潮汐发电技术的现状与前景

Current situ ation and prospects of tidal energy conversion 李书恒,郭　伟,朱大奎

(南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室,江苏南京210093)

中图分类号:TV744 文献标识码:A 文章编号:100023096(2006)1220082205

全球海洋中所蕴藏的潮汐能约有27亿kW,可供开发的约占2%,即约5400万kW[1]。全球电力市场到2000年已达8000亿美元并继续呈上升趋势。但是,仍有2亿人的用电需求得不到满足,发展中国家的用电量以每8年翻一番的速度在增长。在满足用电需求的同时,降低石油等非再生资源的消耗,减少环境污染,开发新型环保电站迫在眉睫[2]。潮汐能是一种不会给地球上未来人类带来污染和灾难的能源[3]。前苏联的伯恩斯坦也指出利用这种昼夜间断断续续、一个月内波动起伏的潮汐能发电可以获得能量。在有条件利用潮汐能的沿海国家和地区,建设潮汐电站不失为缓解能源危机的一种方案[4]。

1　潮汐发电的基本原理

潮汐能是月球和太阳等天体的引力使海洋水位发生潮汐变化而产生的能量。潮汐能利用的主要方式是发电。潮汐发电的工作原理与常规水力发电的原理类似,它是利用潮水的涨、落产生的水位差所具有的势能来发电。差别在于海水与河水不同,蓄积的海水落差不大,但流量较大,并且呈间歇性,从而潮汐发电的水轮机的结构要适合低水头、大流量的特点[5]。具体地说,就是在有条件的海湾或感潮河口建筑堤坝、闸门和厂房,将海湾(或河口)与外海隔开围成水库,并在闸坝内或发电站厂房内安装水轮发电机组。海洋潮位周期性的涨落过程曲线类似于正弦波[6]。对水闸适当地进行启闭调节,使水库内水位的变化滞后于海面的变化,水库水位与外海潮位就会形成一定的高度差(即工作水头),从而驱动水轮发电机组发电(图1)。从能量的角度来看,就是将海水的势能和动能,通过水轮发电机组转化为电能的过程

。

图1　潮汐发电示意图

由于潮水的流动方向是不断改变的,因此就使得潮汐发电出现不同的类型,即单库单向型、单库双向型和双库单向型3种(表1,图2)。

2　潮汐发电的优缺点及其发展现状潮汐电站由7个基本部分组成:潮汐水库;堤坝;闸门和泄水道建筑;发电机组和厂房;输电、交通和控制设施;航道、鱼道等[7]。潮汐发电的关键技术主要包括低水头、大流量、变工况水轮机组设计制造;电站的运行控制;电站与海洋环境的相互作用,包括电站对环境的影响和海洋环境对电站的影响,特别是泥沙冲淤问题;电站的系统优化,协调发电量、间断发电以及设备造价和可靠性等之间的关系;电站设备在海水中的防腐等[8]。

收稿日期:2005203215;修回日期:2006208228

基金项目:浙江省玉环县政府“玉环县海山乡总体规划研究”作者简介:李书恒(19802),女,山西忻州人,南京大学地理与海洋科学学院博士研究生,研究方向为海岸海洋学,电话: 025*********,E2mail:shuhengli@https://www.360docs.net/doc/6e12076935.html,

表1　潮汐电站3种方案的比较

方案工作原理

优缺点

单库单向型

在涨潮时将贮水库闸门打开,向水库充水,平潮时关闸;落潮后,待贮水库与外海有一定水位差时开闸,驱动水轮发电机组发电。

优点是设备结构简单,投资少;缺点是潮汐能利用率低,

发电不连续。

单库双向型

利用两套阀门控制两条向水轮机引水的管道。在涨潮和落潮时,海水分别从各自的引水管道

进入水轮机,使水轮机旋转带动发电机。

适应天然潮汐过程,潮汐能利用率高,投资较大。双库单向型

采用两个水力相联的水库。涨潮时,向高贮水库充水;落潮时,由低贮水库排水,利用两水库间的水位差,使水轮发电机组连续单向旋转发电。

可实现连续发电。缺点是要建两个水库,投资大且工作水头降低

。图2　3种不同方案的潮汐电站示意图

2.1　潮汐发电的优缺点

2.1.1　优点

(1)能源可靠,可以经久不息地利用。不像常规

水力发电那样受到气候条件的影响。(2)虽然有周期性间歇,但有准确规律,可用电子计算机预报,并有计划纳入电网运行。(3)一般离用电中心近,不必远距离送电。(4)潮汐电站兴建后的最高库水位总是低于建站前最高潮水位,因此潮汐电站库区不但不淹没土地,还可以促淤围垦,发展水产养殖[9]。以浙江江厦潮汐试验电站为例,电站年上网电量大于500万kW ?h ,按0.50元/(kW ?h )电价计,年售电收入扣除税收后约200万元。水库围垦了366hm 2农田,年收入超过1000万元;提供1.37km 2面积的海产品养殖区域,年产值在1500万元以上[10]。(5)潮汐电站的主要部分建在水下,不污染环境,还美化环境,提高旅游效益。如法国朗思潮汐电站建成后,高水位比天然潮位降低了0.5～1.0m ,原波涛汹涌的朗斯河三角湾变成了平静的湖泊,成了人们旅游休闲场所。此外,通过700m 长的坝顶公路连接城市,使城市之间的距离缩短了30km ,每年从坝上通过的汽车达50万辆[11]。

2.1.2　缺点

(1)单库潮汐电站发电有间歇性。这种间歇性

周期变化又和日夜周期不一致。(2)机电设备常和海水、盐雾及海生物接触,在防腐和防污等方面有其特殊要求[12]。(3)单位千瓦的造价较常规水电站高。国外大型潮汐电站的投资约为3000～4500美元/kW ,大型河川水电站的投资只有400～1400美元/kW (1000kW 以下的河川水电站的投资为2000～3500美元/kW ),潮汐电站的投资比河川水电站的投资高2～7倍[13]。

2.2　潮汐发电技术的现状

潮汐能的最早利用方式是11世纪出现的潮汐磨坊。潮汐发电的实际应用开始于1912年德国胡苏姆兴建的一座小型潮汐电站。1966年法国建成的朗斯潮汐电站,装机容量为24万kW ,年均发电量为5.44亿kW ?h ,是当时最大的潮汐电站[1]。目前,潮汐能开发的趋势是偏向大型化,如俄罗斯计划的美晋潮汐电站设计能力为1500万kW ,英国塞汶电站为720万kW ,加拿大芬地湾电站为380万kW 。预计到2030年,世界潮汐电站的年发电总量将达600亿kW ?h [14]。我国潮汐能发电始于50年代后期[8],迄

今建成潮汐电站8座,总装6120kW ,其中最大的是浙江江厦潮汐试验电站,为3900kW 。单机容量500kW 和700kW 的灯泡贯流式水轮发电机组全由我国

自己研制。表2列出世界各国已建和研究中的大型

潮汐电站概况。

表2　世界上已建和研究中的大型潮汐电站国家站址年平均潮差(m )

装机容量

(×104kW )年发电量

(×108kW ?h )

建成时间

发电型式法国朗斯8.5524.0 5.441966年单库双向前苏联基斯洛 2.30.040.0231968年单库双向加拿大安那波利斯 6.4 1.780.501984年单库单向中国江厦 5.10.390.111980年单库双向中国幸福洋 4.20.1280.0321989年单库单向中国海山 4.90.0150.00311985年

双库单向俄罗斯美晋湾 5.661500500研究中单库双向英国塞汶河口8.4600144研究中单库单向加拿大芬地湾11.8380127研究中单库单向澳大利亚金伯利湾8.49030研究中单库双向韩国加露林湾 4.748.0120研究中单库单向阿根廷

