發(fā)電能源構(gòu)成

電力與發(fā)電發(fā)電能源構(gòu)成compositionofenergyforelectricitygeneration在發(fā)電能源消耗總量中各類能源消費量所占的比重。目前世界上用于發(fā)電的能源主要有煤炭、石油、天然氣、核能、水能，還有少量風(fēng)能、太陽能和地?zé)崮艿取０l(fā)電能源的構(gòu)成隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而變化。如核能作為發(fā)電能源，是在核技術(shù)被人類掌握，并在發(fā)電領(lǐng)域中成熟應(yīng)用的結(jié)果。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，可用于發(fā)電的新能源和可再生能源將逐步得到應(yīng)用。由于各個國家的政治、經(jīng)濟、社會、資源、地理環(huán)境以及科學(xué)技術(shù)等方面的情況不同，發(fā)電能源構(gòu)成有很大的差異。加拿大、挪威、瑞士等國以水電為主；俄羅斯、日本等國以燃油、燃天然氣電站為主；法國以核電為主；美國、德國、印度和中國以燃煤電站為主。中國的發(fā)電能源以煤為主，其次是水能，核電的比重很小，2003年全國總發(fā)電量中，火電占82.9%，水電占14.8%，核電只占2.3%。中國各地區(qū)的發(fā)電能源結(jié)構(gòu)也不盡相同，主要受各地區(qū)一次能源的制約，過去水能作為發(fā)電能源多為就地利用，所以華北、華東、東北水能資源較少，水電比重較低；西南、中南、西北地區(qū)水能資源豐富，水電比重較高。中國近年來實施西部大開發(fā)，正在加快西部地區(qū)的水電開發(fā)，實行“西電東送”，中國在21世紀上半葉有可能使發(fā)電能源結(jié)構(gòu)中的水電比重有所增加。電力彈性系數(shù)electricpowerelasticityfactor電力增長速度與國民經(jīng)濟增長速度的比率。是觀察一個時期內(nèi)電力與國民經(jīng)濟發(fā)展適應(yīng)程度的重要指標。計算式為：電力彈性系數(shù)=電力增長速度/國民經(jīng)濟增長速度電力彈性系數(shù)分為電力生產(chǎn)彈性系數(shù)和電力消費彈性系數(shù)，前者采用發(fā)電量的增長速度，后者采用用電量的增長速度。國民經(jīng)濟增長速度可根據(jù)研究的需要，采用國民生產(chǎn)總值，國民收入或工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的增長速度。電作為優(yōu)質(zhì)能源，使各用能部門對電力的需求快于對其他能源品種需求的增長。因此，在國民經(jīng)濟電氣化的初期，電力工業(yè)的增長速度一般高于工業(yè)生產(chǎn)的增長速度，高于能源消費的增長速度，高于國民經(jīng)濟的增長速度，表現(xiàn)為電力彈性系數(shù)大于1；但是到了國民經(jīng)濟電氣化后期，由于節(jié)能節(jié)電技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，出現(xiàn)了電力彈性系數(shù)小于1的情況。西電東送West-EastPowerTransmission中國為合理利用能源資源、電力工業(yè)的合理配置和實現(xiàn)西部大開發(fā)所采取的電力開發(fā)戰(zhàn)略措施。在西部和中部水能資源和煤炭資源豐富的地區(qū)建設(shè)發(fā)電站向東部能源資源缺乏的地區(qū)送電。中國能源資源分布不均勻，從河流看，中國水能資源主要集中在長江、黃河中上游、雅魯藏布江的中下游、珠江、瀾滄江、怒江和黑龍江。