时间：2023-05-29 17:44:51
论文导读：全省尚未有可行的紫外线辐射强度预报方法。做好紫外线强度预报是中国气象局规定的基本业务之一。本文通过对南昌市气象观测站多年的太阳辐射通量和云量的历史气候资料进行统计分析。
关键词：太阳辐射，云量，历史资料，紫外线辐射强度，预报
1 引言
太阳紫外线辐射对人体的影响较大，尤其是盛夏季节，灼烈的阳光常使人皮肤、眼睛等器官受损，做好紫外线强度预报是中国气象局规定的基本业务之一。2003年，江西省气象局在全省11个设区市建立了紫外线强度自动监测站，并实时上网服务。论文大全，太阳辐射。。但是，到目前为止，全省尚未有可行的紫外线辐射强度预报方法，许多气象台站都是根据当天的实况来估算第二天的紫外线辐射强度，这样，难免夹杂许多主观因素，也常常令预报人员“头疼”。本文通过对南昌市气象观测站多年的太阳辐射通量和云量的历史气候资料进行统计分析，得出了比较适合南昌市的紫外线强度统计预报方法。
众所周知，到达地面的紫外线辐射量是地面太阳总辐射量中的一部分，与太阳总辐射量的变化有着密切的关系。而到达地面的太阳总辐射量(或者说,到达地面的太阳辐射中的紫外线辐射量)是当地纬度、地方时间、海拔高度、地面反射率、大气中的气溶胶粒子浓度、空气污染程度、以及云量、云状等因子的函数, 其中，云(云量和云状)对太阳辐射的减弱影响作用是很大的，云对太阳辐射的透过随不同的云状、云量有着很大的差别。论文大全，太阳辐射。。常规情况下，在一固定的无云地点，太阳辐射强度在每年的同一天都是相同的，且其逐日变化很小，因此，在不考虑空气污染、地面反射率以及云状的情况下，云量是影响和改变太阳辐射强度的主要因素。但由于目前对云量的观测只有低云量、总云量，因此，本文着重考虑低云量和总云量与太阳总辐射的关系，继而得出低云量、总云量与紫外线辐射强度的关系。
2 资料分析与预报方法的建立
应用南昌市气象观测站1961年1月1日~2000年12月31日共40年的太阳辐射资料和云量（低云量和总云量）资料作为统计分析的资料， 2002年6月1日~2003年5月31日的太阳辐射资料和云量（低云量和总云量）资料以及紫外线辐射强度观测资料作为对比资料，建立南昌市的紫外线辐射强度预报方法。
2.1 南昌市太阳总辐射特点分析
新型发电式太阳能热水器，在不改变热水器原有性能的基础上，利用余热发电，使热水器不再单一的只是提供热水，还可解决居民照明、看电视等生活用电问题，从而一器两用，即实惠方便，又增加了卖点。
新型太阳能热水器发电装置属于静态发电，没有滑动部件，没有磨损，没有多余的能量损耗，最大限度的利用了免费的太阳能资源，发电量大，使用寿命长，不分季节和黑、白、雨、雪等天气，只要有热水就能全天候24小时发电，是国家大力倡导的最新节能环保产品。
传统太阳能热水器生产工艺复杂，设备投资巨大，导致产品价格居高不下，严重限制了它的使用群体，我公司自主研制的先进模压成型技术完全取代了以往的金属板制作工艺，不使用剪板机、折弯机、剪园机、内筒压筋机、电焊机、冲床等大型设备，投资几千元即可生产，生产过程中不需要动力电源，只用少量220V生活用电(低耗)，无废水废气排放(低碳)，属真正的绿色环保项目，利用该技术生产太阳能热水器投资小、成本低、回报高、工艺简单、易、好操作，经我公司专业培训，无需经验，即使没有文化的家庭成员1－3天也可会独立操作，环境要求不严，只需20－30平方普通民房即可家庭办厂，由于新型高分子保温材料太阳能保温桶使用先进的有机和无机原料经科合成的轻质钢塑材料制作，既降低了成本，又永不生锈，确保使用寿命长达20－30年，生产太阳能热水器的原材料是不受任何限制的普通化工原料，全国各地县级城市均可买到。
山东的赵小义习技术后回家投资兴办了一个新型发电式太阳能热水器厂，由于产品新颖，市场供不应求，赵小义每月的收入都在2万元以上，好的时候竟然突破4万元大关。
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合作方式
一、县市级：技术服务费：6800元
技术服务：习新型高分子保温材料太阳能保温HID外壳制作技术；习新型高分子保温材料太阳能保温桶生产制作技术；习新型高效多功能发电式太阳能光伏发电应用技术；习新型高效多功能发电式太阳能温差发电应用技术。免费提供：办厂资质、授权证书、专利证书、技术资料、生产设备一套等。享受权利：县市级区域保护政策，长期出厂价供应设备和配套配件，技术升级免费享有。
二、地区级：技术服务费：12800元
技术服务：习新型高分子保温材料太阳能保温HID外壳制作技术；习新型高分子保温材料太阳能保温桶生产制作技术；习新型高效多功能发电式太阳能光伏发电应用技术；习新型高效多功能发电式太阳能温差发电应用技术。免费提供：办厂资质、授权证书、专利证书、技术资料、生产设备二套等。享受权利：地区级区域保护政策，长期出厂价供应设备和配套配件，技术升级免费享有。
三、省级服务费根据省市人口面积及经济水平面议。国外技术转让面议
河北省馆陶县晟宇新能源科技有限公司
地址：河北省邯郸市馆陶县工业区88号
Email：2866687＠
公司网址：省略
【关键词】太阳能电池；化工公司；进军市场
中图分类号：TM9文献标识码：A文章编号：1006-0278(2012)02-037-01一、国内外太阳能电池材料现状
硅为光伏( PV) 太阳能电池使用的关键材料。除了光伏太阳能电池，太阳能板所需要的密封剂和其他材料的需求也在不断增长。这对于化工公司来说是个重要的商机。目前，世界上制造上述的硅和其他材料的主要生产商有杜邦公司、道康宁公司等国外生产商，还有部分国内供应商。曾有人做过此方面调查，结果显示，在以后的一段时间里，上述材料将会出现供应短缺的状况。这对于太阳能板市场的发展将带来影响。所以，化工公司可以争取做这方面的供应商，不仅能够为太阳能新能源发展作出贡献，也能为自身带来行的商机，以适应社会经济的不断发展。
二、国外化工生产商产力争太阳能电池材料的市场
（一）道康宁公司
道康宁公司为目前使用的光伏材料的生产商之一,位于美国的密西根州的 Hemlock 半导体公司正是其合资企业，也是全球最主要的多晶硅生产厂商, 除了多晶硅，道康宁还投资生产了很多与太阳能相关的其他材料，他旗下的太阳能集团推出了一款密封剂与两款封装剂，它们在太阳能光伏（PV）电池的应用中已经得到试用和验证。
（二）杜邦公司
除了道康宁公司，杜邦公司也同样是行业之秀。杜邦公司出售用于硅基光伏电池的化学材料已经有了30左右的历史。为了公司在太阳能发电产业的发展，杜邦公司在8年前组建了专门的公司。该公司的业务已经涉及了光伏生产中的8种材料。他们供应的产品有导电糊剂、底板材料还有用于耐候与电子模块保护所用的特种膜。在这一行业中，杜邦公司作为全球材料的领先供应商，杜邦公司一直致力于科学研究为人类对可再生能源的有效利用提供方便。同时，对光伏材料的投资与研究开发，也有利于巩固其在太阳能电池材料市场的低位，确保公司在该行业激烈竞争中的先进地位。
（三）瓦克化学公司
2009年的7月，瓦克化学公司开发了一种新型的封装材料，这种封装材料也是供太阳能电池模块使用的。这种材料是以有机硅做基础的具有弹性的塑料薄膜，其最大特点是热塑性，可以在加热的情况下改变形状，使得加工效率提高。据了解，该材料是一种柔韧性好、透明度高的电气绝缘性薄膜，也是有机硅与其他有机物的共聚物。因为它的热塑性，所以无需硬化和化学反应，这对于贴膜来说，也就意味缩短了工作周期，不仅降低了生产成本，在节约时间的同时还确保了每个模块的质量相同。瓦克公司称将坚定的发展与太阳能光伏产业相关的产品研发生产，为人类的新能源发展计划提供帮助。
三、我国国内的太阳能行业发展现状
（一）国内太阳能电池材料发展存在的问题
由于国外市场的刺激和“十二五”规划中提出新能源将是资本流通的重点方向。中国太阳能电池厂家也渐渐发展起来，在发展过程中也同样遇到了一些问题。1、硅的原材料问题 2、 市场问题，我国生产的太阳能电池产品目前为止都是以外销为主。3、技术进步问题，尽管产量的不断提升，但是技术还是依赖于进口设备。
（二）国内生产太阳能电池材料的化工企业代表
无锡尚德是是我国首家通过国际权威认证的光伏生产企业。是我国在该行业的领袖企业，在经过几年跨越式迅猛发展后，其技术水平和产品质量水准已经达到了世界的领先地位。，并在2005年末，挤进了同行业世界前五强。成为了目前全球的四大太阳能电池生产基地。
（三）国内最新动态
近日，位于上海的太阳能电池研究与发展中心和广东省的奔郎新材料股份有限公司就共同开展“太阳能硅晶体材料精密加工工具、加工技术、加工装备的研究与开发”签订了合作协议。广东奔朗公司是目前国内有一定影响力的硬质材料加工设备制造的研发单位，此次双方达成合作，将在发挥各自所长的基础上，致力于研究硅晶体材料加工工具、技术、设备等方面的发展，帮助推动该行业的设备材料的国产化，加快国内太阳能电池材料及组件加工工厂的技术进步，节约进口设备的成本，以达到最好的经济发展和技术进步。
四、结语
随着新能源概念的推出，太阳能技术的日益成熟，太阳能电池的需求量与日俱增。面对这一情况，化工公司应该将太阳能电池材料的投资列入发展计划。只有抓住这一机遇，才能适应全球化工公司的发展环境。也同样，为我国乃至全球人类的新能源使用提供方便。
参考文献：
[1]钱伯章.太阳能电池材料——化工公司发展的新商机[J].化工新型材料, 2007(11).
[2]节能减排[J].精细与专用化学品,2009(13).
关键词：太阳总辐射；时空分布；太阳能总储量；广西
中图分类号 P422.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）24-34-03
Abstract：Base on the observational global solar radiation and sunshine data from solar radiation stations and weather stations in Guangxi， monthly and annual global solar radiation of every stations in Guangxi was calculated. The characteristics of solar energy resource spatical-temporal distributions were analyzed. The solar energy reserves were estimated. The utilization of solar energy resources were suggested according to the abundance respectively. The results showed that the annual global solar radiation of every stations in Guangxi was from 3 682.2MJ・m-2 to 5 642.8MJ・m-2. The distribution of the global solar radiation was more abundant in the south than in the north， and more abundant in the plains than in the hill and mountain areas. The maximum global solar radiation was concentrated in summer. The average annual global solar radiation decreased， which was the strongest in 1960s and secondary strongest in 2000s. The solar energy reserves of Guangxi were 1.03×1015MJ. The south of Guangxi （≤22. 5°N） was the rich resource region of the best utilization region in Guangxi.