圣何塞湾

6.5

495

120

研究中

单库单向

近50年来,工程技术人员一直致力于将潮汐发

电形成工业规模的研究,其技术关键在于设计出适应海水腐蚀的涡轮机[2]。另一项关键措施———浮云法施工技术的推广避免了在很深的水中及在易遭受风暴潮威胁的坝址修建昂贵且复杂的围堰,从而使工程造价降低了25%～38%[15]。

3　潮汐能利用的前景全球有许多地方适于兴建潮汐电站。近海(距海

岸1km 以内),水深在20～30m 的水域为理想海

域。欧洲工会已探测出106处适于兴建潮汐电站的

海域,英国就有42处。英国近海用水轮机研究所的

专家弗兰克彼得认为,在菲律宾、印度尼西亚、中国、日本海域都适于兴建潮汐电站。而且随着技术的日

臻完善,潮汐电站的发电成本在现有的基础上还将

降低[2]。

3.1　站址选择3.1.1　潮汐条件潮汐条件是选择潮汐电站站址的最主要因素。潮汐电站的可利用水头与发电水量主要取决于潮汐情况,也与库区地形和大坝的位置有关。潮汐能的强度与潮差有关。潮差大的地区蕴藏的潮汐能资源也比较丰富[8]。一般来说,利用潮汐发电必须具有5m 以上的潮差。潜在的输出功率与平均潮差的平方成正比[16]。潮汐电站的理论功率可用下式表示[17]:

P =ρV gA/T =ρg FA 2/T

式中ρ为海水密度,V 为水库平均有效库容积,g

为重力加速度,F 为水库平均有效库容面积,A 为平均潮差,T 为单潮周期。而其他如潮汐电站坝高、坝

基稳定性及水闸规模等的分析计算都和潮汐变化过

程,尤其是潮汐特征值密切相关[18]。3.1.2　地貌条件总体来说,应选择那些口门小而水库水域面积大[9]

,可以储备大量海水,修建土建工程的地域。从目前已建或进行过前期工作的潮汐电站位置看,有海

湾、河口、湾中湾、泻湖等。其中以湾中湾最为理想。

因其不致受外海风浪的作用,海区泥沙运动较弱,电

站库区淤积缓慢。浙江江厦电站便是例证,库内水色

较清,电站运行十余年来,没有明显的淤积。而泻湖

泥沙淤积较为严重。根据潮汐汊道经验公式,A =C P n ,A 为口门过水断面积,P 为纳潮量。据计算,相

同面积的过水断面,泻湖型的纳潮量为其他类型的1/2[19]。建在泻湖出口处的白沙口潮汐电站,1972年至1974年间,蓄沙量已经增加约12000m 3。3.1.3　地质条件基岩是电站厂房最理想的地基。因此基岩港湾

海岸是最适合建设潮汐电站的海岸类型。大坝通常都建在软粘土地基上,坝址尽可能选择软粘土层较薄而下面为不易压缩层或基岩为好。江厦潮汐电站坝基为软粘土,平均厚度为20m ,最大厚度为46m ,其下为含粘土或砂石的砾石层。据建成后10a 观测资料统计,堤坝平均沉陷量为79cm ,目前沉陷减小,渐趋稳定[18]。3.1.4　综合利用条件

潮汐电站工程的综合利用,不仅会增加经济效益,而且还会大幅度降低工程单位投资[20]。因此,潮汐电站应以水库、堤坝和岸滩为依托,提高除发电以外的综合效益,包括水产养殖、围垦海涂、改善交通及

发展旅游等多方面[18]

。如浙江的乐清湾与雁荡山风景区相邻。现雁荡山山脚在低潮时大片滩涂裸露,景观单调。若在此修建潮汐电站,建库后便会形成长年山水相映的景观,促进旅游业的发展。潮汐电站的建设若能与海港建设相结合,实现“纳潮发电,冲淤建港”,也可以提高综合效益。海港需要大量电力,须建许多海工建筑物,潮汐发电可以满足海港的电力需求,而海港的海工建筑物也可以为潮汐电站利用,降低建造成本[20]。3.1.5　工程、水文条件

进行站址评价时还应该考虑到潮汐挡水建筑物的总长度、厂房的位置及长度、地震情况、航道和鱼道设施的要求等工程条件以及潮汐水库的规模、沿挡水建筑物轴线的平均水深、挡水建筑物对风和波浪的方位、潮流和截流的流速等水文条件[7]。此外,影响潮汐电站正常运行的一个重要因素是泥沙淤积问题。在某些海湾河口中,泥沙含量较大,电站建成后,该处过水断面缩小,发电又时断时续,会促进泥沙落淤增多,导致电站不能充分发挥作用。但若潮汐电站选址适当,落潮平均流速大于涨潮平均流速,有利于泥沙的冲刷,且建造潮汐电站后,可利用水闸控制进出水量,冲刷现有河道淤沙[21]。因此必须根据各地的水流、泥沙具体情况,利用潮汐能量和泥沙冲淤规律加以研究解决[20]。3.1.6　社会经济条件

除此之外,潮汐电站站址选择必须综合考虑腹地社会经济状况、电力供需条件以及负荷输送距离等因素。

3.2　环境影响

潮汐电站的建成使得自然条件得以改善。电站库区削弱了风暴作用,为休闲旅游创造了良好的环境。由于水库内的水位更为稳定并且深度增加,通航条件也得到了改善。潮汐电站的建立减小了风浪、流

速,加快泥沙和悬浮生物沉淀,增加光合作用的深度,优化了海洋养殖环境[22]。

潮汐电站筑坝后,由于谐振条件发生变化,潮差和潮汐电站库水位的变幅可能发生变化。这将减少库内水流的紊动掺混,从而改变潮流及潮波状态,提高层化作用,夏季增加水的表面温度,冬季降低水的表面温度,改变含盐度,同时使结冰条件发生变化,减少光射深度,改变生物洄游路径、地下水动态、农田排水条件和潮汐电站水库小气候及临近地区的气候[23]。潮汐电站不但会改变潮差和潮流,还会改变海水的部分物理和化学参数,改变的性质与程度取决于电站规模与地理位置以及工程的规模和运行特性。

潮汐电站通常不会造成现有陆地面积的淹没,但却会减小纳潮面积从而造成海底生物栖息区的变化,影响程度的大小主要取决于所变化的纳潮面积,以及海边鸟类和水鸟在其它湖区可能生活的范围。夏季的温度升高,有可能会造成独特的水产养殖条件,促进牡蛎、鳟鱼、大麻哈鱼和淡莱的生产和生长。潮汐电站也会影响鱼类的洄游。此外,对于海洋哺乳动物的活动来说,潮汐挡水建筑物也是一个障碍[7]。

潮汐电站会改变海口的水流流态和天然冲砂运动。由于相互交换的水量减少。一般潮汐水库内的水流流动会减弱。但靠近水轮机和蓄水闸门附近,水流流动会加剧。潮汐水库内水流的减弱会造成增加沉积并减少海岸冲刷[7]。

3.3　中国潮汐能的利用前景

随着我国经济的不断发展,电力不足的问题已越来越严重。特别是东部沿海地区为我国的电力负荷中心所在,每年的电力消费约占全国的40%。而这些地区煤、石油等常规能源资源比较贫乏,可再生能源蕴藏量大。因此,立足于本地区的可再生清洁能源的开发利用成为解决电力供应不足的重要途径。

我国海岸线曲折漫长,北起中朝交界的鸭绿江口,南达中越相交的北仑河口,大陆岸线长达18000km 多,加上6500多个海岛的岸线,岸线长度超过32000km [24]。据对全国可开发装机容量200kW 以上的424处港湾坝址的调查资料表明,我国的潮汐能蕴藏量为1.1亿kW ,可开发总装机容量为2179万kW ,年发电量624亿kW ?h ,容量在500kW 以上的站点共191处,可开发总装机容量为2158万kW 。主要集中在福建、浙江两省和上海市沿海,潮汐能资源占全国的92%[20]。这种分布趋势正与我国沿海能源供需形势相吻合。其中浙江省可开发潮汐能资源的装机容量为879.8万kW ,占全国总量的40.8%;可提供年发电量达264亿kW ?h ,占全国总量的