這七大江河可開發(fā)的大、中型水能資源總量占全國大、中型水能資源總量的90%。按行政區(qū)劃分，中國的水能資源主要集中在經(jīng)濟發(fā)展相對滯后的西部地區(qū)。西南、西北11個省、市、區(qū)（包括云、川、藏、黔、桂、渝、陜、甘、寧、青、新）的水能資源約4.07億千瓦，占全國水能資源量的78%，其中云、川、藏三省區(qū)共29743萬千瓦，約占57%。而經(jīng)濟相對發(fā)達，人口相對集中的東部沿省11省、市（遼、京、津、冀、魯、蘇、浙、滬、粵、閩、瓊）僅占6%。改革開放以來，沿海地區(qū)經(jīng)濟高速發(fā)展，電力負荷增長很快。目前東部沿海11省、市的用電量已占全國的51%，這一態(tài)勢在相當(dāng)長時間內(nèi)難以改變。為滿足東部經(jīng)濟發(fā)展對電力的需求，同時為了加快西部開發(fā)，中國決定加大西部電力開發(fā)，加快西電東送的步伐。中國根據(jù)西部發(fā)電資源，結(jié)合全國電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，西部水電、火電資源大體上將從北、南、中三條大通道分別東送或引入東部各電網(wǎng)：北路為黃河上游的水電，結(jié)合寧夏、內(nèi)蒙、陜西、山西的火電東送至華北電網(wǎng)，形成西北、華北聯(lián)網(wǎng)；中路為長江上中游包括金沙江、雅碧江、大渡河等的水電東送至華中、華東電網(wǎng)，形成西南、華中、華東三大區(qū)聯(lián)網(wǎng)；南路為南盤江、紅水河干流梯級電站、瀾滄江中下游梯級電站和烏江水電東送至華南，形成云南、貴州、海南、廣西、廣東五?。▍^(qū)）的南方電網(wǎng)。最大出力maximumpoweroutput在某特定時間內(nèi)設(shè)備可能達到的最大生產(chǎn)能力。對火電廠來說，在燃料正常供應(yīng)，附屬設(shè)備正常運行前提下，全廠所發(fā)出的最大功率。對水電站來說，在水頭和水流量都為最佳值時全廠所發(fā)出的最大功率。最小穩(wěn)定出力minimumstablepoweroutput又稱技術(shù)最小出力。在滿足鍋爐穩(wěn)定燃燒的情況下，發(fā)電機組安全運行的最小穩(wěn)定的發(fā)電能力?；鹆Πl(fā)電機組的最小穩(wěn)定出力是一項重要的性能指標，具有小的穩(wěn)定出力機組，出力調(diào)整范圍大，可以滿足電力系統(tǒng)調(diào)峰的需要。中國火電機組的最小穩(wěn)定出力與國外差距很大，國外幾乎都按調(diào)峰運行設(shè)計，啟?？?，可帶小的穩(wěn)定負荷；燃油汽包爐的最低穩(wěn)定負荷可達額定值的25%?30%，燃煤汽包爐可達額定值的30%?35%，如投輔助油嘴可低到25%左右。國產(chǎn)汽輪機組均按帶基本負荷設(shè)計，啟動慢，負荷變動范圍不大，大型燃油機組最低穩(wěn)定負荷一般只能達到額定值的60%~70%，燃煤機組則最低，一般只能達到額定值的70%~80%。經(jīng)濟出力economicalpoweroutput在最高效率、最低費用支出時系統(tǒng)或發(fā)電廠的出力。梯級水電站stephydro-electricstation指一條河流梯級開發(fā)中的每一個水電站，也稱梯級工程。為了充分利用河流水能資源，一般河流規(guī)劃中，從河流或河段的上游到下游，修建一系列呈階梯形的水電站，這是開發(fā)利用河流水能資源的一種重要方式。各個梯級水電站組成了河流或河段的梯級水電開發(fā)。壩式水電站damtypehydro-electricstation在河流上攔河筑壩壅高水位，形成發(fā)電水頭的水電站。這種水電站一般修建在比降較緩或流量甚大的河流上，是河流水電開發(fā)中最廣泛采用的一種形式。