太阳能设备名称原理、结构简介性能、用途太阳灶聚光器：抛物面反射镜吸收器：锅底跟踪系统：手动跟踪焦斑温度为40℃～800℃，功率为0.5～1千瓦。
太阳能锅炉（及热发电）在地面上布置一个周心圆的多反射镜列阵，按照不同倾角将太阳光汇聚到塔顶蒸汽锅炉（吸热器）产生蒸汽可驱动热机，或蒸汽推动汽轮机发电（热发电）太阳炉在远离抛物面镜的山坡上，设有台阶，每台阶上装有大量平面反射镜，将阳光反射到抛物镜面上，
经聚焦后集中在焦斑处焦斑温度达3000℃以上，可熔炼高纯难熔金属热发电：通常所说的太阳能电站，指的是太阳能热电站，这是因为这种发电站先将太阳光转变成热能，然后再通过机械装置将之转变为电能。一般来说，太阳能电站多采用塔式，即在地面上设置许多聚光镜，从不同角度和方向把太阳光聚集起来，集中反射到一个高塔顶部的专用锅炉上，使锅炉里的水受热变成高压蒸汽，用来推动汽轮机，再由汽轮机带动发电机发电。除了塔式太阳能电站外，还有太阳池发电、太阳能气流电站等，均为利用太阳热能进行发电的装置。
光发电：通过特殊的光电器件（主要是太阳能电池）将太阳光直接转化为电能，称为太阳能光发电。太阳电池是当前太阳能光电利用的最基本方式，技术成熟，应用广泛，发展迅速，前景广阔。
用于制造太阳电池的半导体材料已发现十几种，但迄今技术上成熟，可付诸应用的要算硅太阳电池。根据材料不同可分为结晶太阳电池和非结晶太阳电池两种。光电转化效率是衡量太阳能电池的重要指标，其理论极限值为28％左右。目前一般的太阳能电池可把入射到表面的太阳光的10％转换成电能，最大的可达到20％左右。由于太阳能电池制造工艺很精细，要求很严格，原材料价格较昂贵，因而成本较高。目前普及太阳能电池的关键是大幅度降低成本，同时不断提高光电转换效率。而这正是各国科学家不断进行太阳能电池研究的主攻方向。
世界上第一台实用型的硅太阳能电池是1954年在美国的贝尔实验室诞生的。随后，1958年就被用作“先锋1号”人造卫星的电源上了天。太阳能电池为航天事业发展提供了一种重要的能源动力。我国从1958年开始太阳电池的研制工作，1971年，我国发射的科学实验卫星上装有20多块单晶硅太阳电池组合板，这套太阳电池装置不断向卫星舱内的银锌蓄电池充电，在空间运行了8年，性能良好。世界上90％的卫星使用太阳电池。太阳电池除应用于空间技术外，在地面上可作为小功率特殊电源使用，如无人管理灯塔和海上浮标灯，无线电中继站，山地气象观测站，以及在无电或少电的山区、农村中作为照明电源。
随着全球能源供应的日益紧张和科学技术的不断进步，太阳能作为一种现实可行的辅助能源，已被人们普遍关注，对太阳能利用的研究工作越来越广泛，越来越深入。
目前，光热转换和热利用技术已有重大进展。新型的集热器、采光材料不断出现，太阳能的转换效率不断提高，应用范围也不断扩大。太阳能热利用在工农业生产和人类生活中逐渐发挥作用。特别是热能发电，自试验成功后，发展很快。如美国，到1994年，仅在加利福尼亚就建造了商用太阳能发电站11座，总装机容量已达35万千瓦。此外，日本、法国、以色列、意大利、西班牙、中国等国家都建有试验性或实用性的太阳能发电站。20世纪90年代，全球大型太阳能发电站已有几十座，并且，多个国家正在投巨资建造或拟建太阳能发电站，如英国、法国等。
太阳能电池除应用于人造卫星外，其应用范围正在日益扩大。世界上第一架完全利用太阳能电池作动力的飞机“太阳挑战者号”已经试飞成功，在它的尾翼和水平翼表面上，装置了16000个太阳能电池，产生的电力推动螺旋浆，使飞机飞行。日本、美国、德国、墨西哥等国家均试制成功以太阳能为动力的小汽车。美国甚至有一个大胆的想法，建立一个巨大的空间太阳能电站。其方案是在地球的同步轨道上安置两个5.92×4.93平方千米的太阳能电池列阵，它永远对着太阳，产生的电能转换成微波，再通过巨大的列阵天线送发到地球，地面站再将收到的微波转换成直流电，有效输出可达500万千瓦。此外，太阳能电池还应用于微波通讯、交通信号灯、电视差转、钟表、计算器等许多领域。
太阳能利用从理论上来讲非常经济，可以满足任何形式的工业加工用热需要。但是从目前的工艺水平来看，效率还很低，而且在太阳能利用的设备中，一些材料还不够理想，成本太高，无法和常规能源竞争。因此，在太阳能利用研究方面，还需作出很大的努力。但我们可以相信，通过世界各国科技工作者的共同努力，太阳能必将在人类的生活、生产中发挥越来越大的作用。
