《太阳能》能源与可持续发展PPT课件精选.ppt

太阳能太阳能 第二十二章能源与可持续发展动植物的生长，人类的活动都无法离开太阳。这个发光动植物的生长，人类的活动都无法离开太阳。这个发光发热的大火球已经存在了发热的大火球已经存在了50亿年之久。你是否了解太阳？人亿年之久。你是否了解太阳？人类是否能够从距离地球类是否能够从距离地球1.5亿千米远处的太阳上，获取所需的亿千米远处的太阳上，获取所需的能源？能源？太阳距地球太阳距地球1.5亿千米，直径大约亿千米，直径大约是地球的是地球的110倍，倍，体积是地球的体积是地球的130万倍，质量是地球万倍，质量是地球的的33万倍，核心温万倍，核心温度高达度高达1 500万摄氏万摄氏度。度。一、太阳一、太阳巨大的核能火炉巨大的核能火炉在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，出巨大的核能。太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，太阳就像一个巨大的太阳就像一个巨大的“核能火炉核能火炉”。太阳表面温度约太阳表面温度约6 000 ，太阳至今已经稳定地，太阳至今已经稳定地“燃烧燃烧”了近了近50亿年，而且还能继续亿年，而且还能继续“燃烧燃烧”50亿年。亿年。二、太阳是人类能源的宝库二、太阳是人类能源的宝库 太阳向外辐射的能量中，只有太阳向外辐射的能量中，只有五亿分五亿分之一之一传递到了地球，其中又只有传递到了地球，其中又只有不到一半不到一半被地球接收太阳光已经照射着我们的地被地球接收太阳光已经照射着我们的地球球5050亿年了地球在这亿年了地球在这5050亿年中积累的太亿年中积累的太阳能是我们今天所用阳能是我们今天所用大部分能量的源泉大部分能量的源泉 照射在地球上的太阳能非常巨大，大照射在地球上的太阳能非常巨大，大约约4040分钟照射在地球上的太阳能，便足以分钟照射在地球上的太阳能，便足以供供全球人类一年能量的消费全球人类一年能量的消费可以说，太可以说，太阳能是真正阳能是真正取之不尽、用之不竭取之不尽、用之不竭的能源的能源 煤、石油、天然气煤、石油、天然气是地球给人类提供的是地球给人类提供的最主要最主要的一次能源然而，这些化石燃料的一次能源然而，这些化石燃料的的“年龄年龄”都有都有上亿年上亿年了，远古时期陆地了，远古时期陆地和海洋中的植物，通过光合作用将太阳能和海洋中的植物，通过光合作用将太阳能转化为生物体的化学能在它们死后，躯转化为生物体的化学能在它们死后，躯体埋在地下和海底腐烂了沧海桑田，经体埋在地下和海底腐烂了沧海桑田，经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了煤和石油在石动，在高压下渐渐变成了煤和石油在石油形成过程中还放出天然气今天，我们油形成过程中还放出天然气今天，我们开采化石燃料来获取能量，实际上是在开开采化石燃料来获取能量，实际上是在开采采上亿年前上亿年前地球所接收的地球所接收的太阳能太阳能 太阳向外辐射的能量中，只有约二十亿分之一太阳向外辐射的能量中，只有约二十亿分之一传递到地球。传递到地球。二、太阳是人类能源的宝库二、太阳是人类能源的宝库太太阳阳辐辐射射能能大气升温不均匀大气升温不均匀形成风（空气动能）形成风（空气动能）使水循环使水循环形成水流（水流能）形成水流（水流能）被绿色植物被绿色植物微生物吸收微生物吸收食物食物煤煤石油石油天然气天然气（化学能）（化学能）直接利用太阳灶直接利用太阳灶使大地变热使大地变热被海水吸收被海水吸收太阳辐射太阳辐射地球上地球上各种能源各种能源形成洋流（波浪能）形成洋流（波浪能）万物生长万物生长靠太阳靠太阳太阳能的间接利用太阳能的间接利用煤炭煤炭当代工业的粮食当代工业的粮食石油石油当代工业的血液当代工业的血液天然气天然气最清洁的化学能源最清洁的化学能源可燃冰可燃冰未来的新能源未来的新能源生物质能生物质能前景广阔的绿色能源前景广阔的绿色能源太阳能太阳能是是地球上最基本的能源地球上最基本的能源 无论是生物质能、风能，还是水力、温差无论是生物质能、风能，还是水力、温差和潮汐能，归根结底都是太阳能的转化形和潮汐能，归根结底都是太阳能的转化形式。矿物燃料蕴藏的能量，也是来自远古式。矿物燃料蕴藏的能量，也是来自远古时期生物体所吸收利用的太阳能。时期生物体所吸收利用的太阳能。 你知道吗你知道吗 太阳光已经照耀我们的地球近太阳光已经照耀我们的地球近50亿年，地球在亿年，地球在这近这近50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。人类的日常生活，也无法离开阳光。能量的源泉。人类的日常生活，也无法离开阳光。