太陽能發(fā)電的方式可分為哪兩大類_太陽能發(fā)電的壽命大約多少年
太陽能光發(fā)電是指無需通過熱過程直接將光能轉變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電方式。 它包括光伏發(fā)電、光化學發(fā)電、光感應發(fā)電和光生物發(fā)電。 光伏發(fā)電是利用太陽能級半導體電子器件有效地吸收太陽光輻射能,并使之轉變成電能的直接發(fā)電方式,是當今太陽光發(fā)電的主流。在光化學發(fā)電中有電化學光伏電池、光電解電池和光催化電池,目前得到實際應用的是光伏電池。 [1]
光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池、蓄電池、控制器和逆變器組成,其中太陽能電池是光伏發(fā)電系統(tǒng)的關鍵部分,太陽能電池板的質量和成本將直接決定整個系統(tǒng)的質量和成本。太陽能電池主要分為晶體硅電池和薄膜電池兩類,前者包括單晶硅電池、多晶硅電池兩種,后者主要包括非晶體硅太陽能電池、銅銦鎵硒太陽能電池和碲化鎘太陽能電池。
單晶硅太陽能電池的光電轉換效率為15%左右,最高可達23%,在太陽能電池中光電轉換效率最高,但其制造成本高。單晶硅太陽能電池的使用壽命一般可達15年,最高可達25年。多晶硅太陽能電池的光電轉換效率為14%到16%,其制作成本低于單晶硅太陽能電池,因此得到大量發(fā)展,但多晶硅太陽能電池的使用壽命要比單晶硅太陽能電池要短。
薄膜太陽能電池是用硅、硫化鎘、砷化鎵等薄膜為基體材料的太陽能電池。薄膜太陽能電池可以使用質輕、價低的基底材料(如玻璃、塑料、陶瓷等)來制造,形成可產生電壓的薄膜厚度不到1微米,便于運輸和安裝。然而,沉淀在異質基底上的薄膜會產生一些缺陷,因此現有的碲化鎘和銅銦鎵硒太陽能電池的規(guī)?;慨a轉換效率只有12%到14%,而其理論上限可達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,并提高其轉化效率。這就需要研究缺陷產生的原因,以及減少缺陷和控制質量的途徑。太陽能電池界面也很關鍵,需要大量的研發(fā)投入。
2.太陽能熱發(fā)電通過水或其他工質和裝置將太陽輻射能轉換為電能的發(fā)電方式,稱為太陽能熱發(fā)電。先將太陽能轉化為熱能,再將熱能轉化成電能,它有兩種轉化方式:一種是將太陽熱能直接轉化成電能,如半導體或金屬材料的溫差發(fā)電,真空器件中的熱電子和熱電離子發(fā)電,堿金屬熱電轉換,以及磁流體發(fā)電等;另一種方式是將太陽熱能通過熱機(如汽輪機)帶動發(fā)電機發(fā)電,與常規(guī)熱力發(fā)電類似,只不過是其熱能不是來自燃料,而是來自太陽能。太陽能熱發(fā)電有多種類型,主要有以下五種:塔式系統(tǒng)、槽式系統(tǒng)、盤式系統(tǒng)、太陽池和太陽能塔熱氣流發(fā)電。 前三種是聚光型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng),后兩種是非聚光型。 一些發(fā)達國家將太陽能熱發(fā)電技術作為國家研發(fā)重點,制造了數十臺各種類型的太陽能熱發(fā)電示范電站,已達到并網發(fā)電的實際應用水平。
目前世界上現有的最有前途的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)大致可分為:槽形拋物面聚焦系統(tǒng)、中央接受器或太陽塔聚焦系統(tǒng)和盤形拋物面聚焦系統(tǒng)。在技術上和經濟上可行的三種形式是:30~ 80MW聚焦拋物面槽式太陽能熱發(fā)電技術(簡稱拋物面槽式);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的點聚焦拋物面盤式太陽能熱發(fā)電技術(簡稱拋物面盤式)。
聚焦式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的傳熱工質主要是水、水蒸汽和熔鹽等,這些傳熱工質在接收器內可以加熱到攝氏450度然后用于發(fā)電。此外,該發(fā)電方式的儲熱系統(tǒng)可以將熱能暫時儲存數小時,以備用電高峰時之需。
拋物槽式聚焦系統(tǒng)是利用拋物柱面槽式發(fā)射鏡將陽光聚集到管形的接收器上,并將管內傳熱工質加熱,在熱換氣器內產生蒸汽,推動常規(guī)汽輪機發(fā)電。塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)是利用一組獨立跟蹤太陽的定日鏡,將陽光聚集到一個固定塔頂部的接收器上以產生高溫。
除了上述幾種傳統(tǒng)的太陽能熱發(fā)電方式以外,太陽能煙囪發(fā)電、太陽池發(fā)電等新領域的研究也有進展。
太陽能發(fā)電的壽命大約多少年
太陽能發(fā)電不穩(wěn)定每小時發(fā)電都是不一樣的 ,平均每天發(fā)電大約在5-6度左右,組件的使用時間不一定看封裝工藝水平。
太陽能發(fā)電系統(tǒng)壽命主要是看地方和看保養(yǎng),看露天的還是屋里的,比如像發(fā)電系統(tǒng)或者太陽能電站在室外的話,一般說的是十年左右,其實能管五年就不錯了。室內保養(yǎng)比較好的話十五年,一般就最多十年。
太陽能發(fā)電的應用領域
1、用戶太陽能電源:小型電源10-100W不等,用于邊遠無電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電,如照明、電視、收錄機等;3-5KW家庭屋頂并網發(fā)電系統(tǒng);光伏水泵:解決無電地區(qū)的深水井飲用、灌溉。
2、交通領域:如航標燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標志燈、路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。
3、通訊/通信領域:太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋呼電源系統(tǒng);農村載波電話光伏系統(tǒng)、小型通信機、士兵GPS供電等。
4、石油、海洋、氣象領域:石油管道和水庫閘門陰極保護太陽能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺生活及應急電源、海洋檢測設備、氣象/水文觀測設備等。
5、家庭燈具電源:如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。
6、光伏電站:10KW-50MW獨立光伏電站、風光(柴)互補電站、各種大型停車廠充電站等。
7、太陽能建筑:將太陽能發(fā)電與建筑材料相結合,使得未來的大型建筑實現電力自給,是未來一大發(fā)展方向。
8、其他領域包括:與汽車配套:太陽能汽車/電動車、電池充電設備、汽車空調、換氣扇、冷飲箱等;太陽能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng);海水淡化設備供電;衛(wèi)星、航天器、空間太陽能電站等。
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