由于對能源需求的不斷增長，常規能源短缺将成為一個不可回避的問題，因此，開發新型可再生能源顯得尤其重要，然而太陽能又是最為理想的可再生能源，具有輻射功率大、無污染、取之不盡用之不竭等諸多特點，使得太陽能利用技術的研究成為了可再生能源的焦點。

1 太陽能熱利用的發展現狀

由于我國距離赤道較近，60%的地表能接受太陽能的輻射。據估計年輻射量超過60萬焦耳／c㎡，每年地表吸收的太陽能相當于17萬億t标準煤的能量。因此，太陽能熱利用技術成為可再生能源技術領域商業化程度最高、推廣應用最普遍的技術之一。

太陽能熱利用領域極其廣闊，太陽能熱水器是應用最廣泛的一種。随着新農村的建設，太陽能熱水器市場得到充分拓展，太陽能熱水器以其環保、經濟和能原可再生性越來越受到城區和邊遠地區的青睐。除了太陽能熱水器産品外，還有很多應用方面，如太陽能發電、太陽能養殖、太陽房、太陽竈等，同時新的利用技術還在不斷湧現。

2太陽能熱利用研究方向

2．1太陽能與建築完美統一

據估計我國建築能耗占總能耗的30％左右，然而太陽能是永耗不完的，因此專家預測太陽能與建築結台将成為未來建築節能的主要措施。

目前，國内的現狀是太陽能産品(主要是太陽能熱水器)開發設計不考慮與建築結合，企業按産品的功用、性能等要求去開發、安裝。安裝在樓頂上的太陽能熱水器顯得雜亂無章，嚴重地影響了建築美觀，市容市貌。為了改變現狀，将太陽熱水器作為建築的一個功能性構件來考慮，進行産品的結構設計。同時根據産品的具體特點做出針對性設計方案，科學地做出相應的安裝接口預留、管路布置預留或預埋。

2．2太陽能空調及采暖

随着國民消費水平的提高，空調産品已走進千家萬戶。空調能耗在民用能耗中占有相當大的比重，在夏季，民用電力供應已出現巨大的缺口。當前，各國都在加緊進行太陽能空調技術的研究，利用太陽能驅動空調系統對節約常規能源，保護自然環境都具有十分重要的意義。

當前，太陽能空調制冷和采暖的主要研發方向在提高太陽能制冷系統的可靠性和降低單位成本，提高實用性和性能價格比，并關注太陽能系統與建築的同步設計、同步工程施工和建築的節能，低耗能的建築會使太陽能空調制冷和采暖的努力變得更有意義。

2．3太陽能熱發電

随着我國各種動力設備電氣化後，電力供應已成為我國經濟發展的最大障礙。傳統的發電和電力傳輸都會影響環境。在能原短缺問題、能源安全問題、環境問題日趨嚴重的形勢下，與化百燃料和核燃料發電相比，可再生能原發電技術為許多環境和社會問題提供了一種相對安全的解決方法。因此，中國迫切需要安全、清潔的可再生能源電力。

太陽能熱發電作為一種清潔、安全、可靠的發電方式，成為可供選擇的、很有競争力的發電技術之一。太陽能熱發電技術是通過集熱裝置将太陽輻射能轉化為足夠溫度的熱能，再通過常規的熱機或其他發電技術将其轉換成電能。世界現有的太陽能熱發電系統大緻有三類：碟式系統，槽式線聚焦系統和塔式系統。

與傳統能源相比，太陽能發電具有明顯的環境優勢，可減少CO₂的排放并且在其運行期間沒有固體垃圾産生。利用目前已有的太陽能熱發電技術，僅僅我國西部約7萬k㎡的面積地域就可以産生滿足全國當前一年的電能消費。我國日益增長的大規模電力需求，使研究、開發可廉價提供大規模電力的千MW級太陽能電站成為中國電力工業的重要發展方向之一。

2．4太陽能沼氣

我國是一個農業大國，農家沼氣使用具有廣闊的發展空間，随着沼氣池型不斷更新，太陽能沼氣成為繼太陽竈之後又一潔淨能源的重要來原。利用太陽能為沼氣池供熱的技術，可解決中國大部分地區冬天沼氣池産生沼氣困難或産氣量低的問題，維持冬天農民正常的生活用氣。

中國科學院電工研究所和皇明公司聯合開發的太陽能沼氣池供熱系統，由太陽能系統和玻璃鋼沼氣罐兩部分組成，采用保盟材料在罐體外設保溫層，通過太陽能集熱器集熱産生的熱水經過換熱器維持沼氣池發酵溫度。使得正常産沼氣。

随着常規能源價格的提高，太陽能沼氣技術越來越顯示出其優越性。因此，發展太陽能沼氣事業是持續發展農村經濟、實現農業現代化的一項措施。

2.5太陽房

太陽房是利用太陽輻射能量來代替部分常規能源，使室内達到一定環境溫度的一種建築物。太陽房分為主動式和被動式兩類。1938年世界上第一幢主動式太陽房由美國麻省理工學院建成。它是一種能夠控制的采暖方式，用集熱器、貯熱裝置、管道、風機、水泵等設備“主動”收集、儲存和輸配太陽能。由于它具有利用太陽熱能和節約能源的優點，從它誕生的那天開始就十分引人注意。被動式太陽房最早是在法國發展起來的。它主要依靠建築方位、建築空間的合理布置和建築結構及建築材料的熱工性能，使房屋盡可能多地吸收和儲存熱量。如果所獲得的太陽能達到了建築物采暖、空調所需能量的一半以上，就達到了被動式太陽房的要求。

