新能源發(fā)電技術(shù) 電子課件 1.4 新能源發(fā)電技術(shù)

1.4新能源發(fā)電技術(shù)2019年3月任課老師：于立軍目錄Contents1.4.1問(wèn)題歸納1.4.2新能源發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)述1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型1.4.4結(jié)論與展望目錄Contents1.4.1問(wèn)題歸納1.4.2新能源發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)述1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型1.4.4結(jié)論與展望1.4.1

問(wèn)題歸納問(wèn)題化石能源消耗過(guò)快,造成資源短缺問(wèn)題二氧化碳急劇增加，引發(fā)霧霾等極端天氣環(huán)境惡化，影響地球各物種的生存與健康我國(guó)能源人均占有量較少，能源問(wèn)題突出通過(guò)新能源滿足未來(lái)能源增量是一個(gè)必然選擇人均資源占有量不及世界平均水平的一半人口數(shù)量和工業(yè)規(guī)模都是世界第一部分能源需要依賴(lài)進(jìn)口，能源安全面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)能源需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他國(guó)家1.4.1

問(wèn)題歸納我國(guó)能源形勢(shì)目錄Contents1.4.1問(wèn)題歸納1.4.2新能源發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)介1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型1.4.4結(jié)論與展望1.4.2新能源發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)介213電能為社會(huì)發(fā)展提供動(dòng)力源泉，也是保證人們?nèi)粘Ｉ钏降闹匾A(chǔ)電能是最主要的能源消費(fèi)方式發(fā)電技術(shù)在各能源利用技術(shù)中占有重要地位利用新能源來(lái)提供和保障電力供應(yīng)成為解決問(wèn)題的重要部分新能源發(fā)電技術(shù)定義及分類(lèi)1.4.2新能源發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)介定義：新能源發(fā)電技術(shù)就是區(qū)別于傳統(tǒng)化石能源的能源利用與轉(zhuǎn)換的技術(shù)。分類(lèi)：包括核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芤约昂Ｑ竽?、燃料電池技術(shù)等一系列新技術(shù)。目錄Contents1.4.1問(wèn)題歸納1.4.2新能源發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)介1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型1.4.4結(jié)論與展望1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型意義核能太陽(yáng)能地?zé)崮茱L(fēng)能生物質(zhì)能海洋能有效降低化石能源的消耗量有助于改善環(huán)境質(zhì)量是解決能源與環(huán)境問(wèn)題的有力武器主要類(lèi)型

