新能源發(fā)電輔導(dǎo)資料十六

1、大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院新能源發(fā)電輔導(dǎo)資料十六主 題：第九章互補(bǔ)發(fā)電與綜合利用（第3-4節(jié)）學(xué)習(xí)時(shí)間：2014年7月14日一7月20日內(nèi) 容：我們這周主要學(xué)習(xí)互補(bǔ)發(fā)電與綜合利用（第 3-4節(jié)）一、學(xué)習(xí)要求了解互補(bǔ)發(fā)電的概念和特點(diǎn)；了解常見的互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)；了解能源綜合利用的概念和方式；理解互補(bǔ)發(fā)電與綜合利用的意義和發(fā)展前景。二、主要內(nèi)容第三節(jié)其它互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)（一）風(fēng)能一水力互補(bǔ)發(fā)電“三北”等內(nèi)陸風(fēng)區(qū)，多為冬春風(fēng)大、夏秋風(fēng)小，與夏秋豐水、冬春枯水的 水資源正好互補(bǔ)。風(fēng)-水互補(bǔ)發(fā)電特點(diǎn)- 可避免在枯水季節(jié)水力發(fā)電量不足的問題；- 可通過共用輸配電設(shè)備節(jié)省建設(shè)投資；一是比較經(jīng)濟(jì)有效的大規(guī)模利用方式。（

2、二）風(fēng)、光一柴油機(jī)互補(bǔ)應(yīng)用目前，在很多邊遠(yuǎn)或孤立地區(qū)，柴油發(fā)電機(jī)組是提供必要生活和生產(chǎn)用電的常用發(fā)電設(shè)備。柴油價(jià)格高，運(yùn)輸不便，有時(shí)還供應(yīng)緊張，因而柴油機(jī)發(fā)電的成本很高，往 往還不能保證電力供應(yīng)的可靠性。在這些邊遠(yuǎn)地區(qū)，尤其是高山和海島，往往太陽(yáng)能和風(fēng)能資源比較豐富， 可 以因地制宜地實(shí)現(xiàn)與柴油機(jī)聯(lián)合發(fā)電運(yùn)行。風(fēng)一柴互補(bǔ)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)- 投資回報(bào)率高，節(jié)油效果明顯（30%以上）- 規(guī)模小，見效快- 穩(wěn)定性好；1、風(fēng)力一柴油機(jī)互補(bǔ)應(yīng)用風(fēng)-柴并聯(lián)運(yùn)行，是風(fēng)電和柴油發(fā)電最簡(jiǎn)單的結(jié)合方式。 可以降低柴油機(jī)的平均 負(fù)載，從而節(jié)省燃料。風(fēng)、光-柴油機(jī)互補(bǔ)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：第9頁(yè)共9頁(yè)控制系統(tǒng)一種改

3、進(jìn)方案，在柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)之間加一個(gè)飛輪和電磁離合器， 來控制柴 油機(jī)是否投入，以有效提高節(jié)油率。在運(yùn)行中不僅彌補(bǔ)了風(fēng)力發(fā)電的不穩(wěn)定性，而且能最大限度地節(jié)約柴油并減 少對(duì)環(huán)境的污染。2、光伏柴油機(jī)互補(bǔ)應(yīng)用光伏一柴油混合發(fā)電系統(tǒng)也有投資率高等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)逆變電源要求較高：(1)要求具有較高的效率，以提高系統(tǒng)效率。(2)要求具有較高的可靠性。(3)要求逆變電源的輸出應(yīng)為良好的正弦波。(4)要求直流輸入電壓適應(yīng)范圍寬。3、微型燃?xì)廨啓C(jī)-燃料電池互補(bǔ)發(fā)電燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)已經(jīng)比較完善，效率較高，且氮化物、CO等污染物的排放量很少。高溫燃料電池與燃?xì)廨啓C(jī)的工作溫度相匹配， 組成聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)具有更高的 效率。商

