太阳能发电根据利用太阳能的方式主要有通过热过程的太阳能热发电(塔式发电、抛物面聚光发电、太阳能烟囱发电、热离子发电、热光伏发电及温差发电等)和不通过热过程的光伏发电、光感应发电、光化学发电及光生物发电等。
主要应用的是直接利用太阳能的光伏发电(PV,Photovoltaic)和间接利用太阳能的太阳能热发电(CSP,Concentrating Solar Power)两种方式。其中直接利用光能进行发电的光伏发电由光伏(PV)电池、平衡系统组成;间接利用光能是将太阳能转换成热能,由储热进行发电的太阳能热发电(光=热-电),CSP根据收集太阳能设备的布置方式可分为槽式( Linear CSP)、塔式(Power Tower CSP)和盘式(Dish/EngineCSP)三种类型。
(1)光伏发电。
光伏发电站[photovoltaic (PV) power station]是将太阳辐射能通过光伏电池组件直接转换成直流电能,并通过功率变换装置与电网连接在一起,向电网输送有功功率和无功功率的发电系统,一般包括光伏阵列(将若干个光伏电池组件根据负载容量大小要求,串、并联组成的较大供电装置)、控制器、逆变器、储能控制器、储能装置等。
并网型光伏发电系统是指将光伏电池输出的直流电力,经过并网光伏逆变器将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波交流电流,接人电网以实现并网发电功能。光伏发电的发电原理是由组成光伏方阵的光伏电池决定。光伏电池工作原理是利用光伏电池的光生伏特效应(又称光伏效应)进行的能量转换,其中光伏效应是利用半导体p-n结的光生伏特效应,当光照射到半导体上时,太阳光的光子将能量提供给电子,电子跳跃到更高的能带,激发出电子空穴对,电 ,子和空穴分别向电池的两端移动,此时光生电场除了抵消势垒电场外,还使p区带正电,n区带负电,在n区和p区间形成电动势,既光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生了电位差。这样,如果外部构成通路,就会产生电流,形成电能。
光伏电池根据其使用的材料可分为:硅系光伏电池、化合物系光伏电池、有机半导体系光伏电池。硅系光伏电池可分为结晶硅系和非晶硅系光伏电池。其中结晶硅系光伏电池又可分为单晶硅和多晶硅光伏电池。
比较成熟且广泛应用的是晶硅类电池。晶硅材料光伏电池优点是原材料非常丰富,可靠性较高,特性比较稳定,一般可使用20年以上。在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面,晶硅光伏电池的单晶硅光伏电池在硅材料光伏电池中转换效率最高,转换效率的理论值为24%~26%,多晶硅的转换效率略低,转换效率的理论值为20%,但价格更便宜;同时单晶硅和多晶硅电池又优于非晶硅电池。大规模工业化生产条件下,单晶硅电池的转换效率已达到了16%~18%,多晶硅电池的转换效率为12%~14%。采用多薄层、多p—n结的结构形式的薄膜电池可实现40%~50%以上的光电转换效率,基本原理是在非硅材料衬底上铺上很薄的一层光电材料,大大减少了光电材料的硅半导体消耗,降低了光伏电池的成本。硅薄膜光伏电池由于原材料储量丰富,且无毒,无污染,因此更具持续发展的前景。
(2)太阳能热发电。
太阳能热发电,也叫聚焦型太阳能热发电(Concentrating Solar Power,简称CSP),与传统发电站不一样的是,它们是通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳能光直射聚集起来,加热工质,产生高温高压的蒸汽,将热能转化成高温蒸汽驱动汽轮机来发电。当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为:槽式太阳能热发电、塔式太阳能热发电和碟式太阳能热发电。
新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能等。此外,还有氢能等;而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、核裂变能等能源,称为常规能源。新能源发电也就是利用现有的技术,通过上述的新型能源,实现发电的过程。
20世纪末发电多用化石燃料,但化石燃料的资源不多,日渐枯竭,人类已渐渐较多的使用可再生能源(水能、太阳能、风能、地热能、海洋能等)来发电。
扩展资料:
水力发电主要有以下特点
1、水能是可再生能源,并且发过电的天然水流本身并没有损耗,一般也不会造成水体污染,仍可为下游用水部门利用。
2、水力发电是清洁的电力生产,不排放有害气体、烟尘和灰渣,没有核废料。
3、水力发电的效率高,常规水电站的发电效率在80%以上。
4、水力发电可同时完成一次能源开发和二次能源转换。
5、水力发电的生产成本低廉,无需燃料,所需运行人员较少、劳动生产率较高,管理和运行简便,运行可靠性较高。
6、水力发电机组起停灵活,输出功率增减快,可变幅度大,是电力系统理想的调峰、调频和事故备用电源。
7、水力发电开发一次性投资大,工期长。如三峡工程,1994年12月开工,2003年7月第一台机组并网发电。
参考资料来源:百度百科-新能源发电