第一讲-未来电力系统

第一讲-未来电力系统第一页，共27页。

能量是人类永恒的需求！电能是最优质的能源,具有以下特点:清洁无污染、高效、使用便捷

在可预见的时期内，尚未发现可取代电能的能量形式，电能仍是推动社会文明进步的最重要能量形式。一、新能源电力发展及其特点第二页，共27页。传统能源枯竭与环境污染，新的清洁可再生能源成为可持续能源！国家

煤炭石油天然气世界11246.258.6美国24011.312.6中国339.929俄罗斯47020.676

石化能源储产比（年）何祚庥2012年11月27日在福州”两岸科教创新论坛”第三页，共27页。

环境制约以煤烟型为主的大气污染导致的酸雨覆盖区已占国土面积的30%燃煤排放的烟尘（火电厂和工业锅炉）排放量占70%以上二氧化硫排放（电厂和工业锅炉）排放量占到69%

大气污染的主要来源是燃煤。第四页，共27页。电能占终端能源消费比重（%）国家197119801990200020052009美国10.113.317.519.520.321.4日本14.719.021.523.624.325.5英国13.415.417.018.819.921.0法国8.612.718.120.221.422.7德国10.713.616.217.918.519.0中国2.94.36.311.715.818.5第五页，共27页。我国可再生能源替代目标（亿顿）2006年2020年2030年2050年能源总量24.635.042.050.0风能0.010.521.143.14太阳能0.160.972.146.10生物质0.123.02.373.46水能1.583.554.614.36总可替代1.878.0410.2617.06第六页，共27页。分布式能源的特点做大了电能的占比！风能：随机性强，不能储存，时空分布不均匀，不能运输；太阳能：随机性强，日夜功率变化大，难于直接大量储存，不能运输；生物质能：能量密度小，难储运，适近距离转化。

以上不能控制，不能运输，不易储存等特点，只好实时、就地转化为电能使用、输运。第七页，共27页。

分布式能源发电的优点燃煤发电：环境污染，治理费用逐年增高；核能发电：防泄漏，核废料污染；

太阳能、风能：无污染、不枯竭；

生物质能：处理废物，保护环境，不枯竭。

第八页，共27页。我国可再生能源发电总目标（万kW）2006年2020年2030年2050年风力发电260605/2007年8000(2012年)1800050000光伏发电105001716/2013年1000080000水力发电128003200040000第九页，共27页。第十页，共27页。不可再生能源：不可补充或复原

化石燃料核能可再生能源：可补充或复原

地热

水力海洋能太阳能风力能生物质能第十一页，共27页。生物质能第十二页，共27页。生物质发电序号生物分类适合发电程度1

林木类非常适合2甘蔗渣适合3谷壳适合4其余的副业植物比较适合5田野植物比较适合6垃圾，椰壳纤维，树皮等不太适合第十三页，共27页。欧盟生物质能利用情况第十四页，共27页。海洋能其应用至今仍在试验中，并不普遍三种:波浪能潮汐能：和水力发电厂相似潮涨时水坝会将潮水困住潮退時，海水便会流过涡轮以推动发电机发电海洋热能：利用海水的温差第十五页，共27页。风能全球可开发的风能资源为53,000TWh，是目前全球发电量的两倍.目前全世界安装容量：31813.7万千瓦

第十六页，共27页。风电价格与传统火电价格比较第十七页，共27页。小水电的几种类型大坝式引水式混合式抽水蓄能式第十八页，共27页。欧盟小水电装机容量第十九页，共27页。太阳能

太阳能是地球上分布最广泛的可再生能源，每年到达地球陆地上的太阳辐射能量约27万亿吨标准煤，是目前世界能源消费总量的2000多倍.第二十页，共27页。太阳能的利用光伏系统发电（PV）通过太阳能电池直接将太阳的放射能转换为电能光热发电利用太阳的热能来烧水，水蒸汽会推动涡轮太阳能的其它应用太陽能電池

e-第二十一页，共27页。独立光伏系统发电第二十二页，共27页。并网光伏发电系统第二十三页，共27页。可再生能源发电的贡献第二十四页，共27页。与电力系统的接口技术直接与系统相联（机电式），即使用旋转式电机直接发出基频交流电则属于第一类，像小型燃气轮机、地热发电、水电、太阳热等。通过逆变器与系统相联，逆变器型通常指的是发出直流电的DG（如风力发电、光伏发电、燃料电池及各种电能存储技术）或发出高频交流电的DG（微透平）。

第二十五页，共27页。带有分布式电源的电力系统