光伏發(fā)電和光熱發(fā)電的原理解析

**什么是光伏發(fā)電**

光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體的光生伏打效應(yīng)將光能直接轉(zhuǎn)換成電能的，基本的部件太陽能電池板，是光轉(zhuǎn)電的方式。其中關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。

光伏發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)

①無枯竭危險(xiǎn)；

②安全可靠，無噪聲，無污染排放外，絕對干凈（無公害）；

③不受資源分布地域的限制，可利用建筑屋面的優(yōu)勢；例如，無電地區(qū)，以及地形復(fù)雜地區(qū)；

④無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電；

⑤能源質(zhì)量高；

⑥使用者從感情上容易接受；

⑦建設(shè)周期短，獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短。

缺點(diǎn)：

①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面積；

②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān)。

③發(fā)電成本高

④光伏板制造過程中不環(huán)保

什么是光熱發(fā)電

光熱發(fā)電也叫做聚焦型太陽能熱發(fā)電，它是通過各種物理方式把太陽能直射光聚集起來并產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽，蒸汽驅(qū)動汽輪機(jī)來發(fā)電的。依據(jù)集熱方式的不同，又可分為太陽能槽式熱發(fā)電、太陽能塔式熱發(fā)電和太陽能碟式熱發(fā)電三種。是熱轉(zhuǎn)電的方式。

光熱發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)

1、電能質(zhì)量優(yōu)良，可直接無障礙并網(wǎng)。

太陽能光熱發(fā)電與常規(guī)化石能源在熱力發(fā)電上原理相同，都是通過Rankine 循環(huán)、Brayton循環(huán)或Stirling 循環(huán)將熱能轉(zhuǎn)換為電能，直接輸出交流電，不必像光伏或風(fēng)電一樣還需要逆變器轉(zhuǎn)換，電量傳輸技術(shù)相對較為成熟，穩(wěn)定性高，因此更方便與目前國內(nèi)的電網(wǎng)對接，且電力品質(zhì)好。

2、可儲能，可調(diào)峰，實(shí)現(xiàn)連續(xù)發(fā)電。

電網(wǎng)的負(fù)荷曲線形狀在白天與太陽能發(fā)電自然曲線相似，上午負(fù)荷隨時(shí)間上升，下午隨時(shí)間下降，因此太陽能發(fā)電是天然的電網(wǎng)調(diào)峰負(fù)荷，可根據(jù)電網(wǎng)白天和晚上的最大負(fù)荷差確定負(fù)荷比例，一般可占10-20%的比例；

受益于熱能的易儲存性，所有太陽能光熱發(fā)電電站都有一定程度的調(diào)峰、調(diào)度能力，即通過熱的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)發(fā)電的緩沖和平滑，并可應(yīng)對太陽能短暫的不穩(wěn)定狀況；

儲能是可再生能源發(fā)展的一大瓶頸，實(shí)踐證明儲熱的效率和經(jīng)濟(jì)性顯著優(yōu)于儲電和抽水蓄能。配備專門蓄熱裝置的太陽能光熱發(fā)電 電站，不僅在啟動時(shí)和少云到多云狀態(tài)時(shí)可以補(bǔ)充能量，保證機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，甚至可以實(shí)現(xiàn)日落后24 小時(shí)不間斷發(fā)電，同時(shí)可根據(jù)負(fù)載、電網(wǎng)需求進(jìn)行電力調(diào)峰、調(diào)度。

3、規(guī)模效應(yīng)下成本優(yōu)勢突出。

因熱電轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)與火電相同，太陽能光熱發(fā)電也與火電同樣具備顯著的規(guī)模效應(yīng)，優(yōu)于風(fēng)電和光伏等。隨著技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大，太陽能光熱發(fā)電的成本將很快接近甚至低于傳統(tǒng)化石能源發(fā)電成本。

4、清潔無污染，助力碳減排。

光伏盡管是清潔發(fā)電，但硅片生產(chǎn)環(huán)節(jié)卻高耗能高污染，而太陽能光熱發(fā)電 不需要提煉重金屬、稀有金屬和硅，生產(chǎn)與發(fā)電環(huán)節(jié)均無污染，是真正的清潔能源。