電力系統及其自動化技術電力新技術和發展趨勢1.新能源發電技術2.微電網新能源發電技術太陽能發電地熱能發電風力發電潮汐發電高爐頂壓發電原理：高爐煤氣經布袋除塵器除塵后，該高壓、高溫、干燥潔凈的煤氣經多道閥門進入透平膨脹機；透平膨脹機的第一級靜葉為可調，用其調節流量和壓力；再通過導流器使煤氣轉成軸向進入葉柵，煤氣在靜葉柵和動葉柵組成的流道中不斷膨脹作功，壓力和溫度降低，并轉化為動能使工作輪(轉子及動葉片)旋轉，工作輪帶動聯軸的發電機發電。垃圾發電原理：垃圾發電是把各種垃圾收集后，進行分類處理。其中：一是對燃燒值較高的進行高溫焚燒（也徹底消滅了病源性生物和腐蝕性有機要物），在高溫焚燒（產生的煙霧經過處理）中產生的熱能轉化為高溫蒸氣，推動渦輪機轉動，使發電機產生電能。二是對不能燃燒的有機物進行發酵、厭氧處理，最后干燥脫硫，產生一種氣體叫甲烷，也叫沼氣。再經燃燒，把熱能轉化為蒸氣，推動渦輪機轉動，帶動發電機產生電能。污泥發電污泥焚燒是在一定溫度和氧氣存在條件下,使污泥中的有機質發生燃燒反應,生成CO2、H2O、N2等。焚燒處理的產物是灰渣和煙氣污泥發電優點：污泥厭氧消化產生沼氣發電污泥消化可以抑制病菌,改善污泥的衛生狀況;脫水后的消化污泥還可作為發電廠或水泥廠的輔助燃料。污水處理廠污泥厭氧消化產生的沼氣,主要組分為CH4和CO2,以及H2S、氨等微量有害氣體。與其他燃氣相比,沼氣是一種性能優良的清潔燃料。沼氣發電以其低排放、低污染、節約能源、廢物資源化等優點而倍受關注,開發沼氣發電成為建設綠色環保工程的一項重要措施。高溫巖體發電原理：顧名思義是深3千米、溫度300℃的地下深處的高溫巖石，其特點是沒有蒸氣或熱水；這種高溫巖體發電和地熱發電一樣，其很大的優點是本來沒有熱水，而是利用這種高溫熱量人工制作蒸氣，通過渦輪機發電。具體操作是：在高溫巖體內打孔，在巖石中人工挖掘龜裂面，接著鉆2個孔，在一孔中注入水，水流到龜裂面間，周圍高溫巖體的加熱使水成為熱水或水蒸氣，然后，此熱水或蒸氣從另一個孔中出來進行發電。優點：在地下產生熱，注入水產生水蒸氣，對環境影響少，可大規模發電。作為火山之國的日本，高溫巖體十分普遍，該熱能貯藏量十分豐富，作為自然能源，這種發電方式今后將會具有廣闊的發展前景。我國西藏也是發展高溫巖體發電的理想場所。核聚變發電核聚變反應是指在高溫條件下，兩個輕核以極高的熱速度相互碰撞，發生核聚變，形成一個較重的原子核，并釋放出能量。因必須在極高的壓力、溫度條件下，輕核才有足夠的動能去克服靜電斥力而發生持續的聚變，因此，聚變反應也稱“熱核聚變反應”或“熱核反應”。核聚變的原料主要是氫、氘和氚。氘、氚都是氫的同位素。核聚變是取得核能的重要途徑之一。用核聚變原理造出來的氫彈是靠先爆發一顆核裂變原子彈而產生的高熱，來觸發核聚變起燃器，使氫彈得以爆炸。核聚變反應堆生物質能源資源生物質直接燃燒發電是指把生物質原料送入適合生物質燃燒的特定鍋爐中直接燃燒，產生蒸汽，帶動蒸汽輪機及發電機發電。已開發應用的生物質鍋爐種類較多。如木材鍋爐、甘蔗渣鍋爐、稻殼鍋爐、秸稈鍋爐等。其適用于生物質資源比較集中的區域，如谷米加工廠、木料加工廠等附近。因為只要工廠正常生產，谷殼、鋸屑和柴枝等就可源源不斷地供應電提供了物料保障。微電網微電網微電網（Micro-Grid）也譯為微網，是一種新型網絡結構，是一組微電源、負荷、儲能系統和控制裝置構成的系統單元。微電網是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統，既可以與外部電網并網運行，也可以孤立運行。微電網是相對傳統大電網的一個概念，是指多個分布式電源及其相關負載按照一定的拓撲結構組成的網絡，并通過靜態開關關聯至常規電網。開發和延伸微電網能夠充分促進分布式電源與可再生能源的大規模接入，實現對負荷多種能源形式的高可靠供給，是實現主動式配電網的一種有效方式，是傳統電網向智能電網過渡。應用技術微電網是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監控、保護裝置匯集而成的小型發配電系統。微電網中的電源多為容量較小的分布式電源，即含有電力電子接口的小型機組，包括微型燃氣輪機、燃料電池、光伏電池、小型風力發電機組以及超級電容、飛輪及蓄電池等儲能裝置。它們接在用戶側，具有成本低、電壓低以及污染小等特點。微電網是一個可以實現自我控制、保護和管理的自治系統，它作為完整的電力系統，依靠自身的控制及管理供能實現功率平衡控制、系統運行優化、故障檢測與保護、電能質量治理等方面的功能。智能微電網是規模較小的分散的獨立系統，是能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統，既可以與外部電網運行，也可以孤立運行。它將分布式電源、儲能裝置、能量裝換裝置、相關負荷和監控、保護裝置匯集而成的小型發配電系統。發展前景歐美日三地都在進行微電網的技術研究，其中日本立足于國內能源日益緊缺、負荷日益增長的現實背景，展開了微電網研究，但其發展目標主要定位于能源供給多樣化、減少污染、滿足用戶的個性電力需求。日本學者還提出了靈活可靠性和智能能量供給系統(FRIENDS)其主要思想是在配電網中加人一些靈活交流輸電系統裝置，利用控制器快速、靈活的控制性能，實現對配電網能源結構的優化，并滿足用戶的多種電能質量需求。日本已將該系統作為其微電網的重要實現形式之一。從全球來看，微電網主要處于實驗和示范階段，微電網的技術推廣已經度過幼稚期，市場規模穩步成長。著眼于當下世界范圍的能源和環境困局以及電力安全需求的長期高企，微電網技術應用前景看好。未來5到10年，微電網的市場規模、地區分布和應用場所分布都將會發生顯著變化。國內方面，近三年，微電網開始逐漸