2.6太陽竈

太陽竈是利用太陽輻射能，通過聚光、傳熱、儲熱等方式獲取熱量，進行炊事烹饪食物的一種裝置．太陽竈常用的榘熱方法有兩種，一種是采用熱箱裝置，另一種是采用聚光裝置。故太陽竈也有兩種型式：箱式竈和聚光竈。

2.6.1箱式太陽竈

箱式太陽竈的工作原理是：當陽光透過玻璃進入保溫箱體後，遇到黑色的吸收體，光即轉變為熱。在物理學上，熱的輻射也是一種物質運動的形式，主要為紅外輻射，其波長較長，恰好玻璃能阻止長波的通過，安裝雙層玻璃，紅外輻射就更難透過。同時，箱體四周和底部均有保溫隔熱材料，也不讓熱輻射外逸。這種太陽竈的箱内最高溫度取決于保溫材料的優劣．通常采用棉花保溫，可達120℃-150℃左右，基本可以滿足炊事要求。

2.6.2聚光式太陽竈

聚光式太陽竈是将較大面積的陽光聚焦到鍋底，使溫度上升到較高的程度，以滿足炊事要求。

2.7太陽能制氫

太陽能是最理想的可再生能源，具有廉價、資源豐富、清潔、無污染的優點，利用太陽能制氫是能源利用的最理想的方式之一。太陽能制氫的方法主要有：直接熱分解法、熱化學循環法、光催化法以及光電化學分解法。直接熱分解法需要2500K以上的溫度，設備要求高，價格昂貴．光催化及光電化學分解法雖然結構簡單，耗能低，但目前轉化效率還較低，仍處于研究階段。熱化學循環法主要是利用化學材料的特性，在一定的溫度下分解水或碳氫類化合物而獲得氫氣的方法，該方法優點是氫氣轉化效率較高，能耗較低，成為當前研究的熱點之一。

3太陽能熱利用中心問題

3．1跟蹤聚焦技術

太陽能是一種低密度、間歇性、空間分布不斷變化的能源，因此太陽能熱利用需要對太陽能進行收集，目前廣泛應用的太陽熱水器，屬于太能的低溫熱利用，無法提供工業應用上的高溫熱水及蒸汽等。為了使太陽能集熱器更有效地吸收太陽輻射能和獲得高溫熱能，集熱器須采用聚焦、跟蹤等技術。使用太陽跟蹤系統，可以使太陽光始終垂直照射在接收面，接收到的太陽輻射将大大增加。目前，已有多種太陽跟蹤裝置，但大多造價高、結構複雜，而未能廣泛應用。結構簡單、成本低、跟蹤過程不必人工幹預，而且在天氣變化比較複雜的情況下，系統也能正常工作的太陽能跟蹤系統是未來研究的重點。使用太陽能聚焦裝置可以增加單位面積的太陽輻射強度，節省吸熱材料，提高熱利用效率．太陽能聚焦技術是未來中高溫太陽能利用研究的重要方向。

3．2輻射吸收材料

輻射吸收材料是太陽能熱利用中的關鍵材料，它決定着産品對太陽能的熱利用效率。當前太陽能熱利用的多數研究成果僅限于低溫應用，因此，研究人員開始把目光轉向太陽能中高溫利用的研究，通過聚焦裝置，使太陽能熱利用溫度達到200℃以上，甚至上千度。這使得光學性能穩定、受氣候影響小、制備工藝簡單、對環境無污染、成本低廉、能适合中高溫度使用的新型太陽選擇性吸收塗層成為當今太陽能熱利用研究的重要目标和發展方向。

3．3傳熱技術

提高産品的傳熱效率是發展太陽能熱利用技術的關鍵。太陽輻射能轉換成熱能利用的能量傳遞過程。

輻射吸收材料将太陽輻射能吸收後轉換成熱能并通過傳熱載體傳遞給被加熱體，因此，輻射材料、傳熱載體的選擇對太陽熱利用效率具有重要的影響。所以尋求性能更加優越的高溫吸熱、傳熱載體成為太陽能熱發電研究的重要内容和方向。

4總結

在能源的使用上，太陽能是一種無污染、取之不盡用之不竭的綠色能源，推廣太陽能技術，不僅能緩解能源危機，而且對環境保護有着非常重要的意義。如改善植被、減少水土流失、降低溫室效應對地球溫度的影響、降低環境污染等。随着太陽能技術發展越來越完善，推廣形勢越來越好，大部分的太陽能企業都推出了針對市場的相應計劃和産品。随着農村經濟的發展及基礎設施的完善，太陽能在農村的應用環境得到很大改善，使太陽能技術在農村大規模推廣成為可能。随着能源供應的緊張，政府也意識到發展太陽能等可再生能源的重要性，相應的政策法規相繼出台，對太陽能行業的規範及健康發展提供了有利保障。(來源：百度文庫）

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!