壩式水電站除了依靠壩的高度集中水頭之外，還可利用大壩形成調(diào)節(jié)徑流的水庫。壩式水電站由于具有調(diào)節(jié)水庫，不僅發(fā)電質(zhì)量好，且常具有防洪、航運、灌溉、供水、養(yǎng)殖等綜合利用效益。同時，這種水電站的各項建筑物布置很集中，有利于運行管理。壩式水電站示意圖引水式水電站diversiontypehydro-powerstation用明渠、隧洞、管道等引水建筑物集中河流的落差而形成發(fā)電水頭的水電站。興建這種水電站的基本條件是河流天然坡降很陡（通常應(yīng)10%。以上）或有天然跌水、瀑布，可以通過水力坡降平緩的引水道取得集中落差；或者河流流向存在U形和S形大河灣，可以通過裁灣取直引水取得集中落差；或者相鄰兩條河流，高程相差大，可以通過跨流域引水取得很大的落差。引水式水電站一般布置較分散，不利于運行管理。混合式水電站damanddiversionmixedtypepowerstation由壩和引水道兩種建筑物共同形成發(fā)電水頭的水電站，即發(fā)電水頭一部分靠攔河壩壅高水位取得，另一部分靠引水道集中落差取得?；旌鲜剿娬究梢猿浞掷煤恿饔欣奶烊粭l件，在坡降平緩河段上筑壩形成水庫，以利徑流調(diào)節(jié)，在其下游坡降很陡或落差集中的河段采用引水方式得到大的水頭。這種水電站通常兼有壩式水電站和引水式水電站的優(yōu)點和工程特點?；旌鲜剿娬臼疽鈭D高水頭水電站highheadhydro-electricstation水頭大于200m的水電站。一般建社河流上游的高山地區(qū)，多數(shù)為引水式或混合式水電站。這種水電站往往本身無調(diào)節(jié)水庫或只有調(diào)節(jié)能力很低的水庫，因此一般不具有綜合利用效益；因上下游水位相對穩(wěn)定，水頭變化幅度相對不大，它的出力和發(fā)電量基本取決于來水量。低水頭水電站lowheadhydro-electricstation通常是指水頭在40m以下的水電站。有時將僅有水頭2~4m的水電站稱為極低水頭水電站。低水頭水電站多數(shù)建在坡降平緩的中下游河段，常常具有對外交通便利，施工條件良好，距離用電中心近，工程較易實施等有利條件，并且常有渠化河道，發(fā)展航運和引水灌溉之利。從發(fā)電運行特性來看，存在著水庫調(diào)節(jié)徑流能力低，多數(shù)屬徑流式電站，如上游無大型水庫調(diào)節(jié)，其出力過程隨天然流量的變化而變化，穩(wěn)定性差。抽水蓄能電站pumpedstoragepowerstation具有上下水庫，利用電力系統(tǒng)中多余的電能、把下水庫（下池）的水抽到上水庫（上池）內(nèi)，以位能的的方式蓄能；系統(tǒng)需要電力時，再從上水庫至下水庫進行發(fā)電的水電站。在抽水和發(fā)電能量轉(zhuǎn)換（由電能變?yōu)樗埽儆伤茏優(yōu)殡娔埽┻^程中，輸水系統(tǒng)和機電設(shè)備都有一定的能量損耗。發(fā)電所得電能與抽水所用電能之比，是抽水蓄能電站的綜合效率，早期在65%左右，近來已提高至75%左右。抽水蓄能是利用電力系統(tǒng)多余的低價電能，轉(zhuǎn)換成電力系統(tǒng)十分需要的高價峰荷電能，并具有緊急事故備用、調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相的效用，可以提高電力系統(tǒng)的可靠性。抽水蓄能電站按水流情況可分為3類：（1）純抽水蓄能電站，上水庫沒有天然徑流來源，抽水與發(fā)電的水量相等，循環(huán)使用；（2）混合式抽水蓄能電站，上水庫有天然徑流來源，既利用天然徑流發(fā)電，又利用由下水庫抽水蓄能發(fā)電；（3）調(diào)水式抽水蓄能電站，從位于一條河流的下水庫抽水至上水庫，再由上水庫向另一條河流的下水庫放水發(fā)電。