将其它形式的能转换为电能的装置统称为电源,以能量转换而言有,直接转换,如光——电,热——电,动——电,磁——电,化学能——电等;简接转换,如光——热——电,光——化学——电,化学——热——电等。 1、热机发电,以柴油机,汽油机等热机为动力,驱动发动机发电,将热能或机械能等转换为电能; 2、蒸汽轮机发电,通常的热力发电;燃料燃烧时产生的热能来加热水,使水变成高温、高压水蒸气,然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。 3、水能发电;利用水的位能转为水轮的机械能,再以机械能推动发电机,而得到电力。 4、风能发电;把风能转变为电能是风能利用中最基本的一种方式。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单,风轮在风力的作用下旋转,它把风的动能转变为风轮轴的机械能。发电机在风轮轴的带动下旋转发电。 5、太阳能光发电;太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。 当光线照射太阳能电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。 6、太阳能热发电;也叫聚焦型太阳能热发电,通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳能直射光聚集起来,加热工质,产生高温高压的蒸汽,蒸汽驱动汽轮机发电。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。 7、核能发电;核心装置是核反应堆。核反应堆按引起xx的中子能量分为热中子反应堆和快中子反应堆。 快中子是指xx反应释放的中子。热中子则是快中子慢化后的中子。目前,大量运行的是热中子反应堆,其中需要慢化剂,通过它的原子核与快中子弹性碰撞将快中子慢化成热中子.热中子堆使用的材料主要是xx铀(铀-235含量3%)和稍加浓缩铀(铀-236含量3%左右)。根据慢化剂、冷堆剂和燃料不同, 热中子反应堆分为轻水堆(包括压水堆和沸水堆)、重水堆、石墨气冷堆和石墨水冷堆。目前已运行的核电站以轻水堆居多,中国已选定压水堆作为{dy}代核电站。 核反应堆的起动、停堆和功率控制依靠控制棒,它由强吸收中子能力的材料(如硼、镉)做成。为保证核反应堆安全,停堆用的安全棒也是由强吸收中子材料做成。 8、热声发电技术;是一种全新的热发电技术,它基于热致声效应而工作,可将热能转化为声能并直接由直线发电机等换能设备产生电能。由于热声发动机无机械运动部件,可实现高效率的声学斯特林循环,且采用外燃式工作,因此,热声发电技术具有可靠性高、制作成本低、热效率高(30%-40%)以及环保等优点。特别是热声发电技术可利用太阳能、工业余热以及任何燃料燃烧产生的热能来工作,因而热声发电技术正在成为能源动力研究领域里的一项前沿技术,极具发展潜力和应用前景。 9、太阳能发电管——主要由吸热管和玻璃管这两部分组成。吸热管表面有高温选择性吸收涂层。传热介质从吸热管的一端流入,经太阳辐射能加热后,从吸热管的另一端流出。太阳能发电管和高反射抛物镜面配套使用,可组成一种槽式太阳能中高温发电系统,也就是我们平常指的“太阳能槽式集热器”。
10、温差发电——利用温度差异,使热能直接转化为电能的装置。是利用热电转换材料将热能转化为电能的全静态直接发电方式,具有设备结构紧凑、性能可靠、运行时无噪声、无磨损、无泄漏、移动灵活等优点。用半导体制成的温差电池赛贝克效应较强,热能转化为电能的效率也较高,因此,可将多个这样的电池组成温差电堆,作为小功率电源。它的工作原理是,将两种不同类型的热电转换材料N型和P型半导体的一端结合并将其置于高温状态,另一端开路并给以低温时,由于高温端的热激发作用较强,空穴和电子浓度也比低温端高,在这种载流子浓度梯度的驱动下,空穴和电子向低温端扩散,从而在低温开路端形成电势差;如果将许多对P型和N型热电转换材料连接起来组成模块,就可得到足够高的电压,形成一个温差发电机。 11、起电式气流发电机—— 一种可以直接将热能转变为电能的发电机,它的工作原理是在进气管由{jd0}放电体放电,所放的电被气流带进金属球内,堆集在球外表,形成高压对外输电,这种发电机无任何动部件,制造容易、成本低、效率高,适合于火力发电、原子能发电、太阳能发电等广泛领域。其特征在于由{jd0}放电体以功率P↓[1]=U↓[1]I↓[1]向高温高压气流放电,这些电在气流的推动下进入金属环内,经滤电管流向球外表,电荷积累形成对地高压,转化成P↓[2]=U↓[2]I↓[2]的输出电流,其P↓[2]>>P↓[1]。 |