光伏光热协同原理
光伏发电原理

光伏发电原理太阳能发电分为光热发电和光伏发电。
通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电,简称“光电”。
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。
这种技术的关键元件是太阳能电池。
太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
光伏发电,英文词 Photovoltaic power generation。
理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。
太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。
其中,单晶和多晶电池用量最大,非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。
目前多晶硅电池效率在16至17%左右,单晶硅电池的效率约18至20%。
由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。
光伏发电原理图光伏发电产品主要用于三大方面:一是为无电场合提供电源;二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等;三是并网发电,这在发达国家已经大面积推广实施。
到2009年,中国并网发电还未开始全面推广,不过,2008年北京奥运会部分用电是由太阳能发电和风力发电提供的。
[1]系统设备光伏发电系统是由太阳能电池方阵,蓄电池组,充放电控制器,逆变器,交流配电柜,太阳跟踪控制系统等设备组成。
其部分设备的作用是:太阳能电池方阵在有光照(无论是太阳光,还是其它发光体产生的光照)情况下,电池吸收光能,电池两端出现异号电荷的积累,即产生“光生电压”,这就是“光生伏特效应”。
在光生伏特效应的作用下,太阳能电池的两端产生电动势,将光能转换成电能,是能量转换的器件。
太阳能电池一般为硅电池,分为单晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。
蓄电池组其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。
光热发电的原理

光热发电的原理
光热发电是利用太阳能将光能转化为热能,进而转化为电能的一种发电方式。
其基本原理是利用光聚焦系统将太阳辐射的光能聚焦到一个热焦点上,使得该焦点的温度升高。
热焦点通常位于一个蓄热介质内,如油或盐。
当蓄热介质的温度升高到一定程度时,其内部的工质流体会被加热并产生高温高压的蒸汽。
这些高温蒸汽将被导入到一个蒸汽涡轮发电机中,驱动涡轮转动,从而产生电能。
光热发电可以分为两种主要的技术类型:集中式光热发电和分布式光热发电。
在集中式光热发电中,一系列的反射镜或透镜将太阳能聚光到一个发电站中,集中式地转换为电能。
而在分布式光热发电中,太阳能的聚焦和转换是在小型设备或个体单位上进行的,比如太阳能热水器或太阳能热能利用设备。
光热发电的核心在于聚光系统的设计和材料的选择。
反射镜和透镜通常使用特殊的材料来提高光聚焦效果,并且需要能够跟踪太阳位置的系统来保持光线聚焦的准确性。
蓄热介质的选择也非常关键,因为它需要具备较高的热容量和导热性能,以便更有效地储存和传导热能。
蒸汽涡轮发电机的设计也需要考虑到高温高压环境下的工作要求,以确保安全和高效的发电。
总而言之,光热发电利用太阳能将光能转化为热能,再将热能转化为电能。
通过聚光系统将太阳辐射的光能聚焦到热焦点,从而产生高温高压的蒸汽,驱动涡轮发电机产生电能。
该技术在可再生能源领域具有重要的应用前景,并且可有效减少对化石燃料的依赖。
光热效应的工作原理

光热效应的工作原理
光热效应是指物质在受到光的照射时,会产生热效应的现象。
其工作原理主要涉及光能量的转换和热能量的释放。
光能量的转换通常是通过光子与物质相互作用来完成的。
当光子与物质相互作用时,光子的能量会被吸收,使得物质内部的电子能级发生变化。
这种能级的变化可以引起物质的电子、离子、分子等的激发或离解,从而产生热效应。
热能量的释放则是指物质内部的激发或离解所产生的热能量。