潮汐電站tidalpowerstation利用海水在漲潮和落潮時出現(xiàn)的落差進行發(fā)電的水電站。選擇地形優(yōu)越的海灣或河口修筑堤壩，與外海隔開，形成水庫，并建造水閘及發(fā)電廠房。漲潮時海水位高于庫內(nèi)水位，形成水頭，將海水引入庫內(nèi)發(fā)電；退潮時海水位低于庫內(nèi)水位，庫內(nèi)的水泄入外海發(fā)電。潮汐電站可利用的水頭是潮差的一部分，水頭較小，但引用海水流量可以很大，它是一種低水頭大流量間歇式水電站。潮汐電站按建筑物布置和不同的發(fā)電方式，可分為：（1）單庫單向潮汐電站，只建一個水庫，漲潮時開閘向水庫充水，落潮時啟動單向水輪機組發(fā)電；（2）單庫雙向潮汐電站，在漲潮和落潮時都發(fā)電。方法有兩種：一種是采用雙向水輪發(fā)電機組，另一種是設(shè)置兩條引水道，從水工建筑物布置上使?jié)q落潮時海水都依同一方向通過水輪機組；（3）雙庫連續(xù)發(fā)電潮汐電站，建造兩個相鄰的水庫，一為高水庫，一為低水庫；漲潮時海水進入高水庫，落潮時海水從低水庫流入大海。水輪發(fā)電機組安裝在兩水庫之間的壩段內(nèi)，利用海水在高、低水庫間的流動連續(xù)發(fā)電。太陽能熱發(fā)電solarthermalelectricpowergeneration太陽能轉(zhuǎn)換成熱能再轉(zhuǎn)換成電能進行發(fā)電。通常，太陽能熱發(fā)電站由集熱、輸熱、儲熱、熱交換系統(tǒng)和汽輪發(fā)電機組成。一些工業(yè)發(fā)達國家對太陽能熱發(fā)電進行了開發(fā)研究，建立一批試驗電站，其中容量最大的為10MW。太陽能熱發(fā)電站投資，技術(shù)尚不成熟，目前還未投入商業(yè)運行。沼氣發(fā)電biogasgeneration用燃氣發(fā)動機或雙燃料發(fā)動機以沼氣作為燃料產(chǎn)生動力來驅(qū)動發(fā)電機產(chǎn)生電能。沼氣發(fā)電系統(tǒng)主要有沼氣發(fā)動機、發(fā)電機、沼氣脫硫器、輸配電設(shè)備、余熱利用設(shè)備等部分組成。以沼氣為燃料的燃氣發(fā)動機，一般有2種形式：一種是火花點火式燃氣發(fā)動機；一種是壓縮點火式雙燃料發(fā)動機。中國農(nóng)村的沼氣發(fā)電系統(tǒng)一般采用小容量發(fā)電設(shè)備。風(fēng)力發(fā)電windpowergeneration利用風(fēng)力發(fā)電機組將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能，提供生活和生產(chǎn)用電需要。生活用電一般使用獨立運行的小型風(fēng)力發(fā)電機組配以蓄電池輸出直流電或經(jīng)逆變器輸出交流電。生產(chǎn)用電通常使用中、大型風(fēng)力發(fā)電機組直接和公用電網(wǎng)并網(wǎng)運行，并網(wǎng)運行或并聯(lián)運行，輸出交流電。地?zé)岚l(fā)電geothermalpowergeneration1904年，意大利在拉德瑞羅地?zé)崽锝⒘耸澜缟系谝慌_地?zé)岚l(fā)電機組。到2002年底，世界上已有21個國家利用地?zé)岚l(fā)電，總裝機容量達8438MWe，生產(chǎn)電力約50000GWh，其中以美國、菲律賓、意大利、墨西哥、印度尼西亞、日本、新西蘭等國較多。估計全世界尚有地?zé)岚l(fā)電資源潛力97061MWe。中國于20世紀70年代后期建造的西藏羊八井地?zé)犭娬荆?000年底共有9臺機組，總裝機容量為25.18MWe。中國從70年代初開始研究地?zé)岚l(fā)電，相繼建成一批小地?zé)岚l(fā)電機組：廣東豐順鄧屋386kWe，江西宜春溫湯50kWe，河北懷來20kW，湖南灰湯300kWe，遼寧熊岳100kWe，西藏那曲1000kWe，西藏朗久2000kWe，臺灣清水3000kWe等。