優(yōu)質(zhì)回答:
太陽能發(fā)電集群是指將多個(gè)太陽能發(fā)電系統(tǒng)(太陽能電池板、發(fā)電機(jī)等)集成在一起的一種聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)。它可以利用太陽能發(fā)電,實(shí)現(xiàn)可再生能源的發(fā)電,可以提供更可靠、穩(wěn)定的電力供應(yīng)。
知識(shí)拓展:
太陽能發(fā)電的方式可分為兩大類。
1.太陽能光發(fā)電
太陽能光發(fā)電是指無需通過熱過程直接將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電方式。它包括光伏發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電和光生物發(fā)電。光伏發(fā)電是利用太陽能級(jí)半導(dǎo)體電子器件有效地吸收太陽光輻射能,并使之轉(zhuǎn)變成電能的直接發(fā)電方式,是當(dāng)今太陽光發(fā)電的主流。在光化學(xué)發(fā)電中有電化學(xué)光伏電池、光電解電池和光催化電池,目前得到實(shí)際應(yīng)用的是光伏電池。[1]
光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池、蓄電池、控制器和逆變器組成,其中太陽能電池是光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,太陽能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。太陽能電池主要分為晶體硅電池和薄膜電池兩類,前者包括單晶硅電池、多晶硅電池兩種,后者主要包括非晶體硅太陽能電池、銅銦鎵硒太陽能電池和碲化鎘太陽能電池。
單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右,高可達(dá)23%,在太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率高,但其制造成本高。單晶硅太陽能電池的使用壽命一般可達(dá)15年,高可達(dá)25年。多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為14%到16%,其制作成本低于單晶硅太陽能電池,因此得到大量發(fā)展,但多晶硅太陽能電池的使用壽命要比單晶硅太陽能電池要短。
薄膜太陽能電池是用硅、硫化鎘、砷化鎵等薄膜為基體材料的太陽能電池。薄膜太陽能電池可以使用質(zhì)輕、價(jià)低的基底材料(如玻璃、塑料、陶瓷等)來制造,形成可產(chǎn)生電壓的薄膜厚度不到1微米,便于運(yùn)輸和安裝。然而,沉淀在異質(zhì)基底上的薄膜會(huì)產(chǎn)生一些缺陷,因此現(xiàn)有的碲化鎘和銅銦鎵硒太陽能電池的規(guī)?;慨a(chǎn)轉(zhuǎn)換效率只有12%到14%,而其理論上限可達(dá)29%。如果在生產(chǎn)過程中能夠減少碲化鎘的缺陷,將會(huì)增加電池的壽命,并提高其轉(zhuǎn)化效率。這就需要研究缺陷產(chǎn)生的原因,以及減少缺陷和控制質(zhì)量的途徑。太陽能電池界面也很關(guān)鍵,需要大量的研發(fā)投入。
2.太陽能熱發(fā)電
通過水或其他工質(zhì)和裝置將太陽輻射能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電方式,稱為太陽能熱發(fā)電。先將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能,再將熱能轉(zhuǎn)化成電能,它有兩種轉(zhuǎn)化方式:一種是將太陽熱能直接轉(zhuǎn)化成電能,如半導(dǎo)體或金屬材料的溫差發(fā)電,真空器件中的熱電子和熱電離子發(fā)電,堿金屬熱電轉(zhuǎn)換,以及磁流體發(fā)電等;另一種方式是將太陽熱能通過熱機(jī)(如汽輪機(jī))帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,與常規(guī)熱力發(fā)電類似,只不過是其熱能不是來自燃料,而是來自太陽能。太陽能熱發(fā)電有多種類型,主要有以下五種:塔式系統(tǒng)、槽式系統(tǒng)、盤式系統(tǒng)、太陽池和太陽能塔熱氣流發(fā)電。前三種是聚光型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng),后兩種是非聚光型。一些發(fā)達(dá)國家將太陽能熱發(fā)電技術(shù)作為國家研發(fā)重點(diǎn),制造了數(shù)十臺(tái)各種類型的太陽能熱發(fā)電示范電站,已達(dá)到并網(wǎng)發(fā)電的實(shí)際應(yīng)用水平。
目前世界上現(xiàn)有的有前途的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)大致可分為:槽形拋物面聚焦系統(tǒng)、中央接受器或太陽塔聚焦系統(tǒng)和盤形拋物面聚焦系統(tǒng)。在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上可行的三種形式是:30~80MW聚焦拋物面槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)(簡稱拋物面槽式);30~200MW點(diǎn)聚焦中央接收式太陽能熱發(fā)電技術(shù)(簡稱中央接收式);7.5~25kW的點(diǎn)聚焦拋物面盤式太陽能熱發(fā)電技術(shù)(簡稱拋物面盤式)。
聚焦式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的傳熱工質(zhì)主要是水、水蒸汽和熔鹽等,這些傳熱工質(zhì)在接收器內(nèi)可以加熱到攝氏450度然后用于發(fā)電。此外,該發(fā)電方式的儲(chǔ)熱系統(tǒng)可以將熱能暫時(shí)儲(chǔ)存數(shù)小時(shí),以備用電高峰時(shí)之需。
拋物槽式聚焦系統(tǒng)是利用拋物柱面槽式發(fā)射鏡將陽光聚集到管形的接收器上,并將管內(nèi)傳熱工質(zhì)加熱,在熱換氣器內(nèi)產(chǎn)生蒸汽,推動(dòng)常規(guī)汽輪機(jī)發(fā)電。塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)是利用一組獨(dú)立跟蹤太陽的定日鏡,將陽光聚集到一個(gè)固定塔頂部的接收器上以產(chǎn)生高溫。
除了上述幾種傳統(tǒng)的太陽能熱發(fā)電方式以外,太陽能煙囪發(fā)電、太陽池發(fā)電等新領(lǐng)域的研究也有進(jìn)展。
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