这种热能量可以通过传导、对流或辐射等方式释放到周围环境中。
在光热效应的应用中,通常利用光能量的转换和热能量的释放来实现一些工业生产或科学研究上的目的。
例如,太阳能板就是利用光能量的转换来发电;激光则是利用热能量的释放来进行切割、焊接等加工作业。
总之,光热效应的工作原理是通过光能量的转换和热能量的释放来实现物质的激发或离解,从而产生热效应的现象。
其应用广泛,对于工业生产和科学研究都具有重要意义。
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一文看懂太阳能光热发电原理及分类

一文看懂太阳能光热发电原理及分类什么是太阳能光热发电太阳能光热发电是指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,从而达到发电的目的。
采用太阳能光热发电技术,避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可以大大降低太阳能发电的成本。
而且,这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势,即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中,在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电。
光热发电原理光热发电技术,是不同于光伏发电的全新的新能源应用技术。
它是一个将太阳能转化为热能,再将热能转化为电能的过程。
利用聚光镜等聚热器采集的太阳热能,将传热介质加热到几百度的高温,传热介质经过换热器后产生高温蒸汽,从而带动汽轮机产生电能。
此处的传热介质多为导热油与熔盐。
通常我们将整个的光热发电系统分成四部分:集热系统、热传输系统、蓄热与热交换系统、发电系统。
集热系统:集热系统包括聚光装置、接收器、跟踪机构等部件。
如果说集热系统是整个光热发电的核心,那么聚光装置就是集热系统的核心。
聚光装置即为聚光镜或者定日镜等。
其反射率、焦点偏差等均能影响发电效率。
目前国内生产的聚光镜,效率可以达到94%,与国外生产的聚光镜效率相差不大。
集热系统采集太阳能,将太阳能转化为热能。
热传输系统:热传输系统主要是传输集热系统收集起来的热能。
利用传热介质将热能输送给蓄热系统。
传热介质多为导热油和熔盐。
理论上,熔盐比导热油温度高,发电效率大,也更安全。
热传输系统一般有预热器、蒸汽发生器、过热器和再热器等组成。
热传输系统的基本要求是:传热管道损耗小、输送传热介质的泵功率小、热量传输的成本低。
在热传输过程中,传热管道越短,热损耗就越小。
蓄热与热交换系统:个人认为,光热发电技术在蓄热与热交换系统中充分体现了对比光伏发电技术的优势。
即将太阳热能储存起来。
可以在夜间发电,也可以根据当地的用电负荷,适应电网调度发电。
蓄热装置常由真空绝热或以绝热材料包覆的蓄热器构成。
太阳能发电工作原理

太阳能发电工作原理在如今这个能源需求日益增长且对环境友好型能源越发渴望的时代,太阳能发电作为一种清洁、可再生的能源获取方式,正逐渐走进我们的生活,发挥着越来越重要的作用。
那么,太阳能发电究竟是如何工作的呢?太阳能发电的核心原理其实并不复杂,简单来说,就是将太阳辐射能转化为电能。
但要实现这个转化过程,需要依靠一系列的技术和设备。
首先,我们要了解太阳能的来源。
太阳内部不断进行着核聚变反应,释放出巨大的能量,并以光和热的形式向四周辐射。
当这些辐射到达地球时,其中一部分就可以被我们利用来发电。
在太阳能发电系统中,最常见的两种技术是光伏发电和光热发电。
光伏发电依靠的是光伏效应。
光伏电池,通常由硅等半导体材料制成,当太阳光照射到这些电池上时,光子会激发半导体中的电子,使其从原子的束缚中挣脱出来,形成自由电子和空穴。
自由电子和空穴在电池内部的电场作用下定向移动,就产生了电流。
光伏电池通常被组合成光伏组件,多个光伏组件再连接在一起,就构成了光伏阵列。
这些光伏阵列可以安装在屋顶、地面等各种场所。
为了确保光伏系统的稳定运行,还需要配备逆变器等设备。
逆变器的作用是将光伏阵列产生的直流电转换为交流电,以便与我们日常使用的电网或电器设备相匹配。
光热发电的原理则有所不同。
它是先将太阳能转化为热能,然后再将热能转化为电能。
