全球,将在太阳能开发利用领域展开竞争
人类利用太阳能已有几千年的历史,但发展一直很缓慢,现代意义上的开发利用只是近半个世纪的事情。1954年,美国贝尔实验室研制出世界上第一块太阳电池,从此揭开了太阳能开发利用的新篇章,之后,太阳能开发利用技术发展很快。
随着可持续发展战略在世界范围内的实施,太阳能的开发利用又被推到新高度。 21世纪初至中叶将是太阳能开发利用技术的重要发展时期。世界范围内的能源问题、环境问题的最终解决,将依靠可再生洁净能源特别是太阳能的开发利用。
光伏技术的发展,近期将以高效晶体硅电池为主,然后逐步过渡到薄膜太阳能电池和各种新型太阳电池的发展。如前所述,晶体硅太阳电池具有转换效率高、性能稳定、商业化程度高等优点,但也存在硅材料紧缺、制造成本高等问题。而薄膜太阳能电池以及各种新硅太阳能电池都具有生产材料廉价、生产成本低等特点,随着研发投入的加大,必将促使其中一、二种获得突破,正如专家断言,只要有一、二种新型电池取得突破,就会使光电池局面得到极大的改善。
随着光电化学及光伏技术和各种半导体电极试验的发展,使得太阳能制氢成为氢能产业的最佳选择。德国建成一座500KW太阳能制氢示范厂,沙特阿拉伯已建成发电能力为350KW的太阳能制氢厂。印度在每年有300个晴天的塔尔沙漠中建造一座500KW太阳能电站制氢,用光伏—电解系统制得的氢,以金属氢化物的形式贮存起来,保证运输的安全。氢能具有重量轻、热值高、爆发力强、品质纯净、贮存便捷等许多优点。随着太阳能制氢技术的发展。用氢能取代碳氢化合物能源将是21世纪的一个重要发展趋势。
随着世界范围内的环境意识和节能意识的普遍提高,太阳能热利用领域将得到最大限度地扩展,其普及程度将会有较大的提高。随着太阳能热水器性能的改善,太阳能热水器将逐步取代电热水器和燃气热水器。与此同时,光伏技术将逐步由农村、偏远地区以及其它特殊应用场合向城市推进,伴随着更多国家屋顶计划的实施,光伏发电将走进城市的千家万户。
随着人类航天技术以及微波输电技术的进一步发展,空间太阳能电站的设想可望得到实现。由于空间太阳能电站不受天气、气候条件的制约,其发展显示出美好的前景,是人类大规模利用太阳能的另一条有效途径。
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