往往消耗之后可以得到补充，不产生或者极少产生污染物，不对环境造成极大的伤害。核能则是能 量密度大，不产生巨量的污染物，不产生加重全球变暖的二氧化碳，不对环境造成极大的伤害。相 信随着地球资源的短缺，以及科学家在积极寻找提高利用可再生能源效率的新科技和新方法，可再 生能源将发挥越来越大的作用。 2典型“清洁”能源的技术介绍 2.1太阳能 长期以来，人们就一直在努力研究利用太阳能。我们地球所接受到的太阳能，只占太阳表面发 出的全部能量的二十亿分之一左右，这些能晕相当于全球所需总能量的3万~4万倍。太阳能和石油、 煤炭等矿物燃料不同，不会导致温室效应和全球性气候变化，也不会造成环境污染。 2.1.1光热技术 它是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。热水器是太阳能热 利用中商业化程度最高、应用最普遍的技术。国际上，太阳能热水器产品经历了闷硒式、平板式、全 玻璃真空管式的发展.目前热水器产品的发展方向仍注重提高集热器的效率，如将透明隔热材料应用 于集热器的盖板与吸热间的隔层，以减少热量损失。 目前使用最多的主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。真空管热水器比平板 集热器热效率更高，阳光穿过吸热管的第一层玻璃照到第二层玻璃的黑色吸热层上，将太阳光能的 热量吸收，由于两层玻璃之间是真空的，热量不能通过对流和传导向外传，只能传给玻璃管里面的 水，使玻璃管内的水加热，加热的水变轻沿着玻璃管受热面往上进入保温储水桶，桶内温度相对较 低的水沿着玻璃管背光面进入玻璃管补充，如此不断循环，使保温储水桶内的水不断加热，从而达 到热水的目的。聚焦集热器在阳光充足、光照强烈的专区用来做饭，效率较低。 2.1.2光电技术 未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式主要有两种：一种方式是：光一 热一电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工 质的蒸汽，然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光一热转换，后一过程为热一电转 换，成本较高，效率较低；另一种方式是：光一电转换。其基本原理是利用光生伏特效应将太阳辐 射能直接转换为电能，它的基本装置是太阳能电池，如光伏路灯、光伏电站、航天器供能等。 利用太阳光发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。它包括光伏发电、光 化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光 辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式，是当今太阳光发电的主流。目前世界上应用最广泛的太 阳电池是单晶体硅太阳电池、多晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等。对于同样的星际探索任务： 与化学能推进型发动机相比，光电技术下的发动机有效载荷质量比提高1.36~3.4倍，有显著的质量 节省。句 2.2风能 风能是利用风力机将风能转化为电能、热能、机械能等各种形式的能量，用于发电、提水、助 航、制冷和制热等。风能是一种自然，由于风的方向及大小都变幻不定，因此，其经济性和实用性 由风车的安装地点、方向、风速等多种因素综合决定。 风力发电是主要的开发利用方式。太阳光照射在地球的表面上，它使地表的温度升高，地表的空 气受热膨胀变轻而往上升。热空气上升后，低温的冷空气横向流入，这种空气的流动就产生了风。上 升的空气因逐渐冷却变重而下降，由于地表温度较高又会加热空气使之上升，这种对流也会形成风。 由此可见，风的能量是来自太阳的。太阳辐射出来的光和热是地球上风形成的源泉。风力发电的原理 说起来非常简单，最简单的风力发电机可由叶轮和发电机两部分构成。空气流动的动能作用在叶轮上， 将动能转换成机械能，从而推动叶轮旋转。如果将叶轮的转轴与发电机的转轴相连，就会带动发电机 发出电来。可往往消耗之后可以得到补充，不产生或者极少产生污染物，不对环境造成极大的伤害。核能则是能 量密度大，不产生巨量的污染物，不产生加重全球变暖的二氧化碳，不对环境造成极大的伤害。相 信随着地球资源的短缺，以及科学家在积极寻找提高利用可再生能源效率的新科技和新方法，可再 生能源将发挥越来越大的作用。 2 典型“清洁”能源的技术介绍 2.1 太阳能 长期以来，人们就一直在努力研究利用太阳能。我们地球所接受到的太阳能，只占太阳表面发 出的全部能量的二十亿分之一左右，这些能晕相当于全球所需总能量的3万～4万倍。太阳能和石油、 煤炭等矿物燃料不同，不会导致温室效应和全球性气候变化，也不会造成环境污染。 [3] 2.1.1 光热技术 它是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。热水器是太阳能热 利用中商业化程度最高、应用最普遍的技术。国际上,太阳能热水器产品经历了闷晒式、平板式、全 玻璃真空管式的发展.目前热水器产品的发展方向仍注重提高集热器的效率,如将透明隔热材料应用 于集热器的盖板与吸热间的隔层,以减少热量损失。 [5] 目前使用最多的主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。真空管热水器比平板 集热器热效率更高，阳光穿过吸热管的第一层玻璃照到第二层玻璃的黑色吸热层上，将太阳光能的 热量吸收，由于两层玻璃之间是真空的，热量不能通过对流和传导向外传，只能传给玻璃管里面的 水，使玻璃管内的水加热，加热的水变轻沿着玻璃管受热面往上进入保温储水桶，桶内温度相对较 低的水沿着玻璃管背光面进入玻璃管补充，如此不断循环，使保温储水桶内的水不断加热，从而达 到热水的目的。聚焦集热器在阳光充足、光照强烈的专区用来做饭，效率较低。 2.1.2 光电技术 未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式主要有两种：一种方式是：光— 热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工 质的蒸汽，然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换，后一过程为热—电转 换，成本较高，效率较低；另一种方式是：光—电转换。其基本原理是利用光生伏特效应将太阳辐 射能直接转换为电能，它的基本装置是太阳能电池，如光伏路灯、光伏电站、航天器供能等。 利用太阳光发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。它包括光伏发电、光 化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光 辐射能,并使之转变成电能的直接发电方式,是当今太阳光发电的主流。目前世界上应用最广泛的太 阳电池是单晶体硅太阳电池、多晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等。对于同样的星际探索任务: 与化学能推进型发动机相比,光电技术下的发动机有效载荷质量比提高1.36～3.4倍,有显著的质量 节省。 [6] 2.2 风能 风能是利用风力机将风能转化为电能、热能、机械能等各种形式的能量，用于发电、提水、助 航、制冷和制热等。风能是一种自然，由于风的方向及大小都变幻不定，因此，其经济性和实用性 由风车的安装地点、方向、风速等多种因素综合决定。 风力发电是主要的开发利用方式。太阳光照射在地球的表面上,它使地表的温度升高,地表的空 气受热膨胀变轻而往上升。热空气上升后,低温的冷空气横向流入,这种空气的流动就产生了风。上 升的空气因逐渐冷却变重而下降,由于地表温度较高又会加热空气使之上升,这种对流也会形成风。 由此可见,风的能量是来自太阳的。太阳辐射出来的光和热是地球上风形成的源泉。风力发电的原理 说起来非常简单,最简单的风力发电机可由叶轮和发电机两部分构成。空气流动的动能作用在叶轮上, 将动能转换成机械能,从而推动叶轮旋转。如果将叶轮的转轴与发电机的转轴相连,就会带动发电机 发出电来。 [7]