燃料電池1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型核能利用及其發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)介將一個(gè)質(zhì)量較大的原子核分裂成兩個(gè)或多個(gè)質(zhì)量較小的原子核，裂變過(guò)程中會(huì)釋放出巨大的能量，即核能目前主要使用鈾核進(jìn)行核裂變獲取核能核裂變1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型核能利用及其發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)介將質(zhì)量較小的兩個(gè)原子核聚合成一個(gè)比質(zhì)量較大的原子核，聚變過(guò)程中也會(huì)釋放出巨大的能量，即核能目前主要依靠氫核聚變來(lái)獲取核能核聚變1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型核能利用及其發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)介核聚變213核聚變放出的能量遠(yuǎn)大于核裂變，燃料是氫的同位素氘或氚產(chǎn)物無(wú)放射性，不產(chǎn)生溫室氣體，是理想的清潔能源但是，核聚變十分難控制，“受控核聚變”難題也受到國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型核能利用及其發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)介核電站簡(jiǎn)介目前商業(yè)核電站基于核裂變實(shí)現(xiàn)核電站所需的熱能來(lái)自于核燃料核裂變成所釋放出的熱量根據(jù)核反應(yīng)堆型式的不同，核電站可分為輕水反應(yīng)堆、重水反應(yīng)堆及石墨冷氣堆等核反應(yīng)堆：實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？煽睾肆炎冩?zhǔn)椒磻?yīng)的裝置1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型核能利用及其發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)介核反應(yīng)堆類(lèi)型輕水反應(yīng)堆通常采用輕水，即普通的水(H2O)作為慢化劑和冷卻劑。重水反應(yīng)堆重水作中子慢化劑，重水或輕水作冷卻劑。用天然鈾作燃料，不需鈾濃縮過(guò)程，燃料循環(huán)簡(jiǎn)單，建造成本較高。石墨冷氣堆采用石墨作為中子慢化劑，用氣體作冷卻劑。氣冷堆的冷卻溫度較高，因而提高熱效率，熱效率可以超過(guò)40%。1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型核能利用及其發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)介核反應(yīng)堆類(lèi)型-輕水反應(yīng)堆目前世界上的核電站大多數(shù)采用輕水反應(yīng)堆，占90%左右正在研發(fā)的第四代核反應(yīng)堆將能夠滿足極少的核廢物生成、風(fēng)險(xiǎn)低、防止核擴(kuò)散等基本要求輕水堆輕水壓水堆輕水沸水堆約70%約20%1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型核能利用及其發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)介核反應(yīng)堆類(lèi)型-快中子增殖堆①不用慢化劑，使用快中子引發(fā)核裂變反應(yīng)②堆芯體積小、功率大采用氦冷卻的快堆，其增殖比很大，是第四代核技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)堆型之一1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型核能利用及其發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)介我國(guó)核電發(fā)展規(guī)劃我國(guó)的核電裝機(jī)容量已經(jīng)接近3000萬(wàn)kW，主要是大亞灣、嶺澳以及秦山、田灣核電站我國(guó)核電裝機(jī)將達(dá)到5800萬(wàn)kW裝機(jī)規(guī)模達(dá)到1.2億～1.5億kW2016年2020年2030年1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型風(fēng)力發(fā)電簡(jiǎn)介ABCD是新能源中的一種，有著傳統(tǒng)化石能源沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)是典型的可再生能源，對(duì)環(huán)境基本沒(méi)有影響風(fēng)力發(fā)電是新能源發(fā)電技術(shù)的重要組成部分目前是除了水力發(fā)電之外技術(shù)最成熟前景最好的發(fā)電方式1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型風(fēng)力發(fā)電簡(jiǎn)介風(fēng)力發(fā)電原理和類(lèi)型原理利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能再最終轉(zhuǎn)化為電能風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)用類(lèi)型1.水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)2.垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型風(fēng)力發(fā)電簡(jiǎn)介風(fēng)力發(fā)電發(fā)展歷程查爾斯·弗朗西斯·布拉升安裝了世界上第一臺(tái)用于發(fā)電的風(fēng)力機(jī)19世紀(jì)80年代20世紀(jì)90年代各國(guó)都大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，促進(jìn)了風(fēng)電技術(shù)的快速發(fā)展2016我國(guó)累計(jì)裝機(jī)容量1.69億kW，風(fēng)電發(fā)電量為2410億kWh未來(lái)風(fēng)力發(fā)電必將成為未來(lái)重要的發(fā)電方式之一1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型太陽(yáng)能發(fā)電簡(jiǎn)介太陽(yáng)能太陽(yáng)能發(fā)電太陽(yáng)能主要指太陽(yáng)輻射能來(lái)源是太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生核聚變釋放出來(lái)的能量太陽(yáng)能發(fā)電就是利用太陽(yáng)能產(chǎn)生電能的技術(shù)包括太陽(yáng)能光伏發(fā)電和太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型太陽(yáng)能發(fā)電簡(jiǎn)介太陽(yáng)能光伏發(fā)電光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理，利用太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能結(jié)構(gòu)：太陽(yáng)能電池組件—電源系統(tǒng)控制器逆變器—控制保護(hù)系統(tǒng)負(fù)載—用戶終端1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型太陽(yáng)能發(fā)電簡(jiǎn)介太陽(yáng)能光熱發(fā)電將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為中高溫?zé)崮?