普遍:太陽光普照大地,沒有地域的限制,無論陸地或海洋,無論高山或島嶼,都處處皆有,可直接開發(fā)和利用,便于采集,且無須開采和運輸。
無害:開發(fā)利用太陽能不會污染環(huán)境,它是清潔能源之一,在環(huán)境污染越來越嚴(yán)重的今天,這一點是極其寶貴的。:每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當(dāng)于130萬億噸煤,其總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的大能源。
分散性:到達地球表面的太陽輻射的總量盡管很大,但是能流密度很低。平均說來,北回歸線附近,夏季在天氣較為晴朗的情況下,正午時太陽輻射的輻照度大,在垂直于太陽光方向1平方米面積上接收到的太陽能平均有1,000W左右;若按全年日夜平均,則只有200W左右。而在冬季大致只有一半,陰天一般只有1/5左右,這樣的能流密度是很低的。因此,在利用太陽能時,想要得到一定的轉(zhuǎn)換功率,往往需要面積相當(dāng)大的一套收集和轉(zhuǎn)換設(shè)備,造價較高。
不穩(wěn)定性:由于受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機因素的影響,所以,到達某一地面的太陽輻照度既是間斷的,又是極不穩(wěn)定的,這給太陽能的大規(guī)模應(yīng)用增加了難度。為了使太陽能成為連續(xù)、穩(wěn)定的能源,從而終成為能夠與常規(guī)能源相競爭的替代能源,就很好地解決蓄能問題,即把晴朗白天的太陽輻射能盡量貯存起來,以供夜間或陰雨天使用,但蓄能也是太陽能利用中較為薄弱的環(huán)節(jié)之一。
在1615年-1900年之間,世界上又研制成多臺太陽能動力裝置和一些其它太陽能裝置。這些動力裝置幾乎全部采用聚光方式采集陽光,發(fā)動機功率不大,工質(zhì)主要是水蒸汽,價格昂貴,實用價值不大,大部分為太陽能愛好者個人研究制造。20世紀(jì)的100年間,太陽能科技發(fā)展歷史大體可分為七個階段。 [4]
(1900~1920年),清立新能源在這一階段,世界上太陽能研究的仍是太陽能動力裝置,但采用的聚光方式多樣化,且開始采用平板集熱器和低沸點工質(zhì),裝置逐漸擴大,大輸出功率達73.64kW,實用目的比較明確,造價仍然很高。建造的典型裝置有:1901年,在美國加州建成一臺太陽能抽水裝置,采用截頭圓錐聚光器,功率:7.36kW;1902~1908年,在美國建造了五套雙循環(huán)太陽能發(fā)動機,采用平板集熱器和低沸點工質(zhì);1913年,在埃及開羅以南建成一臺由5個拋物槽鏡組成的太陽能水泵,每個長62.5m,寬4m,總采光面積達1250m2。