目前，溫湯、懷來、熊岳、地?zé)岚l(fā)電試驗機組在結(jié)束試驗運行后均已拆除，其余一些機組有的尚在斷斷續(xù)續(xù)運行，有的已長期停運（主要因地?zé)崴疁剡^低，不如直接利用）。從經(jīng)濟上考慮，地?zé)岚l(fā)電要150°C以上的高溫地?zé)豳Y源。用高溫地?zé)嵴羝l(fā)電，系統(tǒng)簡單，經(jīng)濟性高，來自地?zé)峋恼羝灰?jīng)井口分離裝置分離掉蒸汽中所含的固體雜質(zhì)就可通入汽輪機作功發(fā)電，排汽經(jīng)冷凝后排放。地?zé)崴l(fā)電有兩種系統(tǒng)：（1）閃蒸系統(tǒng)（又稱減壓擴容法），它是根據(jù)熱水飽和溫度與壓力有關(guān)的原理設(shè)計的。當(dāng)熱水進入擴容器減壓后，其相應(yīng)的飽和溫度降至熱水溫度以下，使部分熱水汽化變?yōu)檎羝缓笸ㄈ肫啺l(fā)電機組作功發(fā)電，排汽經(jīng)冷凝后排放。（2）雙循環(huán)系統(tǒng)（又稱中間介質(zhì)法）利用地下熱水間接加熱某些低沸點物質(zhì)（如氟里昂等），使之變成蒸氣，推動汽輪機作功發(fā)電。地?zé)崴訜岬头悬c物質(zhì)在蒸發(fā)器中進行，兩者只換熱不直接接觸。低沸點物質(zhì)被加熱后變成蒸氣通過低沸點物質(zhì)汽輪機作功，排汽在冷凝器中冷凝成液體，經(jīng)工質(zhì)泵再打回蒸發(fā)器加熱，重復(fù)使用。地?zé)崴艧岷髲恼舭l(fā)器排出加以綜合利用。閃蒸法系統(tǒng)簡單，操作維修容易，但體積大，效率較低。雙循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備緊湊，效率高，但系統(tǒng)比較復(fù)雜，操作維修水平要求較高，工質(zhì)費用也較昂貴。因此，地?zé)岚l(fā)電以高溫?zé)崴疄橐?。潮汐發(fā)電tidalpowergeneration建筑攔潮壩，利用潮水漲落的水能，推動水輪發(fā)電機組發(fā)電，其原理與水力發(fā)電相似。但潮汐發(fā)電有雙向式和單向式，有的漲落潮時都發(fā)電，有的僅在潮水蓄入水庫后，落潮放水時才發(fā)電。還有建設(shè)上下兩個水庫，上水庫只進潮，下水庫專在退潮時泄放水。水輪發(fā)電機組安裝在兩水庫之間，以保持連續(xù)運轉(zhuǎn)發(fā)電。海洋溫差發(fā)電generationwiththehelpofdifferenceinsea-watertemperature利用海水表層及深層間的溫度差進行發(fā)電的技術(shù)。海洋溫差量大，且較穩(wěn)定，可提供基本負荷電力。根據(jù)構(gòu)成熱力循環(huán)系統(tǒng)所用工質(zhì)及流程不同可分為閉式、開式、和混合式循環(huán)。不論采用何種型式，實際熱效率或稱凈效率均較小，約為2.5%。此外，還有霧滴提升循環(huán)、全流循環(huán)和熱電效應(yīng)等轉(zhuǎn)換方式。高效的熱交換器和大直徑的深海冷水取水管是海洋熱能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。海洋熱能電站可分為陸基電站和漂浮電站，在離岸不遠（5km以內(nèi)）的1km水深處若可取得冷水與表層海水達18°C溫差的話，宜建立陸基電站。漂浮電站則可以向陸上送電或者就地生產(chǎn)能量密集型產(chǎn)品。抽吸上來的富于營養(yǎng)的深海海水還可以用于促進海生物的繁殖。熱電冷聯(lián)產(chǎn)cogenerationofheatpowerandcool(CCHP)同時發(fā)電、供熱和供冷的能量轉(zhuǎn)換生產(chǎn)過程。