問題:太陽能發(fā)電技術(shù)包括什么?
目前太陽能發(fā)電有光伏和光熱發(fā)電兩種形式。
光伏發(fā)電
光伏發(fā)電是根據(jù)半導(dǎo)體的光生伏特效應(yīng)原理,利用太陽電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。根據(jù)電池材料和制造工藝的不同,地面應(yīng)用的光伏發(fā)電技術(shù)可分為晶娃太陽電池技術(shù)、薄膜太陽電池技術(shù)、聚光太陽電池技術(shù)以及新型太陽電池技術(shù)。
晶硅太陽電池技術(shù)
晶硅太陽電池主要可分為單晶硅太陽電池和多晶硅太陽電池,其技術(shù)成熟度高、產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大,是目前的主流產(chǎn)品。
薄膜太陽電池發(fā)電技術(shù)
薄膜電池根據(jù)材料體系不同主要可分為珪基薄膜和多元化合物薄膜太陽電池,目前技術(shù)還不完全成熟,產(chǎn)業(yè)化規(guī)模相對較小。硅基薄膜太陽電池珪材料消耗很少,電耗低、成本低、重量輕,便于大規(guī)模生產(chǎn),其主要優(yōu)點(diǎn)是在弱光條件下也能發(fā)電,主要問題是光電轉(zhuǎn)換效率偏低。
聚光太陽電池技術(shù)
聚光太陽電池是有別于平板太陽電池的另一類電池,利用聚光的辦法提高太陽電池表面照度,相當(dāng)于用光學(xué)系統(tǒng)代替昂貴的太陽電池,在降低成本的同時提高了效率。聚光太陽電池技術(shù)顯著的優(yōu)點(diǎn)是高光電轉(zhuǎn)換效率。
新型太陽電池技術(shù)
新型太陽電池屬于第三代電池,是低成本超高效的概念性太陽電池,目前處于探索、開發(fā)與創(chuàng)新的階段。新型太陽電池技術(shù)主要包括染料敏化太陽電池技術(shù)和有機(jī)電池技術(shù)。染料敏化太陽電池的優(yōu)點(diǎn)是耗能較少、生產(chǎn)成本低、易于工業(yè)化生產(chǎn)、無毒無污染,主要缺點(diǎn)是效率低、穩(wěn)定性差,仍處于技術(shù)開發(fā)階段。
光熱發(fā)電
光熱發(fā)電是通過"光-熱-功"的轉(zhuǎn)化過程實(shí)現(xiàn)發(fā)電的一種技術(shù)。光熱發(fā)電在原理上和傳統(tǒng)的化石燃料電站類似,兩者大的區(qū)別在于輸入的能源不同。光熱發(fā)電利用能源為太陽能,通過聚光器將低密度的太陽能聚集成高密度的能量,經(jīng)由傳熱介質(zhì)將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能,通過熱力循環(huán)做功實(shí)現(xiàn)到電能的轉(zhuǎn)換。
根據(jù)原理的不同,光熱發(fā)電包括聚光光熱發(fā)電(ConcentratingSolar thermalPower,簡稱CSP)、太陽能半導(dǎo)體溫差發(fā)電、太陽能煙肉發(fā)電、太陽池發(fā)電和太陽能熱聲發(fā)電等。其中,聚光光熱發(fā)電是現(xiàn)今具商業(yè)化利用前景的技術(shù)形式。根據(jù)聚光方式的不同,聚光光熱發(fā)電可進(jìn)一步分為點(diǎn)聚焦和線聚焦兩大系統(tǒng)。其中,點(diǎn)聚焦系統(tǒng)主要包括塔式光熱發(fā)電和碟式光熱發(fā)電;線聚焦系統(tǒng)主要包括槽式光熱發(fā)電和線性菲涅爾式光熱發(fā)化。
槽式光熱發(fā)電
拋物面槽式太陽能發(fā)電是通過跟蹤太陽運(yùn)動的線性拋物面反射鏡,將太陽福射聚集到位于拋物面焦線處的吸熱管中,加熱傳熱介質(zhì),利用熱力循環(huán)進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng)。槽式電站的關(guān)鍵設(shè)備主要包括聚光器、吸熱管和儲熱器。槽式光熱發(fā)電是早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行,也是目前全球商業(yè)化運(yùn)行電站中占比大的技術(shù)形式。
塔式光熱發(fā)電
太陽能塔式發(fā)電是通過多臺跟蹤太陽運(yùn)動的定日鏡,將太陽福射反射至放置于塔上的吸熱器上,加熱傳熱介質(zhì),利用熱力循環(huán)進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng)。太陽能塔式電站主要包括定日鏡、太陽塔、吸熱器和儲熱器等。
碟式光熱發(fā)電
碟式光熱發(fā)電系統(tǒng)是利用旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡將太陽光聚集在鏡面焦點(diǎn)處,通過放置在該處的斯特林機(jī)進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng)。太陽能碟式-斯特林發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件包括碟式聚光器、斯特林機(jī)和傳動系統(tǒng)。
線性菲涅爾式光熱發(fā)電
線性菲涅爾式太陽能發(fā)電是通過跟蹤太陽運(yùn)動的菲涅爾式反射鏡,將太陽涵射聚集到位于菲涅爾式反射鏡焦線處的吸熱管中,加熱傳熱介質(zhì)進(jìn)行熱力循環(huán)發(fā)電的系統(tǒng)。線性菲涅爾式發(fā)電的主要部件包括菲涅爾式反射鏡、吸熱管和傳動系統(tǒng)等。
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