42.7%[25]。该地区属基岩港湾海岸,峡湾相接,岸线

曲折,海岸沉积物为粗砂和砾石[24]。地形地质条件

优越,利于堵港建站。潮差大,东海澉浦、杭州湾钱塘江和乐清湾江厦港最大潮差分别达到9.86,8.9和8.39m 。特别是乐清湾,潮汐能理论蕴藏量占浙江全省的17.2%,可开发的装机容量为55万kW [26]。海湾呈袋形,口小肚大,含沙量少,平均潮差5.08m ,拥有建设潮汐电站的良好条件。湾内可供开发潮汐电站的地址有江岩山、清江、狗头门、乌沙门等处[27]。

4　结语

电力供应不足是制约我国国民经济发展的重要因素,尤其是在东部沿海地区。另一方面我国海岸线漫长曲折,蕴藏着丰富的潮汐能资源。潮汐能发电具有可再生性、清洁性、可预报性等优点。经过多年来对潮汐电站建设的研究和试点,不仅在技术上日趋成熟,而且在降低成本,提高经济效益方面也取得了很大进展。潮汐能发电技术前景广阔。

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(本文编辑:刘珊珊)

风电的发展现状及展望

风电的发展现状及展望 Prepared on 24 November 2020

论文题目：我国风力发电的现状及展望

摘要风是地球上的一种自然现象，全球的风能约为，其中可利用的风能为2X107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。其能量大大超过地球上水流的能量，也大于固体燃料和液体燃料能量的总和。在各种能源中，风能是利用起来比较简单的一种，它不同于煤、石油、天然气，需要从地下采掘出来；也不同于水能，必须建造大坝来推动水轮机运转；也不像核能那样，需要昂贵的装置和防护设备。另外，风能是一种清洁能源，不会产生任何污染。与其他新能源相比，风能优势突出：风能安全、清洁。而且相对来说，风能是就地取材，且用之不竭，在这一点上，风电优于其他发电。关键词：风力资源丰富；风电安全且清洁；风能用之不竭目录

第1章绪论引言气候变暖将对全球的生态系统、各国经济社会的可持续发展带来严重影响在尽量不影响生活水平的情况下，透过全球气候升高这个现象，我们现目前必须的意识到节能减排的重要性，而改变目前现状的最直接有效的方法就是选择清洁型（相对于煤石油等而言，对于植物动物等一系列生态环境污染相对而言较少甚至可以达到零的能源）能源来替代传统的火力发电。如：水能、太阳能、风能和核能等。风力发电是目前最快发现的最快的清洁能源，且风能是可再生能源。对它加以使用相对而言能使得时下大地所遭受的环境问题得到一定程度的改善，风力发电与传统发电进行相比较风力发电不会产生二氧化碳以及其他有害气体，所以对风能加以利用，这样能相对有效的改变目前世界所面临的环境问题，这样大大的避免造成臭氧空洞以及形成酸雨之类的自然危害，也有利于降低全球的气温。所以加大风力发电建设是改善现目前世界环境的一个有效途径。在国际上对于新能源的开发这一方面做了许多调查和研究，通过调查研究发现在这一方面德国是做的最好的，从上个世纪80年代末起至今，在德国的风电机组总功率即使已越过1万兆瓦的大关，并且已完成了近万个风力发电机组的安装，所占比例已达到了全球风力发电总量的1/3，然而数据研究表明德国近年来减少了约1700万吨的的温室气体排放，所以通过德国温室气体的排放量减少说明开发风力发电等新能源是减少全球气温升温和减少温室气体排放的有力途径。德国竭力用实际行动为《京都议定书》的减排目标迈出了一大步。我国在风力方面也有着相当丰富的资源，可被开发利用的风能储量约10亿kW左右。本论文的研究背景及意义根据气候变化专门委员会（IPCC）的调查研究并所给出的第三次评估报告提供的预测结果显示，预计到22世纪初大地平均气温或许会增高—℃。以及伴随着国民日常需求的的不断提高，经济的高速发展，国民的用电量也日益增长，伴随着电力结构的不断调整优化，技术装备水平的逐步提高，发电机组的不断增大以及技术装备水平的逐步提高。随着大自然给予我们不可再生能源的衰竭、对于用电量的不断升高、全球气温的升温以及生态环境的破坏，对于开发新能源发电已成为迫在眉睫的事情。而我国疆域广阔并且有着十分丰富的风力

风力发电现况以及未来发展趋势

风力发电现况以及未来发展趋势风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为×10^9MW，其中可利用的风能为2×10^7MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。一、国外发展状况目前，中、大型风力发电机组已在世界上40多个国家陆地和近海并网运行，风电增长率比其它电源增长率高的趋势仍然继续。如表1所示，截止2005年12月31日世界装机容量已达58,982MW，年装机容量为11,310MW，增长率为24%；风力发电量占全球电量的1%，部分国家及地区已达20%甚至更多。2005年世界风电累计装机容量最多的十个国家见表2，前十名合计，约占世界总装机容量的%。2005年国际风电市场份额的分布多样化进程呈持续发展趋势：有11个国家的装机容量已高于1,000MW，其中7个欧洲国家（德国、西班牙、意大利、丹麦、英国、荷兰、葡萄牙），3个亚洲国家（印度、中国、日本），还有美国。亚洲正成为发展全球风电的新生力量，其增长率为48%[5]。2002年欧洲风能协会（EWEA）与绿色和平组织（Greenpeace International）发表了一份标题为“风力 12（Wind Force 12）”的报告，勾画了风电在2020年达到世界电量12%的蓝图。报告声明这份文件不是预测，而是从世界风能资源、世界电力需求的增长和电网容量、风电市场发展趋势和潜在的增长率、与核电和大水电等其他电源技术发展历程的比较以及减排CO2等温室气体的要求，论证了风电达到世界电量12%的可能性。二、国内发展现状经过前几年的低谷期，国内的风电市场正在迎来新的发展期，特别是在节能减排、环境治理的趋势下，国家出台的一系列政策，使得风电产业站上了风口。（一）我国风电发展进入新阶段风电是资源潜力大、技术基本成熟的可再生能源。近年来，全球资源环境约束加剧，气候变化日趋明显，风电越来越受到世界各国的高度重视，并在各国的共同努力下得到了快速发展。据世界风能协会统计，截至2013年年底，世界上开发风能的国家已经达到103个，年发电量达到6400亿千瓦时，占全球总电力需求的4%。我国可开发利用的风能资源十分丰富，在国家政策措施的推动下，经过十年的发展，我国的风电产业从粗放式的数量扩张，向提高质量、降低成本的方向转变，风电产业进入稳定持续增长的新阶段。2003年底，我国风电装机只有50万千瓦，排名世界第十。2013年我国新增风电装机容量1610万千瓦，占当年世界新增容量的45%；累计装机容量突破9000万千瓦,占世界累计装机容量的28%，两项指标均居世界第一?2013年我国新增风电并网容量1449万千瓦；累计并网容量达到7716万千瓦，占全国电源总装机容量的%。今年1至9月，我国风电新增并网容量858万千瓦；到9月底，累计并网容量8497万千瓦，同比增长22%。预计到今年年底我国风电累计并网容量可达到1亿千瓦，从而提前一年完成“十二五”规划目标，风电发电量占全国总发电量的比重也将由2008年的%增长到%，连续两年超过核电，成为国内继火电、水电后的第三大主力电源。（二）财政优惠根据财政部文件，为鼓励利用风力发电，促进相关产业健康发展，自2015年7月1日起，对纳税人销售自产的利用风力生产的电力产品，实行增值税即征即退50%的政策。中国可再生能源学会秘书长秦海岩对中国证券报记者表示，这项政策实际并非新政，2001年相关主管部门在对资源综合利用目录的增值税征收政策进行规范时，就提到了风电也是“减半征收”。但“减半征收”在操作层面比较复杂，因此，相关主管部门在2008年的文件中提出即征即退50%。现在只是为了重新梳理政策，把之前的资源综合利用的目录作废，并对风电提出来单独进行了规范说明。分析人士表示，这实际上是之前风电增值税优惠政策的延续。今年以来，从国家发改委、国家能源局到国家电网公司，再到新能源装机大省的地方政府都在围绕风电发展给予多方面的支持。今年4月28日，国家能源局公布“十二五”第五批风电项目核准计划，项目共计3400万千瓦，超出业界预期；5月下旬，国家能源局发布了《关于进一步完善风电年度开发方案管理工作的通知》，对于弃风限电比例超过20%的地区、年度开发方案完成率低于80%的地区，不安排新项目。（三）风电企业业绩逐步向好近期，A股风力发电板块展示出了高景气度。截至7月1日，A股风力发电概念板块23家公司（以设备制造商为主）中，有9家已预告或发布中报业绩情况，除1家净利润变动幅度为负，其余8家净利润增幅在24%至350%之间。其中，

