太陽能光電和光熱技術發展現狀和前景
引言
隨著社會經濟的發展和生活水平的提高，人們在追求更加舒適的居住環境的同時，也在消耗著越來越多的能源。據報道，在發達國家，建筑能耗約占總能耗的40％，在我國，這一比例為25％左右，居各種能耗首位，其中50％以上消耗在冬季采暖和夏季制冷空調上。隨著世界范圍內能源供應緊張狀況日益加劇，能源將成為制約各國經濟的主要因素。為此，我國提出了社會經濟和能源可持續發展的戰略，建設節約型社會，在實現國民經濟快速發展的同時努力降低單位GDP的能源消耗。而建筑行業作為耗能大戶，節能潛力巨大，大力發展和推廣外墻保溫、太陽能光熱和光電、地源熱泵、熱管和相變蓄熱材料等新型建筑節能技術，在不斷提高人們居住環境舒適度的同時，降低建筑耗能總量，有效緩解能源的供需矛盾，既具有實際經濟意義，又具有重要的社會意義和環保價值。
太陽能作為清潔的可再生能源，越來越受到人們的重視，應用領域也越來越廣泛。據統計，我國2/3以上國土面積的年日照時間在2200h以上，年輻射總量在502萬kJ/m2以上，為太陽能的利用創造了豐富的資源和有利條件。根據太陽能的特點和實際應用的需要，目前在建筑節能方面的應用可分為光電轉換和和光熱轉換兩種形式。
1太陽能光電技術
太陽能光電技術是指利用太陽能電池將白天的太陽能轉化為電能由蓄電池儲存起來，晚上在放電控制器的控制下釋放出來，供室內照明和其他需要。
太陽能光電轉換系統主要由太陽能電池、充放電控制器、蓄電池、負荷等部分組成。其中，光電池組件由多個單晶硅或多晶硅單體電池通過串并聯組成，其主要作用是把光能轉化為電能；充放電控制器主要用來控制蓄電池的充電和放電，并具有反向放電保護功能和極性反接電路保護功能，還能夠實現對系統的監控和數據采集；蓄電池為系統的儲能設備，它的主要作用是將太陽能電池所產生的電能儲存起來，在用戶需要時提供能源。
2太陽能光熱技術
太陽能光熱技術是指將太陽輻射能轉化為熱能進行利用的技術。太陽能光熱技術的利用通常可分直接利用和間接利用兩種形式。
常見的直接利用方式有：(1)利用太陽能空氣集熱器進行供暖或物料干燥；(2)利用太陽能熱水器提供生活熱水；(3)基于集熱一儲熱原理的間接加熱式被動太陽房；(4)利用太陽能加熱空氣產生的熱壓增強建筑通風。
目前技術比較成熟且應用比較廣泛的是蔬菜溫室大棚、中藥材和果脯干燥及太陽能熱水器等。其他幾種技術還處于研究開發階段，且由于一次性投資較大，要想走向市場和大范圍推廣尚需時日。
太陽能間接利用的主要形式有：(1)太陽能吸收式制冷；(2)太陽能吸附式制冷；(3)太陽能噴射制冷。但目前也還處于研究階段，有的僅僅制造出了樣機，尚未形成定型產品和批量生產。
3太陽能光熱和光電技術的優點
太陽能作為一次能源和可再生能源，和傳統化石燃料相比有如下優勢：
(1)對環境沒有污染
由于傳統化石燃料(煤、石油和天然氣)在使用過程中排出大量的有毒有害物質，會對水、土壤和大氣造成嚴重污染，形成溫室效應和酸雨，嚴重危害到人類的生存環境和身體健康，因此急需開發出新的比較清潔的替代能源，而太陽能作為一種比較理想的清潔能源，正受到世界各國的日益重視。(2)可以源源不斷地獲得。
太陽是一個巨大的能量源，每秒輻射到地球上的能量相當于500萬t標準煤，和人類存在的時間相比，太陽能可以說是一種久遠和無盡的能源。隨著化石燃料(煤、石油和天然氣)的不斷開采和消耗，能源的供應越來越緊張，具有豐富來源的太陽能的開發和利用就顯得越發重要和緊迫。
(3)可免費使用，且無需運輸
人類可以通過專門的技術和設備將光能轉化為熱能或電能，就地加以利用，無需運輸，為人類造福。而且人類利用這一取之不盡的能源也是免費的。
4太陽能光熱技術和光電技術的缺點
雖然太陽能光熱和光電技術具有許多優勢，但太陽能能流密度低，受季節、地點和氣候等多種因素影響而不能維持常量，且用于太陽能轉換的設備投資較高，其技術尚需進一步完善。因此，目前除太陽能熱水器和溫室大棚的利用比較普及和成熟外，主、被動太陽房，太陽能發電和太陽能制冷等技術尚處于示范性實驗階段，距離大規模推廣應用，走進百姓日常生活還有相當大的距離，近期內尚無法取代常規能源的主導地位。