，再將熱能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電方式與傳統(tǒng)火力發(fā)電有些類(lèi)似，主要差別是該系統(tǒng)利用太陽(yáng)能中高溫集熱器取代傳統(tǒng)鍋爐1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型太陽(yáng)能發(fā)電簡(jiǎn)介在我國(guó)，光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)先于光熱發(fā)電技術(shù)。我國(guó)太陽(yáng)能電池發(fā)電成本高達(dá)200元/kWh我國(guó)光伏工業(yè)開(kāi)始起步，降至40元/kWh至45元/kWh太陽(yáng)能光伏電池的發(fā)電成本降到1元/kWh以下1977年20世紀(jì)80年代2016年1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型生物質(zhì)能發(fā)電簡(jiǎn)介來(lái)源優(yōu)點(diǎn)生物質(zhì)能，就是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式來(lái)源于植物的光合作用，可轉(zhuǎn)化為氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)燃料，是一種可再生能源，同時(shí)也可以視為碳源原料豐富清潔低碳可再生可代替化石能源1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型生物質(zhì)能發(fā)電簡(jiǎn)介生物質(zhì)能相關(guān)技術(shù)01直接燃燒發(fā)電：把生物質(zhì)原料投入鍋爐中燃燒，帶動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電02沼氣發(fā)電03氣化發(fā)電：將原料通過(guò)熱解或發(fā)酵等方法使其產(chǎn)生可燃性氣體，然后進(jìn)行發(fā)電1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型地?zé)岚l(fā)電簡(jiǎn)介地?zé)嶂饕傻厍騼?nèi)部發(fā)生的核裂變產(chǎn)生，是一種儲(chǔ)量巨大的新能源地?zé)嵋彩且环N清潔能源，有著廣闊的開(kāi)發(fā)前景地?zé)?.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型地?zé)岚l(fā)電簡(jiǎn)介利用地下蒸汽或熱水的熱能，通過(guò)一定的裝置和技術(shù)手段將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能再轉(zhuǎn)化為電能地?zé)岚l(fā)電分類(lèi)：雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電閃蒸型地?zé)岚l(fā)電蒸汽型地?zé)岚l(fā)電技術(shù)種類(lèi)1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型地?zé)岚l(fā)電簡(jiǎn)介地中海到喜馬拉雅，包括意大利和我國(guó)西藏大西洋中脊帶，大部分在海洋，北端穿過(guò)冰島環(huán)太平洋帶，美國(guó)西海岸，新西蘭，還有中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)等地?zé)豳Y源的分布1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型地?zé)岚l(fā)電簡(jiǎn)介世界各國(guó)對(duì)于地?zé)崮艿睦?904年，意大利的拉德瑞羅，第一次用地?zé)狎?qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)目前美國(guó)、新西蘭等國(guó)家都建設(shè)了地?zé)岚l(fā)電站我國(guó)目前最大的地?zé)崂没鼐褪茄虬司責(zé)犭姀S我國(guó)的高溫地?zé)豳Y源主要分布在滇、藏、川西和臺(tái)灣1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型挑戰(zhàn)我國(guó)的發(fā)展情況海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、海洋溫差能及鹽差能等海洋能的開(kāi)發(fā)與利用的最大問(wèn)題在于獲取海洋能的技術(shù)手段我國(guó)是世界上建造潮汐電站最多的國(guó)家，江廈電站是中國(guó)最大的潮汐電站海洋能發(fā)電簡(jiǎn)介世界各國(guó)對(duì)于地?zé)崮艿睦?.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型燃料電池發(fā)電技術(shù)燃料電池是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置，又稱(chēng)電化學(xué)發(fā)電器1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型燃料電池發(fā)電技術(shù)優(yōu)點(diǎn)2341可將燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芫哂谐掷m(xù)的發(fā)電能力，還有較高的發(fā)電效率能量損失比傳統(tǒng)的火力發(fā)電少燃料適應(yīng)性廣，輸出功率由電池電堆的容量決定。1.4.3新能源發(fā)電主要技術(shù)類(lèi)型燃料電池發(fā)電技術(shù)燃料電池的發(fā)展?jié)摿ξ磥?lái)發(fā)展

氫能氫能是一種清潔、高效的能源。氫氧燃料電池，其產(chǎn)物是水，屬于環(huán)境友好型發(fā)電方式。具有很大的發(fā)展?jié)摿?。世界各?guó)都將其視為未來(lái)的主要能源。目錄Contents1.4.1問(wèn)題歸納1.4.2新能源發(fā)電技術(shù)