思越木结构|光伏发电和光热发电太阳能光伏

人类利用能源的历史，实际上就是人类认识自然、征服自然的历史。 在众多能源形式中，太阳能不仅是地球生命赖以生存的基础，也是人类社会的“能源之母”。

光伏发电、光热发电

太阳能光伏发电利用太阳能电池半导体界面的光伏效应，将光能直接转化为电能。 所谓光伏效应是指因光而产生电压的现象。 光伏发电系统由光伏电池、储能装置、测量控制装置和DC-AC转换装置组成。 目前，地面光伏系统大量采用以硅为基础的硅太阳能电池，可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池。 在能量转换效率、使用寿命等综合性能方面，单晶硅和多晶硅电池均优于非晶硅电池。 多晶硅的转换效率比单晶硅低，但价格更便宜。 根据应用要求，太阳能电池通过一定的组合可以达到额定输出功率和输出电压。

光伏发电系统可分为独立光伏系统和并网光伏系统两种形式。 独立光伏系统是我国常见的太阳能应用方式之一。 不仅系统比较简单，而且具有广泛的适应性。 例如，可独立运行的光伏发电系统包括太阳能路灯、户用电力系统、偏远乡村供电系统等。 并网光伏发电系统是指与电网连接并向电网输送电力的光伏发电系统。 并网光伏发电系统是大规模利用太阳能的首选方式，代表了太阳能利用项目的发展方向。

随着科学技术的进步，太阳能热发电也进入了快速发展时期。 西班牙已建成塔式光热发电站，功率分别为10兆瓦和20兆瓦。 美国莫哈韦沙漠的太阳能热电厂在塔楼周围建有数百个反射镜。 此外，还设想在撒哈拉沙漠建设一座“超级太阳能发电站”。 如果该项目能够按计划完成，可提供2050年欧洲所需能源总量的15%，这充分说明了光热发电的巨大威力。 潜在的。

太阳能热发电将光能转化为热能并驱动蒸汽轮机发电。 一般的塔式太阳能热发电站，塔的周围都有很多反射镜。 这些镜子将阳光直接反射并聚焦到塔楼的焦点上，塔楼的温度可达数千摄氏度。 如此高的温度可以直接加热位于焦点后面的锅炉并驱动汽轮机发电。 撒哈拉沙漠的“超级太阳能发电站”将配备624个反射器，每个反射器面积为121平方米。 它们会按照一定的结构排列起来，形成一个超级阵。

与光伏应用相比，光热应用的优势在于规模大。 例如，光热电站单台发电机装机容量可达10千瓦至100兆瓦，这为光热发电提供了巨大的发展空间。 同时，光热发电的技术优势还体现在以下两个方面：第一，光热发电是利用供热锅炉带动发电机组发电，因此发出的电流就是发电所需的交流电。通用电网。 光伏发电产生的电流是直流电，因此需要通过技术手段将其转换为交流电才能大规模传输； 其次，光热发电采用大量的特种油和溶解盐作为热介质。 如果与储热设备配合使用，可以在日落后继续发电，从而提高电网的安全性。

太空太阳能

太空物质资源极为丰富，具有很高的利用价值。 目前最有希望大规模开发利用的空间物质资源是太阳能。 在地球同步轨道上，太阳的光照时间远高于地面，因此利用太阳能在太空发电可以大大提高能源效率。 同时，发展空间太阳能发电还具有无污染、无需输电线路的特点。 它不仅可以直接向空间站和各种航天器供电能源之心，还可以通过微波向地面供电。

世界各国都非常看好空间太阳能利用的发展前景，并推出了多种发电解决方案。 NASA提出太空“鸡尾酒杯”太阳能发电站计划。 漂浮在太空中的巨型“鸡尾酒杯”实际上是一个巨大的太阳能电池板，它由数千个薄薄的曲面镜组成，可以将收集到的太阳能转化为电能，并通过微波传输到地球。 “鸡尾酒杯”可以围绕太阳移动，以最大限度地提高太阳能增益。 科学家认为，鸡尾酒杯形发电站将比平板太阳能电池板便宜。

太阳能电池板铺设在太阳能集热板上，通过光电转换将太阳能转化为电能。 通过微波转换器将电流转换为微波，电能通过天线以微波的形式发送到地面。 然后地面接收站将微波能恢复为电能。

“能源之母”

我们通常将煤炭、石油、天然气等燃料称为化石燃料，因为它们是由埋藏在地下多年的古老生物形成的。 正是由于植物界的光合作用，大量的太阳能才能以化学能的形式储存起来，从而在漫长的地质时代中逐渐形成了煤炭、石油、天然气等化石燃料。 从这个意义上说，我们今天广泛使用的化石燃料本质上是古代生物固定的太阳能。

随处可见的风也是由太阳能转化而来的。 事实上，风是由于地球表面受热不均匀而产生温差而引起的大气对流运动。 风能是指风携带的能量，即空气的动能。 风能的大小取决于风速和空气密度。 专家认为，地球表面吸收的太阳能只有约2%转化为风能，但地球上的风能资源总量却非常可观，甚至大于可开发的水能总量在地球上。 多得多。 而且由于风能是可再生的、绿色无污染的，风能的开发利用前景十分广阔。

被誉为海洋能“领头羊”的热电能源，实际上是太阳能的一种转换形式。 海洋表面接受太阳辐射能后，大部分能量转化为热能，储存在海洋表层。 但深层海水温度很低，很多海域海水垂直温差常年超过20℃。 这种温差可用于实现热力循环并发电。