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太陽能發電集(jí)群(qún)是指將多個太陽能發電係統(太陽能電池板、發電機等)集(jí)成(chéng)在(zài)一起的(de)一種聯合發(fā)電係統。它可以利用太陽能發電,實現可再生能源的(de)發電,可以(yǐ)提供更可靠(kào)、穩定的電力供應。
知識(shí)拓展:
太陽能發電的方式可分為兩大類。
1.太陽(yáng)能光發電
太陽能(néng)光發電是指無需(xū)通過熱過(guò)程直接將光能轉變為電能的發電方式。它包括光(guāng)伏發電、光化(huà)學發(fā)電、光感應發電和光生物發電。光伏發(fā)電是利用太陽能級半導體電子器件有(yǒu)效地(dì)吸收太陽光輻射能(néng),並使之轉變成電能的直接發電(diàn)方式,是當今太(tài)陽光發電的主流。在光化學發電中有電化學光伏電池、光電解電(diàn)池和光催化電池,目前得到實際應用的是光伏電池。[1]
光伏發電係統(tǒng)主要由太陽能電池、蓄電池、控製器和(hé)逆變器組(zǔ)成,其(qí)中太(tài)陽能電池是光伏發(fā)電係統的關鍵部分,太陽能電池板的質量和(hé)成本將直接決定整個係統的質量和成本(běn)。太陽能電池主要分為晶(jīng)體矽電池(chí)和(hé)薄膜電池兩類,前者包括單晶矽(guī)電池、多晶矽電池兩種,後者主要包括(kuò)非晶體矽太陽(yáng)能電池、銅銦镓硒太陽能電池和(hé)碲化鎘太(tài)陽能電池。
單晶矽太陽能電池的光電轉換效(xiào)率為(wéi)15%左(zuǒ)右,高可達(dá)23%,在太陽能電池中光電轉換效率高(gāo),但其製(zhì)造成本高。單晶矽太陽能(néng)電池(chí)的使用壽命一般可達15年(nián),高可達25年。多晶(jīng)矽太陽能電池的光(guāng)電轉換效率為(wéi)14%到16%,其製作成本低於單晶矽太陽能電(diàn)池,因此得(dé)到大量發展,但多晶矽太陽(yáng)能電池的使用壽命要(yào)比單晶矽太陽能電池要短。
薄膜太陽能電池是用矽、硫化鎘、砷化镓(jiā)等薄膜為基體材料的太陽能電池。薄膜(mó)太陽能電池可以使用(yòng)質輕、價低(dī)的基底材料(如(rú)玻璃、塑料、陶瓷等)來製造,形成可產生電壓的薄膜厚度不到1微米,便於運輸(shū)和安裝。然(rán)而,沉澱在異質基底上的薄膜會產生一些缺陷,因此現有的碲(dì)化鎘和銅銦镓(jiā)硒太陽(yáng)能(néng)電池的(de)規模化量產轉換效率隻有12%到14%,而其理論上(shàng)限可達29%。如果在生產過程中能夠減少碲化鎘的缺陷,將會增加電池的壽命,並提高其轉化(huà)效率。這(zhè)就需(xū)要研究(jiū)缺(quē)陷(xiàn)產生的原(yuán)因,以及減少缺陷和控製質量的(de)途徑。太陽能電池界麵(miàn)也很關鍵(jiàn),需要大(dà)量的研發投入。
2.太陽能(néng)熱發電
通過水或其他(tā)工質和裝置將太陽輻射能轉換(huàn)為(wéi)電能的發電方式,稱為太(tài)陽能熱發電。先將太陽能(néng)轉化為熱能,再將熱能轉化成電能,它有兩種轉(zhuǎn)化方式:一種是將太陽熱能直接(jiē)轉化成電能,如半(bàn)導體或金(jīn)屬材料的(de)溫(wēn)差發電,真空器件中的熱電子和熱電離子發電,堿金屬(shǔ)熱電轉換,以及磁流體發電等;另一種(zhǒng)方式是將太陽熱能通過熱(rè)機(如汽輪機)帶動發電機發電,與常規熱力發(fā)電類似,隻不過(guò)是其(qí)熱能不是來自燃料,而是來自太陽能。太(tài)陽能熱發電有多種類型,主要有以下五種:塔式係統、槽式係統、盤式係統、太陽池和太陽能塔熱(rè)氣流發電。前三種是聚光型太陽能熱發電係統,後兩種是非聚光型。一些發達國(guó)家將太陽能熱發電(diàn)技(jì)術作為國家(jiā)研發重點,製造了數(shù)十台各種類(lèi)型的太陽能熱發電示範電站,已達到並網(wǎng)發(fā)電的實際應用(yòng)水平。
目前(qián)世界上現有的有前途(tú)的太陽能熱發電(diàn)係統大致(zhì)可分為:槽形拋物麵聚焦係統、中央接受器或太陽塔聚焦係(xì)統和盤形拋物麵聚(jù)焦係統。在(zài)技術上和經濟上可行的三種形(xíng)式是:30~80MW聚焦拋物麵槽式太陽能熱發電技術(簡稱(chēng)拋物麵槽式);30~200MW點聚焦中央接收式太陽能熱發(fā)電技術(簡稱中央接收式);7.5~25kW的點聚焦拋物麵盤式太陽能熱發電技術(簡稱拋物麵盤式)。
聚焦式太陽能熱發電係統的傳熱工質主要是水、水蒸汽和熔鹽等,這些(xiē)傳熱工質在接收器內可以加(jiā)熱到攝氏450度然後用(yòng)於發電。此外,該(gāi)發電方式的儲熱係統(tǒng)可以將熱能暫時儲存數小時,以備用電高峰時之需。
拋物槽(cáo)式聚焦係統是利用拋物柱麵槽式發射鏡將陽光聚集到管(guǎn)形的接收器上,並將管內傳熱工質(zhì)加熱,在熱換氣器(qì)內產生蒸汽,推動常規汽輪機發電。塔式太陽能熱發電係統是利用一組獨(dú)立跟蹤太陽的定日鏡,將陽光聚集到一個固(gù)定塔頂部的接(jiē)收器上以產生高溫。
除了上述幾種傳統的太陽能熱發電方式以外,太陽能煙囪(cōng)發電、太陽池發電等新領域的研(yán)究也有進展(zhǎn)。