它是在熱電廠發(fā)電的同時，用汽輪機抽汽供熱、制冷，滿足用戶對電、熱、冷負荷的需求。由手只有冬季才有供暖負荷，因此，熱電聯(lián)產(chǎn)的年運行小時數(shù)受限，其節(jié)能潛力不能充分發(fā)揮。而供冷，卻是夏季對用戶進行空調(diào)，達到降溫除濕的目的。因此，實現(xiàn)熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供，可以明顯提高年運行小時數(shù)，進一步挖掘節(jié)能潛力。熱電冷聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供，作為一種重要的節(jié)能技術(shù)，最早由美國和日本采用，并且大量發(fā)展小型樓宇的熱電冷聯(lián)產(chǎn)，已為世界各國普遍采用。用于熱電冷聯(lián)產(chǎn)的制冷方式多來用漠化鋰吸收式制冷。分布式發(fā)電distributedgeneration將發(fā)電系統(tǒng)以小規(guī)模（數(shù)千瓦至50MW的小型模塊式）、分散式的方式布置在用戶附近，可獨立地輸出電、熱或冷能的系統(tǒng)。這個概念是從1978年美國公共事業(yè)管理政策法公布后先在美國正式推廣，然后被其他工業(yè)國所接受。目前分散發(fā)電主要是指用液體或氣體燃料的內(nèi)燃機、微型燃氣輪機和各種工程用的燃料電池。因其具有良好的環(huán)保性能，分散發(fā)電與“小機組”已不是同一概念。與常規(guī)的集中供電電站相比，分散發(fā)電具有以下優(yōu)勢：沒有或很少輸配電損耗；無需建設(shè)變電站和配電站，可避免或延緩增加輸配電成本；適合多種熱電比的變化，系統(tǒng)可根據(jù)熱或電的需求進行調(diào)節(jié)，從而增加年設(shè)備利用小時；土建和安裝成本低；各電站相互獨立，用戶可自行控制，不會發(fā)生大規(guī)模供電事故，供電的可靠性高；可進行遙控和監(jiān)測區(qū)域電力質(zhì)量和性能；非常適合對鄉(xiāng)村、牧區(qū)、山區(qū)、發(fā)展中區(qū)域及商業(yè)區(qū)和居民區(qū)提供電力；大量減少環(huán)保壓力?？傊?，分散發(fā)電可滿足特殊場合的需求，為能源的綜合梯級利用提供了可能，為可再生能源的利用開辟了新的方向。并可為提高能源利用率、改善安全性與解決環(huán)境污染方面做出突出貢獻。分散發(fā)電多種多樣，根據(jù)燃料不同，可分為化石能源與可再生能源；根據(jù)用戶需求不同，有電力單供方式與熱電聯(lián)產(chǎn)方式（CHP）或冷熱電三聯(lián)產(chǎn)方式（CCHP）等；根據(jù)循環(huán)方式不同、可分為燃氣輪機發(fā)電方式、蒸汽輪機發(fā)電方式或柴油機發(fā)電方式等。聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠combinedcyclepowerplant將燃氣輪機和汽輪機聯(lián)合在一起的大型發(fā)電工廠。燃料（通常是燃料油）首先通過汽化后在燃氣輪機中燃燒作功，帶動發(fā)電機組發(fā)電。燃氣輪機的（約600°C）排氣用于提高乏氣鍋爐中蒸汽溫度，然后蒸汽再進入汽輪機膨脹作功，帶動發(fā)電機發(fā)電。聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的熱效率可達38%~44%。聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的特點是啟動決、冷卻水量少、氧化氮污染低。