2008年汕頭市年度四校聯(lián)考物理模擬試題

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1、《浙江省電力結(jié)構(gòu)問題研究》子課題之七浙江太陽能利用對策研究浙能公司《浙江省電力結(jié)構(gòu)問題研究》課題組陽光是人類共同的財富。太陽能是太陽內(nèi)部進行著劇烈的由氫聚變成氦的核反應(yīng)，并不斷向宇宙空間輻射出巨大的能量。據(jù)天文物理學家計算，太陽系還能存在45億年，大約40分鐘照射在地球上的太陽能，便足以供全球人類一年能量的消費。相對于有限的人類歷史而言，可以說是“取之不盡、用之不竭”的清潔能源。廣義上，生物質(zhì)能、風能、海洋能、水能等都來自太陽能，太陽能是最重要的最基本的可再生能源。地球上太陽能資源，一般以全年總輻射量(千焦／平方米·年)和全年日

2、照總時數(shù)表示。地面上的太陽輻射能隨時間、地理緯度、氣候變化而不同，其中數(shù)美國西南部、非洲、澳大利亞、中國西藏、中東等地區(qū)的全年總輻射量或日照總時數(shù)最大，為世界太陽能資源最豐富的地區(qū)。本文研究的范疇是指太陽能的直接轉(zhuǎn)化和利用。一、太陽能利用歷史回顧?據(jù)記載，人類利用太陽能已有3000多年歷史。而將太陽能作為一種能源和動力加以利用，從1615年法國工程師所羅門·德·考克斯發(fā)明世界上第一臺太陽能驅(qū)動的抽水機算起，只有不到400年的歷史。1839年，法國科學家貝克雷爾發(fā)現(xiàn)，光照能使半導體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差。這種現(xiàn)象后來被稱為“

3、光生伏打效應(yīng)”，簡稱“光伏效應(yīng)”。此后，世界上又研制成多臺太陽能動力裝置，幾乎全部采用聚光方式，發(fā)動機功率不大，價格昂貴，實用價值不大。20世紀以來，太陽能利用歷史大體可分為七個階段：1、第一階段(1900-1920)：太陽能研究的重點仍是太陽能動力裝置，但采用的聚光方式多樣化，開始采用平板集熱器和低沸點工質(zhì)，裝置逐漸擴大，實用目的明確，造價很高。典型裝置有：1901年，美國加州建成一臺太陽能抽水裝置，采用截頭圓錐聚光器，功率7.36千瓦；1902-1908年，美國建造了5套雙循環(huán)太陽能發(fā)動機，采用平板集熱器和低沸點工質(zhì)；191

4、3年，埃及建成一臺由5個拋物槽鏡組成的太陽能水泵，每個長62.5米，寬4米，總采光面積達1250平方米。152、第二階段（1921-1945）：處于低潮，參加研究工作的人數(shù)和研究項目大為減少，主要原因是礦物燃料的大量開發(fā)利用和第二次世界大戰(zhàn)的影響。3、第三階段（1946-1965）：成立太陽能學術(shù)組織，舉辦學術(shù)交流和展覽會，加強了太陽能基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)材料的研究，再次興起太陽能研究熱潮。20世紀50年代，太陽能利用領(lǐng)域出現(xiàn)了兩項重大技術(shù)突破：1954年，美國貝爾實驗室研制出6％的實用型單晶硅電池；1955年，以色列泰伯提出選擇性吸

5、收表面概念和理論并研制成功選擇性太陽吸收涂層。這兩項技術(shù)的突破，為太陽能利用進入現(xiàn)代發(fā)展時期奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，是太陽能利用進入現(xiàn)代發(fā)展時期的劃時代標志，也是人類能源技術(shù)又一次變革的技術(shù)基礎(chǔ)。1958年，太陽能電池就被裝載到美國發(fā)射的人造衛(wèi)星上。1960年，美國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)。4、第四階段(1966-1972）：停滯不前。主要原因是太陽能利用技術(shù)處于成長階段，并且投資大，效果不理想，難以與常規(guī)能源競爭，因而得不到公眾、企業(yè)和政府的重視和支持。5、第五階段（1973-1980）：隨著“能源危機”

6、的發(fā)生，世界上又一次興起了開發(fā)利用太陽能的熱潮，處于前所未有的大發(fā)展時期。1973年，美國制定了陽光發(fā)電計劃，太陽能研究經(jīng)費大幅度增長，并且成立太陽能開發(fā)銀行，促進太陽能產(chǎn)品的商業(yè)化。1974年，日本公布了“陽光計劃”，其中有太陽房、工業(yè)太陽能系統(tǒng)、太陽熱發(fā)電、太陽電池生產(chǎn)系統(tǒng)、分散型和大型光伏發(fā)電系統(tǒng)等項目。6、第六階段（1981-1991）：開始落潮，逐漸進入低谷。許多國家相繼大幅度削減研究經(jīng)費，其中美國最為突出。主要原因是：石油價格大幅度回落，而太陽能產(chǎn)品價格居高不下，缺乏競爭力；太陽能技術(shù)沒有重大突破，提高效率和降低成本

7、的目標沒有實現(xiàn)，以致動搖了利用太陽能的信心；核電發(fā)展較快，也抑制了太陽能的發(fā)展。7、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，對人類的生存和發(fā)展構(gòu)成威脅。1992年聯(lián)合國在巴西召開“世界環(huán)境與發(fā)展大會”，通過了《里約熱內(nèi)盧環(huán)境與發(fā)展宣言》、《21世紀議程》和《聯(lián)合國氣候變化框架公約》等，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。1996年，聯(lián)合國在津巴布韋召開“世界太陽能高峰會議”，討論了《世界太陽能10年行動計劃（1996-2005）》、《國際太陽能公約》15、《世界太陽能戰(zhàn)

8、略規(guī)劃》等，發(fā)表了《哈拉雷太陽能與持續(xù)發(fā)展宣言》。這進一步表明了聯(lián)合國和世界各國對開發(fā)太陽能的堅定決心，要求全球共同行動，廣泛利用太陽能。二、世界太陽能利用現(xiàn)狀和趨勢開發(fā)利用太陽能已經(jīng)成為國際社會的一大主題和共同行動，成為各國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。目前，太陽