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不同能源類型的發電機轉換效率受技術、設備等因素影響,以下是常見能源類型發電機的轉換效率情況:
火力發電機
原理:通過燃燒煤炭、石油或天然氣等化石燃料,將化學能轉化為熱能,加熱水產生蒸汽,推動汽輪機旋轉,進而帶動發電機發電。
效率範圍:傳統亞臨界機組效率約為30%-35%;超臨界機組效率能達到40%-45%;超超臨界機組效率可提升至45%-50%。先進聯合循環發電機組(燃氣輪機與蒸汽輪機聯合)效率能超過60%。
水力發電機
原理:利用水流的能量推動水輪機旋轉,再帶動發電機發電,將水的機械能轉化為電能。
效率範圍:大型水力發電機效率通常在90%-95%。小型水電站受設備和技術限製,效率一般在70%-85%。
風力發電機
原理:捕獲風能,使風輪旋轉,通過增速機提升轉速後帶動發電機發電,將風能轉化為電能。
效率範圍:受貝茨極限限製,理論較大效率約為59.3%。實際中,現代大型風力發電機效率在30%-50%,小型風力發電機效率多在20%-40%。
太陽能發電機(光伏發電)
原理:利用半導體界麵的光生伏特效應將光能直接轉變為電能。
效率範圍:目前市場上常見光伏電池效率在15%-22%。高效單晶矽光伏電池效率可達22%-24%,實驗室中部分新型電池效率能突破40%,但尚未大規模商業化應用。
核能發電機
原理:利用核反應堆中核燃料的裂變反應產生熱能,加熱水產生蒸汽驅動汽輪機發電,將核能轉化為電能。
效率範圍:和火力發電機類似,壓水堆核電站發電效率約33%左右,沸水堆核電站效率稍高,在35%左右。