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光伏发电和光热发电都是对太阳能的有效利用,然而两种是不同的发电方式,它们之间有着明显的区别和各自的优缺点。
从原理上来看,光伏发电主要是通过光伏效应将太阳能直接转化为电能,而光热发电则是利用反射镜或透镜将太阳光聚焦,加热工作介质,产生高温蒸汽,进而驱动汽轮机发电。
光伏发电的优点在于其安装灵活,适用于分布式发电系统,特别是在户用发电场景中表现优异。此外,随着光伏技术的不断进步,其发电效率也在逐渐提高。然而,光伏发电受天气影响较大,例如阴雨天或夜晚时发电效率会显著下降。
光热发电的优点在于其发电过程较为稳定,不受天气影响,因为光热发电系统可以储存热能,实现连续供电。此外,光热发电还可以同时产生热能,实现热电联产,提高能源利用效率。与光伏发电相比,光热发电在连续发电、储能容量、储能成本、稳定性、安全性、环保性及寿命等方面具有优势。
然而,光热发电的缺点在于其初期投资较大,设备成本较高,且对技术要求也相对较高。
目前,主流的光热发电系统有槽式、菲涅尔式、塔式、碟式光热系统。其中,塔式光热发电系统效率高、规模大。
在应用范围上,光伏发电因其安装灵活,更适用于分布式发电和户用发电场景;而光热发电则更适用于大型电力系统,特别是在需要稳定供电和热电联产的场合。
光伏发电和光热发电都是清洁无污染的,而且不管是光伏发电还是光热电站的建设都能对治理荒漠化起到积极作用。电站建设后,大面积的镜场能有效阻挡风沙;阳光被镜面遮挡,现场土地水分蒸发量会随之减少;镜面需要定期清洗,清洗用水再利用,可以大幅提升土壤湿度。这些都能为植物生长提供必要水分,有利于荒漠植被恢复。长出来的牧草甚至可以用来牧羊,为当地牧民带来经济效益。
【考题链接】
(1)以山地和高原为主;中部地势较高,东部、西部地势较低,地势起伏大;山地
主要分布在北部、中部,高原主要分布在东部、南部;东南部有较大面积沙漠或海岸线平直。(任答3点得6分)
(2)大量定日镜自动跟踪日光,提高了光能利用效率;使用塔式结构,少占用土地(降低土地成本);镜面光亮,反射率高;采用定日镜阵列(定日镜众多),集中反射,光能集中,吸热器容易达到较高工作温度;技术先进,各种能量之间(光、热、蒸汽、电能之间)的转换效率高,显著提高发电量。(任答3点得6分)
(3)有利条件:位于较低纬内陆地区,太阳高度角大,晴天多,光照强;(2分)地势较平坦广阔,利于大面积铺设定日镜。(2分)不利条件:(位于沙漠附近,)多风沙天气,定日镜面板易被沙尘覆盖,缩短设备的使用年限,影响发电效率;(2分)水资源短缺,提高运营成本。(2分)
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