新能源的發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)介

多種新能源的發(fā)電技術(shù)1/31/202311/31/20232主要內(nèi)容氫能及氫燃料電池發(fā)電與應(yīng)用技術(shù)

1空氣能發(fā)電與應(yīng)用技術(shù)

2地?zé)崮馨l(fā)電與應(yīng)用技術(shù)

34海洋能發(fā)電與應(yīng)用技術(shù)

1/31/202339.1氫能及氫燃料電池發(fā)電與應(yīng)用技術(shù)

1.1氫能簡(jiǎn)介作為二次能源的電能，可從各種一次能源中生產(chǎn)出來(lái)，例如煤炭、石油、天然氣、太陽(yáng)能、風(fēng)能、水力、潮汐能、地?zé)崮堋⒑巳剂系染芍苯由a(chǎn)電能。而作為二次能源的汽油和柴油等則不然，生產(chǎn)它們幾乎完全依靠化石燃料。隨著化石燃料耗量的日益增加，其儲(chǔ)量日益減少，終有一天這些資源將要枯竭，這就迫切需要尋找一種不依賴(lài)化石燃料的、儲(chǔ)量豐富的新的含能體能源。氫能正是一種在常規(guī)能源危機(jī)的出現(xiàn)、在開(kāi)發(fā)新的二次能源的同時(shí)人們期待的新的二次能源。

1/31/202347.1.2氫燃料電池發(fā)電與應(yīng)用技術(shù)

1、燃料電池的基本工作原理1/31/202352、燃料電池的分類(lèi)按電解質(zhì)性質(zhì)不同來(lái)區(qū)分

按工作溫度范圍不同

.堿性燃料電池（AlkalineFuelCell，AFC）質(zhì)子交換膜燃料電池（ProtonExchangeMembraneFuelCell，PEMFC）磷酸燃料電池（PhosphoricAcidFuelCell，PAFC）熔融碳酸鹽燃料電池（MoltenCarbonateFuelCell，MCFC）固態(tài)氧化物燃料電池（SolidOxideFuelCell，SOFC）

低溫型燃料電池中溫型燃料電池

高溫型燃料電池堿性燃料電池質(zhì)子交換膜燃料電池磷酸燃料電池熔融碳酸鹽燃料電池固態(tài)氧化物燃料電池7.1.2氫燃料電池發(fā)電與應(yīng)用技術(shù)

1/31/20236各種氫能燃料電池展示1/31/202373、燃料電池發(fā)電與控制技術(shù)燃料重整系統(tǒng)空氣供應(yīng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)DC/AC變換系統(tǒng)剩氣循環(huán)系統(tǒng)排熱回收系統(tǒng)燃料燃料空氣電力熱輸出（高溫燃料電池）燃料電池發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成框圖

1/31/202389.1.2氫燃料電池發(fā)電與應(yīng)用技術(shù)

4、燃料電池的發(fā)展與應(yīng)用

近年來(lái)，許多國(guó)家和地區(qū)都將燃料電池技術(shù)與相關(guān)設(shè)施產(chǎn)業(yè)的開(kāi)發(fā)緊緊聯(lián)系起來(lái)作為國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目，例如美國(guó)的“展望21世紀(jì)（Vision21）”、“自由車(chē)（FreedomCAR）”、“自由燃料（FreedomFuel）”，日本的“新日光計(jì)劃（NewSunshinePrograme）”，以及歐洲的“焦耳計(jì)劃（JOULE）”等。燃料電池在電動(dòng)汽車(chē)上也得到了很大的發(fā)展。

