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文檔簡介

新能源發電技術引言:發電技術是將自然界蘊藏的各種一次能源轉換為電能(二次能源)的技術。19世紀末,隨著電力需求的增長,電機制造技術的發展,電能應用范圍的擴大,生產對電的需要的迅速增長,法國人德普勒發現了遠距離送電的方法,美國科學家愛迪生建立了美國第一個火力發電站,把輸電線聯接成網絡。電力的廣泛應用,推動了電力工業和電器制造業等一系列新興工業的迅速發展。電力工業作為國民經濟的基礎產業和主要能源行業,是資金密集的裝置型產業,同時也是資源密集型產業。無論電源還是電網,在建設和生產運營中都需要占用和消費大量資源,包括土地、水資源、環境容量以及煤炭、石油、燃氣等各類能源。電力工業節能在我國資源節約工作中占有很重要地位。新能源發電技術概述新能源是相對常規能源而言的,一般具有以下特征:尚未大規模作為能源開發利用,有的甚至還處于初期研發階段;資源賦存條件和物化特征與常規能源有明顯區別;開發利用技術復雜,成本較高;清潔環保,可實現二氧化碳等污染物零排放或低排放;資源量大、分布廣泛,但大多具有能量密度低的缺點。根據技術發展水平和開發利用程度,不同歷史時期以及不同國家和地區對新能源的界定也會有所區別。發達國家一般把煤、石油、天然氣、核能以及大中型水電都作為常規能源,而把小水電歸為新能源范圍。

