清洁能源发电原理概况


清洁能源发电原理概况

为了推动能源结构转型和实现节能减排,减少化石燃料的使用,国内积极推动清洁能源的发展,近几年来发展的势头极其迅猛。今天就为大家推送的是有关各清洁能源发电原理的概况,让大家更加了解清洁能源是如何发电的。

清洁能源包括核能和可再生能源(水力发电、风力发电、太阳能、生物质能、地热能和海潮能等)。今天向大家先容的是核能、水力、太阳能这几种能源的发电原理。

一.核能发电

听到“核能”一词,大家脑海中首先掠过的就是原子弹爆炸,氢弹爆炸等一幅幅历史照片,这是正常的,因为人的“第一印象”会让个人主观意识倾斜得很严重,那什么是核能发电呢?

核能发电和火力发电极其相似,都是利用产热烧水产生水蒸气推动汽轮机发电的,不过核能发电用可控核裂变产能代替了火力发电的矿物燃料燃烧的产能,用反应堆和蒸汽发生器代替了火力发电的锅炉。核能发电利用铀燃料进行核裂变连锁反应产生的热,将水加热成高温高压,核反应放出的热量较化石燃料燃烧的热量要高得多,所需要的燃料体积与火电厂相比要少得多,举例而言,核电站用掉的1吨核燃料相当于火电厂燃烧了10万吨的煤。

再给大家说一下核安全吧。核电是相当安全的,反应堆是完全封闭的,有三层屏障保护:安全壳、压力容器和燃料包壳,有了这三层防护罩的保护,放射性物质想泄露出来都难,大亚湾运行十几年没有发生过事故,我国自主研发的“华龙一号”可抗飞机的撞击,核安全大于天,国内很重视这方面。目前核能发电遇到的瓶颈是核废料的处理问题,如果在这一块得到好的进展,毋庸置疑核能发电将会是未来发电的主流军。

二.水力发电

水力发电的基本原理是利用水位的落差,配合水轮发电机产生电力,从能量的角度来考虑就是将水的势能转化为水轮机的机械能,机械能推动发电机而产生电力。

水力发电相较于传统发电来说,具有成本低、效率高、综合利用率高等特点。但是水力发电的前期投入较大,建大坝会改变当地的气候、地形并影响生物的多样性。水力发电的地理位置要求较为苛刻,并且它利弊共存,如何更好的利用好水电,就需要扬长避短,充分利用它的优势,来达到综合效益的最大化。

三.光伏发电

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术,这个发电机发电有本质的区别。光伏发电系统主要由太阳能电池板、控制器和逆变器三大部分组成。

光伏发电的主要原理是半导体的光点效应,当太阳光照射到P-N结后,空穴 由P极往N极移动,电子由N极往P极移动产生电流。

地球上所有的资源都是靠光能产生的,光能没有枯竭的危险,在产电过程中无污染无噪声。从个人情感上来考虑,人们更加愿意使用靠自然光产生的电。但是光伏组件的转换率较低,单晶硅的转化率大多在17.5%,多晶硅的转化率在18-18.5%,并且随着组件使用时间的推移转化效率会有不同程度的衰减。就目前来说,光伏电站的前期投资成本太大,成本回收期太长,如果未来通过技术转型,有效的提高光伏组件的能源转换率,光伏时代真正的曙光就到来了。


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