Key words：Global solar radiation；Spatical-temporal chatacteristics；Solar energy reserves； Guangxi
太阳能是一种绿色无污染的清洁能源，随着化石能源等一次性能源的供应日趋紧张，太阳能的开发利用已成为可再生能源开发的热点之一。广西地区能源对外依存度达70%以上，煤炭、石油、天然气等主要依赖区外供应，已面临着严峻的能源消费制约和环境约束等问题。开发利用太阳能资源，可以有效改善广西能源结构，促进经济社会的可持续发展。为了切实掌握广西太阳能资源的分布状况，本研究依据《太阳能资源评估方法》（QX/T 89-2008）[1]，利用1961-2010年广西太阳辐射资料和日照资料，计算分析广西各地的太阳总辐射量及其时空分布特征，估算广西太阳能资源总储量，并且根据广西各地太阳能资源丰富程度提出了开发利用的对策建议，为广西太阳能资源的开发利用提供科学依据[2]。
1 资料与方法
1.1 资料 广西共有90个国家地面气象站，其中有太阳辐射观测的有南宁、桂林、北海3个站。本文选用广西3个辐射站自建站至2010年的太阳辐射资料，其中南宁、桂林为1961-2010年，北海站为1993-2010年；以及1961-2010年广西90个气象站的日照时数、日照百分率等资料。
1.2 方法 太阳总辐射气候学计算公式为：
式中：n为年太阳总辐射分级总数；W为太阳能资源总储量；[Pi]为第i分区的平均年太阳总辐射量；[Si]为第i分区的面积，其计算方法为：将各站点的年太阳总辐射量进行网格化，然后计算第i分区网格数与总网格数的比值，该比值即为第i分区占广西国土面积的比例，再乘以国土面积，得到第i分区的面积。
2 参数计算
根据南宁、桂林1961-2010年和北海1993-2010年历年各月的太阳总辐射和日照百分率，采用最小二乘法计算得到3个辐射站各月的经验系数a、b值（表1）。可见，3个辐射代表站各月平均相对误差为：南宁6.9%，桂林9.4%，北海4.6%，除桂林1～4月、南宁2月相对误差在10%～11%外，其余的都在10%以下。总体上看，代表站各月均在误差允许范围之内，表明方程拟合精度较高。
对于无辐射观测的其余站点，利用站点分区方法[3]，以桂林、南宁、北海3个辐射站为中心，将广西其余各气象站按相关系数最大法归入相应的4个辐射站片区。根据各站点经验系数分区结果，24°N以北有42个站归入桂林，中南大部分地区的36个站归入南宁，南部沿海地区有12个站归入北海。根据分区结果选用相应的经验系数a、b值与当地的天文辐射建立各站点的太阳总辐射方程，计算广西全区各地的太阳总辐射值。
3 结果与分析
3.1 太阳总辐射空间特征分析 广西年平均太阳总辐射为4 395.45MJ・m-2，全区各地年太阳总辐射为
3 682.2～5 642.8MJ・m-2。广西各地年太阳总辐射空间分布特征为：南部多、北部少，盆地平原较多、丘陵山区较少。22.5°N以南的地区包括梧州、玉林两市南部，钦州、北海2市，右江河谷及宁明、横县在4 700MJ・m-2以上，其中北海、合浦、涠洲岛及上思等地超过5 000MJ・m-2，最多的涠洲岛为5 642.8MJ・m-2。24°N以北的地区桂林、河池两市大部、柳州市北部在4 100MJ・m-2以下，其中桂北靠近湘、黔2省的边缘各县及金秀低于3 800MJ・m-2，最低的金秀为3 682.2MJ・m-2。广西中部22.5°N～24°N大部分地区在4 100～4 700MJ・m-2（见图1）。
3.2 太阳总辐射月际变化特征 由图2可见，广西太阳总辐射量从3月开始至7月呈现逐月上升趋势，7月太阳总辐射达到全年的峰值，大部分地区为450～600MJ・m-2；从8月开始各地的太阳总辐射量逐月下降，2月份降至最低值，为太阳总辐射量最少的月份，大部地区为170～250MJ・m-2，各地月太阳总辐射的变幅一般在300MJ・m-2左右。从季节上看，太阳总辐射在夏季最高，秋季、春季次之，冬季最低。
3.3 太阳总辐射年际变化特征 由图3可见，1961-2010年广西太阳总辐射年际变化较明显，广西全区平均及南宁、桂林代表站均呈减少趋势（趋势系数均通过0.05显著性检验），全区平均每10a的减幅为43.84MJ・m-2，南宁、桂林每10a的减幅分别为37.93MJ・m-2和61.80MJ・m-2；1995-2010年北海代表站（该站1993年、1994年观测不连续）的太阳总辐射呈增加趋势（趋势系数通过0.05显著性检验）。广西全区和南宁、桂林代表站的大值期都出现在20世纪60年代，低值期全区和南宁出现在20世纪90年代前后，桂林则出现在20世纪80年代，随后逐渐升高，在21世纪00年代达到次大值。
4 太阳能利用对策建议
广西总面积23.67万km2，太阳能总储量为1.03×1015MJ，具有较好开发价值的区域（≥4 100MJ・m-2）太阳能资源总储量为7.0×1014MJ，太阳能资源具备一定的开发利用价值。
资源最丰富的区域（≥4 700MJ・m-2）主要位于广西南部地区（22.5°N以南），包括广西沿海的钦州、防城港、北海和南宁、崇左、梧州、玉林南部及右江河谷地区，是广西太阳能利用的最佳区域。因此，建议充分利用这一带的太阳能资源，在大、中城市及农村加大利用热水器的安装；加快建设太阳能光伏发电站，试行太阳能光伏发电系统的安装；加大光电的开发利用，建议城市、农村及偏远地区增设太阳能路灯，把太阳能的利用深入到人们日常生活的各个方面。
资源较丰富区域（4 100～4 700MJ・m-2）覆盖了广西中部（22.5°N～24°N），主要包括贵港、百色、崇左、南宁、来宾等市的大部地区，太阳能资源具有一定的开发利用空间。建议开展节能设施工程替代能源技术创新工程，积极发展太阳能与建筑一体化工程，努力打造零能耗房屋，普及太阳能热水器等设备的使用。
资源一般的区域（≤4 100MJ・m-2）主要位于桂林、河池2市大部、柳州市北部（24°N以北），这一区域冬季气温较低，建议建立太阳能暖圈和阳光塑料大棚、温室，有利于寒冷冬季开展畜牧养殖和农作物生长。
5 结论
（1）广西年平均太阳总辐射为4 395.45MJ・m-2，各地为3 682.2～5 642.8MJ・m-2。广西年太阳总辐射的空间分布呈南部多、北部少，盆地平原多、丘陵山区少的地点：梧州、玉林2市南部，钦州、北海2市，右江河谷及宁明、横县在4 700MJ・m-2以上，其中北海、合浦、涠洲岛及上思等地超过5 000MJ・m-2；桂林、河池2市大部、柳州市北部在4 100MJ・m-2以下。
（2）广西太阳总辐射夏季最高，秋季、春季次之，冬季最低，其中7月份最大，大部地区为450～600MJ・m-2，2月份最低，为170～250MJ・m-2；1961-2010年呈减少趋势，全区平均每10a的减幅为43.84MJ・m-2，其中最大值集中出现在20世纪60年代，低值出现在20世纪80～90年代，进入21世纪初期出现次大值。
（3）广西太阳能总储量为1.03×1015MJ，具有较好开发价值的区域（≥4 100MJ・m-2）总储量为7.0×1014MJ。资源最丰富的区域（≥4 700MJ・m-2）主要位于22.5°N以南的地区，是广西太阳能利用的最佳区域，建议太阳能的开发利用优先考虑在该区域发展。
参考文献
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[9]冯瑞萍，张智，姜娜娜，等.银川市太阳辐射气候变化特征分析[J].江西农业学报，2013，25（9）：111-114.
2004年，全世界对新的可再生能源的投资为300亿美元，2005年上升为380亿美元（不包括150~200亿美元的大型水力发电投资）。主要投资于太阳能光伏发电和风力发电，其中风力发电37%、太阳能光伏26%、太阳能热水器11%、小型水力发电11%、生物质发电和供暖7%、地热发电及供暖7%。
投资增长较大的国家有德国、中国、美国、西班牙、日本和印度。德国和中国各自从2004年的60亿美元增加到2005年的70亿美元，德国主要是投向风力发电和太阳能光伏发电，中国是投向小型水力发电和太阳能热水器。美国投资约35亿美元、西班牙和日本各20亿美元。（中国在大型水力发电方面的投资2005年增加了100亿美元，新装机容量为7吉瓦。若加上大型水力发电投资，中国应为170亿美元。）
在可再生能源的产能方面投资大幅增加的同时，太阳能光伏发电产业和生物燃料产业在新建生产厂和增加设备方面发展尤为迅速。2005年，全球太阳能光伏发电产业的投资为60亿美元，预计2006年将达到80~90亿美元。在生物燃料生产能力方面的投资超过了10亿美元，预计2006年会达到20亿美元。正在建造的生物燃料生产厂和已经宣布到2008年建成的生物燃料生产厂的价值，巴西超过30亿美元、美国超过25亿美元、法国超过15亿美元。
专项资金和其它投入也明显增加，使得发展中国家对可再生能源的开发补贴在2005年有了较快的增长。KFW（德国政府所属的发展银行）为发展中国家的可再生能源提供了1.37亿欧元（1.7亿美元）。世界银行从2004年以来为可再生能源提供了5.7亿美元（包括4.2亿美元大型水力发电投资）。全球环境基金从2004年起提供了1亿美元，大约一半给了世界银行项目。
4 可再生能源产业发展趋势
到2006年，全世界至少有85个市场价值超过4000万美元的生产销售可再生能源的上市公司，这类公司的总市值超过500亿美元。太阳能电力有限公司（中国）、Suzlon (印度)、REC (挪威)和 Q-cells (德国)等公司的市场总值都已超过50亿美元。
