應變

[拼音]：taiyangneng dianzhan

[英文]：solar power plant

用適當裝置聚集太陽能並且使之轉換成電能的工廠(見圖)。

太陽能是一種可再生的潔淨能源。太陽每秒鐘向外釋放8.95×1022千卡能量，其中投射到地球上的能量為4.2×1013千卡，約佔太陽總輻射能量的二十一億分之一，相當於燃燒6×105噸標準煤。根據能量轉換的形式，太陽能電站可分為熱發電站和光發電站兩大類。

太陽能熱發電站

首先把太陽輻射能轉變成熱能，然後配用常規熱能動力裝置和發電機組發電。按接收太陽輻射能的方式，有高塔式、分散式、鹽池式3種。

（1）高塔式電站：在一高塔上放置接收器，由可自動跟蹤陽光的定日鏡群將陽光反射集聚到接收器上加熱工質，用於發電。它主要由定日鏡群、接收器、蓄熱箱、主控系統、發電系統5個分系統組成。

定日鏡群由許多定日鏡組成。定日鏡是一種裝在剛性輕型鋼架上的多面鏡子，採用雙軸進行方位和高度的調整，可滿足任何朝向的要求，還能自動翻轉、收攏以防止大風、冰雹、塵土等造成損壞。每根軸都有單獨的直流電動機帶動。定日鏡按一定規律合理佈置，以使定日鏡群的聚光比高、佔地面積小。

接收器又稱鍋爐。接收定日鏡反射來的陽光，把太陽能轉變為熱能並加熱工質。接收器有腔式、盤式、圓柱式等型別。在設計接收器時，要掌握聚焦面的能源密度分佈規律、工質特性等，以使工質加熱到預定的要求。

蓄熱箱是利用傳熱和蓄熱效能良好的油、岩石或熔鹽作為介質儲蓄熱能。小量的熱能儲存可補償日照弱的情況而使太陽能電站白天穩定工作；大量的熱能儲存可延長電站工作時間。

主控系統是由控制執行機構、資料測量裝置、控制裝置等組成，用以監測、控制電站裝置的安全正常執行。

發電系統與常規電站相同。高塔式電站的執行溫度較高，約500℃；效率也較高，約大於15％。20世紀50年代末由蘇聯首先提出構想。70年代末、80年代初美國建造了可實際使用的示範性電站。80年代末美國建成容量為 266兆瓦的太陽能電站。正在建設的最大太陽能電站，容量將達600兆瓦。

（2）分散式電站:電站有許多個獨立的集熱單元，每個集熱單元都有一個可自動跟蹤陽光的聚光器（拋物面反射鏡或菲涅耳聚光鏡），將陽光聚集到裝有工質的接收器以加熱工質。各集熱單元加熱後的工質再彙集起來用於發電。這種電站的執行溫度約300℃，效率約10～15％。80年代初研製成功。

（3）鹽池式電站：利用天然鹽池收集太陽能（其底部溫度可達70℃左右）用以加熱工質發電。

太陽能光發電站

利用光生伏打效應將太陽能直接轉換為電能的一種發電站。能量轉換器件為太陽電池。1954年美國人皮爾遜製成世界上第一批可供實用的單晶矽電池，光電轉換效率為6％。1958年，首次用於人造衛星供電，其轉換效率接近12％。80年代末，空間執行的5000多顆空間飛行器中，90％以上使用太陽電池供電。同一時期，商品太陽電池的轉換效率大多為10～17％，實驗室內取得的轉換效率已達25％。

太陽能光發電裝置主要由 4個分系統組成。

（1）太陽電池方陣：由許多塊太陽電池組成，都安裝在能自動跟蹤日光的跟蹤器上。太陽電池元件一般由單晶矽片或沉積在玻璃或其他底材上的非晶矽薄膜製成，前者的效率略高於後者。太陽電池方陣的總面積決定太陽能光發電站的功率。

（2）電源調節系統：主要包括逆變器和蓄電池充電器。逆變器的作用是將太陽電池方陣發出的直流電變為交流電。蓄電池充電器用於補償電壓調節、限流調節和保護輸出電路。

（3）蓄電池：是獨立的太陽能光發電站所必需，一般採用易於維護的鉛酸蓄電池。它可以調節白天電站輸出功率，使之不受陽光強弱的影響，並在夜間繼續供電。其容量根據使用者的負荷特性來選擇。

（4）控制顯示裝置：用於監控和顯示各太陽電池方陣的分路電流、蓄電池的電壓和電流、直流和交流供電量；控制交流電輸出切換和緊急斷開太陽電池方陣、蓄電池及逆變器。

太陽能光發電站多作為遠離電網地區的獨立電源。到80年代，世界最大容量的太陽能光發電站建在美國加利福尼亞州，其功率為6.5兆瓦。