海洋能
地球表面积约为5.1亿平方公里，其中陆地面积为1.4亿平方公里，占总面积的29％，海洋面积达3.61亿平方公里，占总面积的71％。在浩瀚的海洋里，蕴藏着极为丰富的自然资源和巨大的可再生能源，海洋的能源除矿物能源外还有以位能、热能、动能、化学能等形式出现的“海洋能”，据专家估计，海洋能源约占世界能源总量的70％以上。
海洋能是蕴藏于海水中的再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能、盐差能以及海上太阳能和风能等自然资源。海洋能开发技术就是指将海洋能转换成电能的技术。海水受到海面上风的吹动和日照的辐射以及冷却条件的不平衡，造成了不同海域温度不同，含盐量各异。这些差异，产生了各种各样的能量，这些能量作为海洋能源可以转化为电能而加以利用。比如，海洋热能的利用一般是用热力循环方式把海水温差能转化为机械能，再用机械能发电；海水潮汐、海流、波浪等能源属于机械能，将其转变为发电机的动力能直接发电；盐差能则属于化学能，通过化学方式转变为电能。
海洋能的储量，按粗略的估计，全世界的潮汐能约为27亿千瓦，波浪能约为25亿千瓦，海流能约为50亿千瓦，温差能约为20亿千瓦，盐差能约为26亿千瓦。此外，海面上的太阳能蕴藏量约为80亿千瓦，风能约为10～100亿千瓦。这样巨额的海洋能源含量如能充分开发利用，将是何等巨大的能源库。
目前，世界各国有关海洋能源的研究和利用还处于初始阶段，因而海洋能属于有待开发利用的新能源行列。其中，对于潮汐能的开发技术比较成熟，已进入技术经济评价和工程规划阶段；波浪能的利用处于试验研究阶段；海洋热能的利用正在进行工程性研究；海流和盐度差能的利用，仅处于原理研究阶段。
我国海洋能资源非常丰富，而且开发利用的前景广阔。全国大陆海岸线长达18000多公里；还有6000多个岛屿，其海岸线长约14000多公里；整个海域达490万平方公里。其地处低纬度的南海，海域达360万平方公里。入海的河流淡水量约为2.3万亿立方米/年。如果将我国的海洋能资源转换为有用的动力值，至少可达1.5亿千瓦，相当于我国目前电力总装机容量的两倍多。在海洋能的开发利用方面，当前我国还仅仅处于起步阶段，一些沿海地区先后研制成了各种试验性的发电装置，并建成了试验性的潮汐电站等，为今后进一步开发利用海洋能源打下了初步基础。
全世界海洋能的总储量，约为全球每年耗量的几百倍甚至几千倍。这种海洋能是取之不尽，用之不竭的新能源，在不远的将来，海洋能在造福人类方面，将发挥巨大而重要的作用。
潮汐现象是海水在一定时间内作有规律的涨落运动，是由于月亮、太阳对地球上海水的吸引力和地球的自转而引起海水周期性、有节奏的垂直涨落现象。海水白天涨落叫“潮”，晚上涨落叫“汐”，合称为“潮汐”。
海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨潮的过程中，汹涌而来的海水具有很大的动能，随着海水水位的升高，就把大量的海水的动能转化为势能；在落潮的过程中，海水又奔腾而去，水位逐渐降低，大量的热能又转化为动能。海水在涨落潮运动中所包含的大量动能和势能，称为潮汐能。
海水潮汐能的大小随潮差而变，潮差越大，潮汐能也越大。潮汐涨落形成的水位差，即相邻高潮潮位与低潮潮位的高度差，称为潮差。通常，海洋中的潮差比较小，一般仅几十厘米，多者只有1米左右。而喇叭状海岸或河口的地区，潮差就比较大。例如：加拿大芬地湾、法国的塞纳河口、中国的钱塘江口、英国的泰晤士河口、巴西的亚马逊河口、印度和孟加拉国的恒河口等，都是世界上潮差较大的地区。其中，芬地湾的潮差最高达18米。是世界上潮差最大的地方。如果在1平方公里的海面上，潮差为5米时，其潮汐能发电的最大功率为5500千瓦；而潮差为10米时，最大发电功率可达32000千瓦。据初步统计，全世界海洋蕴藏的潮汐能约有27亿千瓦，每年的发电量可达33480万亿度。所以，人们将潮汐能称为“蓝色的油田”。
人们早在15世纪到18世纪就逐步认识了潮汐能。并安装了一些装置进行动力利用。到了20世纪50年代，人们才开始重视起来，逐步开发了潮汐发电的利用技术。
