自地球上生命誕生以來(lái)，就主要以太陽(yáng)提供的熱輻射能生存，而自古人類也懂得以陽(yáng)光曬干物件，并作為制作食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。在化石燃料日趨減少的情況下，太陽(yáng)能已成為人類使用能源的重要組成部分，并不斷得到發(fā)展。太陽(yáng)能的利用有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式，太陽(yáng)能發(fā)電是一種新興的可再生能源。廣義上的太陽(yáng)能也包括地球上的風(fēng)能、化學(xué)能、水能等。

概述

       太陽(yáng)能是由太陽(yáng)內(nèi)部氫原子發(fā)生氫氦聚變釋放出巨大核能而產(chǎn)生的，來(lái)自太陽(yáng)的輻射能量。人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來(lái)自太陽(yáng)。植物通過(guò)光合作用釋放氧氣、吸收二氧化碳，并把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能在植物體內(nèi)貯存下來(lái)。煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動(dòng)植物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代演變形成的一次能源。地球本身蘊(yùn)藏的能量通常指與地球內(nèi)部的熱能有關(guān)的能源和與原子核反應(yīng)有關(guān)的能源。

       與原子核反應(yīng)有關(guān)的能源正是核能。原子核的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)能釋放出大量的能量，稱為原子核能，簡(jiǎn)稱核能，俗稱原子能。它則來(lái)自于地殼中儲(chǔ)存的鈾、钚等發(fā)生裂變反應(yīng)時(shí)的核裂變能資源，以及海洋中貯藏的氘、氚、鋰等發(fā)生聚變反應(yīng)時(shí)的核聚變能資源。這些物質(zhì)在發(fā)生原子核反應(yīng)時(shí)釋放出能量。目前核能最大的用途是發(fā)電。此外，還可以用作其它類型的動(dòng)力源、熱源等。

       太陽(yáng)能是太陽(yáng)內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的能量。地球軌道上的平均太陽(yáng)輻射強(qiáng)度為1,369w/㎡。地球赤道周長(zhǎng)為40,076千米，從而可計(jì)算出，地球獲得的能量可達(dá)173,000TW。在海平面上的標(biāo)準(zhǔn)峰值強(qiáng)度為1kw/m2，地球表面某一點(diǎn)24h的年平均輻射強(qiáng)度為0.20kw/㎡，相當(dāng)于有102,000TW的能量。

       盡管太陽(yáng)輻射到地球大氣層的能量?jī)H為其總輻射能量的22億分之一，但已高達(dá)173,000TW，也就是說(shuō)太陽(yáng)每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)于500萬(wàn)噸煤，每秒照射到地球的能量則為1.465×10^14焦。地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能都是來(lái)源于太陽(yáng)；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說(shuō)也是遠(yuǎn)古以來(lái)貯存下來(lái)的太陽(yáng)能，所以廣義的太陽(yáng)能所包括的范圍非常大，狹義的太陽(yáng)能則限于太陽(yáng)輻射能的光熱、光電和光化學(xué)的直接轉(zhuǎn)換。

優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

       （1）普遍：太陽(yáng)光普照大地，沒(méi)有地域的限制，無(wú)論陸地或海洋，無(wú)論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發(fā)和利用，便于采集，且無(wú)須開采和運(yùn)輸。

       （2）無(wú)害：開發(fā)利用太陽(yáng)能不會(huì)污染環(huán)境，它是最清潔能源之一，在環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重的今天，這一點(diǎn)是極其寶貴的。

       （3）巨大：每年到達(dá)地球表面上的太陽(yáng)輻射能約相當(dāng)于130萬(wàn)億噸煤，其總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的最大能源。

       （4）長(zhǎng)久：根據(jù)太陽(yáng)產(chǎn)生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個(gè)意義上講，可以說(shuō)太陽(yáng)的能量是用之不竭的。

缺點(diǎn)

       （1）分散性：到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射的總量盡管很大，但是能流密度很低。平均說(shuō)來(lái)，北回歸線附近，夏季在天氣較為晴朗的情況下，正午時(shí)太陽(yáng)輻射的輻照度最大，在垂直于太陽(yáng)光方向1平方米面積上接收到的太陽(yáng)能平均有1,000W左右；若按全年日夜平均，則只有200W左右。而在冬季大致只有一半，陰天一般只有1/5左右，這樣的能流密度是很低的。因此，在利用太陽(yáng)能時(shí)，想要得到一定的轉(zhuǎn)換功率，往往需要面積相當(dāng)大的一套收集和轉(zhuǎn)換設(shè)備，造價(jià)較高。

       （2）不穩(wěn)定性：由于受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機(jī)因素的影響，所以，到達(dá)某一地面的太陽(yáng)輻照度既是間斷的，又是極不穩(wěn)定的，這給太陽(yáng)能的大規(guī)模應(yīng)用增加了難度。為了使太陽(yáng)能成為連續(xù)、穩(wěn)定的能源，從而最終成為能夠與常規(guī)能源相競(jìng)爭(zhēng)的替代能源，就必須很好地解決蓄能問(wèn)題，即把晴朗白天的太陽(yáng)輻射能盡量貯存起來(lái)，以供夜間或陰雨天使用，但蓄能也是太陽(yáng)能利用中較為薄弱的環(huán)節(jié)之一。

