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火电、光伏、风电、水电发电原理及优缺点（带图）

电，这个现代文明最活跃的因子，闯入人类生活以来显出了强大

的威力，使人类文明发生了神奇的变化，丰富了人类绚丽多彩的生活。

而发电的方式有很多种，火电、核电、水电、风电、光伏发电……

今天，就跟大家分享五种发电方式

电能是如何发出来的？

水力发电

水力发电过程就是充分利用水往低处流的自然规律将水的势能转换

为机械能、电能的过程

简单来说，就是在水位落差大的河流修建大坝和水电站，把水流

引入水电站，冲击水轮机或水车旋转，带动发电机转子旋转，电就发

出来了。

溪洛渡水电站

风力发电

在山川田野、戈壁荒漠、蔚蓝海面上，“翩翩起舞”的“大风车”，

就是风力发电机组。

大唐赤峰塞罕坝风电场

舟山海上风电公司普陀风电场

风力发电机组是利用风力带动风车叶轮旋转，将风能转化为机械能，

发电机再将机械能转化为电能。

风力发电机组输出的电能，通过集电线路输送到风电场升压站，

升压站升压后再输送到电网，就变成了千家万户可以使用的清洁风电

了。

光伏发电

华东区长兴电站

光伏发电是根据光生伏特效应原理，

利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能，主要由太阳电池板（组件）、

控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成，太阳能

电池经过串联后进行封装保护，可形成大面积的太阳电池组件，再配

合上功率控制器等部件，就形成了光伏发电装置。

光伏电站一旦建成之后，只要有光照，就可以发电，不再与外界产生

物质交换，但光伏发电获得的能源，同四季、昼夜及阴晴等气象条件

有关。

火力发电

以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂，统称为火电厂。

裕华热电公司

以燃煤火电厂为例，这得从“烧开水”说起，首先把煤炭通过输送设

备（输送带），送到锅炉里燃烧产生热量，（相当于咱们家用的一个

大火炉子）加热锅炉里的水（相当于水壶）产生高温高压蒸汽，蒸汽

通过管道到达汽轮机，推动汽轮机带着发电机一起旋转，电就从发电

机里发出来了。

核能发电

福建福清核电

核电站与火电站的发电方式极其相似，主要区别就是锅炉不一样，核

电站的电站的锅炉锅炉是核反应堆，或者说是是核反应堆，或者说是核锅炉核锅炉。简单来说，核燃料在

“反应堆”的设备内，发生裂变而产生大量热能，再用处于高压力下

的水把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机带着发

电机一起旋转，电就源源不断的产生出来。

压水堆核电站主要结构

了解了电的来源和发电原理，那么电站发电需要吃多少“粮食”呢？

一度电需要耗费多少“原材料”？

水力发电

由于各电站水头差不同，不好以固定的单位来衡量一度电所需水量，

以长江三峡为例，大约每4.2吨长江水三峡电站可发1度电，4.2吨

水可供深60厘米普通浴缸洗3次。

三峡电站多年平均年径流量约4300亿立方米，除去防洪弃水，平均

每年可发电882亿度，每天发电量约占全国1/30。

三峡水电站

风电的“粮食”是风，一般风速达到3m/s风车就可以旋转发电。

以国家能源集团内蒙古官村风电场为例，1.5兆瓦机组的叶片每转动

一圈可以产生约1.4度电，1座10万千瓦的风电场一年的发电量约

为2.6亿千瓦时，能供4万户普通家庭使用一年。

内蒙古官村风电场

按照常规的太阳能电池组件来计算，1KW组件大约10个平方，光照1

小时就可发1度电。

常规一家三口电器齐全的情况下，平均一天耗电6度，所以理论上，

有一个10平方米的空间放一个1kw太阳能电池组件，每天光照6小

时，就可做到自给自足。

目前世界上一次性单体投资规模最大的光伏电站——格尔木并网光

火力发电

火力发电靠什么燃料呢？

火力发电靠的是石油、煤炭和天然气等燃料。

以煤炭为例，东营发电公司煤机组，每发一度电约需要258g左右煤

东营发电

核能发电

核电站要发电，需要“吃”一种特制的“粮食”。

这种“粮食”我们叫做核燃料，目前商用核电站的主要使用铀作为核

燃料。

-235相当于一个鸡蛋大小，约可以

发电2280万度，相当于深圳三分之二家庭的日用电量，所以我们常

说，“一个鸡蛋”点亮半个深圳。

大亚湾核电站

虽然核弹和核电站都已铀为原料但两者对纯度的要求完全不同核弹

要求铀的纯度在90%以上而核电