发电和光化学发电等方面。光伏发电是利用半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，把光能转换成电能的直接发电方式，是目前流行的太阳光发电方式。在世界上目前运用最广泛的太阳能电池是由单晶或者多晶硅组成的太阳能电池以及薄膜太阳能电池等。
在太阳能发电系统上可分为离网发电系统和并网发电系统：
（1）并网发电系统就是由太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换后适合市电配电要求的交流电后直接接入公共电网。并网发电系统中的集中式大型并网电站通常都是国家级电站，其主要特点是把所发电能直接输送到公关电网中，再通过电网统一调配给用户。但这种电站投资大、占地面积大、建设周期长，所以并没有大规模的发展。而分散式小型并网发电系统，尤其是一体化光伏建筑发电系统，因为其投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等特点，是并网发电目前的主流。
（2）离网发电系统。是由太阳能电池组件、控制器、蓄电池等主要部件及其他附件组成的，若果配置交流逆变器还可以为交流负载供电。
2.3太阳能制冷
实现太阳能制冷有两条途径：一是太阳能光电转换，以电制冷；一是太阳能光热转换，以热制冷；前一种方法成本太高，应用非常少，所以一般情况下都使用以热制冷的途径。太阳能以热制冷的研究方向分为三个方面进行，就是太阳能喷射式制冷、太阳能吸收式制冷和太阳能吸附式制冷。除了吸附式制冷目前还在研究阶段，吸收式制冷和喷射式制冷均已经投入到应用阶段。
目前独立的、可靠完善的太阳能空调系统目前还不具备这样的技术，未来有可能发展完善的太阳能空调系统必须具备的是吸附式空调系统，而并非简单用热能带动的吸收式溴化锂系统。
2.4太阳能热泵
太阳能热泵系统是将太阳能作为蒸发器热源的热泵系统。它工作的基本原理是： 在蒸发器吸热后，其经过压入热气体在压缩机中通过绝热压缩变为高温、高压的气体，再在冷凝器定压冷凝成为低温高压的液体，释放出大量的气化热，与冷凝水再将热量交换，使冷凝水加热成热水，供用户使用。还可以液态气体再经过降压阀绝热节流之后成为低温低压液体，并回到蒸发器定压吸收热源热量，蒸发变为过热蒸气，这样就是一个完整的系统。
2.5太阳能热推进
太阳能推进分别是热推进和电推进，STP是利用聚集的太阳能直接加热气体产生推力的推进技术。STP与电推进技术进行对比，并不需电能转换、管理分配系统等，从而使系统简单可靠、能量利用率高；与核火箭发动机相比， STP使用丰富充沛的太阳能，不可能有粒子污染，具有较好的对比作用；与化学能推进型发动机相比， 它的有效载荷质量比提高1.36—3.4倍，很大程度上节省了资源。STP是空间推进技术发展的一个重要方向，STP发展过程中关键技术是推力室的高温热结构设计、高性能吸收器和太阳能主聚光器的研制。
2.6太阳能路灯
太阳能路灯是使用太阳能作为能源的路灯，它不会因为供电问题而受到影响，且不会消耗常规的电能，也不用开沟埋线，在阳光充沛的地方就可以安装工作的特点。所以很受人们的欢迎，还有它不会污染环境，而被称之为绿色环保路灯。太阳能路灯不但能够用在城镇公园、街道、道路和草坪的照明运用中，还能够应用在交通不发达、不便利且常规燃料匮乏的地区，人口分布密度很小，所以不易使用常规能源发电而太阳能资源丰富的地区都可以使用，用来解决特别地区的生活家用照明问题等。
3结束语
随着目前世界上广泛关注的可持续发展战略，太阳能的开发利用已经被推到了非常具有价值的地位。随着国民经济的发展以及人口结构的变化，将对实现经济和社会可持续发展有着重大的挑战，在环保严格要求以及资源有限的双重制约下发展经济己成为全球关注的热点。所以要广泛采用太阳能光热的应用领域，政府必须及早成立新能源与再生能源的新生部门，并积极制定相关的法律法规，大力推动新能源和可再生资源的发展。
参考文献
[1]赵玉文.太阳能利用技术的发展概况和未来趋势[J].中国电力，2003（09）.
[2]姚睿，吴克启.空间太阳能发电技术的研究进展[J].新能源，2000.22（05）.
[3]罗运俊，何梓年，王长贵.太阳能利用技术[M].化学工业出版社，2005（04）.
[4]蔡辉.太阳能制冷技术的发展概况[J] .科技与经济，2003（02）.
[5]王世锋.真空玻璃盖板热管平板式太阳能热水器的理论与实验[D].2004（15）.