新能源发电技术 电子课件 1.4 新能源发电技术

1.4新能源发电技术2019年3月任课老师：于立军目录Contents1.4.1问题归纳1.4.2新能源发电技术简述1.4.3新能源发电主要技术类型1.4.4结论与展望目录Contents1.4.1问题归纳1.4.2新能源发电技术简述1.4.3新能源发电主要技术类型1.4.4结论与展望1.4.1

问题归纳问题化石能源消耗过快,造成资源短缺问题二氧化碳急剧增加，引发雾霾等极端天气环境恶化，影响地球各物种的生存与健康我国能源人均占有量较少，能源问题突出通过新能源满足未来能源增量是一个必然选择人均资源占有量不及世界平均水平的一半人口数量和工业规模都是世界第一部分能源需要依赖进口，能源安全面临严峻挑战能源需求量远远高于其他国家1.4.1

问题归纳我国能源形势目录Contents1.4.1问题归纳1.4.2新能源发电技术简介1.4.3新能源发电主要技术类型1.4.4结论与展望1.4.2新能源发电技术简介213电能为社会发展提供动力源泉，也是保证人们日常生活水平的重要基础电能是最主要的能源消费方式发电技术在各能源利用技术中占有重要地位利用新能源来提供和保障电力供应成为解决问题的重要部分新能源发电技术定义及分类1.4.2新能源发电技术简介定义：新能源发电技术就是区别于传统化石能源的能源利用与转换的技术。分类：包括核能、风能、太阳能、水能、生物质能、地热能以及海洋能、燃料电池技术等一系列新技术。目录Contents1.4.1问题归纳1.4.2新能源发电技术简介1.4.3新能源发电主要技术类型1.4.4结论与展望1.4.3新能源发电主要技术类型意义核能太阳能地热能风能生物质能海洋能有效降低化石能源的消耗量有助于改善环境质量是解决能源与环境问题的有力武器主要类型

