发电方式大致如何分类?
发电的方法有很多种,但大多可以归为通过转动涡轮机来驱动发电机和不经过涡轮机、直接产生电力两大类。火力、核能、水力、风力、潮汐、地热发电都是通过转动涡轮机来发电(不同的是,火力、核能、 地热依靠蒸汽驱动,而水力、风力、潮汐则直接利用水或风的力量驱动),只有太阳能发电不经过涡轮机, 直接将光能转化为电能。
发电机是如何产生电力的?
大多数依靠涡轮机的发电方式,最终都是通过同一种原理产生电力的,那就是电磁感应。在磁铁周围 转动线圈(缠绕的导线)时,穿过线圈的磁场会不断变化,从而产生电流,而发电机内部的涡轮机正是提供 这种旋转动力的部件。虽然各种方式所使用的燃料或自然力不同,但"通过转动某种物体,在磁铁与线圈之间 引发电磁感应"这一核心原理,在火力、核能、水力、风力、潮汐发电中都是相同的。
常见问题
火力发电和核能发电原理相似,两者有什么区别?
两种方式的大框架相同,都是"利用热量产生蒸汽推动涡轮机"。区别在于热量的来源:火力发电通过燃烧化石燃料获得热量,核能发电则通过铀的核裂变反应获得热量。因此核能发电能以更少的燃料产生更大的热量,但也因此需要处理放射性物质这一根本性的不同之处。
为什么太阳能发电不需要涡轮机?
太阳能电池(半导体)利用光电效应,光照射时电子会直接移动从而产生电力。它不需要像其他发电方式那样"转动某种物体引发电磁感应"的过程,因此不需要涡轮机或发电机也能发电。
为什么可再生能源目前还难以完全取代火力和核能发电?
太阳能、风力发电量会随天气大幅变化,难以稳定供应,而潮汐、地热发电则受限于极少数条件合适的地点。因此目前多采用多种发电方式并用的模式,并通过储能系统(ESS)和电网改善等方式,逐步提高可再生能源的比重。