4.1 太阳能发电
太阳能光伏发电业领域的公司数量最多，是世界上增长最快的产业之一，也是可再生能源产业中利润最大的产业。发电量从2004年的1150兆瓦增加到2005年的1700兆瓦以上。日本是太阳能电池产量的领先者 (830兆瓦)， 其次是欧洲 470兆瓦、中国200兆瓦、美国150兆瓦。到2008年，太阳能光伏产业的总产量有可能达到2吉瓦。
欧洲的最大生产者Q-Cells， 2005年的产量翻了一倍多。日本最大的生产公司2005年产量明显增加：Sharp和Kyocera 分别增加30%以上， Sanyo 从第七位跃入第四位。中国的太阳能光伏电池产量从65兆瓦增加到200兆瓦，到年底生产能力将扩大到大约300兆瓦，电池组件的生产能力将达到400兆瓦。三家中国光伏生产厂商(南京中电光伏科技有限公司， 天威英利新能源有限公司-太阳能电池，太阳能电力有限公司)宣布，到2010年把光伏产量增加到1500兆瓦以上。
4.2 风力发电
风力发电业的几个大公司扩大了他们在国外的生产能力。丹麦的Vestas公司占全球市场份额的30%，在澳大利亚新建了一个风力发电厂，另一个在中国的风力发电厂计划在2007装机。德国的Nordex公司、西班牙的Gamesa 公司与Acciona公司、 印度的Suzlon公司和美国的GE 能源公司都将与中国合作建设新的风力发电厂。
中国国内的两个风力发电厂都已投产。中国最大的发电机生产厂之一哈尔滨机械电力公司，已经完成了对1.2兆瓦风轮的设计和测试，进入生产运营。其风轮设计和发电技术完全由中国自主设计，拥有全部的知识产权。
4.3 燃料乙醇与生物柴油
2005年底，美国有95家燃料乙醇生产厂，总生产能力达到164亿升。2006新建35个、扩建9个厂，新增生产能力80亿升。加拿大正在建造6个新的年生产能力7亿升的燃料乙醇厂。巴西已经有300多个厂在生产，2005年又批准了80个新的乙醇蒸馏厂，计划在2009年将甘蔗产量提高40%，主要用于生产燃料乙醇。
到2006年年中，欧盟的生物柴油生产能力超过了60亿升。美国有53家生产厂，生产能力为13亿升，正在建设中的44个厂，将会使生产能力翻一番。加拿大有2个生产厂，生产能力为1亿升。
5 全球可再生能源政策要览
5.1 可再生能源政策目标
2005~2006年，克罗地亚、约旦、尼日利亚、巴基斯坦等四个国家新制定了可再生能源发展目标，全球制定了政策目标的国家达到了49个。克罗地亚的目标是用可再生能源生产400兆瓦的电能；约旦到2020年可再生能源的用量达到15%；尼日利亚到2025年可再生能源发电量要达到7%；巴基斯坦到2030年可再生能源发电量达到5%，包括1100兆瓦风力发电的短期目标。
美国的佛蒙特州和伊利诺斯州也在2005年制定了政策目标。佛蒙特州要求到2012年用可再生能源产生的电量满足本州全部新增电力负荷的增长量。伊利诺斯州的目标是到2013年可再生能源发电量达到8%。美国和加拿大制定了可再生能源政策目标的州/省数量达到了31个。
许多国家对可再生能源开发利用的政策目标都进行了补充、修订和完善。法国宣布到2010年可再生能源的使用量将占一次能源使用量的7%，2015年达到10%。荷兰宣布到2020年可再生能源使用量占一次能源使用量的10%。西班牙的目标是把可再生能源使用量从2004年的6.9%增加到2010年的12.1%，并对每种技术都制定了具体的目标。泰国的目标是到2011年，可再生能源使用量达到8%。
中国的目标是到2020年可再生能源用量达到16%（包括大型水力发电），2005年的实际份额是7.5%。其中水力发电300吉瓦、风力发电30吉瓦、生物质发电30吉瓦、太阳能光伏发电1.8吉瓦和小量的太阳热能发电及地热发电。太阳能热水器达到3亿平方米，生物燃料增加到150亿升。
印度到2012年的短期目标是包括制糖业和其它以生物质为原料的产业全面采取合并发电，增加10%的电力。到2032年的长期目标是电力增加15%，生物燃料、合成燃料和氢达到油料消费的10%，在可能使用太阳能热水器的地方100%使用太阳能热水器（到2022年全部宾馆和医院使用太阳能热水器）。
5.2 促进电力发展的政策
美国对太阳能光伏发电免收30%的联邦税和风能生产税抵减法案的有效期延长到2007年底，除风力发电外，对其它可再生能源技术都延长了优惠政策。加利福尼亚州将太阳能光伏发电补贴计划延长到2011年，补贴32亿美元。到2017年的11年计划给住户、学校、商业和农场安装3吉瓦的太阳能光伏。内华达州把它的发电配额制政策延期2年，确定到2010年可再生电力达到20%的目标。康涅狄格州要求到2015年可再生能源发电达到10%。另外三个州也对太阳能光伏发电采用了新的投资补贴和税收优惠政策：康涅狄格州0.20~0.50美元/瓦、缅因州1~3美元/瓦、新墨西哥州是30%的税收优惠。
欧盟的几个国家都从推进可再生能源利用的角度修改补充了电力政策。捷克共和国采用了新的购电法，确定了所有可再生能源技术的税收政策。希腊降低了许可证的要求，制定了新的税收政策，增加了太阳热发电，并提供补贴和税收优惠政策。瑞典对家庭安装太阳能光电实行30%的税率优惠，并投资用生物燃料取代取暖用油。在为期3年的计划中将提供1亿瑞典克朗（1200万美元）的补贴在公共建筑物上安装太阳能光伏。爱尔兰用新的购电法代替原有的竞争性投标方式，并确定了新的税率。宣布在今后5年间，对可再生能源再增加2.65亿欧元（3.30亿美元）的补贴。意大利在2005年开始执行对太阳能光伏发电的新的国家购电政策。西班牙成为世界上第一个把在新的建筑物上安装太阳能光伏发电作为国策的国家。2006年初采用新建筑物代码，要求在新建和改装的建筑物（购物中心、办公大楼、仓库、宾馆和医院）安装太阳能光伏。
许多发展中国家也在实施旨在推广可再生能源使用的政策和计划。中国2005年通过了新的电力法，2006年初生效，作为推广可再生能源的法律；上海启动了在100，000个屋顶上安装太阳能光伏的计划。印度在2006年初宣布了新的国家税收政策，目的是推行可再生能源发电；Karnataka， Uttaranchal， 和 Uttar Pradesh邦等6个邦在2005年也采用了购电税收政策；Maharashtra邦也修订了在2003年制定的对风力发电的购电政策，还包括了生物质、甘蔗渣和小型水力发电。巴西对小水电、风力发电和生物质发电实行优惠价格。巴基斯坦对风力发电开发者确定9.5美分/千瓦时的税收补贴，取消了对风轮机的进口关税，旨在促进风力发电的发展。埃及正在开发风力发电。马达加斯加制定了新的水力发电计划。土耳其在2005年通过了新的可再生能源推广法。伊朗正在制定新的推广法。泰国对小水电生产者实行补贴政策。
5.3 太阳能热水器/供暖政策
美国对太阳能热水器减免30%的联邦税（有效期到2007年底）。加利福尼亚州采用指导性计划对太阳能热水器进行支持，缅因州对投资给予25%的补贴。
西班牙2006年3颁布了新的国家建筑物法典，规定了新建筑物和改造的建筑物中太阳能热水器和光电的最低量要求。按照气候带、消费量和燃料储备，太阳能热水器必须满足30%~70%热水能量的需要。
南非的开普敦、意大利的罗马要求用太阳能满足新建筑物30%~50%的能源。北非和中东国家如突尼斯、摩洛哥、埃及、约旦和叙利亚，正在制定太阳能热水器政策，建筑法规和/或推广计划。
5.4 生物燃料政策
目前全球至少有8个国家在国家一级、30个州和省在省一级颁布了混合生物燃料的法令。
美国2005年颁布了可再生燃料标准，要求燃料销售商每年提高混合生物燃料的比例，到2012年混合量达到280亿升（75亿加仑）。联邦政府把对混合生物燃料免收43美分/加仑（12美分/升）的政策延长到2008年。威斯康星州颁布法令，对政府的车辆混合使用生物燃料。华盛顿州现在的法令是混合B2（即2%的生物柴油）。加拿大萨斯喀彻温省颁布法令，在2005年混合7%的乙醇（E7），安大略省在2007年混合5%的乙醇（平均值）。
欧盟委员会把发展生物燃料作为能源战略的组成部分，提议将2015年的目标确定为生物燃料比例达到8%。法国的目标是到2008年达到5.75%(比欧盟的总体目标提前2年)、2010年达到7%、2015年达到15%。比利时的目标是到2010年达到5.75%。德国首次制定了混合生物燃料的法令，要求从2007年开始混合4.4%的生物柴油和2%的乙醇，到2010年，把生物柴油的混合量提高到5.75%。意大利的规定乙醇和生物柴油各混合1%。欧盟现有法国、德国、希腊、爱尔兰、意大利、西班牙、瑞典和英国等8个国家对生物燃料采取免税政策。
中国有4个省新提出要求在大城市混合使用生物燃料，使实行混合燃料的省份达到了9个。多米尼加共和国要求到2015年混合E15和B2。巴西从2005年开始混合B2，要求从2008年起完全普及，到2013年达到普及混合B5。马来西亚要求到2008年混合B5。泰国到2007年全国混合E10，同时还制定了到2011年混合B3的目标。
6 农村能源
传统和现代生物质的使用，仍然主导着农村能源的消费。农村电气化的政策和使用可再生能源的计划仍在进展之中。
中国在2005年完成了乡镇电气化规划，计划到2010年使1000个乡镇中大约130万农村人（约20万户）用上太阳能光伏电源、小水电和少量的风力发电。让10000个村庄350万个农村家庭用上电，包括总量为270兆瓦的小水力发电和太阳能光伏发电。到2015年所有农村都用上电。