今天我们开采今天我们开采化石燃料，化石燃料，实际上是在开采上亿年实际上是在开采上亿年前地球接收的前地球接收的太阳能太阳能。 远古时期的植物通过光合远古时期的植物通过光合作用将太阳能转化为生物体内作用将太阳能转化为生物体内的化学能。的化学能。 经过地壳的不断运动，死经过地壳的不断运动，死后的动植物躯体埋在地下和海后的动植物躯体埋在地下和海底。底。 经过几百万年的复杂变化，经过几百万年的复杂变化，变成了煤、石油、天然气。变成了煤、石油、天然气。化石能源的形成化石能源的形成直接利用太阳能的方式主要有两种。直接利用太阳能的方式主要有两种。用集热器收集阳光中用集热器收集阳光中的能量来加热水等物质。的能量来加热水等物质。实现了把太阳能转化为内实现了把太阳能转化为内能。能。1光热转化光热转化三、太阳能的利用三、太阳能的利用热水热水冷水冷水水箱水箱集热器集热器太阳光太阳光集热器的原理集热器的原理 太阳能电池可以将太阳能电池可以将太阳能转变为电能；太阳能转变为电能； 在航空、航在航空、航 天、交天、交通、通信等领域中有较通、通信等领域中有较为广泛的应用。为广泛的应用。2光电转化光电转化三、太阳能的利用三、太阳能的利用太阳能景观灯太阳能景观灯太阳能热发电电站太阳能热发电电站 集热塔集热塔 加热水，加热水，通过水蒸气推动通过水蒸气推动汽轮机发电汽轮机发电 定日镜定日镜 追着太追着太阳转，反射阳光阳转，反射阳光2010年，上海世博会中年，上海世博会中国馆采用了大量先进的太阳国馆采用了大量先进的太阳能科技，整座世博园的太阳能科技，整座世博园的太阳能发电装置每年预计节电约能发电装置每年预计节电约420 万千瓦时，减排二氧化万千瓦时，减排二氧化碳约碳约4 100 吨。吨。右图为世界上最大右图为世界上最大的太阳能发电厂之一的的太阳能发电厂之一的帕赛尔工厂。帕赛尔工厂。坐落在美国加州的坐落在美国加州的赛尔帕工厂有赛尔帕工厂有52 000 块块电池板，覆盖面积约为电池板，覆盖面积约为36 万平方米万平方米 ，这些电池，这些电池板能容纳将近四百万块板能容纳将近四百万块太阳能电池。太阳能电池。在一个阳光明媚日在一个阳光明媚日子的正午时分，它的产子的正午时分，它的产电能力可以达到电能力可以达到11 兆瓦，兆瓦，足以为足以为8 000个家庭供电。个家庭供电。每年减少二氧化碳的排每年减少二氧化碳的排放放1.3 万吨。万吨。京郊居民光伏发电项目并入国家电网京郊居民光伏发电项目并入国家电网反射式太阳灶反射式太阳灶太阳能的利用太阳能的利用:光能光能-热能热能太太 阳阳 能能 住住 宅宅太阳能的利用太阳能的利用:光能光能-热能热能n另一种主要形式是利用小型太阳能装置为房屋采暖供热，另一种主要形式是利用小型太阳能装置为房屋采暖供热，现己大量应用。现己大量应用。 太阳能热水器太阳能热水器太阳能的利用太阳能的利用:光能光能-热能热能美国无人驾驶太阳能飞机美国无人驾驶太阳能飞机利用太阳能的电动车利用太阳能的电动车太阳能的利用太阳能的利用:光能光能-电能电能太太 阳阳 能能 汽汽 车车太阳能的利用太阳能的利用:光能光能-电能电能阿姆斯特丹附近的阿姆斯特丹附近的“太阳能村太阳能村”（位（位于阿姆斯福特市）于阿姆斯福特市）是一个近年建成的是一个近年建成的以建筑节能为中心以建筑节能为中心的、装机容量的、装机容量名列名列世界前茅的太阳能世界前茅的太阳能发电居住区发电居住区，也是，也是当今荷兰住宅建设当今荷兰住宅建设的示范项目。的示范项目。荷兰的新建住宅荷兰的新建住宅太阳能的利用:光能-电能太太 阳阳 能能 的的 利利 用用 方方 式式光能光能 热热能能光能光能 电能电能光能光能 化学能化学能光能光能 生物质能生物质能能源易获取能源易获取不排放不排放CO2能源量大能源量大可持续性强可持续性强能源分散能源分散受自然条件限制受自然条件限制转化效率低转化效率低成本较高成本较高太阳能技术的优缺点太阳能技术的优缺点四、太阳能的优缺点四、太阳能的优缺点1、太阳能的优点、太阳能的优点普遍性普遍性：太阳能分布广阔，获取方便：太阳能分布广阔，获取方便 洁净性洁净性：使用太阳能安全、不污染环境：使用太阳能安全、不污染环境 数量大数量大：太阳能十分巨大：太阳能十分巨大长久性长久性：太阳能取之不尽，用之不竭：太阳能取之不尽，用之不竭2、太阳能的缺点、太阳能的缺点不稳定不稳定 ：随季节、时间变化，受到天：随季节、时间变化，受到天气状况的影响气状况的影响强度弱强度弱：实际投射到地球表面的太阳辐：实际投射到地球表面的太阳辐射功率小，要有较大的接受面积和收集转射功率小，要有较大的接受面积和收集转换设备换设备不连续不连续：每个地方只有在白昼才能接受：每个地方只有在白昼才能接受到太阳辐射能到太阳辐射能 太阳能的介绍太阳能的介绍太阳能的利用太阳能的利用转化为内能转化为内能转化为电能转化为电能课堂小结课堂小结