在光热发电系统中,通常使用大量的反射镜或透镜将太阳光聚焦到一个接收器上,使接收器内的工作介质(如水、熔盐等)被加热到高温。
高温的工作介质通过热交换器产生蒸汽,驱动涡轮机旋转,进而带动发电机发电。
与传统的能源发电方式相比,太阳能发电具有许多显著的优点。
它是一种清洁、无污染的能源,不会产生二氧化碳、硫化物等有害气体和污染物,对环境十分友好。
而且太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源,只要太阳存在,我们就能够获取太阳能。
此外,太阳能发电系统的安装相对灵活,可以在偏远地区、岛屿等电力供应不足的地方独立运行,为当地提供电力。
太阳能发电是什么原理

太阳能发电是什么原理
太阳能发电是指利用太阳能光热或光电转换技术将太阳能转化为电能的过程。
太阳能是一种清洁、可再生的能源,具有巨大的发展潜力,因此太阳能发电技术备受关注。
太阳能发电的原理主要有两种,光热发电和光伏发电。
首先,光热发电利用太阳能光热转换为热能,再通过热能转换为电能。
具体来说,光热发电系统通常包括太阳能集热器、储热装置和发电装置。
太阳能集热器用于吸收太阳能,将其转化为热能,然后通过储热装置储存热能,最后利用发电装置将热能转化为电能。
光热发电技术主要有槽式集热器、塔式集热器和抛物面镜集热器等,通过不同的集热器结构和工作原理来实现太阳能的集热和发电。
其次,光伏发电利用光电效应将太阳能直接转化为电能。
光电效应是指当光线照射到半导体材料上时,会产生光生电子和空穴,从而形成光生电荷对,最终通过电场分离电子和空穴,从而产生电流。
光伏发电系统通常由光伏电池组件、逆变器和电网连接装置等组成。
光伏电池组件是光伏发电的核心部件,它将太阳能光线转化为电能,逆变器用于将直流电转化为交流电,电网连接装置用于将发电系统与电网连接,实现电能的输送和利用。
综上所述,太阳能发电的原理主要包括光热发电和光伏发电两种方式。
光热发电利用太阳能光热转化为热能,再通过热能转换为电能;光伏发电利用光电效应将太阳能直接转化为电能。
这两种原理的发电技术各有特点,但都是利用太阳能资源进行清洁能源发电的重要手段。
随着科技的不断进步和太阳能技术的不断成熟,太阳能发电将在未来发挥更加重要的作用,为人类提供更多清洁、可持续的能源。
如何更好的在建筑中利用太阳能光伏光热建筑一体化系统
光 伏建 筑 一体化
光 伏 系统 的 基本 组 成
半 导 体在 太 阳光照 射 下 产生 电位 差 的现 象被 称 为 光伏 效 应 , 太 阳能 光 伏 发 电 系统 是 利 用 太阳 能 电池 半 导体 材 料 的 光伏 效 应, 将 太 阳 光辐 射 能直 接 转
砸
建筑节能
如何更 好 的在建筑 中利 用太阳能光伏 光热建筑 一体 化系统
摘要 : 随 着世 界 能源危 机 的 日益 恶 化 , 节 能 已经 成为 世 界上各 个 国家 必 须深 入讨 论 的 问题 了。 而 太阳 能作 为 当前 一种 最 为方便 、 直接 、 高效 、 低 廉 的能源 已经受 到各 个 国家 的 亲 睐。对于 建 筑行 业来 说 , 建 筑 的节 能化 也 必将 是未 来 的发 展趋 势 。 太 阳能 作 为建 筑行 业 中洁 净 的能 源也越 来 越 受欢 迎 。 同时太 阳能也 是 一种 最具 有潜 力 的 能源 , 在 未 来 的发 展 中必将 运 用在 各个 行 业 中。 当前 , 作为 太 阳 能利用 最 顶 尖 的、 最具 有潜 力 的是 利 用太 阳 能 的光 伏 与 光热 建筑 一体 化原 理 , 根据 我 国 能源 机构 的调查 统 计 , 光伏 光 热建 筑 一体 化 系统 将是2 1 世 纪 世界 的 新兴 产 业之 一。 关键 词 : 光伏 产 业 。 一体 化 , 幕 墙 光伏 光热 建 筑 一体 化 系统 , 是将 能够 利 用 太 阳能发 电发 热 的产 品 运 用 于 建 筑 行业 中 , 从 而 达 到节 能减 排 的效 果 。 但是 , 不同 的地 方 对 太阳 能的 利用 率 都不相同, 这 就需 要 我 们 对各 个 地 方 的 太 阳能 利 用 率 有充 分 的 了 解 , 这 样 我 们 才 能更 好 的发 挥 我们 产 品的 功效 。 文章 主要 通 过对 光 伏与 光 热转 换 的研 究 , 对 光 伏 系统 与 光热 系统 如何 与 建 筑 结 构 的各 个组 成 部 分 进行 结 合 分析 , 同时 结 合 一些 工程 实 例 , 提 出 r一 些 太 阳能 装 置与 建 筑结 构结 合 的建 议 , 希 望 我 国未 来 的太 阳 能装 置 能够 更 好 的利 用 在建 筑结 构 中 , 更 好 的实 现节 能 。