2020年中国风力发电行业现状及未来发展趋势分析

2017年中国风力发电行业现状及未来发展趋势分析风能是一种淸洁而稳定的新能源，在环境污染和温室气体排放日益严重的今天，作为全球公认可以有效减缓气候变化、提高能源安全、促进低碳经济增长的方案，得到各国政府、机构和企业等的高度关注。此外，由于风电技术相对成熟，且具有更高的成本效益和资源有效性，因此，风电也成为近年来世界上增长最快的能源之一。 1、全球发展概况 2016年的风电市场由中国、美国、徳国和印度引领，法国、上耳其和荷兰等国的表现超过预期，尽管在年新增装机上，2016年未能超过创纪录的2015年，但仍然达到了一个相当令人满意的水平。根据全球风能理事会发布的《全球风电发展年报》显示，2016年全球风电新增装机容量 54.600MW,同比下降14.2%,英中，中国风电新增装机容量达 23328MW （临时数据）,占2016年全球风电新增装机容量的42.7%o 到2016年年底，全球风电累计装机容量达到486J49MW,累计同比增长 12.5%。其中，截至2016年底, 中国总量达到16&690MW （临时数据），占全球风电累计装机总量的34.7%。 2001-2016年全球风电装机置计容量 450.000 400.000 350.000 300.000 土 250.000 W 200.000 150,000 1W.OOO 50.000 数据来源：公开资料整理 ■ ■ ■ ■ ■ 11 nUr l ■蛊计装机容蚤

按照2016年底的风电累计装机容量计算，全球前五大风电市场依次为中国、美国、徳国、印度和西班牙，在2001年至2016年间，上述5个国家风电累计装机容量年均复合增长率如下表所示：数据来源：公开资料整理 2、我国风电行业概况目前，我国已经成为全球风力发电规模最大、增长最快的市场。根据全球风能理事会（Global Wind Energy Council）统讣数据，全球风电累计装机容量从截至2001年12月31 日的23.9OOMW增至截至2016年12月31日的486.749MW,年复合增长率为22.25%, 而同期我国风电累计装机容量的年复合增长率为49.53%,增长率位居全球第一：2016年，我国新增风电装机容量23328MW （临时数据），占当年全球新增装机容量的42.7%,位居全球第一。（1）我国风能资源概况我国幅员辽阔、海岸线长,陆地而积约为960万平方千米,海岸线（包括岛屿）达32,000 千米，拥有丰富的风能资源，并具有巨大的风能发展潜力。根据中国气象局2014年公布的最新评估结果，我国陆地70米高度风功率密度达到150瓦/平方米以上的风能资源技术可开发量为72亿千瓦，风功率密度达到200瓦/平方米以上的风能资源技术可开发量为50 亿千瓦；80米高度风功率密度达到150瓦/平方米以上的风能资源技术可开发量为102亿千瓦，达到200瓦/平方米以上的风能资源技术可开发量为75亿千瓦。 ①风能资源的地域分布我国的风能资源分布广泛，苴中较为丰富的地区主要集中在东南沿海及附近岛屿以及北部（东北、华北、西北）地区，内陆也有个别风能丰富点。此外，近海风能资源也非常丰富。 A. 沿海及其岛屿地区风能丰富带：沿海及其岛屿地区包括山东、江苏、上海、浙江、福建、广东、广西和海南等省（市）沿海近10千米宽的地带，年风功率密度在200瓦/ 平方米以上，风功率密度线平行

垃圾发电技术现状与发展前景研究

垃圾发电技术现状与发展前景研究摘要：2018年，我国垃圾焚烧的处理能力已达37.8万t/d，垃圾发电增速呈指数级增长，预计到2020年，我国将会有超过600座垃圾焚烧发电厂。虽然垃圾焚烧量与焚烧厂数量在增加，但垃圾处理费降低、排放指标越来越严、运行成本增加，同时电价的补贴可能要进行改革，这些因素使垃圾焚烧发电的前景越来越差，国家政策层面对垃圾焚烧要求越来越严，这就需要企业探索新的技术来提高垃圾焚烧的效益。文中对垃圾发电技术现状与发展前景进行了分析。关键词：垃圾发电技术；现状；发展前景 1垃圾焚烧发电技术概述为提高垃圾焚烧电厂的经济效益，提高垃圾焚烧发电效率是关键且切实可行的措施。垃圾焚烧发电热力系统主要包含三大主机：焚烧炉、余热锅炉、汽轮发电机组，垃圾焚烧发电效率主要取决于三大主机的性能。目前我国的垃圾焚烧焚烧炉以炉排炉为主，主蒸汽参数为4.0MPa/400℃，焚烧炉与余热锅炉的效率80%，汽轮机效率在28%，发电效率在22%左右。提高焚烧发电效率应重点从焚烧炉、余热锅炉、汽轮发电机性能着手。目前焚烧炉热灼减率3%以下，焚烧炉性能提升空间有限，因主蒸汽参数较低、余热锅炉排烟温度偏高达220℃，提高主蒸汽参数、采用蒸汽中间再热、降低排烟温度成为提升垃圾焚烧发电厂发电效率的关键措施。例如：朗肯循环。垃圾焚烧发电热力系统理论依据为朗肯循环。下图为朗肯循环示意图，1-2为在汽轮机做工过程，2-2’为冷凝过程，2’-4为给水泵压缩过程，4-1为加热过程。在冷凝温度一定的条件下，热效率取决于主蒸汽参数，包括主蒸汽压力和主蒸汽温度。图1朗肯循环 2我国垃圾发电技术现状我国自1985年开始引进垃圾焚烧热电技术，近年来发展迅速。1985年，深圳市环境卫生综合处理厂利用饱和蒸汽发电的1、2号垃圾焚烧炉，每台锅炉的垃圾处理能力为150t/d，采用日本三菱重工进口的500kW发电机组发电、供热，但它的最大发电量仅能满足发电厂的需要。日本三菱公司的垃圾焚烧炉制造技术公司设计制造的采用过热蒸汽发电的3号焚烧炉垃圾处理能力150t/d，配3000 千瓦发电机组，1995年6月投入运营。目前，作为一种资源化、减量化、无害化的垃圾处理设备，在社会效益和经济效益方面都非常可观的垃圾焚烧炉通过技术引进，基本实现了垃圾焚烧锅炉国产化，其设备安装、备件和培训的成本远低于进口。继深圳垃圾焚烧发电厂之后，先后建设了引进美国Temporlla炉体设计技术、发电厂工程规模为3×200t/d的广东珠海垃圾发电厂，于2001投入运行，配备两台6000千瓦发电机组，处理能力为1000t/d。目前，属中国最大的垃圾发电站的浙江宁波垃圾发电厂等一批垃圾焚烧发电厂，浙江省宁波污水发电厂燃煤电站锅炉运行状况良好，发电机组运行正常。为解决宁波市垃圾处理问题，并防止烟气产生的环境污染，补充垃圾燃料热量不足，取得良好的环保效益和经济效益，宁波市垃圾焚烧发电厂进行了升级改造，炉膛内装有柴油喷嘴，将柴油喷入锅炉炉膛内，炉子上部温度升至850℃以上，开始时可提高炉温，方便垃圾燃烧。已建成投产调试后运行良好的上海浦东100t/d垃圾焚烧发电厂、即将投产的上海浦西1000t/d垃圾焚烧发电厂。