印度在2005年给7个邦的250多个边远村庄装了电，计划2006年给3000多个村庄和700多个部落通电。农村使用的太阳能光伏发电已经增加到34万户照明、54万盏太阳能路灯和7，000光电水泵。还有600，000个太阳能灶在使用。最近提出到2032年对60万个村庄在煮饭、照明和动力方面扩大对可再生能源的使用，2012年起从1万个边远的未通电的村庄开始做起。小规模的农村生物质气化发电达到70兆瓦。
在巴西，“Luz para todos”计划已使全国250万个家庭中的50万户用上了电，其中有20万户使用了可再生能源电力。泰国农村的电气化项目是安装家庭太阳能系统，累积有39万户。在斯里兰卡，2005年有2万户装上了太阳能光电、900户用上了小水力发的离网电。在菲律宾，有200个家庭安装了28千瓦的村级太阳能光伏发电厂，有130个光电饮水器系统、120个电讯系统，平均功率为1千瓦。乌干达和肯尼亚继续在农村的教室和诊所实施太阳能照明计划。柬埔寨采用生物质气化的方式为第一个村庄供电，已经安装了7千瓦，另外批准了27千瓦，计划为 3000个村庄供电。
另有几个国家宣布起动使用可再生能源的农村电力发展新计划。波利维亚计划到2008年给2万个家庭装上太阳能系统，到2025年农村全部都能用上电。埃塞俄比亚的目标是在5年的时间内可再生能源用户比例从15%提高到50%。巴基斯坦批准了1900万美元的发展计划，打算在2006年使8000个村庄用上用可再生能源发的电。
中国、印度和尼泊尔的沼气用户数量仍在增加。2005年中国的家庭沼气用户达到了1700万，印度380万。尼泊尔对家庭用沼气池和太阳能饮水器提供75%的补贴。
2005年新增的家庭太阳能系统超过27万个，全球家庭用户总数达到240万户。其中中国新增用户12万、泰国新增9万多户，印度、斯里兰卡和孟加拉国都新增2万多户，其它国家有少量增加。
在发展中国家实施的农村家庭炉灶改造计划十分普遍。在波恩“2004年可再生能源”大会上，几个南美洲和非洲国家承诺提供煮饭用的现代新能源，如墨西哥到2015年提供100万个改进的灶，乌干达到2008年提供10000个改进的灶。最近几年，通过国际援助计划，乌干达、埃塞俄比亚、马拉维已经分别建了15万、6万和4万个灶。2005年创办的非洲能源部长论坛，承诺要让非洲50%的农村家庭用上新能源，使用传统的生物质获得做饭用的现代能源，如在10年内改造做饭用的灶。联合国的千年项目提出，要减少50%不能获得做饭用的新能源的人数，到2015年广泛改造现有的做饭用的炉灶。西非国家经济共同体承诺要为100%的农村人口提供做饭用的新能源。
【教学目标】
科学概念：
1、宇宙空间分布着大小不同的天体系统。
2、宇宙是运动变化的，膨胀的，组成宇宙的天体也是运动变化着的。
过程与方法：
1、对提供的资料或自己收集的资料进行研究，发现一些有效信息。
2、学习利用数据、文字、图表、模型来表述研究过程。
情感态度与价值观：
1、从人类探索宇宙的历程中，认识到科学是不断发展的。
2、意识到宇宙是运动变化着的。
【教学重点】初步认识宇宙的结构和运动，建立宇宙系统的概念。
【教学难点】学习利用数据、文字、图表、模型来表述研究过程。
【教学准备】
教师准备：有关宇宙的图片、照片、课件、录像资料、书籍等。
学生准备：课前收集有关宇宙的信息。
【教学过程】
一、膨胀的宇宙
1、情境导入：同学们，2003年我国载人航天飞船“神舟5号”的发射成功，让我们中国“千年飞天梦，今朝变成真”。现在，就让我们一起乘坐“神舟号”飞船到太空遨游，继续去探索宇宙。
(板书课题)
2、师:我们先来到地球家园的所在地——太阳系，回想一下，太阳系是怎样一个星系？
（太阳系是以太阳这颗恒星为中心的，由行星及其卫星、矮行星、小天体（包含小行星、流星、彗星）等组成的一个天体系统。）
3、提问：太阳系在宇宙中是唯一的吗？
4、学生思考回答。
（引导学生们认识：太阳虽然是太阳系里唯一发光的恒星，但是太阳系在宇宙中并不是唯一的。天空中的星星大多数也是和太阳一样发光发热的恒星，它们有的也会组成类似太阳系一样的天体系统，太阳系和众多的恒星一起组成的一个恒星集团，被人们称为银河系。）
5、（出示银河系俯视和侧视的图片）让我们看看银河系的模样吧！说说你们觉得银河系像什么？
（银河系俯视像一个巨大的漩涡，侧看像一个中心略鼓的大圆盘。）
6、阅读课本第61页资料，说说银河系中有多少颗恒星？银河系有多大？
（银河系大约由1000亿～2000亿颗恒星组成，直径有10万光年。）
7、太阳在银河系中的位置看得出来吗？光年是一个什么单位？1光年等于多少千米？算一算。
8、了解了银河系，你们有什么感受？
9、讲解：银河系还不是宇宙的全部，类似银河系一样的星系还有100亿个，人们把它们统称为河外星系。
10、讨论：我们已知的宇宙空间到底有多大呢？
（说明：现在人们用天文望远镜已观测到距我们120亿光年的宇宙空间深处，但仍没有看到宇宙的边缘，而且科学家发现宇宙正处于青年时期，还在长大，还在膨胀之中！教师简单介绍红移现象。）
二、充满活力的宇宙
1、师：组成宇宙的恒星究竟是怎样的呢？我们来了解一下它们。
2、组织学生观看相关的录像资料，并展示恒星一生中的几个重要阶段的图片和资料。
（恒星的一生：星云的气体和尘埃紧缩——原恒星——燃料消耗殆尽，膨胀变成巨星或超巨星——爆炸成超新星——变成黑洞或中子星；或者星云的气体和尘埃紧缩——原恒星——小型或中等恒星变成红巨星——燃料耗尽而缩小变成白矮星——能量耗尽变成黑矮星）
3、新星爆炸是怎么回事？你有没有收集到这方面的资料。
4、学生交流各自收集的资料。
5、小结：如同人体的细胞在新陈代谢一样，宇宙中每时每刻都有许多恒星诞生，同时也有许多恒星消亡。同时，恒星都在不停地高速运动，有些恒星自身在有节奏地膨胀和收缩，有的恒星在向外抛射物质……也正因为如此，我们的宇宙充满了活力。
三、人类对宇宙的探索
1、谈话：自古以来，人类就对宇宙充满了幻想，向往着飞向太空。我们看到的这些资料，正是人类不断地对宇宙进行探索的结果。
2、你知道我国人民在宇宙探索方面取得了哪些成就吗？
（1、我国是世界上公认的火箭发源地。2、我国的航天技术在世界上占有重要的地位。3、载人飞船“神舟”五号和“神舟”六号圆了中国人的飞天梦想。现在“嫦娥”一号探月卫星又发射成功，不久的将来，我国宇航员还将登月考察。）
3、你还知道在人类探索宇宙的历程中有哪些代表人物？他们分别有哪些贡献？
4、学生们谈自己的想法。
5、教师补充相关资料，并选择性的详细介绍。
6、小结：人类对宇宙的探索是探测工具不断改进的过程，体现着科学技术的进步；中国宇航事业的发展让我们感受到了一种民族的尊严和自豪感；我们更不会忘记，无数科学家和宇航员为实现人类遨游太空的伟大理想，体现出的前赴后继的献身精神；人类对宇宙的探索是没有止境的。
四、拓展延伸：
请同学们课后继续收集各种有关宇宙和人类探索宇宙方面的资料。
（1、引导学生利用书籍、网络、影视等各种方法收集；2、指导学生对资料进行分类整理，如天体资料、探索工具、航天故事等；3、引导学生通过黑板报、科技手抄报等形式进行展示交流。）
板书设计：
8、探索宇宙
一、宇宙空间的天体系统：太阳系——银河系——河外星系——宇宙
浙江昱辉成功上市以后，加快了国内硅片的融资步伐，2006年11月9日，CSI(阿特斯太阳能)登陆纳斯达克：12月20日，天合光能(Trina Solar)正式登陆纽交所，成功募集资金9800万美元：就在同一天，江苏林洋新能源在纳斯达克上市。短短一年时间，五家太阳能企业成功在海外上市。
海内外资本疯狂“押注”光伏产业。2006年5月，中电光伏获得1亿美元的融资；江西LDK于9月完成4000万美元的融资，而扬州顺大更是在11月份从高盛、英联那里获得1亿美元的融资；国内最大的硅片制造企业河北晶澳，也将在年底开始了海外的上市计划。一举打破国内海外私募融资的纪录。
2006年，中国光伏企业猛增到400家左右，太阳能电池产能将比2005年增长近10倍。目前有接近几十家的企业都宣称自己要上硅料冶炼项目，并且一上马便是3000吨以上，这股对硅料项目的投资热潮不亚于历史上的“大炼钢铁”时代。粗粗算算即将上马的几家企业生产的硅原料在2008年的产能将接近3万吨，这个“数字”代表什么意义？2005年全球硅原料的消耗量是3万吨，其中太阳能电池的消耗量是1，5万吨。这就意味着就以上述八家企业2008年的产能将是目前全球消耗量的2倍以上。
表面上如日中天的光伏发电产业，正在经历着一场严峻的考验。
冰火两重天
2006年11月9日CSI上市，开盘于16，65美元，其第一大股东、首席执行官瞿晓铧持股市值达到3亿美元、一举跃入中国富豪榜，而其背后的分列第二、三大股东的汇丰银行(HSBC)及集富亚洲(JAFCO)也获得不错的投资回报，在IPO当日卖出部分老股，已经基本收回全部投资，剩余的基本是利润。
然而好景不长，截至到2006年12月14日(无锡尚德纽约交易所上市交易一周年的日子)，CSI的股价达到10美元，下跌了接近40％的幅度。而在同一时期，无锡尚德(Suntech)同比上涨了20％以上；在AIM上市的浙江昱辉(ReneSola)，以每股90Gps(注：100Gps=1英镑)的价格上市以来，股价一直保持着稳步上升的趋势，但到了12月份，ReneSola的股价开始发飚，短短几天股价便飙升一倍以上，截至到12月14日，股价已接近500Gps，比上市时的价格上涨了5倍左右。
中国太阳能企业在海外遭遇“冰火两重天”。同为太阳能企业，为何遭遇海外投资者不同的“礼遇”?
