太阳能——未来能源的新星

随着经济的发展和社会的进步，我国对能源的需求量越来越大，可是像煤、石油等不可再生资源，可探明储量已经越来越少，开采难度也越来越大，这就导致了今天能源供不应求的局面。所以寻找新的可再生能源来替代这些不可再生资源，已成为当今时代我们的能源主攻方向。目前已经发现并成功投入应用的有太阳能、风能、核能、生物质能、地热能、潮汐能、氢能、可燃冰等，这些资源用之不尽，取之不竭，能有效解决能源需求难题，尤其是太阳能，这些年来已被广泛应用于各个领域，成为人们生活不可或缺的一部分。

据记载，人类利用太阳能已有3000多年的历史。根据有关资料，太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断地核聚变反应过程产生的能量。人类所需能量的绝大部分都间接或直接来自太阳，植物通过光合作用释放氧气，吸收二氧化碳，并把太阳能转化成化学能在植物体内储存下来。地球上的风能、水能和生物质能都来自于太阳，包括化石燃料（如煤、石油、天然气等），从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能。20世纪70年代以来，太阳能科技突飞猛进，太阳能利用日新月异。在这以前，对太阳能的研究进程相当缓慢，一方面是由于技术条件的限制，另一方面是国家和政府的不重视。近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门•德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功的机器。在1615—1900年之间，世界上又研制出多台太阳能动力装置和一些其他太阳能装置，大部分为太阳能爱好者个人研究制造。进入20世纪以后，起初主要是采取聚光方式采集太阳能制成动力装置，研究的重点是聚光方式多样化。后来由于第二次世界大战，太阳能研究工作曾一度陷入低谷，在战争结束后的20年中，由于一些有远见的人士的推动，太阳能研究工作又逐渐得到了恢复和发展，技术上逐渐成熟。可是好景不长，此后的研究工作又陷入了停滞不前的状态。但是经过“石油危机”，许多国家尤其是工业发达国家纷纷加强了对太阳能及其它可再生能源的支持，在世界上再次掀起了开发利用太阳能的热潮，中国也位列其中。受制于技术运用及科研水平，以及高投资低收益，很多国家又开始动摇，转向开发利用石油，而这不久就产生了全球性的环境污染和生态破坏，对人的生存和发展构成威胁。于是，在召开世界环境与发展大会之后，各国又加强了清洁能源技术的开发，逐渐加大太阳能开发和利用力度，其中中国也进一步明确了太阳能重点发展项目。从总体上来看，尽管20世纪以来太阳能的发展道路比较曲折，但还是取得了很大的进步。

太阳能之所以受到世界上大多数国家的欢迎，与它本身的优势是分不开的。首先，太阳能作为一种清洁能源，对环境不会产生任何危害，对目前的地球环境来说，利用太阳能是大势所趋。其次，相比于风能、核能，太阳能的成本更为低廉，技术难度也相对较低，几百年的发展历史，使它更具有利用优势。再次，没有地域的限制，太阳光无处不在，且可以直接开发和利用，无须开采和运输。最后，作为一种可再生能源，太阳能是取之不尽，用之不竭的，而且总量也属现今世界上可以开发的最大能源。所以，太阳能发展潜力非常之巨大。但是有利必有弊，目前太阳能仍然存在着一些缺点，其分散性、不稳定性、效率低和成本高在一定程度上制约了它的进一步发展。

目前太阳能的利用虽然还不是很普及，但也已应用于许多领域，主要有光热、光化、燃油和发电。光热利用是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转化成热能加以利用。利用太阳能发电的方式有多种，已实用的主要有两种：一是光—热—电转换，即利用太阳辐射所产生的热能发电；二是光电转换，其基本原理是利用光生伏特效应将太阳辐射能直接转换为电能，它的基本装置是太阳能电池。太阳能发电广泛用于太阳能路灯、太阳能杀虫灯、太阳能便携式系统、太阳能移动电源、太阳能应用产品、通讯电源、太阳能灯具、太阳能建筑等领域。光化利用包括光合作用、光电化学作用、光敏化学作用及光分解反应，目前主要是人为模拟植物光合作用，合成人类需要的有机物。燃油利用主要是利用太阳光线提供的高温能量，以水和二氧化碳为原料，研制生产“太阳能”燃油。除以上应用外，太阳能在无线监控、集热器、热水系统、发电系统、能源电源等方面也有普遍的应用。通过以上可见，我们的生活已逐渐太阳能化，太阳能热水器、太阳能路灯在生活中随处可见，太阳能越来越成为我们生活中不可缺少的一部分。

作为一种新的可再生能源和清洁能源，太阳能行业的发展前途是不可估量的。我国蕴藏着丰富的太阳能资源，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。目前我国太阳能的利用主要由光热转换和光伏发电两种方式。在热利用方面，我国致力于建设供热水、供暖和供能三大系统连供，并实现商业化开拓。随着技术的成熟与普及速度的加快，相信到2030年我国太阳能供暖和太阳能工农业热利用会迅速增长，到2050年，我国太阳能热利用在工农业领域有望发挥巨大节能减排作用。光伏发电相对比较成熟，近几年来，光伏发电市场装机量保持稳定的增长态势。光伏发电以太阳能电池技术为核心，目前正在向薄膜太阳能光伏产品转移，研究人员和生产厂商研究的焦点仍是降低生产成本和提高光电转化效率，产业化的升级将进一步提高碲化镉薄膜太阳能电池的竞争力。另外，我国光伏产品的国际市场不断拓展，在传统欧美市场与新兴市场均占主导地位。我国光伏发电的大部分关键设备已实现本土化并逐步推行智能制造，在世界上处于领先水平。

总之，在政策的支持下，太阳能行业快速发展，使用需求也在不断的增长。尤其是近几年我国推出节能减排政策，极大地推动了太阳能产业的发展。对于当前可再生资源，太阳能产业潜力巨大，多样化的太阳能利用，将为环境及世界性节能减排以及煤炭替代和能源结构调整做出巨大贡献。在未来，相信我们国家将继续致力于太阳能相关技术的研究突破，开发其潜在的利用价值，优化完善当下存在的缺点，为全球环境保护和治理贡献自己的力量。