       （3）效率低和成本高：太陽(yáng)能利用的發(fā)展水平，有些方面在理論上是可行的，技術(shù)上也是成熟的。但有的太陽(yáng)能利用裝置，因?yàn)樾势停杀据^高，現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)室利用效率也不超過(guò)30%，總的來(lái)說(shuō)，經(jīng)濟(jì)性還不能與常規(guī)能源相競(jìng)爭(zhēng)。在今后相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)，太陽(yáng)能利用的進(jìn)一步發(fā)展，主要受到經(jīng)濟(jì)性的制約。

       （4）太陽(yáng)能板污染：現(xiàn)階段，太陽(yáng)能板是有一定壽命的，一般最多3-5年就需要換一次太陽(yáng)能板，而換下來(lái)的太陽(yáng)能板則非常難被大自然分解，從而造成相當(dāng)大的污染。

應(yīng)用領(lǐng)域

       太陽(yáng)能的利用目前還不是很普及，利用太陽(yáng)能發(fā)電還存在成本高、轉(zhuǎn)換效率低的問(wèn)題，但是太陽(yáng)能電池在為人造衛(wèi)星提供能源方面得到了應(yīng)用。

       人類依賴這些能量維持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（能量密度低，而且它因地而異，因時(shí)而變，這是開發(fā)利用太陽(yáng)能面臨的主要問(wèn)題。太陽(yáng)能的這些特點(diǎn)會(huì)使它在整個(gè)綜合能源體系中的作用受到一定的限制。

       太陽(yáng)能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無(wú)需運(yùn)輸，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。為人類創(chuàng)造了一種新的生活形態(tài)，使社會(huì)及人類進(jìn)入一個(gè)節(jié)約能源減少污染的時(shí)代。

       建設(shè)太空太陽(yáng)能發(fā)電站的設(shè)想早在1968年就有人提出，但直到最近人類才開始真正將之付諸行動(dòng)。日本可謂此項(xiàng)目的先驅(qū)者之一，該項(xiàng)目預(yù)計(jì)耗資210億美金，發(fā)電量能達(dá)到十億瓦特，能供29.4萬(wàn)個(gè)家庭使用。在太空建太陽(yáng)能發(fā)電站，無(wú)論氣候如何，均可利用太陽(yáng)能發(fā)電，這與在地球上建立太陽(yáng)能發(fā)電站的情況不同。

光熱利用

       它的基本原理是將太陽(yáng)輻射能收集起來(lái)，通過(guò)與物質(zhì)的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能加以利用。目前使用最多的太陽(yáng)能收集裝置，主要有平板型集熱器、真空管集熱器、陶瓷太陽(yáng)能集熱器和聚焦集熱器（槽式、碟式和塔式）等4種。通常根據(jù)所能達(dá)到的溫度和用途的不同，而把太陽(yáng)能光熱利用分為低溫利用（<200℃）、中溫利用（200～800℃）和高溫利用（>800℃）。目前低溫利用主要有太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能干燥器、太陽(yáng)能蒸餾器、太陽(yáng)能采暖（太陽(yáng)房）、太陽(yáng)能溫室、太陽(yáng)能空調(diào)制冷系統(tǒng)等，中溫利用主要有太陽(yáng)灶、太陽(yáng)能熱發(fā)電聚光集熱裝置等，高溫利用主要有高溫太陽(yáng)爐等。

發(fā)電利用

       清立新能源未來(lái)太陽(yáng)能的大規(guī)模利用是用來(lái)發(fā)電。利用太陽(yáng)能發(fā)電的方式有多種。已實(shí)用的主要有以下兩種。

       1、光—熱—電轉(zhuǎn)換。即利用太陽(yáng)輻射所產(chǎn)生的熱能發(fā)電。一般是用太陽(yáng)能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換為工質(zhì)的蒸汽，然后由蒸汽驅(qū)動(dòng)氣輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。前一過(guò)程為光—熱轉(zhuǎn)換，后一過(guò)程為熱—電轉(zhuǎn)換。

       2、光—電轉(zhuǎn)換。其基本原理是利用光生伏特效應(yīng)將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能，它的基本裝置是太陽(yáng)能電池。

太陽(yáng)能電池

       【材料要求】耐紫外光線的輻射，透光率不下降。鋼化玻璃做成的組件可以承受直徑25毫米的冰球以23米/秒的速度撞擊。

       【裝用的EVA膠膜固化后的性能要求】透光率大于90%；交聯(lián)度大于65%-85%；剝離強(qiáng)度（N/cm），玻璃/膠膜大于30；TPT/膠膜大于15；耐溫性：高溫85℃、低溫－40℃；太陽(yáng)電池的背面，耐老化、耐腐蝕、耐紫外線輻射、不透氣等。