隨著社會經濟的發展和生活水平的提高，人們在追求更加舒適的居住環境的同時，也在消耗著越來越多的能源。據報道，在發達國家，建筑能耗約占總能耗的40％，在我國，這一比例為25％左右，居各種能耗首位，其中50％以上消耗在冬季采暖和夏季制冷空調上。隨著世界范圍內能源供應緊張狀況日益加劇，能源將成為制約各國經濟的主要因素。為此，我國提出了社會經濟和能源可持續發展的戰略，建設節約型社會，在實現國民經濟快速發展的同時努力降低單位GDP的能源消耗。而建筑行業作為耗能大戶，節能潛力巨大，大力發展和推廣外墻保溫、太陽能光熱和光電、地源熱泵、熱管和相變蓄熱材料等新型建筑節能技術，在不斷提高人們居住環境舒適度的同時，降低建筑耗能總量，有效緩解能源的供需矛盾，既具有實際經濟意義，又具有重要的社會意義和環保價值。
太陽能作為清潔的可再生能源，越來越受到人們的重視，應用領域也越來越廣泛。據統計，我國2/3以上國土面積的年日照時間在2200h以上，年輻射總量在502萬kJ/m2以上，為太陽能的利用創造了豐富的資源和有利條件。根據太陽能的特點和實際應用的需要，目前在建筑節能方面的應用可分為光電轉換和和光熱轉換兩種形式。
1太陽能光電技術
太陽能光電技術是指利用太陽能電池將白天的太陽能轉化為電能由蓄電池儲存起來，晚上在放電控制器的控制下釋放出來，供室內照明和其他需要。
太陽能光電轉換系統主要由太陽能電池、充放電控制器、蓄電池、負荷等部分組成。其中，光電池組件由多個單晶硅或多晶硅單體電池通過串并聯組成，其主要作用是把光能轉化為電能；充放電控制器主要用來控制蓄電池的充電和放電，并具有反向放電保護功能和極性反接電路保護功能，還能夠實現對系統的監控和數據采集；蓄電池為系統的儲能設備，它的主要作用是將太陽能電池所產生的電能儲存起來，在用戶需要時提供能源。
2太陽能光熱技術
太陽能光熱技術是指將太陽輻射能轉化為熱能進行利用的技術。太陽能光熱技術的利用通常可分直接利用和間接利用兩種形式。
常見的直接利用方式有：(1)利用太陽能空氣集熱器進行供暖或物料干燥；(2)利用太陽能熱水器提供生活熱水；(3)基于集熱一儲熱原理的間接加熱式被動太陽房；(4)利用太陽能加熱空氣產生的熱壓增強建筑通風。
目前技術比較成熟且應用比較廣泛的是蔬菜溫室大棚、中藥材和果脯干燥及太陽能熱水器等。其他幾種技術還處于研究開發階段，且由于一次性投資較大，要想走向市場和大范圍推廣尚需時日。
太陽能間接利用的主要形式有：(1)太陽能吸收式制冷；(2)太陽能吸附式制冷；(3)太陽能噴射制冷。但目前也還處于研究階段，有的僅僅制造出了樣機，尚未形成定型產品和批量生產。
3太陽能光熱和光電技術的優點
太陽能作為一次能源和可再生能源，和傳統化石燃料相比有如下優勢：
(1)對環境沒有污染
由于傳統化石燃料(煤、石油和天然氣)在使用過程中排出大量的有毒有害物質，會對水、土壤和大氣造成嚴重污染，形成溫室效應和酸雨，嚴重危害到人類的生存環境和身體健康，因此急需開發出新的比較清潔的替代能源，而太陽能作為一種比較理想的清潔能源，正受到世界各國的日益重視。(2)可以源源不斷地獲得。
太陽是一個巨大的能量源，每秒輻射到地球上的能量相當于500萬t標準煤，和人類存在的時間相比，太陽能可以說是一種久遠和無盡的能源。隨著化石燃料(煤、石油和天然氣)的不斷開采和消耗，能源的供應越來越緊張，具有豐富來源的太陽能的開發和利用就顯得越發重要和緊迫。
(3)可免費使用，且無需運輸
人類可以通過專門的技術和設備將光能轉化為熱能或電能，就地加以利用，無需運輸，為人類造福。而且人類利用這一取之不盡的能源也是免費的。
4太陽能光熱技術和光電技術的缺點
雖然太陽能光熱和光電技術具有許多優勢，但太陽能能流密度低，受季節、地點和氣候等多種因素影響而不能維持常量，且用于太陽能轉換的設備投資較高，其技術尚需進一步完善。因此，目前除太陽能熱水器和溫室大棚的利用比較普及和成熟外，主、被動太陽房，太陽能發電和太陽能制冷等技術尚處于示范性實驗階段，距離大規模推廣應用，走進百姓日常生活還有相當大的距離，近期內尚無法取代常規能源的主導地位。
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