一、自然資源狀況 

在跨入21世紀之際，人類將面臨實現(xiàn)經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重大挑戰(zhàn)，在有限資源和環(huán)保嚴格要求的雙重制約下發(fā)展經(jīng)濟已成為全球熱點問題。而能源問題將更為突出，不僅表現(xiàn)在常規(guī)能源的匱乏不足，更重要的是化石能源的開發(fā)利用帶來了一系列問題，如環(huán)境污染，溫室效應都與化石燃料的燃燒有關。目前的環(huán)境問題，很大程度上是由于能源特別是化石能源的開發(fā)利用造成的。因此，人類要解決上述能源問題，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，只能依靠科技進步，大規(guī)模地開發(fā)利用可再生潔凈能源。太陽能風光互補路燈和風能等清潔能源以其獨具的優(yōu)勢，其開發(fā)利用必將在21世紀得到長足的發(fā)展，并終將在世界能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移中擔綱重任，成為21世紀后期的主導能源。 

1.1化石能源帶來的問題 

(1)能源短缺：由于常規(guī)能源的有限性和分布的不均勻性，造成了世界上大部分國家能源供應不足，不能滿足其經(jīng)濟發(fā)展的需要。從長遠來看，全球已探明的石油儲量只能用到2020年，天然氣也只能延續(xù)到2040年左右，即使儲量豐富的煤炭資源也只能維持二三百年。因此，如不盡早設法解決化石能源的替代能源，人類遲早將面臨化石燃料枯竭的危機局面。 

(2)環(huán)境污染：當前，由于燃燒煤、石油等化石燃料，每年有數(shù)十萬噸硫等有害物質(zhì)拋向天空，使大氣環(huán)境遭到嚴重污染，直接影響居民的身體健康和生活質(zhì)量;局部地區(qū)形成酸雨，嚴重污染水土。這些問題最終將迫使人們改變能源結(jié)構(gòu)，依靠利用太陽能等可再生潔凈能源來解決。 

(3)溫室效應：化石能源的利用不僅造成環(huán)境污染，同時由于排放大量的溫室氣體而產(chǎn)生溫室效應，引起全球氣候變化。這一問題已提到全球的議事日程，其影響甚至已超過了對環(huán)境的污染，有關國際組織已召開多次會議，限制各國CO2等溫室氣體的排放量。 

1.2太陽能資源及其開發(fā)利用特點 

(1)儲量的“無限性”：太陽能是取之不盡的可再生能源，可利用量巨大。太陽每秒鐘放射的能量大約是1.6×1023kW，其中到達地球的能量高達8×1013kW，相當于6×109t標準煤。按此計算，一年內(nèi)到達地球表面的太陽能總量折合標準煤共約1.892×1013千億t，是目前世界主要能源探明儲量的一萬倍。太陽的壽命至少尚有40億年，相對于人類歷史來說，太陽可源源不斷供給地球的時間可以說是無限的。相對于常規(guī)能源的有限性，太陽能具有儲量的“無限性”，取之不盡，用之不竭。這就決定了開發(fā)利用太陽能將是人類解決常規(guī)能源匱乏、枯竭的最有效途徑。�� 

(2)存在的普遍性：雖然由于緯度的不同、氣候條件的差異造成了太陽能輻射的不均勻，但相對于其他能源來說，太陽能對于地球上絕大多數(shù)地區(qū)具有存在的普遍性，可就地取用。這就為常規(guī)能源缺乏的國家和地區(qū)解決能源問題提供了美好前景。�� 

(3)利用的清潔性：太陽能像風能、潮汐能等潔凈能源一樣，其開發(fā)利用時幾乎不產(chǎn)生任何污染，加之其儲量的無限性，是人類理想的替代能源。 

(4)利用的經(jīng)濟性：可以從兩個方面看太陽能利用的經(jīng)濟性。一是太陽能取之不盡，用之不竭，而且在接收太陽能時不征收任何“稅”，可以隨地取用;二是在目前的技術發(fā)展水平下，有些太陽能利用已具經(jīng)濟性，如太陽能熱水器一次投入較高，但其使用過程不耗能，而電熱水器和燃氣熱水器在使用時仍需耗費。隨著科技的發(fā)展以及人類開發(fā)利用太陽能的技術突破，太陽能利用的經(jīng)濟性將會更明顯。