燃料电池1.4.3新能源发电主要技术类型核能利用及其发电技术简介将一个质量较大的原子核分裂成两个或多个质量较小的原子核，裂变过程中会释放出巨大的能量，即核能目前主要使用铀核进行核裂变获取核能核裂变1.4.3新能源发电主要技术类型核能利用及其发电技术简介将质量较小的两个原子核聚合成一个比质量较大的原子核，聚变过程中也会释放出巨大的能量，即核能目前主要依靠氢核聚变来获取核能核聚变1.4.3新能源发电主要技术类型核能利用及其发电技术简介核聚变213核聚变放出的能量远大于核裂变，燃料是氢的同位素氘或氚产物无放射性，不产生温室气体，是理想的清洁能源但是，核聚变十分难控制，“受控核聚变”难题也受到国内外研究机构的关注1.4.3新能源发电主要技术类型核能利用及其发电技术简介核电站简介目前商业核电站基于核裂变实现核电站所需的热能来自于核燃料核裂变成所释放出的热量根据核反应堆型式的不同，核电站可分为轻水反应堆、重水反应堆及石墨冷气堆等核反应堆：实现大规模可控核裂变链式反应的装置1.4.3新能源发电主要技术类型核能利用及其发电技术简介核反应堆类型轻水反应堆通常采用轻水，即普通的水(H2O)作为慢化剂和冷却剂。重水反应堆重水作中子慢化剂，重水或轻水作冷却剂。用天然铀作燃料，不需铀浓缩过程，燃料循环简单，建造成本较高。石墨冷气堆采用石墨作为中子慢化剂，用气体作冷却剂。气冷堆的冷却温度较高，因而提高热效率，热效率可以超过40%。1.4.3新能源发电主要技术类型核能利用及其发电技术简介核反应堆类型-轻水反应堆目前世界上的核电站大多数采用轻水反应堆，占90%左右正在研发的第四代核反应堆将能够满足极少的核废物生成、风险低、防止核扩散等基本要求轻水堆轻水压水堆轻水沸水堆约70%约20%1.4.3新能源发电主要技术类型核能利用及其发电技术简介核反应堆类型-快中子增殖堆①不用慢化剂，使用快中子引发核裂变反应②堆芯体积小、功率大采用氦冷却的快堆，其增殖比很大，是第四代核技术发展的重点堆型之一1.4.3新能源发电主要技术类型核能利用及其发电技术简介我国核电发展规划我国的核电装机容量已经接近3000万kW，主要是大亚湾、岭澳以及秦山、田湾核电站我国核电装机将达到5800万kW装机规模达到1.2亿～1.5亿kW2016年2020年2030年1.4.3新能源发电主要技术类型风力发电简介ABCD是新能源中的一种，有着传统化石能源没有的优势是典型的可再生能源，对环境基本没有影响风力发电是新能源发电技术的重要组成部分目前是除了水力发电之外技术最成熟前景最好的发电方式1.4.3新能源发电主要技术类型风力发电简介风力发电原理和类型原理利用风力发电机组将风的动能转化为机械能再最终转化为电能风力发电机应用类型1.水平轴风力发电机2.垂直轴风力发电机水平轴风力发电机垂直轴风力发电机1.4.3新能源发电主要技术类型风力发电简介风力发电发展历程查尔斯·弗朗西斯·布拉升安装了世界上第一台用于发电的风力机19世纪80年代20世纪90年代各国都大力发展风力发电，促进了风电技术的快速发展2016我国累计装机容量1.69亿kW，风电发电量为2410亿kWh未来风力发电必将成为未来重要的发电方式之一1.4.3新能源发电主要技术类型太阳能发电简介太阳能太阳能发电太阳能主要指太阳辐射能来源是太阳内部发生核聚变释放出来的能量太阳能发电就是利用太阳能产生电能的技术包括太阳能光伏发电和太阳能光热发电技术1.4.3新能源发电主要技术类型太阳能发电简介太阳能光伏发电光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能结构：太阳能电池组件—电源系统控制器逆变器—控制保护系统负载—用户终端1.4.3新能源发电主要技术类型太阳能发电简介太阳能光热发电将太阳能转化为中高温热能，再将热能转化为电能的发电方式与传统火力发电有些类似，主要差别是该系统利用太阳能中高温集热器取代传统锅炉1.4.3新能源发电主要技术类型太阳能发电简介在我国，光伏发电技术领先于光热发电技术。我国太阳能电池发电成本高达200元/kWh我国光伏工业开始起步，降至40元/kWh至45元/kWh太阳能光伏电池的发电成本降到1元/kWh以下1977年20世纪80年代2016年1.4.3新能源发电主要技术类型生物质能发电简介来源优点生物质能，就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式来源于植物的光合作用，可转化为气态、液态和固态燃料，是一种可再生能源，同时也可以视为碳源原料丰富清洁低碳可再生可代替化石能源1.4.3新能源发电主要技术类型生物质能发电简介生物质能相关技术01直接燃烧发电：把生物质原料投入锅炉中燃烧，带动蒸汽轮机发电02沼气发电03气化发电：将原料通过热解或发酵等方法使其产生可燃性气体，然后进行发电1.4.3新能源发电主要技术类型地热发电简介地热主要由地球内部发生的核裂变产生，是一种储量巨大的新能源地热也是一种清洁能源，有着广阔的开发前景地热1.4.3新能源发电主要技术类型地热发电简介利用地下蒸汽或热水的热能，通过一定的装置和技术手段将其转化为机械能再转化为电能地热发电分类：双循环地热发电闪蒸型地热发电蒸汽型地热发电技术种类1.4.3新能源发电主要技术类型地热发电简介地中海到喜马拉雅，包括意大利和我国西藏大西洋中脊带，大部分在海洋，北端穿过冰岛环太平洋带，美国西海岸，新西兰，还有中国台湾地区等地热资源的分布1.4.3新能源发电主要技术类型地热发电简介世界各国对于地热能的利用1904年，意大利的拉德瑞罗，第一次用地热驱动发电机目前美国、新西兰等国家都建设了地热发电站我国目前最大的地热利用基地就是羊八井地热电厂我国的高温地热资源主要分布在滇、藏、川西和台湾1.4.3新能源发电主要技术类型挑战我国的发展情况海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、海洋温差能及盐差能等海洋能的开发与利用的最大问题在于获取海洋能的技术手段我国是世界上建造潮汐电站最多的国家，江厦电站是中国最大的潮汐电站海洋能发电简介世界各国对于地热能的利用1.4.3新能源发电主要技术类型燃料电池发电技术燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器1.4.3新能源发电主要技术类型燃料电池发电技术优点2341可将燃料中的化学能直接转变为电能具有持续的发电能力，还有较高的发电效率能量损失比传统的火力发电少燃料适应性广，输出功率由电池电堆的容量决定。1.4.3新能源发电主要技术类型燃料电池发电技术燃料电池的发展潜力未来发展

氢能氢能是一种清洁、高效的能源。氢氧燃料电池，其产物是水，属于环境友好型发电方式。具有很大的发展潜力。世界各国都将其视为未来的主要能源。目录Contents1.4.1问题归纳1.4.2新能源发电技术