潮汐发电技术的应用及前景

潮汐发电技术的应用及前景摘要：本文介绍了潮汐能发电的概念、特点、基本原理及我国潮汐能发电的现状和发展前景。潮汐能发电有其优点. 也有其发展的因素. 随着科技的不断进步和能源资源的日趋紧缺. 潮汐能发电在不远的将来将有飞速的发展. 关键字：潮汐能、发电、潮汐电站、发展现状、技术、前景、能源前言：海洋占地球面积的71%，它接受来自太阳的辐射能比陆地上要大得多.根据联合国科教文组织提供材料表明，全世界海洋能的可再生量从理论上说近800亿千瓦，浩瀚的大海蕴藏着巨大的可再生能源，包括波浪能、海流能、潮汐能、温差能、盐差能等。在诸多形式的海洋能中，其中海洋潮汐能量含量巨大，且目前开发技术比较成熟、开发历史较长和开发规模较大者，也当属潮汐能。它是最具有开发潜力的新能源之一。海洋潮汐能是由于太阳、月球和地球相对位置不断改变及地球自转在一昼夜中地表各处受太阳、月球引力的合力不断改变，导致海水周期性地涨落的现象。海水潮汐能的大小随潮差而变化，潮差越大潮汐能也越大.像加拿大的芬迪湾、法国的塞纳河口、印度和孟加拉国的恒河口以及我国的钱塘江都是世界上潮差较大的地区。现代潮汐能的利用，主要是潮汐能发电。潮汐能发电是利用海湾、河口等有利地形，建筑水堤，形成水库，以便于大量蓄积海水，并在坝中或坝旁建造水力发电厂房，通过水轮发电机组进行发电。一、潮汐发电的基本原理潮汐能是月球和太阳等天体的引力使海洋水位发生潮汐变化而产生的能量。潮汐能利用的主要方式是发电。潮汐发电的工作原理与常规水力发电的原理类似，它是利用潮水的涨、落产生的水位差所具有的势能来发电。差别在于海水与河水不同，蓄积的海水落差不大，但流量较大，并且呈间歇性，从而潮汐发电的水轮机的结构要适合低水头、大流量的特点。具体地说，就是在有条件的海湾或感潮河口建筑堤坝、闸门和厂房，将海湾（或河口）与外海隔开围成水库，并在闸坝内或发电站厂房内安装水轮发电机组。海洋潮位周期性的涨落过程曲线类似于正弦波。对水闸适当地进行启闭调节，使水库内水位的变化滞后于海面的变化，水库水位与外海潮位就会形成一定的高度差（即工作水头），从而驱动水轮发电机组发电。从能量的角度来看，就是将海水的势能和动能，通过水轮发电机组转化为电能的过程。利用潮汐能发电必须具备两个条件首先潮汐的幅度必须大，至少要有几米;第二海岸地形必须能储蓄大量海水。由于潮水的流动与河水的流动不同，它是不断变换方向的，因此就使得潮汐能发电出现了不同的型式，例如:①单库单向型，只能在落潮时发电。②单库双向型，在涨、落潮时都能发电。③双库双向型，可以连续发电，但经济上不合算，未见实际应用。在单向方式中水头变化范围较小，平均工作水头略高，这样可以减少水轮机的数量和尺寸，从而减少潮汐电站的投资；而在潮差较小、海湾条件允许的电站，采用双向工作比较有利。二、潮汐电站的技术关键潮汐能属于可再生资源，蕴藏量大，运行成本低。对于环境影响小，发电不排放废气废渣度水，属于洁净能源。潮汐电站由7 个基本部分组成：潮汐水库；堤坝；闸门和泄水道建筑；发电机组和厂房；输电、交通和控制设施；航道、鱼道等。潮汐发电的关键技术主要包括低水头、大流量、变工况水轮机组设计制造；电站的运行控制；电站与海洋环境的相互作用，包括电站对环境的影响和海洋环境对电站的影响，特别是泥沙冲淤问题；电站的系统优化，协调发电量、间断发电以及设备造价和可靠性等之间的关系；电站设备在海水中的防腐等。

中国风力发电的发展现状及未来前景要点

中国风电发展现状及前景前言随着能源与环境问题的日益突出，世界各国正在把更多目光投向可再生能源，其中风能因其自身优势，作为可再生能源的重要类别，在地球上是最古老、最重要的能源之一，具有巨大蕴藏量、可再生、分布广、无污染的特性，成为全球普遍欢迎的清洁能源，风力发电成为目前最具规模化开发条件和商业化发展前景的可再生能源发电方式。风，来无影、去无踪，是无污染、可再生能源。一台单机容量为1兆瓦的风电装机与同容量火电装机相比，每年可减排2000吨二氧化碳、10吨二氧化硫、6吨二氧化氮。随着《可再生能源法》的颁布，中国已把风能利用放在重要位置。一、国内外风电市场现状 1.国外风机发展现状随着世界各国对环境问题认识的不断深入，可再生能源综合利用的技术也在不断发展。在各国政府制订的相应政策支持和推动下，风力发电产业也在高速发展。截至2011年底，世界风电装机量达到237669MW，新增装机量43279MW，增长率22.3%，增速与2010年持平，低于2009年32%的增速。由表一，可以看出中国风电装机量62364MW，远远超过世界其他各国装机量，而德国依然是欧洲装机量最多的国家。从图表三中，很明显的看出，从2001年到2004年，风电装机增速是在下降的，2004年到2009年风电有处于一个快速发展期，直到近两年风电装机的增速又降为22%左右，可见风电的发展正处在一个由快速扩张到技术提

升的阶段。图表 1 世界风电装机总量图图表 2 世界近10年新增装机量示意图

图表 3 世界风电每年装机量增速

图表 4 总装机量各国所占份额

图表 5 2011年新增装机量各国所占份额 2.国内风电发展现状中国的风电产业更是突飞猛进：2009年当年的装机容量已超过欧洲各国，名列世界第二。2010年将新增1892.7万kW，超越美国，成为世界第一。2011年装机总量到达惊人的62364MW。在图6中可以看出，中国风电正经历一个跨越式发展，这对世界风电的发展起到了至关重要的作用。然而，图8 中，我们能够清楚的看出自2007年以后，虽然新增装机量很大，但增速却明显下降，而其他国家，比如美国、德国，这些年维持着一个稳定的增速。由此，我们应该意识到，我国风电，尤其是陆上风电，正在进入一个转型期，从发展期进入成熟期，从量的追求进入到对质的提升。图表 6 中国每年风电装机量示意图

