常见发电方式的基本原理及特点
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常见发电方式的基本原理及特点
常见的发电方式主要有火力发电、风力发电、水力发电、太阳能发电和核能发电。其中火力发电是现阶段最普及、技术最成熟的发电方式,缺点是污染严重、利用率不高;风力发电属于新能源发电,洁净、无污染,缺点就是装机容量太小、受地域限制;水力发电装机容量大、洁净无污染,缺点是前期投资太大、建设周期长;太阳能是干净的可再生的新能源,缺点是不能连续发电、受天气影响大;核能发电,容量大、技术含量高、燃料运输方便,但有巨大的安全隐患。
火力发电火力发电是指利用煤炭、石油、天然气等固体、液体、气体燃料燃烧时产生的热能,通过热能来加热水,使水变成高温产生高压水蒸气,然后再由水蒸气推动发电机继而发电的一种发电方式。其本质是将化石燃料中的化学能转化为热能,再将热能转化为带动发电机转动的机械能,发电机内部再通过磁通量的改变来产生感应电流。其特点是不可再生,发电效率低,会造成烟气污染与粉尘污染。
而作为清洁的发电方式风能发电是让风轮在风力的作用下
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旋转,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。风轮是集风装置,它的作用是把流动空气具有的动能转变为风轮旋转的机械能。风能是一种可再生的能源,环境效益好、基建周期短、装机规模灵活。但风能也有它的缺点,比如噪声大,成本高,不稳定,不可控等。和火力发电一样,水力发电也具有悠长的历史,水力发电在某种意义上讲是水的位能转变成机械能,再转变成电能的过程。水能是一种取之不尽、用之不竭、可再生的清洁能源。水电工程投资大、建设周期长,但力发电效率高,发电成本低,机组启动快,调节容易。由于利用自然水流,受自然条件的影响较大。水力发电往往是综合利用水资源的一个重要组成部分,与航运、养殖、灌溉、防洪和旅游组成水资源综合利用体系。
太阳能发电是人类对于能源最直接的利用,从本质上讲,无论是化石能还是水能风能都是太阳能的一种存在形式。常见的发电方式有两种和太阳能电池的直接转化和太阳能热电站,其中太阳能热电站的工作原理则是利用汇聚的太阳光,
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把水烧至沸腾变为水蒸气,然后用来发电。
区别于太阳能发电,核能发电是人类对于原子核内部的能量的利用。现有的核能发电都是裂变发电,它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能。世界上有比较丰富的核资源,核燃料具有体积小能量大的优点。但核电厂的反应器内有大量的放射性物质,如果在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害,比如最近地震引起的日本福岛核电站泄漏事故。
这五种主要发电方式各有各的特点,有相同或不同的工作原理,只有配合使用这些发电方式才能保证电价的低廉和环境的保护。
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