       【用途】太陽(yáng)能發(fā)電廣泛用于太陽(yáng)能路燈、太陽(yáng)能殺蟲燈、太陽(yáng)能便攜式系統(tǒng)，太陽(yáng)能移動(dòng)電源，太陽(yáng)能應(yīng)用產(chǎn)品，通訊電源，太陽(yáng)能燈具，太陽(yáng)能建筑等領(lǐng)域。

       太陽(yáng)能在2050年前可能將成為電力的主要來(lái)源，受助于發(fā)電設(shè)備成本大跌。IEA報(bào)告表示，2050年前太陽(yáng)能光伏（PV）系統(tǒng)將最多為全球貢獻(xiàn)16%的電力，來(lái)自太陽(yáng)能發(fā)電廠的太陽(yáng)能熱力發(fā)電（STE）將提供11%的電力。

光化利用

       這是一種利用太陽(yáng)輻射能直接分解水制氫的光—化學(xué)轉(zhuǎn)換方式。它包括光合作用、光電化學(xué)作用、光敏化學(xué)作用及光分解反應(yīng)。

       光化轉(zhuǎn)換就是因吸收光輻射導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)而轉(zhuǎn)換為化學(xué)能的過(guò)程。其基本形式有植物的光合作用和利用物質(zhì)化學(xué)變化貯存太陽(yáng)能的光化反應(yīng)。

       植物靠葉綠素把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，實(shí)現(xiàn)自身的生長(zhǎng)與繁衍，若能揭示光化轉(zhuǎn)換的奧秘，便可實(shí)現(xiàn)人造葉綠素發(fā)電。太陽(yáng)能光化轉(zhuǎn)換正在積極探索、研究中。

       通過(guò)植物的光合作用來(lái)實(shí)現(xiàn)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成為生物質(zhì)的過(guò)程。巨型海藻。

燃油利用

       歐盟從2011年6月開始，利用太陽(yáng)光線提供的高溫能量，以水和二氧化碳作為原材料，致力于“太陽(yáng)能”燃油的研制生產(chǎn)。截至目前，研發(fā)團(tuán)隊(duì)已在世界上首次成功實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的可再生燃油全過(guò)程生產(chǎn)，其產(chǎn)品完全符合歐盟的飛機(jī)和汽車燃油標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)需對(duì)飛機(jī)和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行任何調(diào)整改動(dòng)。

       研制設(shè)計(jì)的“太陽(yáng)能”燃油原型機(jī)，主要由兩大技術(shù)部分組成：第一部分利用集中式太陽(yáng)光線聚集產(chǎn)生的高溫能量，輔之ETH Zürich 自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的金屬氧化物材料添加劑，在自行設(shè)計(jì)開發(fā)的太陽(yáng)能高溫反應(yīng)器內(nèi)將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化成合成氣（Syngas），合成氣的主要成分為氫氣和一氧化碳；第二部分根據(jù)費(fèi)-托原理（Fischer-Tropsch Principe），將余熱的高溫合成氣轉(zhuǎn)化成可商業(yè)化應(yīng)用于市場(chǎng)的“太陽(yáng)能”燃油成品。

開發(fā)歷史

       據(jù)記載，人類利用太陽(yáng)能已有3000多年的歷史。將太陽(yáng)能作為一種能源和動(dòng)力加以利用，只有300多年的歷史。真正將太陽(yáng)能作為“近期急需的補(bǔ)充能源”，“未來(lái)能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)”，則是近年的事。20世紀(jì)70年代以來(lái)，太陽(yáng)能科技突飛猛進(jìn)，太陽(yáng)能利用日新月異。近代太陽(yáng)能利用歷史可以從1615年法國(guó)工程師所羅門&middot;德·考克斯在世界上發(fā)明第一臺(tái)太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)算起。該發(fā)明是一臺(tái)利用太陽(yáng)能加熱空氣使其膨脹做功而抽水的機(jī)器。

       在1615年－1900年之間，世界上又研制成多臺(tái)太陽(yáng)能動(dòng)力裝置和一些其它太陽(yáng)能裝置。這些動(dòng)力裝置幾乎全部采用聚光方式采集陽(yáng)光，發(fā)動(dòng)機(jī)功率不大，工質(zhì)主要是水蒸汽，價(jià)格昂貴，實(shí)用價(jià)值不大，大部分為太陽(yáng)能愛(ài)好者個(gè)人研究制造。20世紀(jì)的100年間，太陽(yáng)能科技發(fā)展歷史大體可分為七個(gè)階段。

第一階段

       第一階段（1900~1920年），清立新能源在這一階段，世界上太陽(yáng)能研究的重點(diǎn)仍是太陽(yáng)能動(dòng)力裝置，但采用的聚光方式多樣化，且開始采用平板集熱器和低沸點(diǎn)工質(zhì)，裝置逐漸擴(kuò)大，最大輸出功率達(dá)73.64kW，實(shí)用目的比較明確，造價(jià)仍然很高。建造的典型裝置有：1901年，在美國(guó)加州建成一臺(tái)太陽(yáng)能抽水裝置，采用截頭圓錐聚光器，功率：7.36kW；1902~1908年，在美國(guó)建造了五套雙循環(huán)太陽(yáng)能發(fā)動(dòng)機(jī)，采用平板集熱器和低沸點(diǎn)工質(zhì)；1913年，在埃及開羅以南建成一臺(tái)由5個(gè)拋物槽鏡組成的太陽(yáng)能水泵，每個(gè)長(zhǎng)62.5m，寬4m，總采光面積達(dá)1250m2。