2020年中国垃圾焚烧发电发展前景分析

2020年中国垃圾焚烧发电发展前景分析一、概述垃圾焚烧发电始于20世纪60年代，在欧美、日本等发达国家发展建设。我国第一座现代化垃圾焚烧发电厂于1986年在深圳建设的深圳清水河垃圾焚烧发电厂。随着国务院印发的《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，先后有多家知名公司投身于垃圾焚烧发电的建设中。其中包括:光大集团、天津泰达集团、深证能源等上市公司，覆盖全国省、市、县，建成运营300座以上垃圾焚烧发电厂。二、垃圾焚烧发电的技术 1、垃圾焚烧常用的垃圾焚烧方式有固定床焚烧、移动床焚烧、流化床焚烧、气化焚烧和旋转窑焚烧等。目前最常用的是移动床焚烧炉，即炉排式焚烧炉。炉排炉属于层状燃烧方式，这种炉型适合垃圾组分稳定，发热量高，水分低的垃圾，一般要求入炉垃圾平均低位发热量不小于5000kJ/kg。所以新入厂的垃圾要在垃圾仓中发酵大约7天左右。垃圾在路牌上燃烧是一个复合过程。在炉排上要求完成垃圾干燥—热分解—着火—气化—燃烧—燃烬这积分相互影响和关联的过程。主要代表的炉排技术是天津泰达、无锡光华和上海康恒的日本日立造船炉排炉技术。主要分为三段炉排，分别是干燥炉排、燃烧炉排、燃烬炉排。前后两段风量小，中间风量大，从而使热灼减率打到5%以下。设计初衷是实行燃烧全自动，即仅仅设定好蒸汽流量即可，其他的一二次风量、推料器、炉排速度、料层厚度、含氧控制全部自动调节。但是由于我国目前垃圾组分不稳定，垃圾分类还达不到全民化，实际运行中需要人工手动干预。

2、烟气净化技术垃圾焚烧技术控制要点即所谓的“3T”，Temperature、Time、Turbulence。做好这三点才能控制好烟气指标。垃圾焚烧的主要污染物有:二噁英、HCL、SO2、NOx、DUST。针对这些大气污染物，垃圾焚烧厂实行的控制技术是“SNCＲ+半干法(干法)+活性炭喷射+布袋除尘器”。除二噁英:二噁英是一种毒性很大被引起普遍关注的有害成分。是多氯代二苯并二噁英PCDD和多氯代二苯并呋喃PCDF 的统称。是炉膛烟气温度高于850℃，烟气停留时间不小于2S，并在尾部烟道喷入活性炭吸附，可以有效的控制二噁英。除HCL、SO2:半干法，配置17%左右的Ca(OH)2溶液，通过尾部烟道的旋转雾化器，与烟气充分混合，控制酸性气体。除NOX:在850℃～1050℃条件下，将还原剂氨水喷入高温烟气中，把NOX还原成水和氮气。在一定温度范围内、有氧的情况下，还原剂氨水的还原性在所有其他的化学反应中占主导，表现出选择性。 3、废物废水处理技术烟气中飞灰含有汞、镉、铅等重金属，故被认定为危险废弃物。因此飞灰进行固化处理并经过浸出毒性试验合格的，才能送往填埋处理。在飞灰固化过程中，用水泥、螯合剂、水和飞灰按照一定比例混合搅拌后，挤压成型。渗沥液是垃圾焚烧厂中产生的主要废液，它是垃圾在垃圾仓中发酵腐烂后产生的，通常喷入垃圾焚烧炉中，用焚烧方法除去。三、垃圾发电行业发展现状及市场发展前景当前：垃圾发电行业受益于“十三五规划”迎订单大爆发，2019年创历史新高。2017年-2019年（截至2019.11）市场释放的订单数分别为64个、87个和116个。2019年截至11月释放产能13万吨/日，总投资额670亿元。按2年投产进度，预计2019-2021年全国新增产能约36万吨/日，CAGR24%，总体实现十三五要求。

中国风电发展现状与潜力分析

风能资源作为一种可再生能源取之不尽，中国更是风能大国，据统计中国风能的技术开发量可达3亿千瓦-6亿千瓦，而且中国风能资源分布集中，有利于大规模的开发和利用。据考察中国的风能资源主要集中在两个带状地区，一条是“三北（东北、华北、西北）地区丰富带即西北、华北和东北的草原和戈壁地带；另一条是“沿海及其岛屿地丰富带，即东部和东南沿海及岛屿地带。这些地区一般都缺少煤炭等常规能源并且在时间上冬春季风大、降雨量少，夏季风小、降雨量大，而风电正好能够弥补火电的缺陷并与水电的枯水期和丰水期有较好的互补性。一、风电发展现状据统计，从2017年开始，中国的风电总装机连续5年实现翻番，截至2017年底，中国以约4182.7万千瓦的累积风电装机容量首次超越美国位居世界第一，较瓦，到2020年可达1.5亿千瓦。（二）风电投资企业风电投资企业包括开发商与风电装机制造企业。从风电开发商的分布来看，更向能源投资企业集中，2017年能源投资企业风电装机在已经建成的风电装机中的比例已高达90%，其中中央能源投资企业的比例超过了80%，五大电力集团超过了50%。其他国有投资商、外资和民企比例的总和还不到10%，地方国有非能源企业、外企和民企大都退出，仅剩下中国风电、天润等少数企业在“苦苦挣扎，当年新增和累计在全国中的份额也很小。

从风电装机制造企业来看，主要是国内风电整机企业为主，2017年累计和新增的市场份额中，前3名、前5名和前10名的企业的市场占有率，分别达到了55.5%和发电；由沈阳工业大学研制的3mw风电机组也已经成功下线。此外，中国华锐、金风、东汽、海装、湘电等企业已开始研制单机容量为5mw的风电机组。中国开始全面迈进多mw级风电机组研制的领域。 2017年，国际上公认中国很难建成自主化的海上风电项目，然而，华锐风电科技集团中标的上海东海大桥项目，用完全中国自主的技术和产品，用两年的时间实现了装机，并于2017年成功投产运营，令世界风电行业震惊。（四）风电场并网运行管理目前，风电并网主要存在两大问题：风电异地发电机组技术对电网安全稳定产生影响、风的波动性使风电场的输出功率的波动性难以对风电场制定和实施准确的发电计划。它们使得风电发展受到严重影响。对于这种电力上网“不给力的现况，国家和电网企业都在积极努力地解决好风电基地电力外送问题，除东北的风电基地全部由东北电网消纳和江苏沿海等近海和海上风电基地主要是就地消纳之外，其余各大风电基地就近消费一部分电力和电量之外的电力外送的基本考虑是：河北风电基地和蒙西风电基地近期主要送入华北电网；2020年前后需要山东电网接纳部分电力和电量；蒙东风电基地近期送入东北电网和华北电网；甘肃酒泉风电基地和新疆哈密风电基地近期送入

