為什麼說太陽能發電是最環保的能源

2021-01-20 索比光伏網
 太陽每天源源不斷地向地球輻射能量，地球上生命能夠維持的本質，也是依靠著太陽輻射的能量，但是其實地球接收的太陽的能量，本身只佔了太陽向外輻射的能量的非常小的一部分，為太陽向宇宙空間放射的總輻射能量的二十二億分之一，但是就是這一小部分也足夠地球上萬物生長了。

世界氣象組織1981年公布的太陽常數值是1368瓦/平方米，太陽輻射通過大氣，一部分到達地面，稱為直接太陽輻射;另一部分為大氣的分子、大氣中的微塵、水汽等吸收、散射和反射。被散射的太陽輻射一部分返回宇宙空間，另一部分到達地面，到達地面的這部分稱為散射太陽輻射。到達地面的散射太陽輻射和直接太陽輻射之和稱為總輻射。太陽輻射通過大氣後，其強度和光譜能量分布都發生變化。

到達地面的太陽輻射能量比大氣上界小得多，經過大氣吸收以及反射等，地表能過接收的面積大約為1000瓦每平方米，地球接收的總量，大約為110億億度電。而我們假設能把地球表面所有的地方都能鋪滿太陽能電池板。那麼1年的發電量大約也有10億億度。而2016年全球總發電量為25萬億度。是地球接受太陽能的4萬分之一。

地球的溫度為什麼能保持平衡

地球的溫度變化依賴著大氣層、洋流、合適的自轉速度等其他行星不一定具有的特性，保持在一個相對穩定的區間，但是春夏秋冬，東南西北，溫度的差距還是很明顯的——因為地球圍繞太陽公轉的軌道平面與地軸本身的角度，南北半球不同時間接受的太陽輻射是不同的，因此北方冬天氣溫會降到零下三十攝氏度，夏天則可以高到零上三十攝氏度，中間六十度的差距，考慮地球巨大的體量，接受和散失的能量非常巨大;同時一個地區晝夜之間也會有比較明顯的溫度差異，這就是因為黑夜沒有被太陽照射到的部分地球會向宇宙輻射能量，從而溫度降低。所以，地球的溫度是一直在變化的，這種變化正是因為地球接收和釋放的能量的波動，並不違反能量守恆定律。

地球在四十多億年來一直沐浴著太陽的光輝，太陽每時每刻都慷慨向地球輻射能量。按一般性的理解，地球應該是越來越暖和的，甚至應該是炎熱的。然而實際上地球並沒有變得更暖，在地球漫長的歲月中還遭遇到了四次冰河時期，地球是沿著：寒冷——溫暖——寒冷——再溫暖——再寒冷……周而復始，循環往復的，從來沒有變得炎熱!

那太陽輻射到地球的能量到哪裡去了?所有的有溫度的物體都能產生輻射，高溫物體輻射可見光和紫外線(短波)，低溫物體輻射紅外線(長波)。太陽表面溫度高向地球輻射紫外線和可見光，地球表面溫度低向宇宙輻射紅外線!地球維持氣候變化，自轉和繞太陽公轉需要消耗能量，還有極少數的能量，轉化為煤、石油和天然氣儲能起來，在漫長的幾十億年中，基本上達到一種動態平衡，所以在一個較長的時間內地球表面溫度幾乎恆定!

消耗化石能源導致全球氣候變暖

化石能源是指由生物體經過億萬年形成的煤、石油、天然氣等，是不可再生的能源，它們都是數億年前植物和動物殘骸演化而成，所有化石燃料是由碳氫化合物組成，目前化石燃料佔工業世界能源的八成來源。儘管化石能源和太陽能相比，少得可憐微不足道，但是，化石能源經過數十億年的儲備，被人類用幾百年的時間消耗，所產生的熱量和二氧化碳數量也是很驚人的，有可能破壞既有的氣候平衡。

人們焚燒化石燃料，如石油，煤炭等會產生大量的溫室氣體，這些溫室氣體對來自太陽輻射的可見光具有高度透過性，而對地球發射出來的長波輻射具有高度吸收性，能強烈吸收地面輻射中的紅外線，導致地球溫度上升，即溫室效應。全球變暖會使全球降水量重新分配、冰川和凍土消融、海平面上升等，不僅危害自然生態系統的平衡，還威脅人類的生存。陸地溫室氣體排放造成大陸氣溫升高，與海洋溫差變小，近而造成了空氣流動減慢，霧霾無法短時間被吹散，造成很多城市霧霾天氣增多，影響人類健康。今日，我們的地球比過去兩千年都要熱，如果情況持續惡化，於本世紀末，地球氣溫將攀升至二百萬年來的高位。

太陽能發電不會破壞地球氣溫平衡

太陽能發電是利用電池組件或者熱能機將太陽能直接轉變為電能的裝置，它不會消耗化石燃料，在地球氣溫平衡系統中，它不會多產生能量;太陽能電站建在屋頂和地面，也沒有溫室氣體排放，不會影響地球對外輻射;太陽能電站一般建在無法種植的土地上，因此不會對地球上其它綠色植物(包括藻類)吸收光能產生影響。

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