第二階段

       第二階段（1920~1945年），在這20多年中，太陽(yáng)能研究工作處于低潮，參加研究工作的人數(shù)和研究項(xiàng)目大為減少，其原因與礦物燃料的大量開發(fā)利用和發(fā)生第二次世界大戰(zhàn)（1935~1945年）有關(guān)，而太陽(yáng)能又不能解決當(dāng)時(shí)對(duì)能源的急需，因此使太陽(yáng)能研究工作逐漸受到冷落。

第三階段

       第三階段（1945~1965年），在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后的20年中，一些有遠(yuǎn)見的人士已經(jīng)注意到石油和天然氣資源正在迅速減少，呼吁人們重視這一問(wèn)題，從而逐漸推動(dòng)了太陽(yáng)能研究工作的恢復(fù)和開展，并且成立太陽(yáng)能學(xué)術(shù)組織，舉辦學(xué)術(shù)交流和展覽會(huì)，再次興起太陽(yáng)能研究熱潮。在這一階段，太陽(yáng)能研究工作取得一些重大進(jìn)展，比較突出的有：1953-1954期間，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成實(shí)用型硅太陽(yáng)電池，為光伏發(fā)電大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)；1955年，以色列泰伯等在第一次國(guó)際太陽(yáng)熱科學(xué)會(huì)議上提出選擇性涂層的基礎(chǔ)理論，并研制成實(shí)用的黑鎳等選擇性涂層，為高效集熱器的發(fā)展創(chuàng)造了條件。

       此外，在這一階段里還有其它一些重要成果，比較突出的有：1952年，法國(guó)國(guó)家研究中心在比利牛斯山東部建成一座功率為50kW的太陽(yáng)爐。1960年，在美國(guó)佛羅里達(dá)建成世界上第一套用平板集熱器供熱的氨——水吸收式空調(diào)系統(tǒng)，制冷能力為5冷噸。1961年，一臺(tái)帶有石英窗的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)世。在這一階段里，加強(qiáng)了太陽(yáng)能基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)材料的研究，取得了如太陽(yáng)選擇性涂層和硅太陽(yáng)電池等技術(shù)上的重大突破。平板集熱器有了很大的發(fā)展，技術(shù)上逐漸成熟。太陽(yáng)能吸收式空調(diào)的研究取得進(jìn)展，建成一批實(shí)驗(yàn)性太陽(yáng)房。對(duì)難度較大的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)和塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)進(jìn)行了初步研究。

第四階段

       第四階段（1965~1973年），這一階段，太陽(yáng)能的研究工作停滯不前，主要原因是太陽(yáng)能利用技術(shù)處于成長(zhǎng)階段，尚不成熟，并且投資大，效果不理想，難以與常規(guī)能源競(jìng)爭(zhēng)，因而得不到公眾、企業(yè)和政府的重視和支持。

第五階段

       第五階段（1973~1980年），自從石油在世界能源結(jié)構(gòu)中擔(dān)當(dāng)主角之后，石油就成了左右經(jīng)濟(jì)和決定一個(gè)國(guó)家生死存亡、發(fā)展和衰退的關(guān)鍵因素，1973年10月爆發(fā)中東戰(zhàn)爭(zhēng)，石油輸出國(guó)組織采取石油減產(chǎn)、提價(jià)等辦法，支持中東人民的斗爭(zhēng)，維護(hù)該國(guó)的利益。其結(jié)果是使那些依靠從中東地區(qū)大量進(jìn)口廉價(jià)石油的國(guó)家，在經(jīng)濟(jì)上遭到沉重打擊。于是，西方一些人驚呼：世界發(fā)生了“能源危機(jī)”（有的稱“石油危機(jī)”）。這次“危機(jī)”在客觀上使人們認(rèn)識(shí)到：現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)必須徹底改變，應(yīng)加速向未來(lái)能源結(jié)構(gòu)過(guò)渡。從而使許多國(guó)家，尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，重新加強(qiáng)了對(duì)太陽(yáng)能及其它可再生能源技術(shù)發(fā)展的支持，在世界上再次興起了開發(fā)利用太陽(yáng)能熱潮。1973年，美國(guó)制定了政府級(jí)陽(yáng)光發(fā)電計(jì)劃，太陽(yáng)能研究經(jīng)費(fèi)大幅度增長(zhǎng)，并且成立太陽(yáng)能開發(fā)銀行，促進(jìn)太陽(yáng)能產(chǎn)品的商業(yè)化。日本在1974年公布了政府制定的“陽(yáng)光計(jì)劃”，其中太陽(yáng)能的研究開發(fā)項(xiàng)目有：太陽(yáng)房、工業(yè)太陽(yáng)能系統(tǒng)、太陽(yáng)熱發(fā)電、太陽(yáng)電池生產(chǎn)系統(tǒng)、分散型和大型光伏發(fā)電系統(tǒng)等。為實(shí)施這一計(jì)劃，日本政府投入了大量人力、物力和財(cái)力。