首先定位不同。Suntech和CSI尽管同属于太阳能光伏产业链，但是两家公司专注的领域不同。Suntech专注于太阳能电池片的生产，而CSI专注于太阳能组件的生产。组件相对于电池片来说，因为技术门槛不高，竞争厂商比较多，所以利润率比较低。由此造成与Suntech的估值差异。而ReneSola的商业模式是与上下游客户结盟。上游结盟能够提供硅原料的企业，如中芯国际等，下游与地区电池片制造巨头结盟，比如说Suntech和Motech，从而获得自身在太阳能产业链十分有利的竞争地位。ReneSola自成立以来，销售收入和利润飞速增长，并且超出市场的预期，上市以来的股价一直保持稳定的上升态势。
另外，ReneS0la除了自身业绩高速成长之外，一个非常重要的原因是为即将上市的几家中国硅片企业营造良好的市场氛围。太阳能硅片企业常州天合12月底在纽约交易所上市，而其投资人和主承销商是美林证券，因此美林把ReneSola的目标价格定位为800Gps，以此提高天合的股价。与此同时，中国太阳能产业相关企业中电光伏、天威英利、Solarfun、河北晶澳、江西LDK也即将在2007年上半年完成海外上市。
大炼“硅料”
在过去三年中，中国光伏产业从无到有，保持着平均30％的增长速度，创造了无锡尚德、浙江昱辉、江苏CSI、常州天合等财富神化。中国太阳能产业飞速发展，不仅电池片、硅片在扩充产能，同时组件生产的竞争日益加剧。
以目前情况来看，中国多晶硅的自主供货存在着严重的缺口，95％以上依靠进口，原料牢牢把握在美、日、德等国手中。2005年中国光伏产业对多晶硅的需求量为2691吨，而2005年中国多晶硅的产量只有60吨，即使全部供应光伏产业，也仅占市场需求的2．6％，大量的缺口只能依赖进口。对国外原材料的依赖使中国失去了原材料市场的主动性。致使国外原材料厂商形成了限产和价格同盟。2003年至今，多晶硅市场售价暴涨近9倍，过去两年中，硅料的价格翻了将近一倍，全球多晶硅价格由2034年的20美元／公斤涨至近30O美元／公斤。
2006年，全球晶体硅原料短缺比例达到28％。受此影响，多家企业纷纷进军多晶硅。据不完全统计，目前有10多个省市、20多家企业在酝酿上马或申报多晶硅项目，公开数据显示，设计产能已经超过6万吨。现列举几家国内企业的扩产计划(见表一)。
中国目前有接近几十家的企业都宣称自己要上硅料冶炼项目，并且一上马便是3000吨以上，这股对硅料项目的投资热潮不亚于历史上的“大炼钢铁”时代。粗粗算算上述八家企业的硅原料在2008年的产能将接近3万吨，这个“数字”代表什么意义?2005年全球硅原料的消耗量是3万吨，其中太阳能电池的消耗量是1．5万吨。这就意味着就以上述八家企业2008年的产能将是目前全球消耗量的2倍以上。
然而“投钱容易，达产难”。高纯度的硅料冶炼是一个高技术门槛的行业。目前国际上生产多晶硅的一流技术只掌握在美、日、德这三个国家的七八家企业手中。国内目前生产多晶硅的技术主要是从俄罗斯引进，本身就需要进一步提高，这也是为什么洛阳中硅和新光硅业一直不能实现量产的主要原因。如此多家的企业同时上如此之多的硅料项目，如何跨越技术门槛还有待实践的检验。
对于多晶硅企业来说，更重要的是对时间的控制。如此多的企业在同一时间上马如此多的多晶硅项目。如何面临两年之后不确定的时间风险。
另外，中国光伏企业的产品95％以上出口国外，主要市场分布在南欧一带，其中德国是最大的买家。可以说，中国太阳能光伏市场几乎全靠千里之外的德国市场来支撑。然而事情正在发生变化。
2006年下半年开始，德国已逐渐由买方市场转变为卖方市场，光伏产品开始外流，汉堡港出现了大量压港现象。随着德国每年对可再生能源的补贴下降5％，只有6％的
投资收益使得德国市场的需求逐年下降。更为严重的是，德国正在酝酿对进口光伏产品实施相关限制政策。2000年施罗德担任德国总理后出台《可再生能源优先法》，政府的补贴激发了居民安装太阳能发电设备作为投资的积极性。虽然欧洲本土技术实力很强，但是从投产到满足市场还有一段时间，这就给了中国太阳能光伏行业巨大的成长空间。但这一梦幻时期似乎即将结束。2005年德国大选时，德国政府的“绿电”补贴机制遭到了现任总理默克尔的质疑。默克尔曾攻击施罗德政府的能源补贴政策最终受益的是国外光伏企业，并声称要出台修正案对德国进口光伏产品进行限制，预计2007年即可出台。
由于供需关系发生变化，从2006年第二季度开始，德国光伏产品价格首次下降。目前，国内规模较小的企业在德国市场已经出现亏损。
在跨越技术门槛的基础之上，谁先缩短项目的建设周期和生产到销售的时间，谁才有可能成为未来的赢家。
吞噬全球硅料
目前，国内太阳能光伏产业又迎来了一波汹涌的资本热潮，海内外资本疯狂“押注”光伏产业。其中不乏光伏产业的门外汉，国际资本更是推波助澜。2006年，中国光伏企业猛增到400家左右，涉足太阳能光伏产业的上市公司在短短三年内也将达到12家之多。这股投资热潮仍在继续，2006年中国大陆的太阳能电池产能将比2005年增长近10倍。
然而目前中国的光伏企业的主要生产方式是：进口多晶硅原料，经过硅片切割、太阳能电池片生产、把电池片组装成“太阳电池组件”，制成成品出口。在行业分工中，这些都是附加值低、能耗高的环节。
太阳能硅棒生产属于资本密集型，主要通过两种方式生产：一种是通过拉晶炉拉晶棒，然后通过切割机制作硅片；另一种是通过浇注机铸锭，然后再切割成硅片。从硅原料到硅片的生产，其技术门槛并不高。
以前主要依靠采购国外生产的设备，而目前国内已经能够生产替代国外的设备，投资成本大大降低(以单晶炉为例：国外设备大约每台70万美元，而国产设备仅10万美元)，对于国内的硅片企业来说，只要投资大量的设备便非常容易实现扩产。中国硅片企业快速扩张，加剧了全球硅料紧张。
根据公开资料和上市公司的信息，粗略统计国内几家主要硅棒企业的扩产计划(见表二)，上述八家企业的产能将达到1300MW，相对应的硅原料需求将达到1万吨以上。这就意味着在2007年，国内硅料企业未达产之前，上述几家硅棒企业将吞噬全球的硅料。
目前面临的现实是：快速扩大的硅棒企业等着大量的硅料下锅，而目前上马的硅料企业要等到2008至2009年才能达产。表面上如日中天的光伏发电产业，正在经历着一场严峻的考验。
谁在偷着“乐”
无论是硅片产能还是硅电池产能的扩张，必将带来硅原料的供给紧张。而控制着全世界硅原料市场的七大厂，必将享受中国产能扩张所带来的高额利润。
中国太阳能产业扩产迅猛，首先享受到扩产所带来的好处的公司必然是那些设备供应商。无论是硅料冶炼设备，还是单晶拉晶炉或者多晶浇注机，以及硅片切割机，这些设备无一不是控制在海外设备供应商手中。要知道每台设备均是以百万美元计价，中国产能的扩张将让这些海外设备商赚取几十亿美元的利润。即使中国设备供应商在技术上实现突破，也只能享受一点微薄利润。大部分的技术还是控制在这些海外几家设备供应商手中，海外设备供应商在中国扩产的过程中享受着高额的利润。
投资者都是逐利的，国际资本参与中国太阳能产业的投资，无非是想分享最后一块蛋糕。这些投资者只会投资太阳能光伏产业的前三名，不要奢望给每一个公司资金。中国的硅原料企业洛阳中硅、新光硅业等；硅片制造企业浙江昱辉、常州天合、河北晶龙、LDK、扬州顺大等；硅电池企业无锡尚德、天威英利、中电光伏等企业将会为其后的国际投资者赚取超额利润。当然，那些为这些企业提供服务的高盛、摩根、美林等投资银行将会在这些企业海外上市或者并购重组中赚取一大笔费用。
不要以为我们赚了最后一笔钱就很开心，真正开心的是那些发达国家，包括德国、日本和美国。他们将这些污染的行业全部外包出去，而中国是承接这些污染“外包”的主要生产国。我们正在以污染为代价而换取一点点微波利润，将来我们要为这些污染付出代价。
目前中国太阳能企业的分布主要含三大块：硅原料，核心企业是洛阳中硅和新光硅业；硅棒和硅片，核心企业是浙江昱辉、LDK、扬州顺大和常州天合；电池片，核心企业包括无锡尚德、天威英利和中电光伏。在未来的产业规划中，各家企业的规划各有侧重，商业模式各有不同(见表三)。
关键词:太阳能 发电方式 规模化
引言
人类社会已进入21世纪,在新千年开始之际,热门正面临着一系列重大的挑战,全球 经济 发展 ,人口迅速增加,需要提供更多的食物、住房和原料,因而对能源的需求量也不断增加。在过去20年中,全世界能源消耗量增加了40%,其中85%以上使用的是矿物燃料。这些矿物燃料燃烧时要产生大量温室气体,全球单是co2排放量每年就超过500亿吨,而且还在不断扩大。形成的酸雨造成土壤退化,危害动植物。全球气候变暖可能会产生灾难性后果,必须采取坚决措施,减少温室气体的排放。因此,治理环境污染,已成为当务之急。同时,矿物燃料的储藏量是有限的,按目前探明的储藏与开发速度的比例 计算 ,地球上可再开采的能源,石油为40年,天然气约为60年,煤炭为200年。如不采取有效措施,到本世纪中叶,人类必将面临矿物燃料枯竭的严重局面。
为了减少大气污染、保护人类生态环境、保证能源的长期稳定供应,必须实施可持续发展战略,逐步改变现有的能源结构,大力开发利用新能源。这已成为各国的共识。
在新能源中,公认技术含量最高、最有发展前途的是太阳能发电。下面就这两大类太阳能发电方式逐一介绍。
1. 太阳能发电的类型及其优点
太阳能发电可分为太阳能热发电和太阳能光发电两大类。
1.1 太阳能热发电
聚光式系统的集热部分由聚光器、跟踪定位器、吸收器构成,不同的技术常在此部分有所区别;传输部分由管道和介质构成,介质常是空气或水;储热部分用来保证发电的连续性,介质多为熔盐。聚光式系统可分为塔式太阳能热发电系统、槽式太阳能热发电系统以及碟式太阳能热发电系统。
1.1.1 塔式太阳能热发电系统
塔式太阳能热发电系统也称为集中式太阳能热发电系统。它利用定日镜将太阳光聚焦在中心吸热塔的吸热器上,在那里将聚焦的辐射能转变成热能,然后将热能传递给热力循环的工质,再驱动热机做功发电。
1.1.2 槽式太阳能热发电系统
槽式太阳能热发电系统是利用槽式抛物面反射镜聚光的太阳能热发电系统的简称。该聚光镜面从几何上看是将抛物线平移而形成的槽式抛物面,它将太阳光聚在一条线上,在这条焦线上安装有管状集热器,以吸收聚焦后的太阳辐射能,并常常将众多的槽式抛物面串并联成聚光集热器阵列。该系统中机热油回路和动力蒸汽回路分离开来,经过一系列换热器来交换热量。当太阳能供应不足时,利用一个辅助加热器将油回路中的导热油加热,从而实现系统的稳定连续运行。
1.1.3 碟式太阳能热发电系统
碟式太阳能热发电系统借助双轴跟踪,利用旋转抛物面反射镜,将入射的太阳辐射进行点聚集,聚光点的温度一般为500—1000℃,吸热器洗手这部分辐射能并将其转换成热能,加热工质以驱动热机(如燃气轮机、斯特林发动机或其他类型透平等),从而将热能转换成电能。该方式的优点是:转化效率最高;可模块化;可以混合发电。
除了上述几种聚光式太阳能热发电方式以外,太阳池发电、太阳能塔热气流发电等新领域的研究也有进展。
1.2 太阳能光发电
太阳能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,是的那股劲太阳光发电的主流。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。
1.2.1 单晶硅电池
单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的加工处理工艺基础上的。它的转换效率最高,技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为23%,而规模生产的单晶硅太阳能电池,其效率为15%。硅电池进展的重要原因之一是表面钝化技术的提高。此外,倒金字塔技术、双层减反射膜技术以及陷光理论的完善也是高晶硅电池发展的主要原因。
1.2.2 多晶硅电池
多晶硅电池与单晶硅比较,由于所使用的硅远比单晶硅少,其成本远低于单晶硅电池,具有独特的优势。但是由于它存在着晶粒界面和晶格错位的明显缺陷,造成多晶硅电池光电转换率一直无法突破20%的关口,低于单晶硅电池。薄膜太阳能电池
薄膜太阳能电池发电是另一种光伏发电方式。由于受到原材料、加工工艺和制造过程的制约,若要再大幅度地降低单晶硅太阳电池成本是非常困难的。作为单晶硅电池的替代产品,现在发展了薄膜太阳电池。目前薄膜电池主要有硅基薄膜太阳电池、化合物半导体薄膜电池、燃料敏化tio2太阳电池等。
太阳能光伏发电系统的主要优点是:可以有效利用建筑物屋顶和幕墙,无需占用土地资源;可原地发电,原地使用,减少电力输送的线路损耗;各种彩色光伏组件可取代和节约外饰材料(如玻璃幕墙等)在白天用电高峰期供电,从而舒缓高峰电力需求;配备蓄电池后,还能满足安全用电设施的不断电要求;太阳能发电板阵列直接吸收太阳能,降低墙面及屋顶的温升,减轻建筑空调负荷。
2. 太阳能发电面临的困难和解决措施
前面介绍了几种太阳能热发电技术,除碟式发电系统外,都属于大规模发电系统,只有做成几十到几百兆瓦级的发电站,成本才可能降下来。太阳能塔热气流发电和太阳池发电占地面积大,利用效率不高,仅仅在1%左右。因此太阳能塔热气流发电应放在土地广阔、人口稀少的沙漠地区使用;而太阳池发电应适合放在日照条件好、盐资源比较丰富的地区使用。总体来看,槽式发电系统技术上最为成熟,且其跟踪机构比较简单易于实现,总体成本最低。太阳能热发电系统要实现的是低成本的投资和技术上的高可靠性运行。这要求未来在技术上要进行新型集热材料的研究和开发,快速提高跟踪机构的技术并降低其实现成本。同时发电产业要努力实现规模化,建立大规模的并网系统,既节约成本,又保证系统平稳安全运行。
对于光伏发电来说,总体来看,该产业尚处于起步阶段,主要是由于太阳能发电初期投资大,控制成本高,而太阳能转化效率比较低,且容易受天气等多种因素影响。根据目前光伏发电发展状况和其技术难点,未来的光伏发电研究需要重视以下几个方面:一是加快太阳能原材料晶体硅生产技术的研究和新型替代材料的开发,降低材料成本并提高其转化效率;二是提高系统控制技术,如达到光伏电池阵列的最优化排列组合、实现太阳光最大功率跟踪等;三是研究光伏发电的并网技术,减少光伏电能对电网的冲击;四是研究光伏发电与其他可再生能源发电技术的结合应用,保证供电持续性。
