7
太阳能电池的效率
单晶硅 多晶硅 非晶硅 GaAs CdTe
CIS Gratzel元件 有机PN元件
理论转换效 率（%）
25~30 20~22
15 27 20 18 33
实际转换效率（%）
最高值
大面积
24
16.5
12.3
9.2
25.7
15.8
10.5
16.8
12.5
12 3.6
7~8
8
风能
从广义上讲，风能也是太阳能的一部分，据理论计算，太阳辐射到地球的 热能约有2%被转变为风能。
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为什么用核能来发电？
发电成本低 核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物
质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。 核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。 核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核
中国风能资源丰富，约为我国水电资源技术可开发量的51.32%，主要分布
在新疆、内蒙古等北部地区和沿海地带。
省区
风力资源/MW
省区Biblioteka 风力资源/MW内蒙古 新疆 黑龙江 甘肃 吉林 河北 辽宁
61780 34330 17230 11430 6380 6120 6050
山东 江西 江苏 广东 浙江 福建 海南
17
潮汐能发电
18
潮汐能
潮汐能就是潮汐所具有的能量。 潮汐涨落的动能和位能可以说是一种取之不尽用
之不竭的动力资源 “蓝色的煤海” 潮汐能的大小直接与潮差有关，潮差越大，能量
越大
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第一，潮汐的幅度必须大，至少要 有几米。
第二，海岸的地形必须能储蓄大量 海水，并可进行土建工程。
利用潮汐发电必须具备两个物理条件
发电、农林废
弃物气化发电、垃圾焚烧发
电、垃圾填埋气发电、沼气
发电等。
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特点
生物质具可再生性、低污染性、低密度性，而且生物 质能分布广泛，蕴藏量巨大，地球上光合作用每年生 产约2.2×1011t干生物质，相当于全球能源消费总量 的10倍左右。
生物质能是人类赖以生存的重要能源，是仅次于煤炭、
石油和天然气而居于世界能源消耗总量第四位的能源。
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潮汐能发电原理 21
利用海水的涨落及其所造成的 水位差来推动水轮机，再由水轮 机带动发电机来发电
动能（势能） 机械能 电能
潮汐发电站的优缺点
优点：
可再生能源,对环境污染相对于火力,核能等污染较小
缺点：
发电量没有火力,核能发电稳定和大，同时必须建设在海 边
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潮汐能发电技术在我国的应用
中国潮汐能的理论蕴藏量达到1.1亿千瓦，
P18D2V3Cptg
其中D是风力发电机的直径，V是场地风速
11
v164维斯塔斯是世界上最大和最强大的风力涡轮发电机。高131 米，直径177米，可以产生产生八兆瓦的电力。这台风力发电机 用于近海，它的每个叶片的翼展为80米，比波音747还长。
12
13
全球风能协会(GWEC)20日发布的最新统计报告显示，全球风 力发电能力在2015年底达到43242万千瓦，较2014年底增长 17%，首次超过核能发电。
3940
2930
2380
1950
1640
1370
9
640
风力发电原理
风力发电机一般 由风轮、做功装 置、调向器、塔 架、限速调速装 置和储能装置等 构件组成。
10
风力发电机的特性是由风力发电机的输出功率曲线来反 映的。风力发电机的输出功率曲线是风力发电机的输出 功率与场地风速之间的光线曲线，可用计算公式表示为
3
太阳能技术应用
太阳能热发电
太阳能光伏发电
太阳能水泵
太阳能热水器
太阳灶
太阳能制冷与空调
4
太阳能热发电
太阳能热发电系统 由集热子系统、热 传输子系统、蓄热 与热交换子系统和 发电子系统所组成， 如图所示
5
太阳能光伏发电系统
通过太阳能电池将太阳辐射能转换为电能的发电系统称 为太阳能光伏发电系统。目前，工程上广泛使用的用于 太阳能光伏发电的光电转换器件是晶体硅太阳能电池， 其生产技术和工艺都很成熟，已经入大规模产业化生产。
新能源发电技术
1
什么是新能源
以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到 现代化的开发和利用，用取之不尽、周而复始的可再 生能源，重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、 地热能、氢能和核能（原子能）
2
太阳能
太阳是一个巨大、久远、 无尽的能源。尽管太阳 辐射到地球大气层的能 量仅为其总辐射能量 （约为3.75×1026W）的 22亿分之一，但已高达 173,000TW，也就是说太 阳每秒钟照射到地球上 的能量就相当于500万吨
到2015年底各国风力发电能力前五位的是，中国(14510万千 瓦)、美国(7447万千瓦)、德国(4495万千瓦)、印度(2509万 千瓦)、西班牙(2303万千瓦)。
生物质能发电
生物质能发电主要利用农
业、林业和工业废弃物、甚
至城市垃圾为原料， 采取
直接燃烧或气化等方式发电
，包括农林废弃物直接燃烧
生物质能源作为一种洁净而又可再生的能源，是唯一
可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其
他化工原料或者产品的碳资源。
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工艺形式
1、直接燃烧发电。 2、气化发电。 3、生物质-煤混合燃烧 发电。
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应用方向
生物质能发电主要利用农业、林业和工业废弃物、 甚至城市垃圾为原料， 采取直接燃烧或气化等方 式发电，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃 物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼 气发电。近年来， 国内外能源、电力供求日趋紧 张， 作为可再生能源的生物质能越来越凸显出其 必要性。
在中国沿海，特别是东南沿海有很多能量密度
较高，平均潮差4～5m，最大潮差7～8m。其中
浙江、福建两省蕴藏量最大，约占全国的80.9%。
我国的江夏潮汐实验电站，建于浙江省乐清湾
北侧的江夏港，装机容量3200kW，于1980年正
式投入运行。
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核能发电
核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方 式。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。
太阳能电池是一种利用光生伏打效应把光能转变为电能 的器件，又叫光伏器件。太阳能电池是太阳能光伏发电 的基础和核心。
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太阳能电池的构造
一般的太阳能电池构造如图所示， 现在多使用PN结型太阳能电池。 对于有两种不同的硅半导体结合 而成的太阳能电池，当太阳光照 射时，太阳的光能被太阳电池吸 收，产生正离子和负离子。正离 子向P型半导体集结，而负离子 向N型半导体集结，当在太阳能 电池的表面和背后的电极之间接 上负载时，便有电流流过。