光热发电工作原理
光热发电工作原理
光热发电(Concentrated Solar Power,CSP)是一种可再生能源技术,它利用太阳能将光能转化为热能,然后再将热能转化为电能。
以下是光热发电的工作原理:
1.太阳能的收集:光热发电系统首先需要大面积的反射镜或聚光
器来收集太阳能。
这些反射镜或聚光器将太阳光集中到一个焦点上,产生极高的光照强度。
2.热能的产生:在焦点上,光线集中后会引起一个受热介质(通
常是油或盐)的升温。
这个受热介质被称为热媒体,其温度会迅速上升,达到高温。
3.储热:热媒体的高温热能被传输到一个热储存系统中,通常是
一个热盐罐,以便在夜间或云天等太阳能不可用的时候继续发电。
4.热能转化为电能:高温的热媒体被用来产生蒸汽,蒸汽通过传
热器转化为高压、高温的蒸汽。
这个高温蒸汽被用来驱动蒸汽涡轮发电机,产生电力。
5.电力输送:生成的电力通过输电线路输送到电网,供应给电力
用户。
光热发电系统通常分为不同的类型,包括:
•抛物面镜型光热发电系统:这种系统使用抛物面镜将太阳光聚焦在集热管上,集热管内流动的热媒体被加热后用于发电。
•塔式光热发电系统:这种系统使用一座高塔,太阳光被集中到
塔顶的集热器上。
热媒体通过集热器升温,然后传输到地面的热盐罐中,用于储存和发电。
•抛物面镜和塔式系统的混合型:这种系统将抛物面镜和塔式结构结合在一起,以提高能效。
光热发电系统是一种清洁的能源技术,可以实现可再生能源的存储和供电。
它在太阳光充足的地区具有广泛的应用前景,能够为能源需求提供可持续的解决方案。
光伏发电如何实现与储能系统的协同
光伏发电如何实现与储能系统的协同在当今能源转型的大背景下,光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式,正迅速发展并得到广泛应用。
然而,光伏发电具有间歇性和不稳定性的特点,这在一定程度上限制了其大规模的接入和有效利用。
为了解决这一问题,与储能系统的协同成为了关键。
首先,我们来了解一下光伏发电的特点。
光伏发电是通过太阳能电池板将太阳能直接转化为电能。
其发电功率取决于光照强度、角度和时间等因素。
在白天阳光充足时,光伏发电量较大;而在夜晚或阴天,发电量则会显著减少甚至停止。
这种不稳定性给电网的稳定运行带来了挑战。
储能系统则像是一个巨大的“电池”,能够在电力充裕时储存电能,在需要时释放出来。
常见的储能技术包括电池储能(如锂离子电池、铅酸电池等)、超级电容器储能和飞轮储能等。
不同的储能技术具有不同的特点和适用场景。
那么,光伏发电如何与储能系统实现协同呢?其一,从硬件层面来说,需要建立有效的连接和控制系统。
这包括合适的电力转换设备,如逆变器,将光伏发电产生的直流电转换为交流电,并与储能系统和电网进行连接。
同时,还需要智能的控制系统,能够实时监测光伏发电的输出功率、储能系统的电量状态以及电网的需求,从而实现三者之间的优化调配。
其二,在软件方面,需要开发先进的能量管理系统。
这个系统就像是一个“大脑”,能够根据历史数据、实时监测信息以及预测模型,对光伏发电和储能系统的运行进行精确控制。
例如,根据天气预报预测未来几天的光照情况,提前调整储能系统的充放电策略,以确保在光照不足时仍能满足用电需求。
再者,从应用场景来看,光伏发电与储能系统的协同在家庭、企业和电网层面都有着广泛的应用。
在家庭层面,安装了光伏发电设备和储能系统的家庭可以在白天光伏发电充足时,将多余的电能储存起来,用于夜晚或阴天的用电,实现自给自足,甚至可以将多余的电能卖给电网获取收益。
对于企业来说,尤其是那些用电量大且对电力稳定性要求较高的企业,光伏发电与储能系统的协同能够有效降低用电成本,提高电力供应的可靠性。
光电储能与光热储能供暖的系统的工作原理
光电储能与光热储能供暖的系统的工作原理2.1太阳能供热与储热供热系统介绍通常情况之下太阳能供热与储热供热系统主要由三个组件组成,也就是太阳能集热系统组件,还有蓄热系统组件,以及供暖系统组件三个部分组成。