潮汐发电的工作原理和一般的水力发电原理是相近的。它采取把靠海的河口或海湾用一条大坝与大海分开，形成天然水库，发电机组安装在拦海大坝里，利用潮汐涨落的位差能来推动水力涡轮发电机组发电。它的特点是涨潮和落潮过程中水流方向相反，双向推动水力涡轮转动，且水流速度也有变化。这一点虽给潮汐发电带来技术上的一些特殊困难，但可通过调节控制水库流量和用电气线路转变的方法得到解决。而它的优点也在于不受洪水，枯水的水文因素影响，功率反而比较稳定。
目前，潮汐发电站依其布置形式不同可分为以下三种：
单库单向电站：一般在连接海湾的河口修建水坝使河口内形成水库。在涨潮时使海水进入水库；落潮时则让海水通过大坝里的涡轮电机向海湾泄水，从而发电。这种电站修建容易，但不能连续发电。
单库双向电站：这种电站也只用一个水库，但使用的水轮机既可顺转，也可以倒转，并配有可正反转的发电机。所以，它在正反向运行时都能发电。
涨潮时，反向发电；落潮时，正向发电。在海潮的一次涨落过程中可以发电两次。这是20世纪60年代开发的一种新型潮汐发电技术，极大地提高了潮汐能的利用率。
双库单向电站：它有两个水库：一个高水库，一个低水库，水轮发电机安装在两水库之间，作单向运行。高水库在涨潮时进水，低水库在落潮时放水。两个水库始终保持不同水位，使水流不断由高水库流向低水库，水轮机组可以不停地运转，做到全日发电。
世界潮汐能的开发利用已初见成效。全球潮汐能发电储量约有2000亿度，而目前实际用来发电的只有6亿度左右。据联合国预测，到本世纪，全世界的潮汐发电站年发电量可达300～600亿度。目前，有多个国家已经或即将修建潮汐发电站。1966年，法国的朗斯河口建成了世界上第一座现代化潮汐电站，它的总装机容量达24万千瓦，年发电量5亿度。美国在库克海和阿拉斯加州，以及缅因州和加拿大苏格兰海岸之间的丰迪海岸，与加拿大联合修建大型潮汐电站。英国已在塞汶河口投资2000万英镑修建了潮汐电站，设计发电量为720万千瓦。英国能源部认为，利用英国的潮汐动力，足可满足英国电力消耗的1/5。前苏联于1968年就在巴伦支海的基斯洛伊建成一座装机容量为800千瓦的潮汐电站，后来又于1989年决定加速装机容量为4万千瓦的克尔斯卡雅潮汐电站的建设，同时还决定在白海和白令海峡着手修建潮汐电站，还开展了800万千瓦和1500万千瓦电能的论证工作。1974年，韩国在大同江下游的台城川建成一座装机容量为250千瓦的小型潮汐电站。印度于1991年完成了第一座潮汐能工厂的选址工作，计划在古吉拉特海岸修建一座90万千瓦的潮汐电站。
我国潮汐能的蕴藏量是非常丰富的，至少约有1.9亿多千瓦，占世界总蕴藏量的15％左右，可供开发的年发电量达800多亿度。其中，渤海3000万千瓦，黄海5500万千瓦，东海7400万千瓦，南海4000万千瓦。钱塘江的潮汐能约在700万千瓦以上，著名的钱塘江大潮，潮差高达9米，如用来发电，发电能力几乎等于三门峡水电站的50％。从1958年至今，我国已建成数十座中、小型潮汐发电站，遍布滨海的广东、广西、福建、浙江、上海、江苏、山东、河北、辽宁等省市。1980年设计建造的浙江温岭江厦潮汐电站，其装机总容量为3000千瓦，是我国第一座双向潮汐电站，平均每天可发电15/小时。1975年，我国在浙江省乐清湾的第埏岛上，修建了世界上当时惟一的一座海岛潮汐电站，解决了海岛居民的生产生活用电。
波浪能是以动能形态出现的海洋能之一。汹涌澎湃的海浪蕴藏着极大的能量。据计算，在每一平方公里的海面上，运动着的海浪大约蕴藏着30万千瓦的能量，如此推算，全球波浪能功率超过700亿千瓦，其中可开发利用的约为20～30亿千瓦。波浪中蕴藏的巨大能源，使得各国都十分重视利用这种能源作为发电的动力。早在1955年，就发明了第一台波浪力发电机，以后各国先后提出几百种不同方案的科学设想，并设计了多种波浪力发电实验装置。1964年，日本制成了世界上第一个海浪发电装置——航标灯，开创了人类利用海浪发电的新纪元。
利用海浪发电，既不消耗任何燃料和资源，又不产生任何污染，投资少，见效快，因此引起各国的关注，一致认为合理开发利用波浪能具有重大的实用价值。这种不占用任何土地，只要有海浪就能发电的方法，特别适合于那些无法架设电线的沿海小岛以及航标灯，浮标等的电源使用。
目前，利用海浪发电的方法大致有三种。①利用海浪的上下运动所产生空气流或水流，使气（水）轮机转动，从而带动发电机发电。②利用海浪装置的前后摆动或转动产生空气流或水流，使气（水）轮机转动，从而带动发电机发电。③将低压大波浪变为小体积的高压水，然后把水引入高位水池积蓄起来，使它形成一个水头，再来冲动水轮发电机发电。
