太阳能两种发电方式的比较
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太阳能两种发电方式的比较
摘要:随着电器化的普及,电力能源的需求量越来越大,太阳能发电技术也
随之成为了社会学术界研究的重点课题。目前的太阳能发电技术氛围两种,分别
是太阳能热发电技术和天阳能光伏发电技术。文章从多方面对着两种发电技术进
行了比较。
关键词:太阳能;热发电;光伏发电;比较
1太阳能相关定义
①太阳能热发电。太阳能热发电的发电部分与传统的火力发电相同,都是用
汽轮机带动发电机转动,将机械能转换成电能。太阳能发电的热能是用聚光镜把
太阳光汇聚在一起产生高温从而加热水或其他物质,产生蒸汽带动汽轮机最后带
动发电机工作。
②太阳能光伏发电。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时,就会产生光
生伏打效应。光生伏打效应使得PN结两边出现电压,叫做光生电压。使PN结
短路,就会产生电流。太阳能光伏发电即利用光生伏打效应,利用太阳电池将太
阳光能直接转化为电能的发电技术。
2发展现状
①太阳能热发电现状。目前世界上的太阳能热发电技术可以分为三种,分别
是太阳能槽式发电、太阳能塔式热发电、太阳能碟式热发电。所谓的槽式发电、
塔式发电、和叠石发电是根据按照太阳能的采集方式划分的。槽式发电是使用抛
物柱面槽式反射镜将阳光聚焦到管状的接收器上来采集太阳能的,现在多用于
中、高温热利用方面,目前联网发电运运行最高总的装机容量为354 MW。在某
些发达国家已经投入到了商业运行中,但槽式发电中的导热油传热工质将其运行
温度限制到400℃以下,因此槽式发电只能停留在中温阶段,这是槽式发电目前
面临的缺点;塔式发电是通过很多的定日镜,将太阳热辐射反射到置于高塔顶部
的太阳锅炉上来采集太阳能。因为塔式发电使将众多反射镜反射的太阳光集中到
一点所一塔式发电可获得很高的温度属于高温过程热,目前联网运行的最高的单
元容量为10 MW。由于其技术难度大以及初级成本太高,塔式发电仍处于实验
阶段,商业化的运行还有待发展;碟式发电是利用我们所熟悉的曲面聚光反射镜,
将入射阳光聚集在焦点处来采集太阳能,因为曲面聚光反射镜外表很像盘子,所
以命名为碟式发电。碟式发电因为其采集规模较小,所以适合独立的小型发电系
统构。总的来说在太阳能热发电方面,目前只有槽式发电技术实现了商业化。从
1981~1991年,美国先后建成了9座槽式太阳能热发电站,总装机容量达到了
353.8 MW。太阳能热发电由于占地面积大,初期成本高导致其商业化程度还很
低。据专家预测到二十一世纪20年代,太阳能热发电会逐渐往发展中国家方向
推进。
②太阳能光伏发电现状。介于光伏发电是直接将太阳光能转换成电能,其初
期成本较太阳能热发电较低,因此相比太阳能热发电,光伏发电发展迅速,已经
步入了商业化。世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统,6个兆瓦级的
联网光伏电站。1992年日本的新阳光计划以及美国在1997年提出的“百万屋顶”
计划都是利用了太阳能光伏发电技术。德国新可再生能源法制定了光伏发电上网
电价,很大力度上支持光伏发电市场,德国也因此成为仅次于日本的光伏发电技
术发展最快的国家。法国、西班牙、意大利等国也投入大量资金用于太阳能光伏
发电技术的研究中。
3发展前景
①太阳能热发电前景。太阳能热发电虽然占地面积较大,成本较高,自然电
价较贵。但相比传统火力发电其安全环保,所以治理环境污染的资金应该从中扣
除。另外,与光伏发电相比,其不存在太阳能硅电池的污染问题。并且,随着规
模越大,其效益会越高。所以世界各国都很重视太阳能热发电技术的公关,太阳
能热发电具有很好的前景,但由于其技术难度大,投入商业化所需的时间可能会
很长。
②太阳能光伏发电前景。太阳能光伏发电使用灵活,用途广泛,上至航天,
下至潜水都可以使用。因此其前途一片大好。预计到21世纪末太阳能发电将占
可再生能源发展总量的60%以上。这表示太阳能光伏发电的发展前景及其在能
源领域的重要地位。
4结语
太阳能作为可再生能源中的最理想能源,我们应该对其利用赋予高度重视。
对于太阳能热发电和太阳能光伏发电技术两种不可偏废其一。太阳能热发电适合
大功率发电,易于并网,而太阳能光伏发电使用灵活,应用面广。因此,两者我
们要同等重视,使它们共同发展,为解决能源枯竭问题做出巨大贡献。
参考文献:
[1] 马保民.太阳能发电[M].北京:文心出版社,2003.