       70年代初世界上出現(xiàn)的開發(fā)利用太陽(yáng)能熱潮，對(duì)中國(guó)也產(chǎn)生了巨大影響。一些有遠(yuǎn)見的科技人員，紛紛投身太陽(yáng)能事業(yè)，積極向政府有關(guān)部門提建議，出書辦刊，介紹國(guó)際上太陽(yáng)能利用動(dòng)態(tài)；在農(nóng)村推廣應(yīng)用太陽(yáng)灶，在城市研制開發(fā)太陽(yáng)能熱水器，空間用的太陽(yáng)電池開始在地面應(yīng)用……。1975年，在河南安陽(yáng)召開“全國(guó)第一次太陽(yáng)能利用工作經(jīng)驗(yàn)交流大會(huì)”，進(jìn)一步推動(dòng)了中國(guó)太陽(yáng)能事業(yè)的發(fā)展。這次會(huì)議之后，太陽(yáng)能研究和推廣工作納入了中國(guó)政府計(jì)劃，獲得了專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)和物資支持。一些大學(xué)和科研院所，紛紛設(shè)立太陽(yáng)能課題組和研究室，有的地方開始籌建太陽(yáng)能研究所。當(dāng)時(shí)，中國(guó)也興起了開發(fā)利用太陽(yáng)能的熱潮。這一時(shí)期，太陽(yáng)能開發(fā)利用工作處于前所未有的大發(fā)展時(shí)期，具有以下特點(diǎn)：

       各國(guó)加強(qiáng)了太陽(yáng)能研究工作的計(jì)劃性，不少國(guó)家制定了近期和遠(yuǎn)期陽(yáng)光計(jì)劃。開發(fā)利用太陽(yáng)能成為政府行為，支持力度大大加強(qiáng)。國(guó)際間的合作十分活躍，一些第三世界國(guó)家開始積極參與太陽(yáng)能開發(fā)利用工作。

       研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，研究工作日益深入，取得一批較大成果，如CPC、真空集熱管、非晶硅太陽(yáng)電池、光解水制氫、太陽(yáng)能熱發(fā)電等。

       各國(guó)制定的太陽(yáng)能發(fā)展計(jì)劃，普遍存在要求過(guò)高、過(guò)急問(wèn)題，對(duì)實(shí)施過(guò)程中的困難估計(jì)不足，希望在較短的時(shí)間內(nèi)取代礦物能源，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模利用太陽(yáng)能。例如，美國(guó)曾計(jì)劃在1985年建造一座小型太陽(yáng)能示范衛(wèi)星電站，1995年建成一座500萬(wàn)kW空間太陽(yáng)能電站。事實(shí)上，這一計(jì)劃后來(lái)進(jìn)行了調(diào)整，至今空間太陽(yáng)能電站還未升空。

       太陽(yáng)熱水器、太陽(yáng)電池等產(chǎn)品開始實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)初步建立，但規(guī)模較小，經(jīng)濟(jì)效益尚不理想。這主要受制于技術(shù)運(yùn)用及科研水平。

第六階段

       第六階段（1980~1992年），70年代興起的開發(fā)利用太陽(yáng)能熱潮，進(jìn)入80年代后不久開始落潮，逐漸進(jìn)入低谷。世界上許多國(guó)家相繼大幅度削減太陽(yáng)能研究經(jīng)費(fèi)，其中美國(guó)最為突出。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因是：世界石油價(jià)格大幅度回落，而太陽(yáng)能產(chǎn)品價(jià)格居高不下，缺乏競(jìng)爭(zhēng)力；太陽(yáng)能技術(shù)沒(méi)有重大突破，提高效率和降低成本的目標(biāo)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，以致動(dòng)搖了一些人開發(fā)利用太陽(yáng)能的信心；核電發(fā)展較快，對(duì)太陽(yáng)能的發(fā)展起到了一定的抑制作用。受80年代國(guó)際上太陽(yáng)能低落的影響，中國(guó)太陽(yáng)能研究工作也受到一定程度的削弱，有人甚至提出：太陽(yáng)能利用投資大、效果差、貯能難、占地廣，認(rèn)為太陽(yáng)能是未來(lái)能源，主張外國(guó)研究成功后中國(guó)引進(jìn)技術(shù)。雖然，持這種觀點(diǎn)的人是少數(shù)，但十分有害，對(duì)中國(guó)太陽(yáng)能事業(yè)的發(fā)展造成不良影響。這一階段，雖然太陽(yáng)能開發(fā)研究經(jīng)費(fèi)大幅度削減，但研究工作并未中斷，有的項(xiàng)目還進(jìn)展較大，而且促使人們認(rèn)真地去審視以往的計(jì)劃和制定的目標(biāo)，調(diào)整研究工作重點(diǎn)，爭(zhēng)取以較少的投入取得較大的成果。

