電漿發電裝置又稱磁流體發電裝置，是利用高溫高速電漿在磁場中切割磁力線產生的電動勢來發電的一種裝置。電漿也被稱為第四物質狀態，分為高溫和低溫電漿，其中高溫電漿用作發電，低溫電漿常用於生產領域。基於高效率、低污染的理念，將太陽能作為獲得電漿的能量來源，結合電漿發電技術，形成一種發電裝置。
基本介紹
- 中文名：電漿發電
- 外文名：Plasma power generation
- 學科：電力工程
- 領域：工程技術
- 範圍：能源
- 別名：磁流體發電裝置
簡介,電漿發電裝置涉及的原理,電漿發電技術的國內外情況及展望,電漿發電裝置的基本思路,總結,
簡介
隨著產業結構最佳化和現代化進程加速，節約資源和保護環境不僅是可持續發展的重要保障，更是一項基本國策。“節能減排，綠色能源”的觀念日益深入人心。利用太陽能發電是解決當前能源危機、資源和環境等問題的有效途徑和方法。
電漿發電裝置涉及的原理
太陽能電漿發電裝置主要分為電漿的產生和利用電漿發電兩部分。電漿的產生涉及到光生伏特效應、高頻逆變技術、渦流效應以及高溫下的電離；利用電漿發電則涉及到霍爾效應、洛倫茲力等。
1.電漿的產生
（1）高頻逆變。逆變是一種將直流電變為交流電的技術。高頻逆
變通常現將低壓直流電通過高頻振盪變為低壓高頻交流電，在變壓
器的作用下，變為高壓高頻交流電。此時的高壓高頻交流電含紋波
等不穩定因素，通常在需要通過濾波的整流變為幅值比較穩定的符
合要求的交流電。
（2）高溫電離。在高溫氣體中加入容易電離的鉀鹽或鈉鹽，這些物質中的原子和電子在獲得能量後運動劇烈，物質中的電子甚至可脫離原子核的引力束縛，最終變成自由電子及失去電子的離子等的混合物，產生電漿。
2.利用等離子發電
（1）霍爾效應。當一電流垂直於外磁場方向通過導體時，在垂直於電流和磁場方嚮導體的兩側會產生一電勢差，這種現象稱為霍爾效應，而所產生的電勢差也被稱為霍爾電壓。
（2）洛倫茲力。運動電荷在磁場中所受的力稱為洛倫茲力，因其始終與運動電荷速度方向垂直而對運動電荷永遠不做功。
電漿發電技術的國內外情況及展望
前蘇聯是世界上對磁流體發電研究投入最多的實驗裝置的國家。中國在二十世紀六十年代初期開始研究磁流體發電，先後在北京、上海等地建成試驗基地。將它作為“863”計畫中能源領域的兩個研究主題之一。
電漿發電也受到高溫環境、空氣導電率低、電極易腐蝕等限制，但隨著技術水平的提高，問題逐步得到解決。電漿發電技術對比傳統火力發電技術，在發電效率、燃煤利用率、污染物排放等方面都有顯著提高。同時太陽能電漿發電也繼承部分優點，與新型能源結合，在降低污染和減少化石燃料的使用方面有一定裨益。
電漿發電裝置的基本思路
氣體在常溫下通常絕緣，只有在高溫下，才能電離和有較大的導電率。通常的做法是在高溫燃燒的氣體中添加一定量的且容易電離的物質，如鉀、鈉等鹼金屬化合物，以此引導電漿的產生。氣體在高達10-4K的溫度下電離，體系中會出現多種組分，如氬氣電離，體系中會出現電子、氬離子、氬分子等。產生的電漿經高速噴射器打入發電通道後，通道相對應側放置N極和S極磁體，在磁場的作用下，帶不同極性的電漿均受到垂直於運動方向但方向相向的洛倫茲力的作用，運動軌跡產生偏轉，正負離子朝不同方向運動，從而帶同種電荷的離子落到同一極板上，從而產生電勢差。
總結
電漿發電裝置在繼承傳統的電漿發電的基礎上改變原有的電漿的產生，通過太陽能為電漿的產生提供清潔能源，代替以燃燒化石燃料獲得電漿的傳統電漿發電的做法，是該裝置的主要思想。在此構想的基礎上，我們也可以尋找有別於傳統做法的清潔、節能做法，獲得更多合理的設計方案。雖然太陽能以及電漿的轉換效率不一定有預計的理想，但通過該設計，能降低有害物排放，減少對環境的破壞，提高對新型能源的利用。太陽能電漿發電由熱能直接轉換成電流，無需經機械轉換，所以稱之為直接發電。且理論上只要提高離子體噴射的速度和磁場的強度，從而能獲得較高電壓，可實現具有工業套用價值的電漿發電，滿足一些需要大功率電力的場合。
