光伏发电和光热发电的原理解析

**什么是光伏发电**

光伏发电是利用半导体的光生伏打效应将光能直接转换成电能的，基本的部件太阳能电池板，是光转电的方式。其中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。

光伏发电的优缺点

①无枯竭危险；

②安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净（无公害）；

③不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势；例如，无电地区，以及地形复杂地区；

④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电；

⑤能源质量高；

⑥使用者从感情上容易接受；

⑦建设周期短，获取能源花费的时间短。

缺点：

①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积；

②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。

③发电成本高

④光伏板制造过程中不环保

什么是光热发电

光热发电也叫做聚焦型太阳能热发电，它是通过各种物理方式把太阳能直射光聚集起来并产生高温高压的蒸汽，蒸汽驱动汽轮机来发电的。依据集热方式的不同，又可分为太阳能槽式热发电、太阳能塔式热发电和太阳能碟式热发电三种。是热转电的方式。

光热发电的优点

1、电能质量优良，可直接无障碍并网。

太阳能光热发电与常规化石能源在热力发电上原理相同，都是通过Rankine 循环、Brayton循环或Stirling 循环将热能转换为电能，直接输出交流电，不必像光伏或风电一样还需要逆变器转换，电量传输技术相对较为成熟，稳定性高，因此更方便与目前国内的电网对接，且电力品质好。

2、可储能，可调峰，实现连续发电。

电网的负荷曲线形状在白天与太阳能发电自然曲线相似，上午负荷随时间上升，下午随时间下降，因此太阳能发电是天然的电网调峰负荷，可根据电网白天和晚上的最大负荷差确定负荷比例，一般可占10-20%的比例；

受益于热能的易储存性，所有太阳能光热发电电站都有一定程度的调峰、调度能力，即通过热的转换实现发电的缓冲和平滑，并可应对太阳能短暂的不稳定状况；

储能是可再生能源发展的一大瓶颈，实践证明储热的效率和经济性显著优于储电和抽水蓄能。配备专门蓄热装置的太阳能光热发电 电站，不仅在启动时和少云到多云状态时可以补充能量，保证机组的稳定运行，甚至可以实现日落后24 小时不间断发电，同时可根据负载、电网需求进行电力调峰、调度。

3、规模效应下成本优势突出。

因热电转换环节与火电相同，太阳能光热发电也与火电同样具备显著的规模效应，优于风电和光伏等。随着技术进步和产业规模扩大，太阳能光热发电的成本将很快接近甚至低于传统化石能源发电成本。

4、清洁无污染，助力碳减排。

光伏尽管是清洁发电，但硅片生产环节却高耗能高污染，而太阳能光热发电 不需要提炼重金属、稀有金属和硅，生产与发电环节均无污染，是真正的清洁能源。