第七階段

       第七階段（1992年~至今），由于大量燃燒礦物能源，造成了全球性的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，對(duì)人類的生存和發(fā)展構(gòu)成威脅。在這樣背景下，1992年聯(lián)合國(guó)在巴西召開“世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì)”，會(huì)議通過(guò)了《里約熱內(nèi)盧環(huán)境與發(fā)展宣言》，《21世紀(jì)議程》和《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》等一系列重要文件，把環(huán)境與發(fā)展納入統(tǒng)一的框架，確立了可持續(xù)發(fā)展的模式。這次會(huì)議之后，世界各國(guó)加強(qiáng)了清潔能源技術(shù)的開發(fā)，將利用太陽(yáng)能與環(huán)境保護(hù)結(jié)合在一起，使太陽(yáng)能利用工作走出低谷，逐漸得到加強(qiáng)。世界環(huán)發(fā)大會(huì)之后，中國(guó)政府對(duì)環(huán)境與發(fā)展十分重視，提出10條對(duì)策和措施，明確要“因地制宜地開發(fā)和推廣太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋?span id="eo4ki0y" class="hrefStyle">潮汐能、生物質(zhì)能等清潔能源”，制定了《中國(guó)21世紀(jì)議程》，進(jìn)一步明確了太陽(yáng)能重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目。

       1995年國(guó)家計(jì)委、國(guó)家科委和國(guó)家經(jīng)貿(mào)委制定了《新能源和可再生能源發(fā)展綱要》在（1996~2010年）制出，明確提出中國(guó)在1996-2010年新能源和可再生能源的發(fā)展目標(biāo)、任務(wù)以及相應(yīng)的對(duì)策和措施。這些文件的制定和實(shí)施，對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)中國(guó)太陽(yáng)能事業(yè)發(fā)揮了重要作用。1996年，聯(lián)合國(guó)在津巴布韋召開“世界太陽(yáng)能高峰會(huì)議”，會(huì)后發(fā)表了《哈拉雷太陽(yáng)能與持續(xù)發(fā)展宣言》，會(huì)上討論了《世界太陽(yáng)能10年行動(dòng)計(jì)劃》（1996~2005年），《國(guó)際太陽(yáng)能公約》，《世界太陽(yáng)能戰(zhàn)略規(guī)劃》等重要文件。這次會(huì)議進(jìn)一步表明了聯(lián)合國(guó)和世界各國(guó)對(duì)開發(fā)太陽(yáng)能的堅(jiān)定決心，要求全球共同行動(dòng)，廣泛利用太陽(yáng)能。

       1992年以后，世界太陽(yáng)能利用又進(jìn)入一個(gè)發(fā)展期，其特點(diǎn)是：太陽(yáng)能利用與世界可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)緊密結(jié)合，全球共同行動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)世界太陽(yáng)能發(fā)展戰(zhàn)略而努力；太陽(yáng)能發(fā)展目標(biāo)明確，重點(diǎn)突出，措施得力，有利于克服以往忽冷忽熱、過(guò)熱過(guò)急的弊端，保證太陽(yáng)能事業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展；在加大太陽(yáng)能研究開發(fā)力度的同時(shí)，注意科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，發(fā)展太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)，加速商業(yè)化進(jìn)程，擴(kuò)大太陽(yáng)能利用領(lǐng)域和規(guī)模，經(jīng)濟(jì)效益逐漸提高；國(guó)際太陽(yáng)能領(lǐng)域的合作空前活躍，規(guī)模擴(kuò)大，效果明顯。通過(guò)以上回顧可知，在本世紀(jì)100年間太陽(yáng)能發(fā)展道路并不平坦，一般每次高潮期后都會(huì)出現(xiàn)低潮期，處于低潮的時(shí)間大約有45年。太陽(yáng)能利用的發(fā)展歷程與煤、石油、核能完全不同，人們對(duì)其認(rèn)識(shí)差別大，反復(fù)多，發(fā)展時(shí)間長(zhǎng)。這一方面說(shuō)明太陽(yáng)能開發(fā)難度大，短時(shí)間內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模利用；另一方面也說(shuō)明太陽(yáng)能利用還受礦物能源供應(yīng)，政治和戰(zhàn)爭(zhēng)等因素的影響，發(fā)展道路比較曲折。盡管如此，從總體來(lái)看，20世紀(jì)取得的太陽(yáng)能科技進(jìn)步仍比以往任何一個(gè)世紀(jì)都快。太陽(yáng)能如今是人們生活中不可缺少的一部分。

