太陽能

太陽能即地球接收自太陽之輻射能,直接或間接地提供地球上絕大部份之能源。地球與大氣圈不斷地自太陽獲得輻射量,數量實在大的難以想像。因此只要將抵達地表的太陽能轉換成可用的能量,則可滿足全球能源需求。

  但是太陽能也有它的缺點。首先,它是「稀薄的」 (diluted)能源,需要廣闊面積才能收集到足夠人類使用的能量。其次,太陽能是「間歇性的」能源,無法連續不斷地供應,例如陽光僅出現在白天,而且時常受到雲層掩蔽,因此太陽能必須加以儲存,以供夜晚或多雲日使用,故有時需要其他輔助之能源設備配合使用。太陽輻射能穿越大氣層,因受到吸收、散射及反射等作用,故能直接抵達地表之太陽輻射能僅存三分之一,又其中70﹪是照射在海洋上,於是僅剩下約1.5×1017仟瓦小時,此仍是一個大數目,可惜由於受到科技、經濟和社會等因素限制,只有其中一小部份被人類所利用。

  太陽能的優點,是可以在地球的所有地方得到,而且實用性高、用途多。現代的太陽能系統,在每天日照時間相當短的國家,也可以經濟有效地提供大量電能。太陽能的科技,應用甚廣。例如太陽能的計算機、手錶,在市面上很普遍。另外,利用太陽能來驅動的熱水器和太陽屋,在外國亦可見到不少。而太陽能的交通工具,包括飛機、汽車,在一些科技較先進的國家亦有研究發展,例如美國、日本都已有出現。 

關於太陽

一、組成太陽的物質:

   太陽由氣體構成,直徑約140萬公里,是地球的100倍,是由氫氣和氦氣所構成。太陽輻射能可維持大約100億年,目前以燃燒了五十億年,所以太陽能再發光五十億年。

二、太陽的結構:

   太陽主要可分為四個部分:

       dia_pink.gif核  心又稱中心核,溫度最高,大約1600萬度。

    dia_pink.gif輻射層又稱光球層,傳送中心核的能量到外層,此層溫度較低的部份叫太陽黑子,會

                 干擾地球上的電子通訊活動。

       dia_pink.gif對流層又稱色球層,屬於光球層外的一層氣體。

    dia_pink.gif日  冕在日全蝕時肉眼可見的光環。

三、地球受太陽的影響範圍:

    太陽的溫度由中心核燃燒向外遞減,表面上的溫度約攝氏6000度。地球上所有的能源都直

   接或間接來自太陽,太陽的光和熱就是太陽能,太陽的能量溫暖了地球與生物,也造成了風力

  (太陽照射地面,使地面溫度上升。熱空氣開始產生移動,熱空氣上升,冷空氣遞補而產生風)

   和水循環,例如:水力(蒸發、潮汐、波浪)。古代太陽能照射的生物遺骸則形成了化石燃料

  (石油、煤)。

四、使用太陽能發電的優點:

      dia_pink.gif減少二氧化碳排放,緩和溫室效應及酸雨。

      dia_pink.gif減少環境污染。

       太陽能是乾淨、取之不盡的能源。而且安全性高、裝設器材十分有彈性,發電來源成本低

       且無污染和噪音,不需處理發電後的廢料。

五、太陽能不易廣泛使用的原因:

      dia_pink.gif太陽能分布範圍太廣,很難完全加以利用。

      dia_pink.gif夜晚無法利用。

      dia_pink.gif天氣不佳時,也無法使用。

      dia_pink.gif風大的地方會減弱熱能。

      dia_pink.gif尚未有將太陽能有效率變成電能的技術。

      dia_pink.gif太陽能的發電設備成本偏高。

六、太陽能目前的運用:

      太陽能發電方式有二:

   dia_pink.gif利用太陽能板收集太陽熱源,直接或間接將水加熱後產生水蒸氣,再利用水蒸氣推動渦輪

       機發電。

    發電利用:太陽能行動電話充電器、太陽能路燈、太陽能烹調器太陽能溫水游泳池、太陽

                 能空調系統、太陽能熱水系統、太陽能農產品乾燥系統。

      dia_pink.gif讓陽光照射太陽能電池(矽電池),產生電能。

    電池利用:人造衛星供電系統、無人看守的氣象站、太空船、太空梭等設備。一般生活用

                 品有電子手錶、電子計算機、時鐘、排風扇、燈、玩具、充電器、攜帶式電源