摘要:隨著電器化的普及,電力能源的需求量越來越大,太陽能發電技術也隨之成為了社會學術界研究的重點課題。目前的太陽能發電技術氛圍兩種,分別是太陽能熱發電技術和天陽能光伏發電技術。文章從多方面對著兩種發電技術進行了比較。
關鍵詞:太陽能;熱發電;光伏發電;比較
中圖分類號:TM615文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2011)16-0118-01
1太陽能相關定義
①太陽能熱發電。太陽能熱發電的發電部分與傳統的火力發電相同,都是用汽輪機帶動發電機轉動,將機械能轉換成電能。太陽能發電的熱能是用聚光鏡把太陽光匯聚在一起產生高溫從而加熱水或其他物質,產生蒸汽帶動汽輪機最后帶動發電機工作。
②太陽能光伏發電。當太陽光或其他光照射半導體的PN結時,就會產生光生伏打效應。光生伏打效應使得PN結兩邊出現電壓,叫做光生電壓。使PN結短路,就會產生電流。太陽能光伏發電即利用光生伏打效應,利用太陽電池將太陽光能直接轉化為電能的發電技術。
2發展現狀
①太陽能熱發電現狀。目前世界上的太陽能熱發電技術可以分為三種,分別是太陽能槽式發電、太陽能塔式熱發電、太陽能碟式熱發電。所謂的槽式發電、塔式發電、和疊石發電是根據按照太陽能的采集方式劃分的。槽式發電是使用拋物柱面槽式反射鏡將陽光聚焦到管狀的接收器上來采集太陽能的,現在多用于中、高溫熱利用方面,目前聯網發電運運行最高總的裝機容量為354 MW。在某些發達國家已經投入到了商業運行中,但槽式發電中的導熱油傳熱工質將其運行溫度限制到400℃以下,因此槽式發電只能停留在中溫階段,這是槽式發電目前面臨的缺點;塔式發電是通過很多的定日鏡,將太陽熱輻射反射到置于高塔頂部的太陽鍋爐上來采集太陽能。因為塔式發電使將眾多反射鏡反射的太陽光集中到一點所一塔式發電可獲得很高的溫度屬于高溫過程熱,目前聯網運行的最高的單元容量為10 MW。由于其技術難度大以及初級成本太高,塔式發電仍處于實驗階段,商業化的運行還有待發展;碟式發電是利用我們所熟悉的曲面聚光反射鏡,將入射陽光聚集在焦點處來采集太陽能,因為曲面聚光反射鏡外表很像盤子,所以命名為碟式發電。碟式發電因為其采集規模較小,所以適合獨立的小型發電系統構。總的來說在太陽能熱發電方面,目前只有槽式發電技術實現了商業化。從1981~1991年,美國先后建成了9座槽式太陽能熱發電站,總裝機容量達到了353.8 MW。太陽能熱發電由于占地面積大,初期成本高導致其商業化程度還很低。據專家預測到二十一世紀20年代,太陽能熱發電會逐漸往發展中國家方向推進。
②太陽能光伏發電現狀。介于光伏發電是直接將太陽光能轉換成電能,其初期成本較太陽能熱發電較低,因此相比太陽能熱發電,光伏發電發展迅速,已經步入了商業化。世界上已經建成了10多座兆瓦級光伏發電系統,6個兆瓦級的聯網光伏電站。1992年日本的新陽光計劃以及美國在1997年提出的“百萬屋頂”計劃都是利用了太陽能光伏發電技術。德國新可再生能源法制定了光伏發電上網電價,很大力度上支持光伏發電市場,德國也因此成為僅次于日本的光伏發電技術發展最快的國家。法國、西班牙、意大利等國也投入大量資金用于太陽能光伏發電技術的研究中。
3發展前景
①太陽能熱發電前景。太陽能熱發電雖然占地面積較大,成本較高,自然電價較貴。但相比傳統火力發電其安全環保,所以治理環境污染的資金應該從中扣除。另外,與光伏發電相比,其不存在太陽能硅電池的污染問題。并且,隨著規模越大,其效益會越高。所以世界各國都很重視太陽能熱發電技術的公關,太陽能熱發電具有很好的前景,但由于其技術難度大,投入商業化所需的時間可能會很長。
②太陽能光伏發電前景。太陽能光伏發電使用靈活,用途廣泛,上至航天,下至潛水都可以使用。因此其前途一片大好。預計到21世紀末太陽能發電將占可再生能源發展總量的60%以上。這表示太陽能光伏發電的發展前景及其在能源領域的重要地位。
4結語
太陽能作為可再生能源中的最理想能源,我們應該對其利用賦予高度重視。對于太陽能熱發電和太陽能光伏發電技術兩種不可偏廢其一。太陽能熱發電適合大功率發電,易于并網,而太陽能光伏發電使用靈活,應用面廣。因此,兩者我們要同等重視,使它們共同發展,為解決能源枯竭問題做出巨大貢獻。
參考文獻:
[1] 馬保民.太陽能發電[M].北京:文心出版社,2003.