具体的太阳能供热与储热供热系统如下图2-1太阳能供热与储热供热系统工作原理图所示:图2-1太阳能供热与储热供热系统工作原理图主要的工作方式就是通过集热系统吸收能量,然后集热系统吸收的能量进一步传送给水箱,然后将热量通过蓄热系统组件将热量储存起来,最后通过释放储存起来的热量达到供热的目的。
2.1.2光热储能供暖的系统的集热器的工作原理集热器的主要工作原理就是吸收能量,然后集热系统吸收的能量进一步传送给水箱然后达到了水箱内水的升温的目的。
一般的集热器如图2-2集热器所示:图2-2集热器示意图一般的集热器也是分为二种也就是平板太阳能集热器和真空管集热器。
1、平板太阳能集热器的工作原理前一种集热器的工作原理与后一种集热器的工作原理比起来还是较为简单。
平板式集热器通俗的讲,就是太阳光将光能,传递给透明盖板,然后透明盖板将吸收到的光能进一步传递给管表面的吸热体。
也就基本上实现了光能向热能的转换。
并且平板式集热器通俗的讲可以分为四个模块,分别是吸热板模块,还有透明盖板模块,以及隔热层模块,以及壳体模块。
2、真空管集热器的工作原理虽然说前一种集热器的工作原理与后一种集热器的工作原理比起来还是较为简单,但是,平板式集热器的各项性能不及真空管集热器。
真空管集热器工作原理比较复杂,他首先将玻璃的内管还有外管的空间部分抽掉空气变成真空,真空得环境可以保温进而可以达到达到防止吸收的热量流失的作用,同时,在真空管集热器的管内壁涂有一些特定的涂层,同样可以达到达到防止吸收的热量流失的作用。
但是真空管集热器缺点也很多,比如真空管集热器中的一根管有问题,则那么后果是整个真空管集热器都将暂停工作。
具体的真空管集热器示意图如图2-3真空管集热器示意图所示:图2-3真空管集热器示意图其中:1表示真空管集热器玻璃管内层;2表示真空管集热器玻璃管外层;3表示真空管集热器选择性吸收层;4表示真空管集热器真空层;5表示真空管集热器弹簧卡和消气剂。
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光伏光热协同原理
光伏光热协同是一种集成光伏发电和光热利用的技术,可以提高能源利用效率,并减少对环境的影响。
光伏光热协同原理的核心是将太阳能光线转化为电能和热能两种形式的能源,并将其合理利用。
光伏光热协同系统主要由太阳能光伏组件、光热集热器和能量转换装置组成。
太阳能光伏组件通过光伏效应将太阳光转化为直流电能,而光热集热器则将太阳光转化为热能。
能量转换装置将光伏发电和光热利用的能量进行转换,并根据需要将其输出为电能或热能。
在光伏光热协同系统中,光伏发电和光热利用可以同时进行,也可以根据需要分别进行。
当光伏发电和光热利用同时进行时,太阳能光线经过太阳能光伏组件后,一部分被转化为电能,另一部分则转化为热能。
这样可以最大限度地利用太阳能,并提高能源利用效率。
光伏光热协同系统的优势在于其灵活性和可持续性。
光伏发电可以直接将太阳能转化为电能,不产生污染物和温室气体,且可自动化运行。
光热利用则可以将太阳能转化为热能,用于供暖、热水等方面。
光伏光热协同系统同时具备了电能和热能的优势,可以满足不同领域的能源需求。
光伏光热协同系统的应用范围广泛。
在建筑领域,可以利用光伏光热协同系统为建筑物提供电力和热能,实现节能减排。
在农业领域,可以利用光伏光热协同系统为温室提供电力和热能,提高作物生长
效率。
在工业领域,可以利用光伏光热协同系统为工厂提供电力和热能,降低生产成本。
光伏光热协同系统还可以与其他能源系统相结合,形成混合能源系统。
例如,可以将光伏光热协同系统与风能发电系统相结合,实现多能源互补利用。
这样可以提高能源利用效率,并增加能源供应的稳定性。
然而,光伏光热协同系统也面临一些挑战。
首先,光伏光热协同系统的成本较高,需要大量的投资。
其次,光伏光热协同系统的效率受到天气条件的影响,太阳能光伏组件和光热集热器的性能会因为光照强度和温度的变化而发生变化。
此外,光伏光热协同系统的运行和维护也需要专业的技术支持和管理。
总的来说,光伏光热协同原理是一种集成光伏发电和光热利用的技术,可以提高能源利用效率,并减少对环境的影响。
光伏光热协同系统具备灵活性和可持续性的优势,并可以应用于建筑、农业和工业等领域。
光伏光热协同系统还可以与其他能源系统结合,形成混合能源系统。
然而,光伏光热协同系统也面临一些挑战,如高成本和天气条件的影响。
通过不断的技术创新和政策支持,光伏光热协同系统有望在未来得到广泛应用。