4、用的已可高達(dá)60%75%,是目前礦物燃料動(dòng)力發(fā)電技術(shù)中效率最高的。燃料電池與微型燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合發(fā)電，有非常好的發(fā)展前景。第四節(jié)能源的綜合開發(fā)利用（一） 冷熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）就是熱和電兩種形式的能量聯(lián)合生產(chǎn)， 一般是在發(fā)電的同 時(shí)將剩余的熱量回收，用于供熱、供暖等，以提高能源的綜合利用率。冷熱電三聯(lián)產(chǎn)（CCHP）是指熱、電、冷三種不同形式能量的聯(lián)合生產(chǎn)，是 在熱電聯(lián)產(chǎn)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。典型冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)一般包括：動(dòng)力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)（供電）、余熱回收裝置（供熱）、制冷系統(tǒng)（供冷）等。燃料燃燒產(chǎn)生的熱能首先通過汽輪機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)等熱工轉(zhuǎn)換設(shè)備發(fā)電，做功之后的余熱，冬季直接向用戶供熱，夏季利用消耗

5、熱能的制冷機(jī)組向用戶供冷。其能量利用效率比一般的熱電聯(lián)產(chǎn)更高。根據(jù)能源及熱力原動(dòng)機(jī)型式，熱電聯(lián)產(chǎn)可以分為：蒸汽輪機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)、燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)、核電熱電聯(lián)產(chǎn)、內(nèi)燃機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)。（1）蒸汽輪機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)用的是化石燃料，通過汽輪機(jī)產(chǎn)生電能并對(duì)外供熱，這是聯(lián)產(chǎn)集中供熱的最 主要形式。對(duì)外同時(shí)供熱和發(fā)電的蒸汽輪機(jī)稱為供熱式汽輪機(jī)， 裝有供熱式汽輪機(jī)的發(fā) 電廠稱為熱電廠。（2）燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)利用燃?xì)廨啓C(jī)的排氣提供熱能，對(duì)外界供熱或制冷。燃?xì)廨啓C(jī)的排氣在余熱鍋爐中加熱水，產(chǎn)生的蒸汽直接作為生產(chǎn)用汽或居民生活供熱。 燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下圖所示：(3)核電熱電聯(lián)產(chǎn)核能安全、潔凈又經(jīng)濟(jì)，基本上不排出 SO

6、x、NOx和COf及煙塵等，在熱 電聯(lián)產(chǎn)方面已出現(xiàn)發(fā)展核能熱電廠的新趨勢(shì)。(4)內(nèi)燃機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)發(fā)電裝置成本低，啟動(dòng)容易，適當(dāng)?shù)谋ｐB(yǎng)下可靠性高，負(fù)荷跟 隨性能良好。非常適合于作為備用、尖峰和中間負(fù)荷的電源。冷熱電聯(lián)產(chǎn)的主要應(yīng)用領(lǐng)域(1)工業(yè)領(lǐng)域：主要是水泥、造紙、制藥等本身的工藝過程就需要一定數(shù) 量和參數(shù)的蒸汽的制造業(yè)中，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)電和節(jié)能的目的。(2)城市：主要是建設(shè)規(guī)模較大的“城市能源心”，通過地下管道向市區(qū)重 要建筑物供熱、供冷和供電。(3)民用場(chǎng)合：如在高層住宅、賓館、醫(yī)院、體育場(chǎng)館等各種建筑和場(chǎng)所。冷熱電聯(lián)產(chǎn)的應(yīng)用? 美國(guó)從1978年開始提倡發(fā)展小型熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）,正研

7、究高效 利用能源資源的小型冷熱電聯(lián)產(chǎn)（CCHP）。?1980s,日本對(duì)區(qū)域供熱和制冷的需求增長(zhǎng)了一倍，在東京等許多城市都出現(xiàn)了冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。? 到2003年，中國(guó)熱電聯(lián)產(chǎn)情況，供熱設(shè)備容量 3萬MW ,年 供熱量20 X108GJ;平均供熱廠用電率7.1kWh/GJ 。?6000kW 及以上供熱機(jī)組占同容量火電裝機(jī)總?cè)萘康?10%。（二）太陽(yáng)能房太陽(yáng)能房是綜合利用太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換、 光電轉(zhuǎn)換等過程，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)的和被動(dòng) 的太陽(yáng)能利用的節(jié)能建筑。-安裝太陽(yáng)能熱水器，提供生活熱水；安裝太陽(yáng)能空調(diào)，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度；安裝太陽(yáng)電池板，提供生活用電。（三）綜合型潮汐電站? 潮汐電站綜合利用的附加價(jià)值：? 電站