PAFC利用余熱提供暖氣和熱水，可大幅增加能源綜合利用效率。PEMFC的發(fā)電效率在輸出端只有35%-45%，但同時(shí)能獲得熱水。綜合效率能達(dá)到60%-70%，可以在低溫下工作，功率輸出密度高，可以小型化，操作容易。MCFC工作溫度高，余熱溫度也變得非常高，可以和燃?xì)鈾C(jī)、蒸汽機(jī)、等組合構(gòu)成聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)。SOFC是工作溫度最高的燃料電池，可以在沒(méi)有催化劑的條件下，在電池內(nèi)部進(jìn)行天然氣的改質(zhì)反應(yīng)，可望用于不需要改質(zhì)器的電源。1/31/202392空氣能發(fā)電與應(yīng)用技術(shù)空氣能發(fā)電是一種利用太陽(yáng)能產(chǎn)生動(dòng)力的發(fā)電方法。它是在大地表面豎設(shè)一座由地面至高空的管道系統(tǒng)，以大地表面空氣為工作介質(zhì)，利用地球引力將空氣壓縮，利用太陽(yáng)的光和熱加熱空氣，使管內(nèi)空氣獲得能量，產(chǎn)生熱壓膨脹力，與管外空氣柱壓力產(chǎn)生的浮舉力共同作用到管道系統(tǒng)內(nèi)部，克服管內(nèi)空氣重力和驅(qū)動(dòng)管內(nèi)空氣輪發(fā)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)發(fā)電。1/31/2023102空氣能發(fā)電與應(yīng)用技術(shù)空氣能發(fā)電方式

空氣能發(fā)電與水力發(fā)電方法類(lèi)似，它們都是利用中間媒體克服工作介質(zhì)重力而升至高空，利用工作介質(zhì)自重壓力產(chǎn)生的勢(shì)能推動(dòng)工作輪機(jī)發(fā)電。不同之處是工作介質(zhì)不同：一個(gè)是液態(tài)、一個(gè)是氣態(tài)。另一種空氣能利用的方法就是空氣源熱泵技術(shù)?？諝庠礋岜眉夹g(shù)是基于逆卡諾循環(huán)原理建立起來(lái)的一種節(jié)能、環(huán)保制熱技術(shù)?？諝庠礋岜孟到y(tǒng)通過(guò)自然能(空氣蓄熱)獲取低溫?zé)嵩矗?jīng)系統(tǒng)高效集熱整合后成為高溫?zé)嵩?，用?lái)取(供)暖或供應(yīng)熱水，整個(gè)系統(tǒng)集熱效率甚高。1/31/2023114、空氣能發(fā)電技術(shù)原理圖1/31/202312空氣能發(fā)電機(jī)展示1/31/2023139.3地?zé)崮馨l(fā)電與應(yīng)用技術(shù)9.3.1地?zé)崮芨攀鏊^地?zé)崮?geothermalenergy)，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是來(lái)自地下的熱能，即地球內(nèi)部的熱能。它有兩種不同的來(lái)源，一種來(lái)自地球外部，一種來(lái)自地球內(nèi)部。地?zé)崮苁莵?lái)自地球深處的可再生熱能。其儲(chǔ)量比目前人們所利用的總量多很多倍，而且集中分布在構(gòu)造板塊邊緣一帶，該區(qū)域也是火山和地震多發(fā)區(qū)。在地球內(nèi)部，這些粒子和射線的動(dòng)能和輻射能，在同地球物質(zhì)的碰撞過(guò)程中便轉(zhuǎn)變成了熱能。1/31/2023149.3.1地?zé)崮馨l(fā)電地?zé)岚l(fā)電：是利用地下熱水和蒸汽為動(dòng)力源的一種新型發(fā)電技術(shù)。地?zé)岚l(fā)電和火力發(fā)電的基本原理是一樣的，都是將蒸汽的熱能經(jīng)過(guò)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。地?zé)岚l(fā)電的過(guò)程，就是把地下熱能首先轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后再把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程。地?zé)崮馨l(fā)電是利用高溫地?zé)豳Y源進(jìn)行發(fā)電的方式。

所不同的是，地?zé)岚l(fā)電不像火力發(fā)電那樣要備有龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料。1/31/2023159.3.1地?zé)崮馨l(fā)電地?zé)犭娬绢?lèi)型

利用地?zé)嵴羝l(fā)電：系統(tǒng)最簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性也高，主要分布在幾個(gè)地?zé)釒希缑绹?guó)的蓋塞爾斯、意大利的拉德瑞羅、日本的松川、墨西哥的塞羅普利托等。

利用地下熱水發(fā)電

其余地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)：正在研究的全流系統(tǒng)和干熱巖發(fā)電系統(tǒng)

閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)(又稱(chēng)減壓擴(kuò)容法)雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)(又稱(chēng)中間介質(zhì)法)1/31/2023169.3.1地?zé)崮馨l(fā)電地?zé)崮馨l(fā)電方式：蒸汽型地?zé)岚l(fā)電G123456789圖9-7蒸汽型地?zé)岚l(fā)電1-地?zé)峋?-濕蒸汽3-熱水4-蒸汽5-汽水分離器6-抽氣7-汽輪發(fā)電機(jī)組8-凝汽器9-循環(huán)水泵

1/31/2023179.3.1地?zé)崮馨l(fā)電地?zé)崮馨l(fā)電方式：熱水型地?zé)岚l(fā)電G21345678910111213圖9-8熱水型閃蒸地?zé)岚l(fā)電1-熱水井2-地下熱水3-除氣器4-閃蒸器5-排水泵6-旁通閥7-汽輪發(fā)電機(jī)組8-凝汽器9-凝結(jié)泵10-循環(huán)水泵11-抽氣器12-射水泵13-冷卻水源1/31/2023187.4.1海洋能概述

海洋能的特點(diǎn)

1可再生性：由于海水潮汐、海流和波浪等運(yùn)動(dòng)周而復(fù)始，永不休止，所以海洋能是可再生能源；

2屬于一種潔凈能源，無(wú)污染；

3能量多變，具有不穩(wěn)定性，運(yùn)用起來(lái)比較困難；

4總量巨大，但分布不均、分散，能流密度低，利用效率不高，經(jīng)濟(jì)性差。

1/31/2023197.4.2海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用

潮汐能發(fā)電

潮汐是海水受太陽(yáng)、月球和地球引力的相互作用后，所發(fā)生的周期性漲落現(xiàn)象。

潮汐過(guò)程線1/31/2023207.4.2海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用

鏈?zhǔn)胶Ａ靼l(fā)電裝置：它主要由降落傘、環(huán)狀鏈條、驅(qū)動(dòng)輪和發(fā)電機(jī)組成。一般在環(huán)狀鏈條上裝有多個(gè)降落傘，鏈條在降落傘的帶動(dòng)下會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)使驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)輪與船上發(fā)電機(jī)相連。當(dāng)降落傘順著海流方向時(shí)。由于海流的作用，降落傘張開(kāi)，當(dāng)降落傘轉(zhuǎn)到與海流相對(duì)的方向時(shí)，傘口收攏，帶有降落傘的鏈條的運(yùn)動(dòng)使驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。掛有降落傘的鏈條自動(dòng)地向驅(qū)動(dòng)輪的下游漂移，所以降落傘和鏈條的方向可以始終與流速較大的海流的方向保持一致。海流能發(fā)電原理及應(yīng)用

1/31/2023217.4.2海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用

鏈?zhǔn)胶Ａ靼l(fā)電裝置

海流能發(fā)電原理及應(yīng)用

1/31/2023227.4.2海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用

波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用

1波浪鴨裝置

.2波動(dòng)水柱裝置

3“壩礁”波浪能利用裝置

波浪能利用裝置1/31/2023237.4.2海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用

波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用

波浪鴨裝置：他的形狀設(shè)計(jì)成能最大限度地吸收波浪能的形狀。從左邊過(guò)來(lái)的波浪使波浪鴨擺動(dòng)，波浪鴨右邊做成柱形，使右邊的海面不再有波浪，能量從搖擺軸上獲得。這個(gè)裝置的效率比較高，該裝置需要解決這樣兩個(gè)問(wèn)題：①需要把低速的搖擺運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成發(fā)電機(jī)需要的高速轉(zhuǎn)動(dòng)；②需要把電能從一定水深中活動(dòng)的裝置上輸送到較遠(yuǎn)的地方去。1/31/2023247.4.2海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用

波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用

波動(dòng)水柱波浪能發(fā)電裝置

波動(dòng)水柱波浪能發(fā)電裝置工作原理

波動(dòng)水柱波浪能發(fā)電裝置

：當(dāng)波浪遇到部分浸在水中的空腔時(shí)，空腔中水柱會(huì)上下波動(dòng)，從而引起上部氣體或液體的壓力變化?？涨豢赏ㄟ^(guò)某種渦輪機(jī)與大氣相連，并從渦輪機(jī)獲得能量。這類(lèi)裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是可以把低速的波浪運(yùn)動(dòng)變成速度較高的氣流，設(shè)備可以不浸在海水中。1/31/202