光能发电和光伏发电的区别
光伏发电是基于光伏效应的,光子撞击到特殊的发电板上就会产生电子。因此光照充足,就可以产生电流。太阳能热系统原理就没有那么复杂,它利用光能产生热量,用热能作为动力去发电。
光热发电可以存储产生的能量,因为发电厂不会将太阳能直接转化为电能,产生的热能可以暂时存储起来,例如在高温熔盐中。这些盐是一种有效的存储介质,因为它们成本低,比热容高,并且可以在与传统电力系统兼容的温度下提供热量。
光伏发电的好处在于,它们寿命比较长,而且很坚固,加上现在很多国家都在支持,发展的技术上面也有保障。发电厂建设方面,光伏设计比热设计简单得多。光伏电站由许多太阳能电池板并联和串联组成。另一方面,使用太阳能热技术发电意味着将能量从热流体传输到发电机,这就产生了额外的建设。
光伏发电只要有光就能发电这种说法并不确切,这个光是太阳光。
原理
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。
硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由N极区往P极区移动,电子由P极区向N极区移动,形成电流。
光电效应就是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电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。
多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等,就形成P-N结。然后采用丝网印刷,将精配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂一层防反射涂层,电池片就至此制成。
电池片排列组合成电池组件,就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框,正面覆盖玻璃,反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备,就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电,需要安装电流转换器。
发电后可用蓄电池存储,也可输入公共电网。发电系统成本中,电池组件约占50%,电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外50%。
扩展资料
在进行光伏发电系统的设计之前,需要了解并获取一些进行计算和设备选择所必需的基本数据:如光伏发电系统安装的地理位置,包括地点、纬度、经度和海拔;该地区的气象资料,包括逐月的太阳能总辐射量、直接辐射量以及散射辐射量,年平均气温和最高、最低气温。
最长连续阴雨天数,最大风速以及冰雹、降雪等特殊气象情况等。要求所设计的光伏发电系统具有先进性、完整性、可扩展性、智能化程度高,以保证系统安全性、可靠性和经济性。
(1)先进性。随着国家对于可再生能源的日益重视,开发利用可再生能源已经是新能源战略的发展趋势。根据当地太阳日照条件、电源设施及用电负载的特性,选择利用太阳能资源建设光伏发电系统,既节能环保,又能避免采用市电铺设电缆的巨大投资(远离市电电源的用电负载),是具有先进性的电源建设方案。
(2)完整性。太阳能光伏发电系统包括:太阳能电池组件、蓄电池、控制器、逆变器等部件。光伏发电系统可以独立对外界提供电源,也可与其他用电负载和市电电源配套,形成一个完整的离网和并网的光伏发电系统。光伏发电系统应具有完善的控制系统、蓄能系统、功率变换系统、防雷接地系统等构成一个统一的整体,具有完整性。
(3)可扩展性。随着太阳能光伏发电技术的快速发展,光伏发电系统的功能也会越来越强大。这就要求光伏发电系统能适应系统的扩充和升级,光伏发电系统的太阳能电池组件应为并联模块结构组成,在系统需扩充时可以直接并联加装太阳能电池组件模块。
控制器或逆变器也应采用模块化结构,在系统需要升级时,可直接对系统进行模块扩展,而原来的设备器件等都可以保留,以使光伏发电系统具有良好的可扩展性。
(4)智能化程度。所设计的太阳能光伏发电系统,在使用过程中应不需要任何人工的操作。控制器可以根据太阳能电池组件和蓄电池的容量状况控制负载端的输出,所有功能都由微处理器自动控制,还应能实时检测太阳能光伏发电系统的工作状态,定时或实时采集光伏发电系统主要部件的状态数据并上传至控制中心。
通过计算机分析,实时掌握设备工作状况,对于工作状态异常的设备,发出故障报警信息,以使维护人员可提前排除故障,保证供电的可靠性。
参考资料来源:百度百科-光伏发电系统
参考资料来源:百度百科-光伏发电
例如用光伏对电瓶充电,必须是光伏的电压要高于电瓶电压,这就要求光有一定强度。
同样,我们用光伏去点亮灯照明,照明就需要亮度,低了就失去使用价值。
所以,实际应用上光伏发电对光是有一定范围要求的。
所谓光伏发电是靠光,而不是靠温度。如果靠温度可以发电那用途会更广阔。现在的温差发电不未突破。太阳光的能量主要是靠辐射传递的,就是照到能量接受面上,接收面将辐射的光能转化成电能。如果只有温度没有光,那么就不是光伏发电,叫热能发电,比如说西藏地区用电地热发电,利用热能转化成动能,带动发电机发电。
拓展资料:
太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。 太阳能发电方式太阳能发电有两种方式,一种是光—热—电转换方式,另一种是光—电直接转换方式。
1、光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气,再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程;后一个过程是热—电转换过程,与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高,估计它的投资至少要比普通火电站贵5~10倍.一座1000MW的太阳能热电站需要投资20~25亿美元,平均1kW的投资为2000~2500美元。因此,目前只能小规模地应用于特殊的场合,而大规模利用在经济上很不合算,还不能与普通的火电站或核电站相竞争。
2、 光—电直接转换方式该方式是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换成电能,光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长,只要太阳存在,太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染;太阳能电池可以大中小并举,大到百万千瓦的中型电站,小到只供一户用的太阳能电池组,这是其它电源无法比拟的。
光伏发电最大的优势是应用场合没有明显限制,有阳光资源的地方都可安装光伏系统。在辐照不好或者夜间,光伏系统通过对蓄电池进行充放电实现连续运行。不过,规模化光伏电站若采用蓄电池储能,其成本仍然较高,且蓄电池的使用寿命有待考验。
而太阳能光热利用中除了可以通过材料吸收太阳辐射光谱中不同波长的光能并将其转化为热能供直接使用外,还可以利用聚光器将低密度的太阳能汇聚,生成高密度的能量,加热工作介质,产生蒸汽推动汽轮机发电。
2、对于普通家庭来说,两者的区别不是很大。而对于大型企业来说,需要考虑到成本和回报问题,就需要特别细致的讨论两者的区别了。
3、光伏发电是基于光伏效应的,光子撞击到特殊的发电板上就会产生电子。因此光照充足,就可以产生电流。太阳能热系统原理就没有那么复杂,它利用光能产生热量,用热能作为动力去发电。