第八階段

       全世界光伏板并網(wǎng)，貯能難的問(wèn)題就有改善。

       開發(fā)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題

       第一，世界上越來(lái)越多的國(guó)家認(rèn)識(shí)到一個(gè)能夠持續(xù)發(fā)展的社會(huì)應(yīng)該是一個(gè)既能滿足社會(huì)需要，而又不危及后代人前途的社會(huì)。因此，盡可能多地用潔凈能源代替高含碳量的礦物能源，是能源建設(shè)應(yīng)該遵循的原則。隨著能源形式的變化，常規(guī)能源的貯量日益下降，其價(jià)格必然上漲，而控制環(huán)境污染也必須增大投資。

       第二，中國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，煤炭約占商品能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的76%，已成為中國(guó)大氣污染的主要來(lái)源。大力開發(fā)新能源和可再生能源的利用技術(shù)將成為減少環(huán)境污染的重要措施。能源問(wèn)題是世界性的，向新能源過(guò)渡的時(shí)期遲早要到來(lái)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，太陽(yáng)能利用技術(shù)和裝置的大量應(yīng)用，也必然可以制約礦物能源價(jià)格的上漲。

衍生產(chǎn)品

       太陽(yáng)能衍生產(chǎn)品是指利用太陽(yáng)能技術(shù)制造的一系列產(chǎn)品，這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。以下是一些常見的太陽(yáng)能衍生產(chǎn)品：

一、太陽(yáng)能發(fā)電類產(chǎn)品

       1、太陽(yáng)能光伏板：

       太陽(yáng)能光伏板是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，能夠?qū)⑻?yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。它廣泛應(yīng)用于屋頂光伏、光伏電站、水面光伏發(fā)電等項(xiàng)目。

       2、光伏太陽(yáng)花：

       一種可移動(dòng)、可調(diào)節(jié)的光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)，能夠自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)，提高發(fā)電量。它不僅是發(fā)電設(shè)備，還是一道具有科技感的清潔能源發(fā)電景觀。

       3、太陽(yáng)能發(fā)電樹、光伏太陽(yáng)花等創(chuàng)意產(chǎn)品：

       這些產(chǎn)品將光伏發(fā)電與藝術(shù)設(shè)計(jì)相結(jié)合，為城市、公園等環(huán)境增添獨(dú)特的景觀。

二、太陽(yáng)能熱水類產(chǎn)品

       太陽(yáng)能熱水器：

       利用太陽(yáng)能將水加熱的設(shè)備，由集熱器和儲(chǔ)水箱兩部分組成。它比傳統(tǒng)的燃?xì)?、電加熱器更環(huán)保、節(jié)能，適用于各種氣候條件和用途。

三、太陽(yáng)能照明類產(chǎn)品

       1、太陽(yáng)能燈具：

       使用太陽(yáng)能光伏電池板作為能源的照明設(shè)備，如公園路燈、庭院草坪燈、太陽(yáng)能公交亭出入口燈等。它們通過(guò)光伏電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來(lái)，天黑后自動(dòng)感應(yīng)啟動(dòng)照明。

       2、智慧路燈、光伏廣告燈箱、光伏路名牌等：

       這些產(chǎn)品不僅具有照明功能，還融入了智能控制和廣告宣傳等元素，提升了城市管理的效率和形象。

四、太陽(yáng)能便攜式產(chǎn)品

       1、太陽(yáng)能背包：

       可穿戴式光伏發(fā)電設(shè)備，如帶有太陽(yáng)能電池板的背包，能夠?yàn)?span id="gqiwcym" class="hrefStyle">平板電腦、MP3播放器等移動(dòng)設(shè)備充電。

       2、太陽(yáng)能手機(jī)充電器：

       通過(guò)太陽(yáng)能光伏板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，為手機(jī)和其他電子設(shè)備充電，適合戶外工作、旅游、露營(yíng)等場(chǎng)景。

五、太陽(yáng)能交通類產(chǎn)品

       1、太陽(yáng)能車：

       使用太陽(yáng)能電池板作為動(dòng)力源頭的車輛，能夠減少傳統(tǒng)燃油車的污染和能源消耗。雖然目前有一定的局限性，但具有廣闊的發(fā)展前景。

       2、太陽(yáng)能監(jiān)控供電系統(tǒng)：

       利用太陽(yáng)能為監(jiān)控設(shè)備供電的系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于高速公路、森林防火、智慧農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。

六、其他太陽(yáng)能產(chǎn)品

       1、太陽(yáng)能烤架、太陽(yáng)能烤箱等烹飪?cè)O(shè)備：

       利用太陽(yáng)能進(jìn)行加熱和煮飯的設(shè)備，適用于戶外烹飪和偏遠(yuǎn)地區(qū)。

       2、太陽(yáng)能噴泉：

       使用光伏板運(yùn)行水泵的噴泉設(shè)備，既節(jié)省電力又美化環(huán)境。

       3、太陽(yáng)能空氣凈水器：

       利用太陽(yáng)能為空氣凈化器提供動(dòng)力的設(shè)備，能夠在戶外環(huán)境中提供清潔的飲用水。

       4、太陽(yáng)能比基尼泳裝：

       帶有太陽(yáng)能板的泳裝，能夠通過(guò)USB端口為小型電子產(chǎn)品供電，雖然實(shí)際應(yīng)用較少，但展示了太陽(yáng)能產(chǎn)品的創(chuàng)意和多樣性。

