太阳能技术原理
太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大
核能而产生的,来自太阳的
辐射能量。
人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自
太阳。植物通过
光合作用释放氧气、吸收二氧化碳,并把太阳能转变成
化学能在植物体内贮存下来。
煤炭、
石油、
天然气等
化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的
地质年代演变形成的一次能源。地球本身蕴藏的能量通常指与地球内部的热能有关的能源和与
原子核反应有关的能源。
与原子核反应有关的能源正是
核能。原子核的结构发生变化时能释放出大量的能量,称为
原子核能,简称核能,俗称原子能。它则来自于地壳中储存的
铀、
钚等发生裂变反应时的
核裂变能资源,以及海洋中
贮藏的
氘、
氚、
锂等发生聚变反应时的
核聚变能资源。这些物质在发生原子核反应时释放出能量。目前核能最大的用途是
发电。此外,还可以用作其它类型的动力源、热源等。
太阳能是
太阳内部连续不断的
核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均
太阳辐射强度为1,369w/㎡。地球
赤道周长为
40,076千米,从而可计算出,地球获得的能量可达173,000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡,相当于有102,000TW 的能量。
尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总
辐射能量的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤,每秒照射到地球的能量则为1.465×10^14焦。地球上的
风能、
水能、
海洋温差能、
波浪能和
生物质能都是来源于太阳;即使是地球上的
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,所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则限于
太阳辐射能的光热、光电和
光化学的直接转换。
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