太陽能是如何實現發電的?

2020-11-22 睜隻眼看劇

現如今環境保護越來越受到人們的關注,傳統的能源像煤炭、石油等不可再生資源汙染嚴重,人們對新的能源需求越來越強烈。太陽能就是一種取之不盡,用之不竭的而且不會對環境產生汙染的新能源。下面簡單介紹一下,太陽能發電是怎麼回事。

太陽能發電原理簡述

太陽能發電也就是光伏發電,簡單來說就是利用太陽輻射的能量來轉化為另外一種能量。首先要用到一個太陽能接收設備,即太陽能電池板,太陽能電池板是一種對光敏感材料製作而成,當有太陽光照射到電池板上,電池板中的材料就會有電荷移動也就是會產生電壓,然後利用一個存儲設備將電壓儲存起來,這樣太陽能的電就產生了。但此時存儲的電視直流電,不是家用的交流電。那麼我們又需要一個轉換設備——逆變器。所謂逆變器就是將直流電轉化為交流電的設備。通過逆變器出來的電就是交流電了,這樣就實現了太陽能到家用電的轉化過程。

主流建設方向

目前光伏電站大多分為兩大類

1、光—電

直接利用光電效應,將太陽輻射能直接轉換成電能。

2、 光—熱——動—電

利用太陽輻射產生的熱能發電,一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換成工質的蒸氣,再驅動汽輪機發電。

光熱式發電站

今天主要說光—電的電站

大致也分為兩類

1、地面(水面)的集中式光伏電站

集中式光伏電站發電流程圖

太陽能光伏電池(光伏組件):將太陽能轉換成電能,通常22塊或者24塊為一個支路。(直流)

匯流箱:將電池板發出的較小的電流匯集成較大電流後輸入逆變器。

集中式逆變器把從匯流箱輸入的直流電逆變成低壓三相交流電,再把低壓交流電輸入箱變。

箱式變壓器:箱變為升壓變壓器,將逆變器輸入的低壓交流電升壓為高壓交流電。(常見的有10kV、22kV、35kV)

高壓開關室:35kV母線全站電能匯集後通過輸送線路送出。

戈壁灘集中式光伏電站

2、建築物及建築物頂的分布式光伏電站

常見屋頂分布式光伏電站發流程圖
屋頂分布式自發自用光伏電站

優點

太陽能發電被稱為最理想的新能源。

①無枯竭危險;②安全可靠,無噪聲,無汙染排放外,絕對乾淨(無公害);③不受資源分布地域的限制,可利用建築屋面的優勢;④無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電;⑤能源質量高;⑥使用者從感情上容易接受;⑦建設周期短,獲取能源花費的時間短。

缺點

①照射的能量分布密度小,即要佔用巨大面積;

②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關。以如今的科學技術來講,利用太陽能來發電,設備成本高,太陽能利用率卻較低;(小編就是深受影響,有時因天氣原因發電量降低受到考核)

③獲取成本較高,大多電站比較依賴國家補貼。

我國光伏發電併網技術發展現狀與對策

一、是引入競爭機制。各地區制定光伏發電項目競爭性配置辦法,光伏企業需通過競爭方式獲得項目資源,其中上網電價是重要的競爭條件,除此之外,需禁止地方保護和不正當收費。

二、是加強可再生能源併網消納研究,解決棄光問題。近年來火電的快速增長和用電負荷的零增長,導致棄光問題越發嚴重,同時造成了大量的資源和投入浪費。應加強大規模可再生能源併網及消納問題研究,最大限度提高電網消納可再生發電的能力,提升可再生能源在能源消費總量中的佔比;另需要出臺相關政策,抑制盲目發展火電,加大配套設施,如輸電通道和配電網的建設,同時鼓勵各地區實行就近消納,從而鼓勵光伏等新能源市場的發展。

三、是提高光伏的環境友好性。太陽能是清潔環保的綠色能源,光伏發電在全生命周期內都會對環境產生影響,我國現已展開了光伏生產製造環節對環境影響的評估和研究,未來需要對發電環節和廢棄回收環節進行評估,同時鼓勵光伏材料的回收再利用,進一步實現光伏的環境友好。

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