我國是發展中國家,經濟、科技水平跟發達國家差距較大,能源開發利用水平和消費結構跟發達國家有著明顯不同,對新能源的界定跟發達國家也存在著較大差異。小水電在我國的開發利用歷史悠久,裝機容量占全球小水電裝機總容量的一半以上,歸為新能源顯然是不合適的。核能在我國的發展歷史不長,在能源消費結構中所占比重很低,僅相當于全球平均水平的八分之一,比發達國家的水平更是低得多,核能在我國應該屬于新能源的范圍。本文主要介紹以下幾種新型能源太陽能;風能;生物質能;核能。太陽能發電技術太陽由于能具有儲量的無限性、存在的普遍性、利用的清潔性和逐漸顯現的經濟性等優勢,使其成為人類最為理想的替代能源。因此,研究和開發太陽能發電已成為世界各國實現可持續發展的能源戰略決策。太陽能發電分熱發電和光伏發電兩種基本形式,近年又形成若干個分支,以異乎尋常的速度得到快速發展。一、太陽能槽式熱發電太陽能槽式熱發電系統采用多個拋物線槽型鏡面集熱器,將太陽能光聚集到位于焦線的中心管上,使管內的導熱介質加熱至350-390度,然后循環的被加熱介質經熱交換產生過熱蒸汽,過熱蒸汽推動常規的汽輪發電機組發電。槽式太陽能熱發電系統包括五個子系統。一、聚光集熱子系統;二、換熱子系統;三、發電子系統;四、蓄熱子系統;五、輔助能源子系統。二、太陽能光伏發電將太陽光輻射能通過光伏效應直接轉換為電能,稱為太陽能光伏發電技術。太陽能光伏發電系統主要由太陽能電池組件(陣列)、控制器、蓄電池、逆變器和用戶負載等組成。其中,太陽能電池組件和蓄電池為電源系統,控制器和逆變器為控制保護系統,用戶負載為系統終端。風能發電技術風力發電的基本原理是風的動能通過風輪機轉換成機械能,再帶動發電機發電轉換成電能。目前主導的風力發電機組一般為水平軸式風力發電機,它由風輪、增速齒輪箱、發電機、偏航裝置、控制系統、塔架等部件所組成。風輪的作用是將風能轉換為機械能,它由氣動性能優異的葉片裝在輪轂上所組成,低速轉動的風輪由增速齒輪箱增速后,將動力傳遞給發電機。上述這些部件都布置在機艙里,整個機艙由塔架支起。為了有效地利用風能,偏航裝置根據風向傳感器測得的風向信號,由控制器控制偏航電機,驅動與塔架上大齒輪咬合的小齒輪轉動,使機艙始終對向風。生物質能發電技術生物質能源有著較為廣闊的發展前景。首先,我國林業生物質能源原料豐富。在已查明的油料植物中,種子含油率在40%以上的植物有150多種,能夠規模化培育利用的喬灌木樹種有10多種。其次,可以利用邊際性土地種植非糧能源作物。據專家介紹,我國存在約1億公頃的山地、灘涂、鹽堿地等邊際性土地,不宜種植糧食作物,但可以作為能源等專業植物種植的土地。按這些土地的20%利用計算,每年約生產10億噸生物質,每年至少可產酒精和生物柴油約1億噸。第三,我國農林業的廢棄物都可作為生物能源原料。我國每年生產糧食5億噸,產生秸稈近7億噸,這都可以成為生物能源的主要原料。此外,農業生產中的畜禽糞便,森林中的枯枝腐葉,城市的工業有機廢棄物,城市生活中廢棄的廚余垃圾、泔水等等,所有的有機物質都可以轉化為生物能源。目前,可以采用如下方法利用生物質能:一是熱化學轉換技術,獲得木炭焦油和可燃氣體等品位高的能源產品,分為高溫干餾、熱解、生物質液化等方法;二是生物化學轉換法,主要指生物質在微生物的發酵作用下,生成沼氣、酒精等能源產品;三是利用油料植物所產生的生物油;四是直接燃燒技術,包括爐灶燃燒技術、鍋爐燃燒技術、致密成型技術和垃圾焚燒技術等。從技術成熟性上看,目前我國生物質氣化發電技術處于國際先進水平,而生物燃油特別是生物乙醇的研發、示范也取得了相當的經驗。核能發電技術核能的發電原理是利用核反應堆中核裂變所釋放出的熱能進行發電的方式。它與火力發電極其相似,只是以核反應堆及蒸汽發生器來代替火力發電的鍋爐,以核裂變能代替礦物燃料的化學能。除沸水堆外其他類型的動力堆都是一回路的冷卻劑通過堆心加熱,在蒸汽發生器中將熱量傳給二回路或三回路的水,然后形成蒸汽推動汽輪發電機。沸水堆則是一回路的冷卻劑通過堆心加熱變成70個大氣壓左右的飽和蒸汽,經汽水分離并干燥后直接推動汽輪發電機。核能發電的優點:核能發電不像化石燃料發電那樣排放巨量的污染物質到空氣,因此核能發電不會造成空氣污染。核能發電不會產生加重地球溫室效應的二氧化碳。核能發電所使用的鈾燃料,除了發電外,沒有其他的用途。核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍,故核能電廠所使用的燃料體積小,運輸與儲存都很方便,一座1000百萬瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料,一航次的飛機就可以完成運送。核能發電的成本中,燃料費用所占的比例較低,核能發電的成本較不易受到國際經濟情勢影響,故發電成本較其他發電方法為穩定。核能發電的缺點:1.核能電廠會產生高低階放射性廢料,或者是使用過之核燃料,雖然所占體積不大,但因具有放射線,故必須慎重處理,且需面對相當大的政治困擾。2.核能發電廠熱效率較低,因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環境裏,故核能電廠的熱污染較嚴重。3.核能電廠投資成本太大,電力公司的財務風險較高。4.核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運轉。5.興建核電廠較易引發政治歧見紛爭。6.核電廠的反應器內有大量的放射性物質,如果在事故中釋放到外界環境,會對生態、及民眾造成傷害總結:在能源短缺和全球變暖、酸雨壓力下,我國正堅持能源可持續發展戰略目標,優先發展水電,積極發展核電,優化發展火電,重點發展資源潛力大、技術基本成熟的風力、太陽能等可再生能源

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