文档介绍：
课题背景
由于现今高科技环境下,能源是促进经济发达和社会进步的原动力。从工业革命以来,人类所使用的主要能源为石化能源,然而其蕴藏量有限,大量使用造成全球环境生态和气候产生莫大的变化,同时大气中的温室气体浓度大幅提高,造成气温逐渐升高、海平面上升等温室效应的现象,威胁了我们生存的环境。因此在环保意识抬头的今日,积极开发低污染及低危险性能源乃为迫切的需要。
虽然在可预见的将来,煤炭,石油,天然气等矿物燃料仍将在世界能源结构中占有相当的比重,但是人们对核能及太阳能,风能,地热能,水力能,生物能等可持续能源资源的利用日益重视,在整个能源消耗中所占的比例正在显著的提高。据统计,20世纪90年代,全球煤炭和石油的发电量每年增长1%,而太阳能发电每年增长达20%,风力发电的年增长率更是高达26%。预计在未来,可持续能源将与矿物燃料相抗衡,从而结束矿物燃料一统天下的局面。
相对日益枯竭的化石能源来说,太阳能似乎是未来社会能源的希望所在。
我国太阳能资源
我国幅员广大,有着十分丰富的太阳能资源。我国的国土跨度从南到北、自西至东,距离都在5000km以上,总面积达960×10 km2,占世界总面积的7%,居世界第三位。据估算,我国陆地表面每年接收的太阳辐射能约为50×10kJ,全国各地太阳年辐射总量达335~837KJ/cm2A,中值为586KJ/cm2A。从全国太阳年辐射总量的分布来看,西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大,那里平均海拔高度在4000m以上,大气层薄而清洁,透明度好,纬度低,日照时间长。例如,被人们称为“日光城”的拉萨市,1961年至1970年的平均值,,相对日照为68%,,,,太阳总辐射为816KJ/cm2A,比全国其它省区和同纬度的地区都高。全国以四川和贵州两省的太阳年辐射总量最小,其中尤以四川盆地为最,那里雨多、雾多,晴天较少。例如素有
“雾都”之称的成都市,, 相对日照为26%,,,。其它地区的太阳年辐射总量居中。所以充分开发利用太阳能对于我国的发展有着重要的现实意义和战略意义。
太阳能的优点
太阳能作为一种新能源,它与常规能源相比有三大优点:
(1)它是人类可以利用的最丰富的能源,据估计,在过去漫长的11亿年中,太阳消耗了它本身能量的2%,可以说是取之不尽,用之不竭。
(2)在地球上,无论何处都有太阳能,可以就地开发利用,不存在运输问题,尤其对交通不发达的农村,海岛和边远地区更具有利用的价值。
(3)太阳能是一种清洁无污染的能源,在开发利用时,不会产生废渣,废水,废气,不会影响生态平衡。
太阳能跟踪系统的研究意义
长期以来,世界能源主要依靠石油和煤炭等矿物燃料,而这些矿物作为一次性不可再生资源,储量有限,而且燃烧时产生大量的二氧化碳,造成地球气温升高,生态环境恶化。据国际能源机构预测,人类正面临矿物燃料枯竭的严重威胁。这种全球性的能源危机,迫使各国政府投入大量的人力和财力,研究和开发新能源,如太阳能等。
能源危机,环境保护成为当今世界关注的热点问题。据联合国环境规划署资料,目前矿物燃料提供了世界商业能源的95%,且其使用在世界范围内以每10年20%的速度增长。这些燃料的燃烧构成改变气候的温室气体的最大排放源,按照可持续发展的目标模式,决不能单靠消耗矿物原料来维持日益增长的能源需求。因此越来越多的国家都在致力于对可再生能源的深度开发和广泛利用。其中具有独特优势的太阳能开发前景广阔。日本经济企划厅和三泽公司合作研究认为,到2030年,世界电力生产的一半将依靠太阳能。
基于当今世界能源问题和环境保护问题已成为全球的一个“人类面临的最大威胁”的严重问题,本课题的目的是为了更充分的利用太阳能、提高太阳能的利用率,而进行太阳追踪系统的开发研究,这对我们面临的能源问题有重大的意义。同时太阳能又是一种无污染的清洁能源,加强太阳能的开发,对节约能源、保护环境也有重大的意义。
太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。作为能源消耗大国,如何提高对太阳能利用率是解决能源危机的可行方法之一。设计一个对太阳实现全天候跟踪系统,是提高太阳能利用率根本方法。
科技以人为本,是为人类服务的,本人设计的太阳能全天候跟踪系统充分的体现了该特点,体现出人类与环境的和平相处,解决能源危机,造福于人类和社