每当看到太阳从漫天红霞中喷薄而出,把万丈金光洒向人间大地,我们的心中便会产生出一种蓬勃向上的激情。是太阳给了我们光明,是太阳给了我们温暖,是太阳给了我们希望和未来。因此,我们由衷地热爱太阳,崇拜太阳,赞美太阳。
太阳是博大、无私而又万能的。它是我们生命和力量的万物主宰,更是我们希望和未来的寄托。从古到今,自中而外,人们一直对太阳顶礼膜拜。中华民族的先民把自己的祖先炎帝尊为太阳神。而在希腊神话中,太阳神被称为“阿波罗”,他是天神宙斯的儿子,他的化身是一个高大英俊,多才多艺的男性形象。
实际上,太阳只是一颗非常普通的恒星,在广袤浩瀚的繁星世界里,太阳的亮度、大小和物质密度都处于中等水平。即使是离地球最近的恒星,也比太阳离地球远上27万倍。只是因为它离地球平均距离1亿5千万千米,比其它恒星都近,才使得它看上去是天空中最大、最亮的一颗。
太阳是太阳系的中心天体,它的直径为139.2万千米,是地球的109倍。体积为141亿亿立方千米,是地球的130万倍。质量近2000亿亿亿吨,是地球的33万倍。它集中了太阳系99.865%的质量,吸引着太阳系里的其它星球围绕着它不停地转动,是个绝对至高无上的“国王”。
太阳是个炽热的气体星球,它从中心到边缘可分为核反应区、辐射区、对流区和大气层。太阳能量的99%是由中心的核反应区的热核反应产生的。太阳中心的温度极高,达1500万℃,压力也极大,使得由氢聚变为氦的热核反应得以发生,从而释放出极大的能量也即太阳能。
太阳能是未来人类最合适、最安全、最绿色、最理想而又巨大、久远和无尽的替代能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量(约为3.75×10 W)的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于500万吨煤,每分钟照射到地球上的能量相当于人类一年所耗用的能量总和。
地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等),从根本上来说也是远古以来贮存下来的太阳能。所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
在我国广阔的土地上,有着丰富的太阳能资源。太阳能年辐射总量每平方米超过5000兆焦耳,年日照时数超过2200小时以上的地区约占国土面积的2/3以上。与同纬度的其他国家相比,和美国相近,比欧洲、日本优越得多。我国太阳能理论储量达每年17000亿吨标准煤,只要将我国太阳能年辐射总量的1%转化为可利用能源,就能满足我国全部的能源需求。
根据有关材料显示,人类已确知的石油储备将用40多年,天然气60余年,煤大约200年。另外,以化石能源为主体的能源结构,对人类环境的破坏显而易见,每年排放的二氧化碳达210万吨,并呈上升趋势。冰雪消融,冰川退缩,全球气候变暖,已经威协到我们的现实生活。能源短缺和环境保护是21世纪经济发展和能源领域最重要的课题。
我国能源总量丰富,而人均却相对稀少。煤、石油、天然气只占世界经济可采资源量的12%、3%和2%;人均占有量也分别只占世界人均占有量的56%、15%和10%,属于石化能源紧缺的国家。按今后国内需求量预测数生产,50年后石化能源资源将趋向枯竭。因此,采用新能源更是迫在眉睫的唯一出路。
太阳能资源丰富,可以说是“取之不尽,用之不竭”。据科学家预测,太阳已有45亿年的历史,它还能再生存55亿年,正处于生命的壮年期。使用太阳能,既可免费供应,又无需交通运输,对环境也无污染,是任何能源所无法比拟的。但太阳能也有两个主要缺点:一是能流密度低,二是其强度受各种因素(季节、地点、气候等)的影响不能维持常量。这在一定程度上影响了太阳能的有效利用。
人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在两千多年前的战国时期就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火,并利用太阳能来干燥农副产品。发展到现代,太阳能的利用已日益广泛,它包括了太阳能的光热利用、太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。可以说,太阳能只要能转换成电能,它就可渗透到我们生活的每一个角落。
当前,我国可再生能源利用量仅占全国一次能源总消费量的3%。据预测,我国在2020年有可能将可再生能源的利用量提高到全国一次能源总消费量的18%。到2050年达到30%以上,到2100年达到50%以上,并基本消除传统利用方式,实现能源消费结构的根本性改变。
在煤炭资源不足,石油价格暴涨,电力供应紧张,空气污染严重的国际大背景下,世界上180个国家签订了《京都协定书》,已于今年2月16日在联合国生效。我国人大也于2005年2月28日通过了《可再生能源法》,并将从2006年1月1日起施行。《京都协定书》和《可再生能源法》的相继出台,把世界特别是我国利用太阳能事业推到了一个新的起点上。
“震惊沉睡的山脉,若火轮飞旋于沙丘之上,太阳正向我们滚滚而来……”我们正在告别燃火时代,即将迎来一个新的、伟大的太阳能时代。我们是炎帝的子孙,我们崇拜太阳神,研究太阳能,开发太阳文化。让太阳的光辉照亮我们的心灵和前程,使人类最火红的事业从平凡走向卓越,从卓越走向辉煌!