       綜上所述，太陽(yáng)能衍生產(chǎn)品種類繁多，覆蓋了發(fā)電、熱水、照明、便攜設(shè)備、交通等多個(gè)領(lǐng)域。隨著太陽(yáng)能技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，這些產(chǎn)品的性能和使用壽命也在不斷提高，將為我們的生活帶來(lái)更多便利和環(huán)保的選擇。

發(fā)展前景

       太陽(yáng)能作為一種清潔、可再生的能源，其發(fā)展前景非常廣闊。以下是太陽(yáng)能發(fā)展的幾個(gè)主要趨勢(shì)和前景分析：

一、全球太陽(yáng)能市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)

       市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大：據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2029年，全球光伏太陽(yáng)能電池板市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到驚人的49514.84億元人民幣，年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)14.96%。這一數(shù)據(jù)表明，太陽(yáng)能市場(chǎng)在全球范圍內(nèi)正經(jīng)歷著快速增長(zhǎng)。

       裝機(jī)容量增加：近年來(lái)，全球太陽(yáng)能光伏新增裝機(jī)容量持續(xù)攀升。例如，2023年全球太陽(yáng)能光伏新增裝機(jī)容量有望達(dá)到375吉瓦，總裝機(jī)容量同比增長(zhǎng)31.8%。預(yù)計(jì)到2030年，全球可再生能源總裝機(jī)容量將增加兩倍，其中太陽(yáng)能光伏技術(shù)將發(fā)揮重要作用。

二、技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)成本降低

       光伏技術(shù)革新：近年來(lái)，光伏技術(shù)取得了顯著進(jìn)步。傳統(tǒng)的多晶硅電池逐漸被更高效的單晶硅、PERC電池所取代，而N型TOPCon、HJT等新型電池技術(shù)更是展現(xiàn)出巨大潛力。這些新技術(shù)不僅提高了光電轉(zhuǎn)換效率，還降低了生產(chǎn)成本。

       成本下降：隨著技術(shù)的成熟和規(guī)模化生產(chǎn)，太陽(yáng)能光伏組件的價(jià)格持續(xù)下降。過(guò)去十年間，光伏組件的價(jià)格降幅超過(guò)90%，這使得太陽(yáng)能發(fā)電成本大幅下降，甚至在一些地區(qū)已經(jīng)低于傳統(tǒng)化石能源發(fā)電成本。

三、政策支持與市場(chǎng)機(jī)制完善

       政策支持：全球各國(guó)政府對(duì)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的支持力度不斷加大。各國(guó)政府通過(guò)實(shí)施補(bǔ)貼政策、稅收優(yōu)惠、貸款支持等措施，極大地推動(dòng)了太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，各國(guó)還制定了明確的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，為行業(yè)提供了清晰的發(fā)展路徑和目標(biāo)。

       市場(chǎng)機(jī)制完善：隨著全球能源市場(chǎng)的不斷成熟和完善，太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目將更加市場(chǎng)化、商業(yè)化。投資者對(duì)太陽(yáng)能項(xiàng)目的信心不斷增強(qiáng)，為太陽(yáng)能市場(chǎng)的持續(xù)增長(zhǎng)提供了有力保障。

四、應(yīng)用場(chǎng)景多樣化

       分布式光伏：隨著太陽(yáng)能發(fā)電成本的降低和技術(shù)的進(jìn)步，分布式光伏市場(chǎng)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。越來(lái)越多的家庭和企業(yè)開始安裝光伏系統(tǒng)，享受綠色能源帶來(lái)的便利和經(jīng)濟(jì)效益。

       光伏+應(yīng)用：太陽(yáng)能的應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越廣泛，包括水光互補(bǔ)、農(nóng)光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ)等多種模式。這些模式不僅提高了土地資源的利用效率，還促進(jìn)了農(nóng)業(yè)、漁業(yè)等行業(yè)的綠色發(fā)展。

五、國(guó)際合作與共享

       國(guó)際合作：太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要全球范圍內(nèi)的合作與共享。各國(guó)在太陽(yáng)能技術(shù)研發(fā)、項(xiàng)目建設(shè)、市場(chǎng)拓展等方面加強(qiáng)合作，共同推動(dòng)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展。

       技術(shù)共享：通過(guò)國(guó)際合作，各國(guó)可以共享太陽(yáng)能領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，加快技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的步伐。

       綜上所述，太陽(yáng)能作為一種清潔、可再生的能源，其發(fā)展前景非常廣闊。隨著市場(chǎng)規(guī)模的持續(xù)增長(zhǎng)、技術(shù)的不斷進(jìn)步、政策的支持和市場(chǎng)機(jī)制的完善以及應(yīng)用場(chǎng)景的多樣化，太陽(yáng)能將在全球能源結(jié)構(gòu)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。同時(shí)，國(guó)際合作與共享也將為太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展注入新的動(dòng)力。