3. 我国太阳能发电的优势和难点
发展太阳能发电的需求主要来自满足 农村 和边远地区的生产与生活用电和21世纪中持续发展我国电力事业两个方面。在太阳能发电上我国具有得天独厚的有利条件:
(1)丰富的太阳能资源。我国总面积2/3以上的地区年平均日照时数在2000h以上,年平均日辐射量在4000mj/m2以上,要优于欧洲和日本,与美国相近。如此丰富的太阳能资源可以节省太阳能电池的用量,有利于太阳能发电在较低成本下加以推广。
(2)我国太阳能电池的生产能力超过日本、美国和欧洲,居世界第一位,2007年我国太阳能电池的产量约为1180兆瓦。2007年在全球太阳能生产 企业 16强中,我国占据了6席。
(3)逆变技术是太阳能发电的关键技术之一,由于在大功率开关器件开发和逆变技术的应用等方面,我国已取得长足进步,生产出适用于光伏并网、高效率、高可靠性、低污染、低成本的逆变器成为可能。
但为了太阳能发电产业的快速 发展 ,必须解决以下几个问题:
(1)我国生产太阳能电池的原材料主要依靠进口,而绝大多数太阳能电池和切片用于出口,这种不利于产业发展的加 工业 局面必须尽快扭转。
(2)太阳能发电的成本在每千瓦小时3元以上,远远高于目前居民电网用店家的每千瓦小时0.5元。这也是发展太阳能发电的不利一面。
(3)目前,太阳能电池的光电转换效率比较低,比如小尺寸(1 cm2)多晶硅太阳能电池的光电转换效率为19.8%,而大尺寸(1000 cm2)多晶硅太阳能电池的光电转换效率为12%,为了降低太阳能发电的成本必须提高太阳能电池的光电转换效率。
(4)我国的太阳能发电产业起步于独立型太阳能发电设备(10kw以下),主要用于解决太阳能资源丰富而又无电的边远地区的居民用电。而更大容量(mw级)的并网型太阳能发电设备的投产是降低成本的途径之一。
(5)截止到2005年,我国的风力发电总装机容量为1500mw左右,是太阳能发电总装机容量的20倍,到2020年规划总装机容量为30000mw,也是规划太阳能发电总装机容量的15倍。但两者特点各异。夏季日照足风速低,冬季日照弱风速强;同样白天日照强时风小,夜晚无光照时风大。太阳能发电与风力发电并网是提高电能质量和降低成本的另一途径。
4. 结束语
太阳能发电对于我国 农村 与边远地区发展的重要性已经深入人心,取得了显著成绩。在近期内,应用的重点仍应是解决农村及边远地区的供电。太阳能发电对于我国电力发展的重要作用也已开始被认识,独立光伏站已开始示范运行,今后有关工作应继续加强,给予更大的支持。而且经过十多年的持续努力,我国已建立了太阳能发电的研究发展,设备制造与应用的良好基础,制定了至2010年的发展规划。积极开拓市场,光电市场的增长比预期的快。与此同时,加强国际交流合作也是十分重要的。
我国太阳能发电的前景将会十分光明!
参考 文献 :
[1] 鲁华永、袁越、陈志飞等,太阳能发电技术探讨[j]. 江苏电机工程, 2008, 2( 1).
太阳电池(solar cell)是利用光生伏特效应将太阳光的能量直接转换为电能的固态电子器件，在太阳电池的光一能量转换过程中，不需经过其他中间能量形式，只是排出热量成为废热。
最早的光生伏特器件是硒光电池，由于转换效率太低，不可能用来发电，仅能用作光检测元件。1954年，具有6％转换效率的单晶硅太阳电池问世，从此有了实用的可能性，太阳电池之名也由此而来。用作太阳电池的材料有硅(Si)、GaAs、InP、CdS等，其中硅储量最为丰富、价格也最便宜，故迄今为止一直用作最主要材料。上世纪70年代初期，硅太阳电池开发曾有几项重大突破，使最高转换效率达到了19.1％。
硅太阳电池具有很长的寿命和很高的功率，重量比。早期硅太阳电池主要用作航天器的电源，在地面上主要用于航标灯、无人中继站电源、太阳能水泵、电子表和计算器等，后来才逐渐发展到太阳电池发电站和家庭供电。
太阳电池作为无污染能源和矿物燃料的一种替代品而日益受到人们重视，特别在上世纪80年代，世界对全球气候变暖的严重问题达成共识。1988年后联合国组成了专门有关气候变化的组织，目的是限制温室气体排放，稳定大气中的CO，浓度，以防止气候的危险变化，并鼓励太阳电池发电站多多投入实用。
2005年2月京都议定书(美国未参加)生效，对地球环境、能源问题再次给与了极大关注，要求各国普遍减少CO2排放量，进一步促进了太阳光、风力等自然能源的开发利用。日本、欧洲、美国都在积极推广太阳电池，欧洲近年措施得力，发展更为迅速。
日本政府通过补助金制度大力推进太阳电池的使用，1994年后获得顺利发展，到2003年，在太阳光发电系统的应用方面，日本一直处于世界领先地位。2004年日本的专门机构又拟订了“2030年前太阳光发电发展路线图”，加紧扩大利用太阳能发电，目标是到2030年能占家庭用电的一半，相当于占全部电力的10％。
此外，德国、意大利、西班牙等欧洲国家也都通过政府收购政策(价格是一般电费的3倍)以发展太阳电池发电的应用，美国布什总统在去年1月的国情资文中说，为减少对中东石油的依赖，决定实施大力投资太阳电池发电为主的取代能源政策。加州在2007年后的10年间累计引入太阳电池发电的容量将达3000MW。
市场
世界太阳电池自上世纪80年代末逐渐发展起来，近年，太阳电池应用开始发飚，迅速成长。据日本统计(图1)，2003年世界太阳电池以发电量计，比上年激增34％，达750MW，其中日本居首，独占49％，欧洲其次，占27％，美国和其他地区各占12％，2004年世界太阳电池生产量又猛升57％，达1180MW，首次突破1GW。又据日本三洋电机公司预测，世界太阳电池市场未来几年还将保持年均26％的增长速度前进，2010年可望达4GW。世界正进入太阳能时代。 随着新材料的开发和价格的下降，有公司乐观预测，2010年世界太阳电池市场可达5-7GW，到2020年这段时间还将加速发展，2010-16年间可突破100GW，2020年可望达到300～500GW/年(图3)。
当然，除了太阳电池之外，还有其他新能源发电方式，包括风力发电、废弃物发电等，但太阳电池发电将愈来愈占重要的地位。日本政府调查，2010年在各种新能源发电中太阳电池不过占9％，待到2030年将成长到占51％，其时废弃物发电占9.5％，风力发电占6.8％。
材料
当前，太阳电池的制造原料主要是硅，包括单晶硅和多明硅占90％以上。结晶硅(单晶硅、多晶硅和HIT-Hetrojunctien with IntrisicThin-layer薄膜非晶硅和单晶硅组成的太阳电池)太阳电池变换效率一般，价格适中，主要用于地面发电；非晶硅太阳电池效率低，成本也低，主要用于消费电子(如计算器)；砷化镍太阳电池效率高，成本也高，主要为太空应用。
由于太阳电池事业近年发展之快出乎意料，因此硅材料特别是今后一二年会感到十分紧迫。如果按制造lW太阳电池需要10g硅的话，那么2005年1.7GW的太阳电池市场需要1.7万吨的硅。实际上，当年世界共生产硅3.1万吨，用于太阳电池的为1.3万吨，其余的硅供集成电路等半导体生产使用，缺口甚大。为此，各生产厂商包括Hemlock、Tokuyama、Wacker等公司都将扩大生产，预计2008年世界硅供应量达5.5万吨，2010年可望达到7.2万吨，或可得到一定程度的缓解。
除了原料不足之外，面临的另一个大问题是价格。这一问题将随着新材料的开发使用而逐渐得到解决。据日本业界的调研，眼下的发电成本是每度47日元(约合40美分，1美元=116日元)，2010年有望降低到一般家用电费的水平，即23日元／度，2020年将进一步降到与业务用电费相等，14日元／度，2030年再降到与火力发电同样的成本水平7日元／度，近30年降低7倍，在新材料突破应用，原材料问题解决之后，世界太阳电池市场将扩大到现有市场的10倍、100倍。
正在兴起并最有前途的新材料当属薄膜。薄膜太阳电池主要有非晶硅太阳电池、CIS(顺式)化合物和有机化合物等(图4)。非晶硅又包括H膜硅和微晶硅，近年实用化迅速，故称明日之星。因为硅的光吸收层只要2～3μm，所以使用原料只及结晶硅的百分之一，从而可大大节省原料。日本不少厂商，包括从事结晶硅太阳电池的Sharp等都将投入开发生产。薄膜太阳电池普及的关键是价格性能比，它的变换效率必须再提高1.2倍，才能达到多晶硅太阳电池16％的效率。当然，价格也需下降。随着问题的解决，薄膜太阳电池的生产量将从现在占太阳电池总产量的5％，两三年内即可达二三成。薄膜太阳电池将首先面向工厂、学校、办公大楼等的发电应用。薄膜太阳电池的硅薄膜具有轻、薄、可弯曲等特性，可以和屋顶钢板做到一起去。另一种预计是2010年世界太阳电池总生产量为3Gw，而薄膜太阳电池为600～1000MW。
化合物薄膜太阳电池有CdTe和CIS两类，日本主要从事CIS的开发，昭和壳牌石油公司和本田工业公司共同发表声明，2007年开始可投入量产。CIS太阳电池面临的课题是大面积高效模块的制作。此外，CIS太阳电池的原料In有枯竭之虑，未来大量生产时须考虑替代用品。
有机太阳电池一般有湿式色敏太阳电池和固体有机薄膜太阳电池两类。色敏太阳电池由于电解液要蒸发而导致性能降低，厂商正积极开发，固体或凝固体电解液，含有Ru的有机太 阳电池变换效率已超过10％。固体有机薄膜太阳电池和硅太阳电池相同，采用Pn结，近年变换效率提高很快。有机材料异常丰富，无古竭之虑，制造成本便宜，且易挠性化，今后势将快速发展。
厂商
日本Sharp公司年产太阳电池324MW，到2004年的5年中一直是世界上稳坐龙头老大，它的产量大于全欧，比北美大约一倍。第二大公司是日本Kyocera公司，年产105MW，第三还是日本公司一三菱电机公司，年产75MW。随后依次是德国Q-Cell、日本三洋、美国Shell Solar、西班牙Isofoton、德国RWE Schott Solar、年产34MW的澳大利亚BP Solar。年产20MW的太阳电池公司2004年已达到15家，比上年增加了5家。
Sharp公司投资3.4亿美元在奈良县葛城市建立葛城工厂，使其2005年产量增加到500MW，2006年又投资5.9亿美元，将进一步提高生产能力，以保持其世界同业顶尖公司的地位。三菱电机的生产能力，2006年扩大到了230MW。三洋电机制订了“下一代HIT太阳电池”大计划，计划投资3.36亿美元，2010年达到600MW的年产能力，进入世界顶级公司之列。京陶公司的八日市工厂，年产240MW，并在捷克建造了面向欧洲的太阳电池工厂，在全球实施四级生产体制。
薄膜硅太阳电池最大生产公司是位于日本大阪的卡内卡公司，到2007年春投资约4.2亿美元，生产能力已达50MW，明年计划扩大到70MW，并向100MW挺进；Sharp现生产15MW，将迅速增加到100MW；三菱重工业年产40MW，今后将逐渐提高到80MW，120MW；富士电机系统公司年产15MW，2009年可达30MW，并将扩大到100MW。采用化合物薄膜生产太阳电池的公司有昭和壳牌石油公司，年产20MW；本田公司年产27.5MW。采用球形硅生产电池的公司有富基珀雷阿姆公司，年产12MW，2010年计划达120MW。
太阳电池生产采用新材料，为业界还来新的机遇，会有不少新公司参加进来，促进太阳电池加快发展。主要硅原料供应公司有Hemlock、托库雅玛、沃克等；电极材料供应有杜邦、Ferro等公司。进入新材料使用期，旭硝子公司将供应玻璃基板；帝人杜邦薄膜公司供应柔性基材。
新闻集锦
瑞萨科技公司宣布，该公司已经交付超过10亿颗带有片上闪存的微控制器(闪存MCU)。
Spansion宣布获得了三星电子有限公司颁发的2006年度最佳供应商奖，Spansion是唯一获选的NOR闪存供应商。
Altera公司宣布，2006年销售达到12.9亿美元，比2005年的11.2亿美元增长14％。
关键词：建筑设计；降低能耗；建筑节能；清洁能源；太阳能；绿色环保
Abstract: The construction industry is a high consumption of resources and energy, environmental pollution, heavy industry, with the continuous improvement of human environmental protection and energy saving consciousness, green building has gradually become a hot. In the background of the national advocate energy-saving and environmental protection, energy saving and environmental protection has become the future development trend of architectural design. In recent years, with the development of the national economy, people’s living standards improve, continue to improve the housing conditions, housing residents have renovation, decoration should consider not only beautiful and comfortable, but also in regard to the design of personality at the same time, the design and application of environmental protection and energy saving oriented indoor facilities.
