《新能源发电技术》PPT课件.ppt

新能源发电技术新能源发电技术什么是新能源以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用，用取之不尽、周而复始的可再生能源，重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能（原子能）太阳能太阳能太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.751026W）的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。太阳能技术应用太阳能技术应用太阳能太阳能热发电太阳能光伏太阳能光伏发电太阳能水太阳能水泵太阳能太阳能热水器水器太阳灶太阳灶太阳能制冷与空太阳能制冷与空调太阳能热发电系统由集热子系统、热传输子系统、蓄热与热交换子系统和发电子系统所组成，如图所示太阳能热发电太阳能热发电太阳能光伏发电系统太阳能光伏发电系统通过太阳能电池将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为太阳能光伏发电系统。目前，工程上广泛使用的用于太阳能光伏发电的光电转换器件是晶体硅太阳能电池，其生产技术和工艺都很成熟，已经入大规模产业化生产。太阳能太阳能电池是一种利用光生伏打效池是一种利用光生伏打效应把光能把光能转变为电能能的器件，又叫光伏器件。太阳能的器件，又叫光伏器件。太阳能电池是太阳能光伏池是太阳能光伏发电的基的基础和核心。和核心。太阳能太阳能电池的构造池的构造一般的太阳能电池构造如图所示，现在多使用PN结型太阳能电池。对于有两种不同的硅半导体结合而成的太阳能电池，当太阳光照射时，太阳的光能被太阳电池吸收，产生正离子和负离子。正离子向P型半导体集结，而负离子向N型半导体集结，当在太阳能电池的表面和背后的电极之间接上负载时，便有电流流过。太阳能太阳能电池的效率池的效率理论转换效率（%）实际转换效率（%）最高值大面积单晶硅253024多晶硅202216.5非晶硅1512.39.2GaAs2725.7CdTe2015.810.5CIS1816.812.5Gratzel元件331278有机PN元件3.6风能风能从广义上讲，风能也是太阳能的一部分，据理论计算，太阳辐射到地球的从广义上讲，风能也是太阳能的一部分，据理论计算，太阳辐射到地球的热能约有热能约有2%2%被转变为风能。被转变为风能。中国风能资源丰富，约为我国水电资源技术可开发量的中国风能资源丰富，约为我国水电资源技术可开发量的51.32%51.32%，主要分布，主要分布在新疆、内蒙古等北部地区和沿海地带。在新疆、内蒙古等北部地区和沿海地带。省区省区风力资源风力资源/MW/MW省区省区风力资源风力资源/MW/MW内蒙古内蒙古6178061780山东山东39403940新疆新疆3433034330江西江西29302930黑龙江黑龙江1723017230江苏江苏23802380甘肃甘肃1143011430广东广东19501950吉林吉林63806380浙江浙江16401640河北河北61206120福建福建13701370辽宁辽宁60506050海南海南640640风力发电原理 风力发电机一般由风轮、做功装置、调向器、塔架、限速调速装置和储能装置等构件组成。其中其中D D是风力发电机的直径，是风力发电机的直径，V V是场地风速是场地风速风力发电机的特性是由风力发电机的输出功率曲线来反映风力发电机的特性是由风力发电机的输出功率曲线来反映的。风力发电机的输出功率曲线是风力发电机的输出功率的。风力发电机的输出功率曲线是风力发电机的输出功率与场地风速之间的光线曲线，可用计算公式表示为与场地风速之间的光线曲线，可用计算公式表示为v164v164维斯塔斯是世界上最大和最强大的风力涡轮发电机。高维斯塔斯是世界上最大和最强大的风力涡轮发电机。高131131米，直径米，直径177177米，可以产生产生八兆瓦的电力。这台风力发电机米，可以产生产生八兆瓦的电力。这台风力发电机用于近海，它的每个叶片的翼展为用于近海，它的每个叶片的翼展为8080米，比波音米，比波音747747还长。还长。全球风能协会全球风能协会(GWEC)20(GWEC)20日发布的最新统计报告显示，全球风日发布的最新统计报告显示，全球风力发电能力在力发电能力在20152015年底达到年底达到4324243242万千瓦，较万千瓦，较20142014年底增长年底增长17%17%，首次超过核能发电。，首次超过核能发电。到到2015年底各国年底各国风力力发电能力前五位的是，能力前五位的是，中国中国(14510万千万千瓦瓦)、美国、美国(7447万千瓦万千瓦)、德国、德国(4495万千瓦万千瓦)、印度、印度(2509万万千瓦千瓦)、西班牙、西班牙(2303万千瓦万千瓦)。