关于中国潮汐能的未来发展前景

关于中国潮汐能的发展和利用前景摘要：浩瀚无边的海洋，约占地球表面的71%，它汇集了97%的水量，蕴藏着丰富的能源。但是随着陆地资源的不断消耗而逐渐减少，人类赖以生存与发展的能源，将越来越依赖于海洋。中国大陆的海岸线长达1.8万千米，海域面积470多万平方千米，潮汐能资源非常丰富。关键词：潮汐能，能源，发电 (一) 潮汐能定义：因月球引力的变化引起潮汐现象，抄袭导致海水平面周期性地升降，因海水涨落及潮水流动所产生的能量成为潮汐能。潮汐能是以势能形态出现的海洋能，是指海水潮涨和潮落形成的水的势能与动能。海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨潮的过程中，汹涌而来的海水具有很大的动能，而随着海水水位的升高，就把海水的巨大动能转化为势能；在落潮的过程中，海水奔腾而去，水位逐渐降低，势能又转化为动能。潮汐能的能量与潮量和潮差成正比。就这样各种能量进行转换反复进行。或者说，与潮差的平方和水库的面积成正比。和水利发电相比，潮汐能的能量密度低，相当于微水头发电的水平。世界上潮差的较大值约为13～15m，但一般说来，平均潮差在3m以上就有实际应用价值。潮汐能是因地而异的，不同的地区常常有不同的潮汐系统，他们都是从深海潮波获取能量，但具有各自独特的特征。景观抄袭很复杂，但对于任何地方的潮汐都可以进行准确预报。（二）潮汐能的利用方式主要是发电。潮汐发电是利用海湾、河口等有利地形，建筑水堤，形成水库，以便于大量蓄积海水，并在坝中或坝旁建造水利发电厂房，通过水轮的地方发电机组进行发电。只有出现大潮，能量集中时，并且在地理条件适于建造潮汐电站，从潮汐中提取能量才有可能。虽然这样的场所并不是到处都有，但世界各国都已选定了相当数量的适宜开发潮汐电站的站址。 CO含量的增加速度减慢。潮发展像潮汐能这样的新能源，可以间接使大气中的 2 汐是一种世界性的海平面周期性变化的现象，由于受月亮和太阳这两个万有引力源的作用，海平面每昼夜有两次涨落。潮汐作为一种自然现象，为人类的航海、捕捞和晒盐提供了方便，更值得指出的是，它还可以转变成电能，给人带来光明和动力。（三）我国的潮汐能发展在亚洲，菲律宾和印度尼西亚的各岛屿，以及我国和日本海岸流动的海流，都具有巨大的潜力。在欧洲，潮汐电站的场址达上百个。在美洲，墨西哥政府计划在未来几年将投资数十亿比索在该国西部潮汐较大的加利福尼亚湾沿海造上百座潮汐电站。在1958年，我们国家“土法上马”建了40多座“土潮汐电站”，又在20世纪70年代再建十多座潮汐电站。后来，由于种种原因，许多潮汐电站废弃了。目前，我国正在运行发电的潮汐电站共有8座：浙江乐清湾的江厦潮汐试验电站、海山潮汐电站、沙山潮汐电站、山东乳山县的白沙口潮汐电站、浙江象山县岳浦潮汐电站、江苏太仓县浏河潮汐电站、广西饮州湾果子山潮汐电站、福建平潭县幸福洋潮汐电站。这8座潮汐电站总装机容量为6000千瓦，年发电量1000万余度。我国潮汐发电量仅次于法国、加拿大，位居世界第三。江厦潮汐试验电站是我国最大的潮汐能电站，是潮汐发电的试验基地。电站位于浙江省温岭市西南的江厦港上，离城区16公里。电站于1972年经国家计委批准建设，电站工程列为“水利电力潮汐电站项目”，研究重点包括潮汐能特点研究、潮汐机组研制、海工建筑物技术问题、综合利用。电站安装了5台双向灯泡贯流式机组，1号机组1980年5月4日投

垃圾填埋场沼气发电技术的现状及其前景

中国沼气发电技术发展现状与前景展望摘要：本文通过对中国沼气利用现状和沼气发电工程市场前景的调查与分析，描述了沼气发电技术发展现状及其能源利用市场潜力，对影响沼气发电商品化和市场化的社会经济因素和主要障碍进行了分析评价，并提出了一些对策和措施。关键词：沼气工程发电 1、引言生物质能是来源于太阳能的一种可再生能源，具有资源丰富、含碳量低的特点，加之在其生长过程中吸收大气中的C02，因而用新技术开发利用生物质能不仅有助于减轻温室效应和生态良性循环，而且可替代部分石油、煤炭等化石燃料，成为解决能源与环境问题的重要途径。随着对环境的日益重视，人们开始利用各种方式来减少工农业生产对环境的破坏。近十几年来，在各级政府有关部门和企业的帮助协调下，用于处理畜禽粪便及各种生产、生活污水的大中型沼气工程纷纷上马，至1998年底，我国已建成大中型沼气工程742处，年产沼气量为16393.94万立方米；垃圾填埋法产生沼气是处理城市垃圾的主要方式之一，具有简单易行和费用较低的特点，同时还可回收能源，正受到世界各国的普遍欢迎。目前，全世界共建成4817座垃圾填埋场，每年可回收沼气51.42亿立方米。沼气是一种具有较高热值的可燃气体，与其它燃气相比，其抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料，传统上大多利用沼气进行取暖、炊事和照明，随着沼气产量的不断增加，如何更高效地利用沼气，成为摆在我们面前的一项课题。 2、沼气发电技术进展状况沼气燃烧发电是随着沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，它将沼气用于发动机上，并装有综合发电装置，以产生电能和热能，是有效利用沼气的一种重要方式。目前用于沼气发电的设备主要有内燃机和汽轮机。国外用于沼气发电的内燃机主要使用Otto发动机和Diesel发动机，其单位重量的功率约为27 kW／T。汽轮机中燃气发动机和蒸汽发动机均有使用，燃气发动机的优点是单位重量的功率大，一般为70～140kW／T；蒸汽发动机一般为10kW／T。国外沼气发电机组主要用于垃圾填埋场的沼气处理工艺中。目前，美国在沼气发电领域有许多成熟的技术和工程，处于世界领先水平。现有61个填埋场使用内燃机发电，加上使用汽轮机发电的装机，总容量已达340兆瓦；欧洲用于沼气发电的内燃机，较大的单机容量在0.4～2兆瓦，填埋沼气的发电效率约为1.68～2kWh／m3。我国开展沼气发电领域的研究始于八十年代初，1998年全国沼气发电量为1,055，160kWh。在此期间，先后有一些科研机构进行过沼气发动机的改装和提高热效率方面的研究工作。我国的沼气发动机主要为两类，即双燃料式和全烧式。目前，对“沼气一柴油”双燃料发动机的研究开发工作较多。如：中国农机研究院与四川绵阳新华内燃机厂共同研制开发的S195—1型双燃料发动机：上海新中动力机厂研制的20／27G双燃料机等。成都科技大学等单位还对双燃料机的调速、供气系统以及提高热效率等方面进行过研究。潍坊柴油机厂研制出功率为120 kW的6160A一3型全烧式沼气发动机，贵州柴油机厂和四川农业机械研究所共同开发出60 kW的6135AD(Q)型全烧沼气发动机发电机组；此外，还有重庆、上海、南通等一些机构进行过这方面的研究、研制工作。可以说，目前我国在沼气发电方面的研究工作主要集中在内燃机系列上。表1是我国部分12kW以下沼气发电机组的测试性能比较。 3、沼气发电前景广阔沼气发电工程本身是提供清洁能源，解决环境问题的工程，它的运行不仅解决沼气工程中的一些主要环境问题，而且由于其产生大量电能和热能，又为沼气的综合利用找到了广泛的应用前景： 1)有助于减少温室气体的排放通过沼气发电工程可以减少CH4的排放，每减少1屯CH4的排放，相当于减少25吨C02的排放，对缓和温室效应有利。 2)有利于变废为宝，提高沼气工程的综合效益我们以沼电在酒厂中的的综合效益为例：四川荣县进行了120 kW沼气发电的生产和示范。用酒糟废水经厌氧消化产生沼气，发电效率为1.69 kWh／m3，当年成本为0.0465元／kWh。沼电能够基本满足该厂的生产用电：山东昌乐酒厂安装2台120 kW的沼气发电机组，170m3酒糟日产沼气4800m3，发电8640kwh，全年能源节约开支29万元，工程运行一年即收回全部成本。

