陳林，張鵬

（特變電工沈陽電力勘測設(shè)計有限公司，沈陽110025）

太陽能光伏與光熱發(fā)電對比簡析

陳林，張鵬

（特變電工沈陽電力勘測設(shè)計有限公司，沈陽110025）

太陽能的利用主要分為兩類；一類是光伏，一類是光熱。由于二者的發(fā)電原理不同，所以其系統(tǒng)形式也有很大區(qū)別。如果要真正承擔(dān)未來世界能源消費格局，太陽能將會是地球上最大的一個可再生能源。

太陽能；光伏；光熱；發(fā)電對比；分析

據(jù)不完全統(tǒng)計，全球已裝機光伏發(fā)電在2014年年底已經(jīng)達到245GW，之所以會出現(xiàn)這樣的發(fā)展態(tài)勢，主要是受到光伏發(fā)電成本削減以及光伏市場的影響，由于光熱的能量存儲非常高效，而且要比電能存儲便宜很多，因此是目前光熱發(fā)電最有利的競爭依據(jù)。本文主要通過對比介紹的方法，對光伏發(fā)電和光熱發(fā)電進行區(qū)分，表明光伏發(fā)電和光熱發(fā)電這兩種技術(shù)所存在的聯(lián)系。

1　光伏發(fā)電與光熱發(fā)電的系統(tǒng)形式對比

光伏發(fā)電主要分為并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)和獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)，具體如圖1，圖2所示。

圖1　并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

圖2　獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)

一般情況下，太陽能光熱發(fā)電的形式主要有三種，分別是塔式、槽式和盤式。塔式系統(tǒng)充分利用定日鏡，將太陽熱輻射直接反射到高塔的頂部，并直接加熱集熱器中的水，從而產(chǎn)生過熱的蒸汽，以此來驅(qū)動汽輪發(fā)動機組進行發(fā)電。槽式系統(tǒng)是將多個槽型的拋物面聚光集熱器經(jīng)過相應(yīng)的排列產(chǎn)生熱蒸汽，利用熱蒸汽來驅(qū)動汽輪發(fā)動機發(fā)電。盤式系統(tǒng)則是利用曲面聚光反射鏡將陽光聚集在某一特定的焦點處，工作人員在焦點處安放一個發(fā)動機，利用這一原理進行發(fā)電。具體原理及使用示意圖見圖3。

圖3　太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)原理及使用示意圖

2　光伏發(fā)電與光熱發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換對比

光伏發(fā)電產(chǎn)生直流電，光熱發(fā)電經(jīng)過從光到熱再到電的二次轉(zhuǎn)換之后產(chǎn)生交流電，這種交流電可以直接與現(xiàn)有電網(wǎng)相匹配，雖然轉(zhuǎn)換麻煩，但更便于使用。

3　光伏發(fā)電與光熱發(fā)電的儲能方式對比

光伏發(fā)電與光熱發(fā)電最直接的一個區(qū)別是各自的能量儲存方式，光伏發(fā)電是由光直接轉(zhuǎn)化為電能的，所以大部分多余的電能只能由電池來進行存儲，也就是光伏發(fā)電的存儲技術(shù)難度要大，而光熱發(fā)電的存儲方式讓其具備了調(diào)峰的功能，也就是光熱發(fā)電不僅易于存儲，還有效調(diào)節(jié)了發(fā)電的穩(wěn)定性。

4　結(jié)論

通過對光伏發(fā)電與光熱發(fā)電的對比，有以下幾點不同：

第一，光伏發(fā)電與光熱發(fā)電的原理不同，導(dǎo)致系統(tǒng)形式存在很大區(qū)別。第二，光伏發(fā)電所產(chǎn)生的電流是直流電，光熱發(fā)電產(chǎn)生的是交流電，交流電可以直接與現(xiàn)有的使用網(wǎng)絡(luò)進行鏈接，雖然二次轉(zhuǎn)換增加了系統(tǒng)的成本和難度，但是光熱系統(tǒng)也擴大了自身的技術(shù)領(lǐng)域。第三，光伏發(fā)電和光熱發(fā)電最大的區(qū)別在于二者的能量存儲方式上，光伏發(fā)電是儲存電能，一般儲存在電池上，但是電池的使用壽命短，對環(huán)境的影響大，而光熱發(fā)電儲存的是熱能，所以使用壽命要比光伏發(fā)電的使用壽命長很多，而且相應(yīng)的損耗也非常小。

［1］錢銀，沈孝龍，任濤.基于太陽能發(fā)電的小用戶智能調(diào)配系統(tǒng)的方案設(shè)計［J］.科技和產(chǎn)業(yè)，2014，（04）:19.

［2］史敬軍，王立峰，楊國偉，等.太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的污染及其防治［J］.廣東化工，2014，（19）:11-14.

［3］孫海，韓民曉.電網(wǎng)非理想情況下的同步鎖相技術(shù)［J］.電力電子技術(shù)，2015，（03）:12-17.

Comparison of solar photovoltaic and solar thermal power generation

CHEN Lin,ZHANG Peng
(Shenyang TBEA Electric Power Survey and Design Co.Ltd,Shenyang 110025,China)

The utilization of solar energy is mainly divided into two categories:photovoltaic as well as light and heat.On account of the two power generation principle is different,so the system form also has a big difference.The solar energy will be the largest renewable energy on the planet.

Solar energy;Photovoltaic;Solar thermal;Power generation contrast;Analysis

TM615

A

1674-8646（2015）12-0032-02

2015-09-29