生物质能发电主要利用农生物质能发电主要利用农业、林业和工业废弃物、甚业、林业和工业废弃物、甚至城市垃圾为原料，至城市垃圾为原料，采取采取直接燃烧或气化等方式发电，直接燃烧或气化等方式发电，包括农林废弃物直接燃烧发包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气电、垃圾填埋气发电、沼气发电等发电等。生物质能发电特点生物质具可再生性、低污染性、低密度性，而且生物生物质具可再生性、低污染性、低密度性，而且生物质能分布广泛，蕴藏量巨大，地球上光合作用每年生质能分布广泛，蕴藏量巨大，地球上光合作用每年生产约产约2.21011t2.21011t干生物质，相当于全球能源消费总量干生物质，相当于全球能源消费总量的的1010倍左右。倍左右。生物质能是人类赖以生存的重要能源，是仅次于煤炭、生物质能是人类赖以生存的重要能源，是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消耗总量第四位的能源。石油和天然气而居于世界能源消耗总量第四位的能源。生物质能源作为一种洁净而又可再生的能源，是唯一生物质能源作为一种洁净而又可再生的能源，是唯一可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其他化工原料或者产品的碳资源。他化工原料或者产品的碳资源。工艺形式工艺形式 1、直接燃烧发电。2、气化发电。3、生物质-煤混合燃烧发电。应用方向应用方向生物质能发电主要利用农业、林业和工业废弃物、生物质能发电主要利用农业、林业和工业废弃物、甚至城市垃圾为原料，甚至城市垃圾为原料，采取直接燃烧或气化等方采取直接燃烧或气化等方式发电，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃式发电，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。近年来，气发电。近年来，国内外能源、电力供求日趋紧国内外能源、电力供求日趋紧张，张，作为可再生能源的生物质能越来越凸显出其作为可再生能源的生物质能越来越凸显出其必要性。必要性。潮汐能发电潮汐能发电潮汐能潮汐能潮汐能就是潮汐所具有的能量。潮汐能就是潮汐所具有的能量。潮汐潮汐涨落的落的动能和位能可以能和位能可以说是一种取之不尽用是一种取之不尽用之不竭的之不竭的动力力资源源“蓝色的煤海色的煤海”潮汐能的大小直接与潮差有关，潮差越大，能量潮汐能的大小直接与潮差有关，潮差越大，能量越大越大利用潮汐发电必须具备两个物理条件第一，潮汐的幅度必第一，潮汐的幅度必须大，至少要大，至少要有几米。有几米。第二，海岸的地形必第二，海岸的地形必须能能储蓄大量蓄大量海水，并可海水，并可进行土建工程。行土建工程。潮汐能潮汐能发电原理原理利用海水的涨落及其所造成的水位差来推动水轮机，再由水轮机带动发电机来发电动能（势能）机械能 电能潮汐发电站的优缺点优点：可再生能源,对环境污染相对于火力,核能等污染较小缺点：发电量没有火力,核能发电稳定和大，同时必须建设在海边潮汐能潮汐能发电技技术在我国的在我国的应用用 中国潮汐能的理论蕴藏量达到中国潮汐能的理论蕴藏量达到1.11.1亿千瓦，亿千瓦，在中国沿海，特别是东南沿海有很多能量密度在中国沿海，特别是东南沿海有很多能量密度较高，平均潮差较高，平均潮差4 45m5m，最大潮差，最大潮差7 78m8m。其中。其中浙江、福建两省蕴藏量最大，约占全国的浙江、福建两省蕴藏量最大，约占全国的80.9%80.9%。我国的江夏潮汐实验电站，建于浙江省乐清湾我国的江夏潮汐实验电站，建于浙江省乐清湾北侧的江夏港，装机容量北侧的江夏港，装机容量3200kW3200kW，于，于19801980年正年正式投入运行。式投入运行。核能发电核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。为什么用核能来发电？发电成本低核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便。核能展望核能展望根据国际原子能机构发布的数据，截至2013年9月11日，世界上在运反应堆有434座，其中，美国继续稳坐世界头把交椅100座，法国58座，日本50座，俄罗斯33座，韩国23座，印度20座，加拿大19座，中国18座，排在第8位。我国已发布核电中长期发展规划（20112020年），到2020年我国在运核电装机将达到5800万千瓦，在建3000万千瓦，总装机容量将达到8800万千瓦。预计2030年核电装机规模将达到1.6亿2亿千瓦，占一次能源消费总量的比重将提高到5%6%。对于国内核电的安全高效发展，我们拭目以待。2014636420146364丁文浩丁文浩 95952014637320146373孙欣宇孙欣宇 95952014637920146379湛建亮湛建亮 90902014423320144233时天源时天源 90902014102520141025罗宇宏罗宇宏 8585自评分自评分