大工15春《新能源发电》大作业题目及要求答案.pdf

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1、网络教育学院网络教育学院新能源发电课新能源发电课 程程 设设 计计题题目：目：学习中心：学习中心：层层次：次：专专业：业：年年级：级：年春/秋 季学学号：号：学学生：生：辅导教师：辅导教师：康永红完成日期：完成日期：年月日20152015 年年 3 3 月份新能源发电课程设计月份新能源发电课程设计题目五：太阳能的利用综述题目五：太阳能的利用综述总总则：则：对各种太阳能利用方式进行对比，考虑的因素包括资源条件、建设成本、发展规划、适用场合等。撰写要求撰写要求：（1）简单介绍太阳能利用现状。（2）太阳能利用方式，包括太阳能热利用、太阳能发电和光化学转换之间的对比。考虑的因素包括资源条件、建设成本、

2、发展规划、适用场合等。（3）对太阳能的利用发展趋势的展望。（4）进行总结。（5）正文字数 2000 字符左右。格式要求：格式要求：（1）封面格式：大连理工大学网络教育学院（二号，黑体，加粗，居中）新能源发电课程设计（二号，黑体，加粗，居中）题目（三号，黑体）学习中心（四号，黑体）层次（四号，黑体）专业（四号，黑体）年级（四号，黑体）学生（四号，黑体）辅导教师（四号，黑体）完成日期（四号，黑体）（2）正文格式：字体：正文全部宋体，小四；行距：固定值 22 磅；一级标题（三号，黑体，居中）二级标题（四号，黑体，居左）三级标题（小四，宋体，加粗，居左）作业提交：作业提交：大作业上交时文件名写法为：姓

3、名 奥鹏卡号学习中心（如：戴卫东101410013979 浙江台州奥鹏学习中心1VIP）以附件形式上交离线作业（附件的大小限制在 10M 以内），选择已完成的作业（注意命名），点提交即可。如下图所示。截止时间：2015 年 9 月 2 日前。注意事项：独立完成作业，独立完成作业，不准抄袭其他人或者请人代做，不准抄袭其他人或者请人代做，如有雷同作业，如有雷同作业，成绩成绩以零分计！以零分计！太阳能的利用综述古代人对太阳非常崇拜，世界上许多历史悠久的国家，如埃及、希腊和中国，都有过很多关于太阳的传说。例如，古代希腊有普罗米修斯盗取天火给予人间的 神话故事，古代中国有夸父逐日的神话传说。世界上最早利

4、用太阳能的国家可能 就是中国。儒家典籍周礼秋官司寇有用“夫燧”向太阳取明火的记载。说 明至少在 3000 多年前的周代，我们的祖先就已经开始利用太阳能了。虽然早在 3000 多年前人类就开始了对太阳能的利用，但早期的应用主要是 在白天接受太阳的烘晒和取暖。从世界范围来看，将太阳能作为一种能源动力加 以利用，还不到 400 年的历史。中国蕴藏着丰富的太阳能资源，太阳能利用前景广阔。目前，我国太阳能产 业规模已位居世界第一，是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要 的太阳能光伏电池生产国。我国比较成熟的太阳能产品有两项：太阳能光伏发电 系统和太阳热水系统。一、太阳能利用现状新能源是二十一世

5、纪世界经济发展中最具有决定力的五大技术领域之一。太 阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。在新实际中，各国政府都将太阳能 资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。而光伏发电具有安全可靠、无噪 声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点，在我国西部广袤严寒、地形 多样和居住分散的现实条件下，有着非常独特的作用。我国西部地区是世界上最大、地势较高的自然地理单元。也是世界上最丰富 的太阳能资源地区之一，尤其是西藏地区，空气稀薄，透明度高，年日照时间长达 1600-3400 小时之间，每天日照 6 小时以上年平均天数在 275-330 天之间，辐 射强度大，年均辐射总量 7000 兆焦耳/平方米

6、，地域呈东向西递增分布，年变化 呈峰型，资源优势得天独厚，应用前景十分广阔。二、太阳能的利用方式太阳能利用包括太阳能光伏发电、太阳能热发电，以及太阳能热水器和太阳房、太阳能空调等利用方式。党的十七届五中全会，在对我国“第十二个五年规划”建议中，提出了三个重 大转型，其中第二个转型，就是从高碳向低碳转型。经过几十年的努力，特别是 经过“十一五”，开发利用再生能源、清洁能源，已在我国形成相当的产业规模，其中太阳能的利用，可谓方兴未艾。为使房地产建筑更好地应用太阳能，去年下半年，我对太阳能主要生产厂家（公司）进行了考察，并参观了一些“国际太阳能、风能展览会”，实地看了生产 线和实物，听了各方面介绍，

7、将有关情况和信息加以汇总整理，作为学习再生能 源知识，利用太阳能的参考。太阳能利用的基本原理，就是将太阳辐射能通过一定的手段（措施）将其转 换成热能或电能，加以利用。目前主要应用在太阳能热水器和光热、光伏发电两 大领域。我国太阳能利用从整体来看，起步比较晚，上个世纪七、八十年代开始 研发，但工业化发展速度很快。目前，我国已成为世界上最大的太阳能光热市场，也是世界上最大的太阳能 集热器制造中心。2009 年，到 我国太阳能集热器累计推广面积约 1.45 亿平方米，使用太阳能集热器的房屋建筑面积约 11.79 亿平方米，占世界总量的 76%左右；太阳能集热器年产量 4000 万平方米，接近世界总产