(完整版)我国风力发电的发展现状

我国风力发电的发展现状我国是世界上风力资源占有率最高的国家，也是世界上最早利用风能的国家之一，据资料统计，我国10m 高度层风能资源总量为3226 GW ，其中陆上可开采风能总量为253 GW ，加上海上风力资源，我国可利用风力资源近1000 GW 。如果风力资源开发率达到60% ，仅风能发电一项就可支撑我国目前的全部电力需求。我国利用风力发电起步较晚，和世界上风能发电发达国家如德国、美国、西班牙等国相比还有很大差距，风力发电是20 世纪80 年代才迅速发展起来的，发展初期研制的风机主要为1 kW 、10 kW 、55 kW 、220 kW 等多种小型风电机组，后期开始研制开发可充电型风电机组，并在海岛和风场广泛推广应用，目前有的风机已远销海外。至今，我国已经在河北张家口、内蒙古、山东荣城、辽宁营口、黑龙江富锦、新疆达坂城、广东南澳和海南等地建成了多个大型风力发电场，并且计划在江苏南通、灌云及盐城等地兴建GW 级风电场。截止2007 年底，我国风机装机容量已达到6.05 GW ，年发电量占全国发电量的0.8% 左右，比2000 年风电发电量增加了近10 倍，我国的风力发电量已跃居世界第5 位。 1.1 小型风电机组的发展目前，我国小型风力发电机组技术已相当成熟，建设速度也较快，特别是5 kW 以下风力发电机组的制造技术成熟，已大量使用，并达到批量生产的要求。100 、 200 、300 、500 W 及1 kW 、2 kW 、5 kW 的小型风力发电机，年生产能力可达到5 万台以上。 1.2 大型风电机组的发展

我国大型风电机组的开发研制工作也正在加快。我国大型风电机组基本上依赖进口，通过多年来的开发研制，如今，大型风电机组的主要部件已基本实现国产化，其成本比进口机组低20% ～30% ，国产化是我国大型风电机组发展的必然趋势。我国的大型风电机组从建设之初的山东荣成第一个风力发电场开始，到后来的广东南澳4 台250kW 机组、辽宁营口安装660 kW 风电机组、黑龙江富锦单机960 kW 机组，再到即将在山西、山东、江苏等地安装的大型机组，我国已建成一大批大型风力发电场，使我国风力发电迈上了一个新台阶。我国风能资源虽然蕴藏丰富，但由于经济实力和技术力量还远不及发达国家，故我国的风力发电普及率还很低。在我国，还有一些无电村，其中部分地区风能资源丰富，应开发利用风力发电。 2 国外风力发电的发展状况风能的开发利用在国外发达国家已相当普及，尤其在德国、荷兰、西班牙、丹麦等西欧国家，风力发电在电网中占相当比重。20 世纪70 年代发生了世界性的能源危机，欧美国家政府加大补贴投入，鼓励开展风力发电事业。1973 年联邦德国风能资源投入30 万美元，到1980 年投资就增至6800 万美元；美国20 世纪80 年代初期安装了1700 多台风电机组，总装机容量达到3 MW ；1979 年丹麦能源部决定给风轮机设备厂投入补贴，政府拨款建立小型风轮机试验中心，承担发风轮机许可证任务。到20 世纪80 年代末，全球共有大型风轮机近2 万台，总装机容量2 GW 。国际市场风力发电成本不断降低，有些条件较好的风力发电场，机组发电成本仅为8 美分/kWh ，风场运行维修费为1.5 美分/kWh 。从当前世界风力发电情况来看，无论从风机容量投资、年发电量、运行费用及运行稳定性等指标衡量，200 ～500 kW 的中型风电机组都具有较大竞争

我国风力发电现状及发展趋势

我国风力发电现状及发展趋势摘要：随着环境和能源问题的日益严峻，可再生能源的开发，尤其是风力发电技术已被国家政府所重视。本文概述了风力发电的基本现状，分析了风电在国内外的发展状况、主要面临的问题及其解决途径和发展前景。关键词：风力发电；现状；发展趋势 1.风力发电概述众所周知, 可再生能源有水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能、地热能六大形式。其中, 风能源于太阳辐射使地球表面受热不均、导致大气层中压力分布不均而使空气沿水平方向运动所获得的动能。据估计, 地球上可开发利用的风能约为2*107 MW, 是水能的10倍, 只要利用1%的风能即可满足全球能源的需求[1]。据中国气象科学研究院估算，在中国，10m 高度可开发的风能为10亿kW 以上（陆地2.5亿kW ，海上7.5亿kW ）[2]。在石油、天然气等不可再生能源日益短缺及大量化石能源燃烧导致大气污染、酸雨和温室效应加剧的现实面前, 风力发电作为当今世界清洁可再生能源开发利用中技术最成熟、发展最迅速、商业化前景最广阔的发电方式之一已受到广泛重视[3]。 2.风力发电原理风力发电机的分类 2.1.风力发电原理力发电是将风能转换为机械能进而将机械能转换为电能的过程。风吹动风力机叶片旋转, 转速通常较低, 需要齿轮箱增速, 将高速转轴连接到发电机转子并带动发电机发电, 发电机输出端接一个升压变压器后连接到电网中。典型的风力发电系统包括风力机(叶片、轮毅等部分)及其控制器、转轴、换流器、发电机及其控制器等。风速、作为风力机及其控制器的输入信号, 风力机控制器将风速与参考值进行比较, 向风力机输出桨距角信号, 调整输出机械转矩T 和机械功率。转轴输出的机械功率输入到发电机中, 发电机的输出功率经过换流器输送到变压器中, 最终输送至电网。风能的表达式为： 32 1νρts E = (式1-1) 式中：s —单位时间内气流流过截面积(m 2) ρ—空气密度(kg/m 3) v —风速(m/s)

潮汐能发电的发展状况与前景

潮汐能发电的发展状况与前景摘要：近年来，能源和环境问题一直制约着我国经济的发展。潮汐能作为一种洁净、无污染且可再生的能源，对其进行有效开发利用不失为一良策。本文主要针对潮汐能发电的发展状况与前景进行了探讨。关键词：潮汐能发电；发展状况；前景一、潮汐能发电的概念及优点潮汐能是海水在行星引潮力和地球自转作用下发生周期性运动所产生的能源。涨潮时，潮水汹涌而来，水位迅速上升，这是海水动能向势能转变的过程；退潮时，水位下降，海水迅速退去，这是海水由势能向动能转变的过程；相互转换的动能和势能的总和就是潮汐能。潮汐能发电顾名思义就是将潮汐能转化为电能，通过海水落差推动水轮机转动，从而带动发电机组发电。早在20世纪初，欧美一些国家就开始研究潮汐发电并取得了一定的成果，如曾经排名第一的法国朗斯潮汐电站。后来，亚洲的国家也加大的重视，目前世界最大的潮汐电站是位于韩国京畿道安山市的始华湖潮汐电站。我国虽然起步较晚，但却一直重视这方面的发展，我国的江夏潮汐实验电站曾经是亚洲最大、世界第三大规模的潮汐海洋能电站，装机容量可达3900KW。潮汐能除了具有一般绿色能源所具有的无污染，可再生的优点外，还具有可靠性高、相对稳定、不易受外界因素影响等优点。二、潮汐能发电技术潮汐发电要求：潮汐的幅度要大，需在几米以上；海岸的地形应能够储蓄大量海水，并允许较大规模的土建工程。涨潮时，将海水储存在水库内，此时海水包含较大的势能。落潮时，放出海水，利用高、低潮位之间的落差，推动水轮机旋转，带动发电机发电。潮汐发电与普通水利发电原理基本类似,差别在于蓄积的海水落差不大，但流量较大，呈间歇性，并且潮水的流动时不断变换方向的，从而潮汐发电的水轮机结构要适合水头低、流量大和双流向的特点。 2.1 水库式潮汐能发电技术水库式潮汐发电，即在海潮河口或海湾建筑堤坝、闸门和厂房，将河口或海湾与外海隔开围建水库，并安装潮汐发电机组。水库式潮汐电站主要有双池双向发电、单池双向发电和单池单向发电三种形式。 2.2 无水库式新型潮汐能发电技术无库式潮汐能发电技术突破了常规发电的概念：借鉴风能发电的相关原理，兼顾风和海流的密度等条件的不同而开发设计的，因而这种发电技术所用水轮机