8、的建設(shè)，可以促淤圍墾，增加農(nóng)田；? 電站的水庫(kù)，可以用于蓄水灌溉，保障沿岸農(nóng)業(yè)用水；? 電站水庫(kù)可創(chuàng)造或改善水產(chǎn)養(yǎng)殖條件；? 電站工程可控制、調(diào)節(jié)咸淡水進(jìn)出水量，有利于提高沿岸農(nóng)田灌 溉、排澇、防洪標(biāo)準(zhǔn)。? 水庫(kù)的水位控制，將低潮位提高，可增大庫(kù)區(qū)航運(yùn)能力；? 堤壩可結(jié)合橋梁和道路修建，改善交通情況。? 潮汐電站還有可能美化環(huán)境，有利于發(fā)展旅游事業(yè)。? 電站壩、閘工程還可起擋潮、抗浪、保岸、防坍的效用。（四）地?zé)崮芫C合利用高溫地?zé)嵴羝麘?yīng)首先用于發(fā)電，并可實(shí)現(xiàn)綜合利用，例如進(jìn)行冷熱電三聯(lián)產(chǎn)。 用于發(fā)電后溫度有所降低的地?zé)崃黧w可用于采暖、 供熱或提供熱水，都是很常見 的地?zé)釕?yīng)用方式。還可以從地?zé)崃?/p>

9、體中提取有用的鹽類等礦物質(zhì)資源。（五）海洋溫差能的綜合開發(fā)海洋溫差發(fā)電方式中，有一種開式循環(huán)系統(tǒng)在發(fā)電的同時(shí)還可以產(chǎn)生大量淡水和化工產(chǎn)品。開式循環(huán)系統(tǒng)以表層的溫海水作為工作介質(zhì)。先用真空泵將循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)抽成一定程度的真空，再用溫水泵把溫海水抽入蒸 發(fā)器。由于系統(tǒng)內(nèi)已保持有一定的真空度， 溫海水就在蒸發(fā)器內(nèi)沸騰蒸發(fā)，變?yōu)?蒸汽；蒸汽經(jīng)管道噴出推動(dòng)蒸汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。蒸汽通過汽輪機(jī)后， 又被冷水泵抽上來的深海冷水所冷卻， 凝結(jié)成淡化水后排出。在發(fā)電的同時(shí)還可 以產(chǎn)生大量淡水和化工產(chǎn)品。小結(jié)多種能源互補(bǔ)發(fā)電，是多種能源聯(lián)合發(fā)電運(yùn)行，在協(xié)調(diào)配合中充分發(fā)揮其各 自優(yōu)勢(shì)，提高整體能源利用率。能源的

10、綜合利用，可以是對(duì)同一種能源進(jìn)行科學(xué) 的梯級(jí)開發(fā)，在重復(fù)或循環(huán)中減少能量的損失，通過增加利用的環(huán)節(jié)和方式來增 加能源的利用率；也可以綜合利用同一種資源的多種特性， 或者在建設(shè)利用時(shí)因 地制宜地發(fā)揮其它方面的作用。、習(xí)題（一）填空題1 .冷熱三聯(lián)產(chǎn)是指熱、電、冷三種不同形式能量的聯(lián)合生產(chǎn)，是在熱電聯(lián)產(chǎn)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。典型的冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)一般包括 、答案：動(dòng)力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)、余熱回收裝置、制冷系統(tǒng)。2 .冷熱三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)按照各部分的功能可分為 5個(gè)部分，即驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。常見的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有 、答案：蒸汽輪機(jī)系統(tǒng)、燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、燃料電池系統(tǒng)（列舉其中3個(gè)即可）（二）選擇題下列說法正確的是（）。A.熱電聯(lián)產(chǎn)就是熱和電兩種形式的能量聯(lián)合生產(chǎn)，一般是在發(fā)電的同時(shí) 將剩余的熱量回收，用于供熱、供暖等，以提高能源的綜合利用率。B.冷熱電三聯(lián)產(chǎn)是指熱、電、冷三種不同形式能量的聯(lián)合生產(chǎn)，是在熱 電聯(lián)產(chǎn)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的C.熱電聯(lián)產(chǎn)和冷熱電聯(lián)產(chǎn)的實(shí)質(zhì)在于