8、量的 60%；太阳能热水器销 售额约579 亿元，同比增长 35%；出口额近 2 亿美元，同比增长 67%。在现代技术条件下，太阳能在多种再生能源利用上比例最大，是人类今后持 续发展的重要能源和动力。这是因为：一是太阳能能源取之不尽，用之不竭；二是太阳能比其他再生能源，如风能、水能、潮汐能、地下浅层能源（冬热、夏冷）、生物质能等受自然条件限制较少；三是太阳能利用所需的投资与成本相对其他再生能源也低一些。据有关材料介绍，我国太阳能资源十分丰富，但各个区域差别也比较大，全 国太阳能资源分为四级：一级，青藏高原一带，特别是西藏南部，每年有 6700 多兆瓦；二级，全国大部分地区（平原地区），每年有5

9、400 多兆瓦；三级，沿海一带，每年有 2400-4200 多兆瓦；四级，比较少，从云贵高原到四川盆地，每年少于 4200 兆瓦。目前，已有十二个省、市、区规定十二层以下的建筑，要上太阳能装置，并 出台了相关的鼓励与扶持政策。直接把太阳能转换为热能供人类使用（如加热和取暖），称为太阳能的热利用，或者称为光热作用。直接热利用是最古老的利用方式，也是目前技术最成熟、成本最低、应用最广泛的太阳能利用模式。（1 1）太阳能热发电）太阳能热发电太阳能热发电就是利用太阳辐射所产生的热能发电，是在太阳能热利用的基 础上实现的。一般需要先将太阳辐射能转变为热能，然后再将热能转变为电能，实际上是“光=热-电”的

10、转换过程。太阳能热发电有两种类型：一类是蒸汽热动 力发电，一类是热电直接转换。蒸汽热动力发电是先利用太阳能提供的热量产生蒸汽，再利用高温高压蒸汽 的热动力驱动发电机发电。目前，实际应用中的太阳能热发电技术，主要是这种 形式，技术上已经比较成熟，规模也较大。热电直接转换，即利用太阳能提供的热量直接发电，可能的实现形式有：半 导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热离子发电，碱金属热发电 转换和磁流体发电，等等。这类发电方式的优点是发电装置本体没有活动部件，但一般发电量都很小，有的方法尚处于原理性试验阶段。相对成熟一些的，主要 是太阳能半导体温差发电。（2 2）太阳能光发电）太阳能光发电太

11、阳能光发电是指不通过热过程而直接将光能转变为电能的发电方式。广义 的光发电，包括光伏发电、光化学发电、光生物发电和光感应发电等。光伏发电是根据光生伏打效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电 能。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲，光 伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆 瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。（3 3）光化学转换）光化学转换太阳能光化学转换，是指将太阳的光辐射能转换为化

12、学能储存，或者利用太阳光照的作用实现某些特定的化学反应过程。太阳能怎样分解水制氢？由于世界的飞速发展，大自然留给我们的能源越来越短缺，这就激发了各国 的科学家对光合作用及其模拟的研究，只能从能源上考虑，光解水制造氢是太阳 能光化学转化与储存的最好途径。因为氢燃烧后只生成水，不污染环境，是便于 储存和运输的可再生能源。光化学转换 如果把太阳能先转化为电能，则光解水 制氢可以通过电化学过程来实现。绿色植物的光合作用就是通过叶绿素吸收太阳光，把光能转化为电能借助电子转移过程将水分解的。从太阳能利用角度看，光解水制氢过程主要是利用太阳能而不是它的热能太阳能分解水制氢 太阳能分解水制氢可以通过三种途径来

13、进行。一、光电化学池 二、光助络合催化 三、半导体催化。三、太阳能的利用发展趋势现在太阳能的利用已得到世界各国的普遍重视，太阳能的利用也到了一个新 的发展阶段，称为建筑一体化设计，即不再采用屋顶上安装一个笨重的装置来收 集太阳能，而是用那些能把阳光转换成电能的半导体太阳能电池板直接嵌入到墙 壁和屋顶内。我们在大力提倡使用太阳能的同时，也要强调要在工程设计中建筑的整体美、造型新以及技术的先进性，注意设计中屋顶墙面所用的太阳能电池板的设置 位置，面积大小与建筑立面的造型与环境是否协调等多方面的因素。四、总结绿色能源和可持续发展问题是本世纪人类面临的重大课题，开发新能源，对现有能源的充分合理利用已经得到各国政府的极大重视。太阳能发电作为一种取 之不尽，用之不竭的清洁环保能源将得到前所未有的发展。随着太阳能产业化进 程和技术开发的深化，它的效率、性价比将得到提高，它在包括 BIPV 在内的各 个领域都将得到广泛的应用，也将极大地推动中国绿色照明工程的快速发展。