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太阳能的开发和应用
摘要:能源是人类社会活动的物质基础。新能源的开发利用是人类的共识。太阳能是一种清洁的自然再生能源,取之不尽,用之不竭。开发和利用太阳能,既不会出现大气的污染,也不会影响自然界的生态平衡,而且只要阳光所及的地方,都有太阳能可以利用,太阳能以其长久性、再生性、无污染等优点备受人们的青睐。与此同时,在当今世界,常规能源逐渐减少,而世界人口却逐年增长,科学技术迅速发展,在不久的将来,现有的能源转换系统将不可避免地会发生巨大变革,无疑会利用一些新能源,而太阳能就会起到重要作用。可以预见,在21世纪,太阳能将会成为较为重要的动力源。开发利用太阳能是人类社会长期追求的目标。而本文将介绍一下太阳能的特点、发展历史、利用的方式、利用优缺点及当前的发展状况,讨论太阳能利用的发展趋势及其前景,还有关于太阳能的利用和它的发展将会给人类的生产、生活和社会发展带来的意义。
关键词:太阳能;现状;发展前景;社会意义

新能源是21世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。随着世界经济的快速发展,对能源需求逐年增长,而地球上以石油和煤为主的矿物资源日渐枯竭,能源已成为制约各国经济发展的瓶颈。同时,随着化石燃料的燃烧,所产生的二氧化碳在大气中的浓度急剧增加,生态环境逐渐恶化,使地球逐渐变暖。随着人类社会的发展,改善生态环境的呼声越来越高,开发利用无污染的新能源,对促进社会文明与进步,发展经济,改善人民生活具有重大的意义。太阳能作为一种清洁、高效和永不衰竭的新能源,在日常生活中受到了各国政府的重视,各国都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。

据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。而将太阳能作为一种能源和动力加以利用却只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”、“未来能源结构的基础”,则是近来的事。20世纪70年代以来,太阳能科技突飞猛进,太阳能利用日新月异。近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。这是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。在1615年~1900年之间,世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。
(一)20世纪的100年间,太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段。
~1920年在这一阶段,世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置,但采用的聚光方式多样化且开始采用平板集热器和低沸点工质,装置逐渐扩大,。建造的典型装置有:1901年,在美国加州建成一台太阳能抽水装置,采用截头圆锥聚光器,功率:;1902 ~1908年,在美国建造了五套双循环太阳能发动机,采用平板集热器和低沸点工质;1913年,在埃及开罗以南建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵,总采光面积达1250m2。
~1945年在这20多年中,太阳能研究工作处于低潮,参加研究工作的人数和研究项目大为减少,其原因与矿物燃料的大量开发利用和发生第二次世界大战有关。
~1965年在第二次世界大战结束后的20年中,太阳能研究工作逐渐恢复、开展,并且成立太阳能学术组织,举办学术交流和展览会,再次兴起太阳能研究热潮。在这一阶段,太阳能研究工作取得一些重大进展。比