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世界将太阳能作为一种能源和动力加以利用,已经有300多年的历史。1615年法国工程师所罗门。德。考克斯发明了第一台利用太阳能加热空气使膨胀做功而抽水的机器。在1615年-1900年之间,世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。
下面主要回顾20世纪100年间太阳能科技发展的历史。在这100年间太阳能发展的道路比较曲折,有高潮期,有低潮期。处于高潮的大约55年,处于低潮的大约有45年。
第一低潮期:1920-1945年,参加研究工作的人员和研究项目大为减少。其原因与矿物质燃料的大量开发利用和发生第二次世界大战(1935-1945)有关。
第二低潮期:1965-1973年,太阳能的研究工作停滞不前,主要原因是太阳能利用技术处于成长阶段,尚不成熟,并且投资大,效果不理想,所以得不到公众,企业和政府的重视和支持。
第三低潮期:1980-1992年,进入80年代后太阳能的开发利用逐渐进入低谷,世界上许多国家大幅度的削减太阳能研究经费,美国最为突出,导致这种现象的主要原因是:世界石油价格大幅度回落,而太阳能产品价格居高不下,缺乏竞争力,太阳能的技术也没有重大的进展。这样就动摇了一些人开发太阳能的信心。我国太阳能的研究工作也收到了一定程度的影响,有人主张外国研究成功后引进技术,虽然持这种观点的人极少,但对我国的太阳能事业的发展也有不良影响。
尽管太阳能利用的发展受矿物资源、政治和战争等因素的影响,但世界各国的科学家在太阳能的利用方面,还是取得了许多辉煌的成绩,在21世纪出现了几次高潮。
第一高潮起:1900-1920年,世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置。但采用的聚光方式多样化,开始采用平板集热器和低沸点公质,装置逐渐扩大。1901年在美国加州建成一台太阳能抽水装置。1902-1908年,在美国建造了五套双循环太阳能发动机。1913年在埃及建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵。
第二高潮起:1945年-1965年,在第二次世界大战结束后,一些有远见的认识已经注意到石油和天然气资源正在逐渐减少,呼吁人们重视这一问题,从而推动了太阳能研究工作的开展,并且成立了太阳能学术组织,举办学术交流和展览会再次兴起太阳能研究热潮。1952年法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kw的太阳炉。1954年美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池,为光伏发电大规模应用奠定了基础。1960年,带有石英窗的斯特林发动机问世。这20年中加强了太阳能基础理论和基础材料的研究。
第三高潮期:1973-1980年,1973年10月中东战争爆发,使那些依靠从中东地区大量进口廉价石油的国家,在经济上遭到沉重打击,世界发生了“能源危机”。从而使许多国家,尤其是工业发达国家,重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持,在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。1973年美国制定了政府的阳光发电计划,太阳能研究经费大幅度增长,成立太阳能开发银行,促进太阳能产品的商业化。1974年日本政府制定了“阳光计划”。世界上出现的开发利用太阳能热潮,对我国也产生了巨大的影响,1975年在河南安阳召开“全国第一次太阳能利用工作经验交流大会”,进一步推动了我国太阳能事业的发展。这一次会议之后,太阳能研究和推广工作纳入了我国的政府计划,获得了专项经费和物资支持。
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