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太阳能发电的几种方式

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太阳能是一种干净的可再生的新能源,越来越受到人们的青睐,在人们生活、工作中有广泛的作用。利用太阳能发电有两大类型,一类是光伏发电,太阳能电池就是光伏发电的例子。另一类是太阳能热发电,是将太阳能转化成热能,再把水烧至沸腾变为水蒸气推动蒸汽轮机转运带动发电机发电,能量转化的次数比较多,依次经过“太阳能->热能->动能->电能”。经过这么多次转化效率必然不高,一般只有百分之十几,但因现有光伏发电效率也不高,也在百分之十几~二十几的水平。故太阳能热发电还是可以使用的,太阳能热电站就是用最能热发电工作的。

当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为(1)太阳能槽式发电;(2)太阳能塔式热发电;(3)太阳能碟式热发电。槽式系统是利用抛物柱面槽式反射镜将阳光聚焦到管状的接收器上,并将管内的传热工质加热产生蒸汽,推动常规汽轮机发电;塔式系统是利用众多的定日镜,将太阳热辐射反射到置于高塔顶部的高温集热器(太阳锅炉)上,加热工质产生过热蒸汽,或直接加热集热器中的水产生过热蒸汽,驱动汽轮机发电机组发电;碟式系统利用曲面聚光反射镜,将入射阳光聚集在焦点处,在焦点处直接放置斯特林发动机发电。

下图从左至右依次为槽式、塔式、碟式发电站的图:

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槽式和盆式都是反光部分不需要动,而塔式是由成千上万块反光镜组成,每一块反光镜都要跟随太阳运动以保证一直把太阳光反射到集热塔上。实现这种功能的镜子称为定日镜。其实现方式有2种,一种是根据地球自转规律按预设的速度转运。这种方式实现起来相对容易,缺点是会存在累积误差,需要定期人为调整。另一种是实时检测太阳光方向自动跟踪太阳运动,这种方式不存在累积误差,不需要经常调整,缺点是成本高些。