發電

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發電英語Electricity generation),泛指從其它種類的能源轉換為電力的過程。 現今主要使用的發電基本原理,於公元1820~1830年間,由英國科學家麥可·法拉第所發現。法拉第電磁感應定律,藉由一組以上的線圈在磁場中進行旋轉運動,藉以產生感應電流。

發電方式[編輯]

2009年美國的電力來源:[1]
主要來自火力發電廠44.9%與天然氣23.4%),核能20.3%,水力6.9%
依據所產生的的波形,可區分為:
Tensión corriente continua.svg AC wave.gif
直流電(DC) 交流電(AC)


依能源轉換的原理,可區分為:
種類 簡介 範例 備註
摩擦起電效應 靜電自由電荷的轉移 范德格拉夫起電機
電磁感應 動能使一組以上的線圈在磁場中進行旋轉運動,藉以產生感應電流 發電機 現今發電的主流
將燃料加熱至高溫電漿狀態,然後讓其在磁場中高速流動切割磁力線,藉以產生感應電流,將其熱能轉換成電能 磁流體發電
電化學 化學能轉為電能 電池燃料電池
光電效應 能轉為電能 太陽能電池
熱電效應 熱能直接轉為電能 熱電偶 主要用於感測器
放射性物質在衰變時所放出熱量再將其直接轉為電能 放射性同位素熱電機 主要用於人造衛星太空探測器、無人遙控設備
壓電效應 壓電材料的晶格形變轉為電能 主要用於感測器
核變化 使用同位素衰變時放出的β粒子,直接產生電子來發電 非熱轉換型核電池 理論上的技術

直流發電[編輯]

直流發電大多以電化學的方式產生電力,泛稱為電池,以小功率的應用為主。 電池可分為屬於消耗品一次性的原電池,可重複充電與放電的蓄電池,以及當不斷注入燃料能持續發電的燃料電池,這三大類。 此外,另有以熱能直接轉換為電能的熱電偶,但輸出功率極少,目前主要僅用感測器。 或是,將光能轉換為電能的太陽能電池。 以及,運用電磁感應原理的直流發電機,不過這種現今比較罕見。


交流發電[編輯]

較為經濟的商業運轉發電方式,而且較容易升降電壓,所以目前世界各國大多使用此類發電,電壓通常介於110~240伏特之間,頻率在50~60赫茲之間。

非再生能源發電方式[編輯]

經高壓蒸氣驅動發電機組

再生能源發電方式[編輯]

外力直接驅動發電機組

經高壓蒸氣驅動發電機組
  • 太陽能發電:將陽光聚焦集熱板將水加熱,產生蒸氣以推動汽輪機及發電機
  • 地熱發電:亦有低溫的地熱發電技術,原理是將介質由水改為冷媒,藉由液態冷媒吸收地熱後氣化膨脹,藉以推動汽輪機及發電機,冷媒冷卻成液態後再流入地下循環使用
其它方式驅動發電機組

參考資料[編輯]

相關[編輯]

外部連結[編輯]