燃氣輪機發(fā)電廠gasturbinepowerplant以高溫氣體為工質(zhì)，按照等壓力加熱循環(huán)工作燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能和電能的工廠。燃氣輪機發(fā)電廠用液體和氣體燃料通過燃氣輪機轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，然后帶動發(fā)電機發(fā)電。燃氣輪機的絕熱壓縮、等壓加熱、絕熱膨脹和等壓放熱等四個過程分別在壓氣室、燃燒室、燃氣透平和回?zé)崞骰虼髿庵型瓿伞４笮腿細廨啓C的壓氣機為多級軸流式，中小型的為離心式。燃氣透平一般為軸流式，在小型機組中有用向心式的。燃氣透平帶動壓氣和發(fā)電機。燃氣輪機組單機容量小的約為10~20kW，最大的已達140MW。熱效率30%~34%，最高達38%。燃氣輪機結(jié)構(gòu)有重型和輕型兩種，后者主要由航空發(fā)動機改裝。由于體積小、重量輕、啟動快、安裝快，用水少或不用水，能使用多種液體和氣體燃料，在發(fā)電上多用于調(diào)峰。此外，燃氣輪機在油氣開采輸送、交通、冶金、化工、艦船等領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用。煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠integratedgasificationcombinedcycleplant（IGCC）用煤氣為燃料的燃氣輪機和汽輪機聯(lián)合在一起的大型發(fā)電廠。用煤炭氣化后的燃氣代替石油或天然氣作為聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的燃料，具有許多優(yōu)點：（1）提高電站熱經(jīng)濟性，目前燃煤的試驗機組的效率已達40%以上。（2）能解決燃煤發(fā)電的環(huán)保間題。燃煤聯(lián)合循環(huán)分為兩類：一是煤氣化聯(lián)合循環(huán)，二是沸騰燃燒聯(lián)合循環(huán)。它們可將高硫、高灰分、低熱值的劣質(zhì)煤氣化（或沸騰爐燃燒），經(jīng)脫硫、除塵凈化成清潔燃料，供聯(lián)合循環(huán)發(fā)電用，是一種對環(huán)境污染極小的發(fā)電裝置。（3）可充分利用中國儲量豐富的煤炭資源。（4）適宜在少水或缺水的地區(qū)應(yīng)用。（5）除了發(fā)電外，亦可熱電聯(lián)供，甚至供給化工原料一一煤氣。目前，全球約有15座IGCC電廠在運行。1998年開始商業(yè)運行的西班牙普埃托利亞諾IGCC電廠，裝機容量335MW，效率43%。2000年投的美國佛羅里達電力公司馬丁工IGCC電廠，容量2X385MW。燃料電池fuelcell將燃料的化學(xué)能用化學(xué)方法直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。由于燃料電池不是熱機，它不需承受熱機的熱力學(xué)損失項目，因此理論上它可在接近100%的熱效率下運行，具有很高的經(jīng)濟性。目前實際運行的各種燃料電池，由于種種技術(shù)因素的限制，再考慮整個裝置系統(tǒng)的耗能，總的轉(zhuǎn)換效率在45%?60%范圍內(nèi)，如考慮排熱利用可達80%以上。此外，燃料電他裝置不含或含有很少的運動部件，工作可靠，較少需要維修，且比傳統(tǒng)發(fā)電機組安靜。另外電化學(xué)反應(yīng)清潔、完全，很少產(chǎn)生有害物質(zhì)。所有這一切都使得燃料電池被視作是一種很有發(fā)展前途的能源動力裝置。燃料電池已于20世紀60年代在美國阿波羅載入宇宙飛船上作為主電源使用。迄今已有多種燃料電池的開發(fā)獲得成功，但規(guī)模都很小。已有50、100、200kW從產(chǎn)品。到2003年，日本已累計安裝磷酸