2008年12月12日 星期五

太陽能


在2005年,用來滿足全世界的電力消耗有:水力發電(816GW),生物質發電(264GW),風力發電廠(65GW),太陽能發電廠(100GW),及地熱發電(109GW).在現時的礦物燃料貯備當中,煤還夠我們用252年,油夠我們用32年,天然氣夠我們用72年.至於核能方面,鈾的貯備有 2.5YJ,即相當於806ZWh.但太陽會永遠跟我們同在.

太陽產生的能量向四方八面散發.當中只有二十億份之一以光及紅外線的形式到逹地球.到逹地球的太陽輻射有1366 W/m2 + 0.3%.但由於在大氣層當中被散射,吸收,及反射的原故,真正到逹地球表面的能量大概只有此數的一半.雖然在地球表面所吸收到的太陽能只有數百W/m2 .但既然我們每天都有一半的時間可以接收太陽光,只要我們能夠有效地擷取及利用太陽光帶來的能量,太陽對我們來說可算是取之不盡,用之不竭的能量來源.

可再生能源是指那些可再產生及不會被耗盡的原料.現今可再生能源的應用佔了人類的能源消耗約 29%.可再生能源的主要來源是太陽光.太陽能可以以下兩種形式為人們所應用:

一.是用Photovoltaic, PV電池板來發電.PV 發電的過程需要用太陽能電池來把陽光直接轉化為電.到逹地球表面的太陽能源大約有125~375W/m2,一個有15% 效能的photovoltaic電池板便能提供15~60W/m2 的電力.現時連接上供電網的太陽能 PV 發電裝置都集中在日本,德國及美國.直至 2005 為止,超過六十五萬個家庭的屋頂上都己裝置了太陽能 PV 發電板,把電力輸送到供電網.單單在 2005 年,累積輸出功率便由 1.8GW 增加至 2.9GW.

二.是用太陽熱能加熱其他東西 (Solar thermal application),例如用太陽能集中器 (Solar Concentrator)來發熱,及用太陽能爐來煮食等.自從 1990 年代,太陽熱能的市場一直都處於低迷.但最近以色列,西班牙及美國的商業計劃令到對太陽熱能的興趣,技術進化,及潛在投資復興起來.在 2006 年,新的項目正在於西班牙及美國建設當中.一些發展中的國家包括印度,埃及,密西哥及摩洛哥在多方的協助下也計劃了一些太陽能項目.

除了用之不竭之外,太陽能的另一好處是它不會對生態環境造成影響.太陽能在日間是加熱及照明的可持續方案.而能夠儲電的太陽能電池板讓我們能在晚間也能利用太陽能.

太陽能的利用佔全球總能源供應的 0.05% .至今 PV 發電只佔總供電量的 1% .這是由於太陽能是最昂貴的可再生能源.縱使如此,太陽能仍然是現今最佳之分散地區的能源供應方案.

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延伸閱讀 :

[2] T.V.Ramachandra, J.Rajeev Kumar, S.Vamsee Krishna, B.V.Shruthi, Solar energy decision support system, Inernational Journal of Sustainable Energy, 25/1, March 2006, pp33-51.

[4] Gang Liu, Mario Lucas, Lei Shen, Rural household energy consumption and its impacts on eco-environment in Tibet: taking Taktse county as an example, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 12 (2008), pp1890-1908.

[5] N. Khan, Z. Saleem, A. Wahid, Review of natural energy sources and global power needs, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 12 (2008), pp. 1959~1973.

[6] K. Bilen, O. Ozyurt, K. Bakirci, S. Karsli, S. Erdogan, M. Yilmaz, O. Comakli, Energy production, consumption and environmental pollution for sustainable development: A case study in Turkey, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 12 (2008), pp. 1529~1561.
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