Key words: architectural design; energy consumption; energy saving; clean energy; solar; green environmental protection
中图分类号：TU2 文献标识码：文章编号:
前言
绿色建筑设计的重要任务是确保使用者的健康，要保证室内空气质量、热环境、噪音和电磁场辐射等因素对人的影响。设计中尽可能地采用低毒或无毒材料，如墙和吊顶使用无毒或低毒性涂料，建材无甲醛或Voc含量最少，采用陶瓷、硬木等硬装修地面等;选择材料、建筑系统和机械系统时尽量减少木制品、地毯、涂料、密封膏、织物等潜在的对健康不利的污染物，合理组织自然通风，设置进风口和必需的出风口，引风入室。改善室内热环境，包括温度、湿度、辐射温度和气流等，提高人体舒适性。提高水质量，有条件的可以选用直饮水。合理进行自然采光，即满足人类健康的需要，又满足视觉美学的需要，同时达到节能的效果。通过改进细部设计和建造方法，以及采用吸声材料来提高建筑的隔音效果。
1、建筑设计中如何最大限度降低能耗
1.1减少建筑材料生产运输过程中的能耗
在建筑设计过程中，不仅要注重使用过程中的节能，还应考虑蕴含在建筑材料本身中的能源消耗量。在满足建筑的使用功能和结构安全的前提下，应尽可能地选用生产能耗低的建筑材料，以及钢材、铝材这些回收利用率较高的建筑材料，实现建筑的可持续。为减少运输过程中的能耗和污染，应尽可能的选用地方性的材料。
1.2减少建筑使用过程中的能耗
在建筑建成后使用过程中会消耗大量的能耗，所以应重点从建筑本身来做好节能设计，可通过建筑体形设计达到节能效果，如平面布局、平面形状、进深、体形系数、表面面积系数、长宽比和朝向等因素，都与建筑的节能效果有很大关系。合理设计建筑的墙体、门窗、屋顶、热缓冲区及有效遮阳，提高护结构的保温隔热性能，也对建筑节能有着重大意义。
2、建筑设计中合理利用资源
2.1清洁能源的利用
太阳能是一种资源丰富的清洁能源，在建筑中可将强太阳能的利用，如设计并建造太阳能光电屋顶、太阳能电力墙和太阳能光电玻璃，将太阳能转化为建筑本身需要的电能和热能。此外，风能也是一种开发利用较为方更的一种清洁能源，除了建筑的自然通风外，还可以安装风力发电和风力致热设备，将风能转化为建筑内可直接使用的能源。
2.2太阳能被充分利用的必然性
现代工业革命开创了现代文明，然而它都是建立在大规模开采和使用化石燃料的基础上的。“石油是工业的血液，煤是工业的粮食”是这一现状的最好诠释。化石燃料作为不可再生能源，之前的大规模开采和使用，已使化石资源日益枯竭，它已逐渐不能满足日益增长的经济需求，还诱发了不少国家之间、区域之间的政治经济纠纷，甚至引起冲突和局部战争。虽然我国矿物能源资源的储量是比较丰富，然而人均能源资源只有世界人均能源资源的二分之一左右。从能源消费结构来看， 我国是世界上最大的煤炭消费国，而根据大概的估计，我国的煤炭资源只能开采80年，而石油资源只能开采20年。1997年我国正式成为了《京都议定书》签约国，但其影响和约束，限排压力很大。我国的火力发电，尤其是煤炭发电极大程度的受到了限制。随后我国也正式加入WTO，我国的经济迎来了一个新的机遇，同时我国也正式步入了工业化中期，即重化工业阶段，其能源需求量和消耗量也将快速的增长。从环境保护方面来讲，化石能源的利用已造成了严重的环境污染，温室效应、酸雨等环境问题接踵而来，尤其是温室效应是全人类所面临的环境问题。为了可持续发展我们必须寻求新的可再生的绿色能源，太阳能作为自然界最丰富的洁净能源，而我国全年辐射总量为917—2333kW·h/m2，是世界上太阳能资源丰富的国家之一，因此太阳能是我国可再生能源的首选。
2.3太阳能在建筑设计中的应用
目前建筑业是经济发展的重要产业，也是消耗能源较多的行业。尤其是现在住宅不仅仅是一个遮风避雨的场所，人们所追求的是建立在自然环境持续和谐发展基础上的优越的生活环境，即建筑中充分利用绿色能源、尽可能的减少建筑的能源消耗，在保护环境的根本前提下尽可能的因地制宜，合理利用当地的优势条件发展合宜建筑。 太阳能作为绿色洁净能源的使用对建筑行业来说是一种全新的发展思路。目前太阳能在建筑设计中的应用主要有太阳能发电、太阳能热水器、太阳能空调及太阳能暖气等，至于太阳能发电在建筑中的应用因其技术限制，导致造价太高，不太适合广泛的推广。下面我们将着重论述太阳能热水系统。 太阳能热水器是太阳能技术在建筑设计中应用的最广泛的绿色能源。太阳能热水系统主要是由太阳能集热系统和热水供应系统构成，包括了太阳集热器、贮水箱、循环管道、支架、控制系统、热交换器、水泵设备和福建。其中太阳能集热系统又是太阳能热水系统特有的组成部分，是太阳能是否能得到合理利用的关键。那么怎样充分利用太阳能，充分发挥太阳能热水系统的功效呢？
第一，首先我们在思维上要接受绿色建筑的概念，在建筑设计阶段就要把洁净能源的创意和思维与建筑的设计相结合。
第二，前面提到太阳能集热系统是太阳能利用的关键，因此我们在建筑设计中要运用太阳能热水系统的话，我们首先要做的就是尊重权威的质检部门出局的检测报告，在结合数据中的性能参数，再根据建筑物所在地的太阳能资源与气象条件进行优化设计，确保太阳能集热系统的长期稳定运行。
第三，太阳能热水系统已形成了成熟的理论系统和实际构照，但很多传统的建筑没有给太阳能热水器预留空间。这会阻碍太阳能热水器的推广和发展，因此在设计建筑时要充分考虑到太阳能热水器预留空间。
3、建筑节能的个体设计
3.1建筑的体形与建筑节能
(1)控制体形系数。体形系数系指建筑物与室外大气接触的外表面积(不计地面)与其所包同的建筑体积之比。体形系数越大，说明单位建筑所分担的热散失面积越大，能耗就越多。有研究资料表明，体形系系数每增加0．0l，耗热能指标约增加2．5％，一般宜控制在0．30以下。建筑体形系数还与建筑物的体形是否规整及建筑物的体量大小有关。一般来说，控制或降低体形系数的方法有：减少建筑面宽，加大建筑进深；增加建筑物的层数；加大建筑物的长度或增加组合；建筑体形不宜变化过多。
(2)控制表面面积系数。从获取更多的日照辐射，降低耗能的观点来看，表面面积系数越小越好。从节能意义来说，长轴朝向东西的长方形体形最好，正方形次之，而长轴朝向南北方向的长方形体型的建筑节能效果最差。
3.2良好的构造设计
建筑的构造设计除了满足其作为建筑组成部分的基本功能要求之外，还进一步对墙体、楼板、屋顶、门窗等进行了设计，以此满足建筑在营造舒适环境的同时兼顾建筑的节能要求。例如利用物理的光学原理将吊顶设计成折线形，可利用其反光更充分地利用太阳光；设计建筑外墙时可采用新型节能墙设计，利用环境减少耗能；屋顶巾庭的采光顶，采用双屋玻璃形成“呼吸外壁”，从而降低环境素的影响；还可以在楼层板的设计巾，将循环水管布置在楼板处的装修空间，冬天可热水取暖，夏天可冷水降低室温。
4、结束语
总之，绿色建筑设计能提高使用的舒适性，节约资源和降低建造和使用过程中的能耗，并降低环境负荷，对于提高建筑的经济效益，解决能源危机，实现人类社会的可持续发展有着重要意义，广大建筑工作者一定要在建筑设计中掌握绿色建筑设计的要点，贯彻环保节能的设计理念，实现良好的经济和环境效益。
参考文献：
[1]李向军.节能技术在绿色建筑设计中的应用.建筑环境与设备
当今世界，各国纷纷将利用太阳能资源作为国家可持续发展战略的重要内容。其中，日本的“新阳光计划”，美国的国家光伏发展计划和加州“百万太阳能屋顶计划”，以及欧盟的“可再生能源白皮书”，都是推动太阳能光伏发电产业前进的主要动力。在世界市场拉动下，近年来我国光伏产业发展迅速，形成了较完整的光伏产业链，具体环节包括多晶硅原料、硅锭/硅片、太阳电池/组件、封装、光伏系统应用、专用材料、专用设备制造等。
数据
近年来，随着国内大批光伏企业崛起，中国的太阳能电池制造能力得以迅速提升。2000年，中国太阳能电池产量仅为3兆瓦（兆瓦即百万瓦，MW），到2007年底，这一数字已达到1088兆瓦，跃居世界第一位。2008年，我国太阳能电池产量突破2000兆瓦，多晶硅产量达到4500吨。
随着整体产业逐步成熟，我国太阳能电池产量及其出口很难保持前些年动辄超过200%的增速。近两年，其增长势头已逐渐减缓。2008年，在金融危机的影响下，我国太阳能电池产量增速降至76%，但相对于其他行业来说，这依然是一个非常惊人的增速。
中国国内的太阳能电池市场很小，因此，目前中国所生产的太阳能电池中，90%以上的份额出口到国外，主要是欧洲市场，包括德国、西班牙、意大利、希腊等，这些国家的市场容量及发展直接决定了中国太阳能电池的出口发展势头。2008年，德国占据了欧洲太阳能电池市场容量的半数以上份额，西班牙占38%，意大利占6%。中国几家大型太阳能电池生产企业出口欧洲的产品结构也与上述国家的市场结构类似。
从前景看，欧洲乃至全球太阳能市场都非常广阔。以欧洲最大的太阳能需求国德国为例，其2008年的市场容量为1750兆W，而到2010年，这一数字预计将增至2800兆W，超出了中国目前的全部产能。
分析
到目前为止，全球太阳能光伏市场本质上仍是一个由政府政策驱动的市场，这决定了中国太阳能电池依赖出口的局面在短期内难以改变。一方面，从国外市场看，近年来，欧盟、美国、日本、澳大利亚等国家和地区先后出台了利用太阳能发电的扶助政策，有力地推动了本国光伏产业的发展，对我国太阳能电池出口来说，这都意味着更大的市场容量。另一方面，从国内看，目前我国还缺少大力推动太阳能产业发展的激励政策，尽管我国已将光伏产业纳入国家能源发展中长期规划，但与德国、日本、美国等国相比，我国对太阳能利用的重视程度还有待进一步增强。国内外的政策、市场环境都说明，我国太阳能电池的出口依赖局面很难在近期改变。
政府支持是太阳能产业发展的关键，也是其初始动力来源。中国可再生能源发展项目办公室的一份研究报告认为，尽管可再生能源是人类未来最重要的能源，但如果没有法规和政策的强力推动，大多数可再生能源的自然发展远远达不到应有的替代速度。
我国虽在2006年实施了《中华人民共和国可再生能源法》，但此法的“上网电价”一节并未收入太阳能光伏发电事项。因此，截至目前，电力部门还没有正式接受光伏发电上网，国内已经建成的光伏发电示范项目也只是按照试验项目并网，这种政策瓶颈限制了我国光伏发电市场的发展。
另外，技术落后、内需不足也是制约我国太阳能光伏产业发展的两大瓶颈，而太阳能并网发电电价过高也一直制约着我国光伏发电市场的发展。若干年来，大型太阳能生产企业的主要目标就是通过各种途径降低太阳能发电的成本，而加强产业链建设、推动技术进步则是降低成本的根本途径。要达到这样的目标，最关键的环节也在于政府完整、有效的激励政策。
此外，中国太阳能电池的原料多晶硅主要来自国外，而其组件市场也在国外，可谓“两头在外、中间在内”，产业结构很不合理。这一“软肋”已在近期的国际金融危机中有所显现。
预测
从全球范围来看，今后将有不少利好趋势推动光伏产业发展。
首先，硅料价格加快走低并趋于合理，可能拉动光伏产品价格下降40%以上。受此影响，光伏发电成本将以更大幅度下降，可能在2012年实现1元/度的目标，比之前预计的时间提前3年。
其次，多个国家和地区加快扶持光伏产业，出台了光伏发电上网优惠政策。例如，美国议会已经通过可再生能源税收延长法案，将其通过税收优惠措施补偿光伏电站30%安装成本的政策期限延长了8年，而且，居民、电力电网企业、社会及市政公用设施均可享受这一政策。澳大利亚、瑞士、以色列、乌克兰、保加利亚等国也先后加入了光伏支持者的行列。日本将在2009年内恢复光伏安装补贴政策，对居民安装光伏发电系统的最高补贴可达到其成本的近50%。在这些扶持光伏产业的国家中，光伏产品的价格下降幅度很大，其市场推广速度将不断加快，因此，在这些国家投资光伏电站将有利可图。
最后，光伏新能源将成为银行、基金等金融投资机构的新业务增长点。光伏系统可使用20年以上，资产价值相对稳定，且能通过发电来收回投资、赚取收益，因此金融危机过后，光伏产业很可能成为投资热门。
全球范围内的另一发展趋势是，薄膜太阳能电池技术受到越来越多的青睐。在众多的非晶硅光伏电池技术中，薄膜太阳能电池技术是最接近大规模产业化的一种。未来两年内，薄膜技术的进步及其转换率的提高将逐渐突显薄膜太阳能电池的成本优势。
从我国的情况看，光伏产业已成为我国为数不多的具有相对完整自主知识产权的高新技术产业、新能源产业之一，中国也已成为全球最大规模的光伏产品制造加工基地。在全球市场的强力拉动下，目前中国光伏产业拥有相对领先的电池研发和制造技术，拥有半自动化设备、最佳人力培养模式以及成本优势，其产业链和产业集群也较为完善。尤其是在上游硅料、设备、技术环节不断取得突破，已形成了近1000亿元的固定资产，另有1000亿元的固定资产正在投资和形成中。
可持续发展是指既满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展。换句话说,就是指社会、经济、资源和环境保护协调发展,它们是一个密不可分的系统,既要达到发展经济的目的,又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境,使子孙后代能够永续发展和安居乐业。而可持续发展的基础是资源的可持续利用和良好的生态环境。当代资源和生态环境问题日益突出,向人类提出了严峻的挑战。化学研究和应用无论是在自然资源的合理开发和综合利用中发挥着重要的作用。还是在生态环境保护和治理方面都起着举足轻重的作用。
一、化学与资源开发
1、太阳能的开发。太阳能是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,可免费使用,无需运输,对环境无任何污染。太阳能的开发和利用使人类社会进入一个节约能源减少污染的时代。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式。其中太阳能电池能直接将太阳能转变成电能,并将电能存储在电容器中,以备需要时使用。目前最新一代的太阳能电池——染料敏化太阳能电池[1],以极其低廉的成本实现光能发电。
染料敏化太阳能电池具有类似三明治的结构,将纳米二氧化钛烧结在导电玻璃上,再将光敏染料镶嵌在多孔纳米二氧化钛表面形成工作电极,在工作电极和对电极(通常为担载了催化量铂或者碳的导电玻璃)之间是含有氧化还原物质对(常用i2和i-)的液体电解质,它浸入纳米二氧化钛的孔穴与光敏染料接触。在入射光的照射下,镶嵌在纳米二氧化钛表面的光敏染料吸收光子,跃迁到激发态,然后向二氧化钛的导带注入电子,染料成为氧化态的正离子,电子通过外电路形成电流到对电极,染料正离子接受电解质溶液中还原剂的电子,还原为最初染料,而电解质中的氧化剂扩散到对电极得到电子而使还原剂得到再生,从而形成一个完整的循环,在整个过程中,表观上化学物质没有发生变化,而光能转化成了电能。
染料敏化太阳能电池是仿照植物叶绿素光合作用原理制备的一种太阳能电池[2]。它的纳米晶半导体网络结构相当于叶绿体中的类囊体,起着支撑染料敏化剂分子、增加吸收太阳光的面积和传递电子的作用;染料敏化剂分子则相当于叶绿体中的叶绿素,起着吸收太阳光光子的作用。和光合作用一样,基于纳米晶电极的太阳能电池构成了由太阳光驱动的分子电子泵。模拟植物光合作用原理制造太阳能电池一直是人类的一个梦想,经过近二十年的发展,这一梦想越来越接近于实现并造福人类社会。
2、氢能源的开发。当今世界开发新能源迫在眉睫,原因是目前所用的能源如石油、天然气、煤等,均属不可再生资源,地球上存量有限,而人类生存又时刻离不开能源,所以必须寻找新的能源。氢是一种热值很高的燃料。氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,为286kj/mol,是汽油发热值的3倍。氢氧结合的燃烧产物是最干净的物质——水,没有任何污染。未来最有前途的燃料电池也主要是以氢为能源。
氢能的利用,主要包括两个方面:一是制氢工艺,二是储氢方法。氢的来源非常丰富,若能从水中制取氢,则可谓取之不尽、用之不竭。以水为原料制取氢气的设想比较可行的主要有两种:一是将太阳能聚焦产生高温使水分解;二是寻找特殊化学物质,用于开发廉价能源,以分解水制取氢气。而在氢气的储存方面,可以利用储氢合金来储存氢气。目前研究发展中的储氢合金,主要有钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储氢合金及稀土系储氢合金。也可以用复合氢化物如铝氢化物和硼氢化物储氢[3]。近年来科学家们发现纳米碳可能是一种优异的储氢材料,并对其进行了全面研究,其中纳米碳管、纳米碳纤维等一维纳米碳材料表现出优异的储氢性能[4]。
二、化学与环境保护
1、水污染治理。水是生命之源,人类的生存和发展离不开水,而当今世界水资源匮乏且污染严重,处理水污染的方法有很多,如物理法、生物法和化学法。其中化学方法处理污水主要有以下几种:(1)混凝法——用混凝剂除去水中的悬浮颗粒物;(2)中和法——利用酸碱中和反应处理酸性或碱性废水;(3)沉淀法——使用沉淀剂将重金属离子转变成沉淀。在实际处理污水的过程中,往往是多种方法同时使用。
2、大气污染防治。空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。工业文明和城市发展,在为人类创造巨大财富的同时,也把数十亿吨计的废气和废物排入大气之中,人类赖以生存的大气圈却成了空中垃圾库和毒气库。
常见的大气污染主有温室效应、酸雨和臭氧层空洞。温室效应主要是由于化石燃料燃烧产生的二氧化碳引起的,防治的根本措施是寻找新能源代替化石燃料。酸雨的罪魁祸首是硫和氮的氧化物,因此,防治酸雨最根本的措施是减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放。实现这一目标有两个途径:一是调整以矿物燃料为主的能源结构,增加无污染或少污染的能源比例,发展太阳能、核能、水能、风能、地热能等不产生酸雨污染的能源。二是加强技术研究,减少废气排放,积极开发利用煤炭的新技术,推广煤炭的净化技术、转化技术,改进燃煤技术,改进污染物控制技术,采取烟气脱硫、脱氮技术等重大措施。造成臭氧层空洞的元凶是氟利昂,氟利昂是本世纪20年代合成的,其化学性质稳定,不具有可燃性和毒性,被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂。在现代经济中,氟利昂等物质应用非常广泛,要全面淘汰,必须首先找到氟利昂等的替代物质和替代技术,如水清洗技术、氨制冷技术等。
