新能源发电技术概述共40页文档
新能源发电技术
(2)太阳能。太阳能的转换和利用方式有光一热转换、 光一电转换和光一化学转换等。
太阳能发电站
发电系统
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(3)风能。风能是指太阳辐射造成地球各部分受热不均 匀，引起各地温差和气压不同，导致空气运动而产
生的能量。利用风力机可将风能转换成电能、机械 能和热能等。
近海风力发电场
无刷双馈电机风力发电系统
西藏地热发电总量占拉萨电网的３０％左右，且 地热发电成本远远低于水电。
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第二节 地热发电原理和技术
地热发电原理及分类 原理:地热发电是利用地厂热水和蒸汽为动力源
的一种新型发电技术，它涉及地质学、地球物 理、地球化学、钻探技术、材料科学和发电工 程等多种现代科学技术。示意图 分类:按照载热体类型、温度、压力和其他特性的 不同，可把地热发电的方式划分为地热蒸汽发 电和地下热水发电两大类.
在凝汽器中，为保持很低的冷凝压力，即真空 状态，设有两台带有冷却器的射汽抽气器来抽 气，把由地热蒸汽带来的各种不凝结气体和外 界漏入系统中的空气从凝汽器中抽走。
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2．地下热水发电
两种方式：闪蒸地热发电系统；双循环地 热发电系统
（1）闪蒸地热发电系统：直接利用地下热水 所产生的蒸汽进入汽轮机工作。也叫做减 压扩容法地热发电系统。
类型：可以分为： 1）单级闪蒸地热发电系统(又包括湿蒸汽型和
热水型两种); 2）两级闪蒸地热发电系统； 3）全流法地热发电系统；
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2．地下热水发电
（2）双循环地热发电系统：利用地下热水来加热某种 低沸点工质，使其产生蒸汽进入汽轮机工作。
双循环地热发电也叫做低沸点工质地热发电或中间 介质法地热发电，又叫做热交换法地热发电。
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(4)小水电。所谓小水电，通常是指小水电站及与其 相配套的小电网的统称。所谓小水电是指容量为 1.0～0.5MW的小水电站；容量小于0.5MW的水电 站又称为农村小水电
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二、能源的含义及其分类
化学能等）的自然资源及其转化物。或者说是能量的来源称为 能源。如太阳能、风能、化石燃料、水力等。
1、能源：能够为人类提供某种形式能量（机械能、热能、电能、 2、能源的分类：
（1）按能源的生成方式分：一次能源和二次能源 （2）按能源在当代社会中的地位分：常规能源和新能源。 （3）按能否再生分（对一次能源）：可再生和非再生能源。 （4）按其来源分（对一次能源） ： 来自地球以外天体的能源：太阳能、风能、水能、生物质能 来自地球内部的能源：地热能 地球一其它天体的作用产生的能源：潮汐能 7
煤炭：2019年煤炭产量达到19.56亿吨（第一），同比增 长17.3%，其中用于发电9.8亿吨左右； 原油：生产原油1.75亿吨（第五）； 电力：2019年底止我国发电装机容量达到4.4亿千瓦，居世 界第二，新投产机组5050万千瓦，发电量2.19亿千瓦时。 预计今年发电装机将超过5亿千瓦，新投产机组6500万千 瓦以上。 2019年GDP增长9.5%，电力增长了15.3% 从1978年到2019年中国以年均增长4.8%的能源消费支撑了 年均9.4%的经济发展速度，1990年至2019年中国每万元 GDP能耗下降了45% 。 11
二、中国能源存在的问题
（1）人均能耗低 （2）人均能源资源不足 （3）能源效率低 （4）以煤为主的能源结构亟待调整 1）大量燃煤严重污染环境 2）大量用煤导致能源效率低下 3）交通运输压力巨大 4）能源供应安全问题提到议事日程上来
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三、中国能源发展对策
能源中长期发展规划：结合“十一五”规划的编制我们已经拟 定了能源中长期发展规划，这个发展规划可以概括为48个 字，即：“节能优先，效率为本；煤为基础，多元发展； 立足国内，开拓海外；统筹城乡，合理布局；依靠科技， 创新体制；保护环境，保障安全”。在能源中长期规划中 强调了要调整能源结构，加快发展核电、可再生能源和大 力发展水电。中国全国人大常委会已通过了《可再生能源 法》，为我国可再生能源发展提供法律保证。 （1）坚持实行能源节约战略方针，（2）大力优化能源结构， （3）煤为基础，积极发展洁净煤技术，（4）大力开发利 用新能源与可再生能源，（5）采取措施保证能源供应安 全。 13
新能源发电技术概述
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1.1.2能源的含义及其分类(5)
一次能源、二次能源和能源资源
一次能源又叫自然能源，是自然界中以天然形态 存在的能源，是直接来自自然界而未经人们加工 转换的能源。一次能源在未被人类开发以前，处 于自然赋存状态时，叫做能源资源。
包括煤炭、石油、天然气、水能、太阳能、风能 、生物质能、海洋能、地热能等
二次能源是人们由一次能源转换成符合人们使用 要求的能量形式。
电力、汽油、柴油、焦炭、煤气、蒸汽、氢等都 是二次能源。其中电力和蒸气属于过程性能源，其 它属于含能体能源
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1.1.2能源的含义及其分类(6)
常规能源和新能源
常规能源为技术上比较成熟，已被人类广泛应用， 在生产和生活中起重要作用的能源。
一次能源按照其是否能再生而循环使用
可再生能源 非（可）再生能源
一次能源按来源不同
来自地球内的能源 来自地球外的能源 地球与其它天体作用而产生的能源
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1.1.2能源的含义及其分类(3)
能源的相关概念详解
自然资源，能源，能源资源 一次能源，二次能源 自然能源，能源资源 常规能源，新能源 可再生能源，不可再生能源，化石能源 绿色能源，清洁能源（狭义，广义） 分布式能源、分布式发电
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1.1.2能源的含义及其分类(7)
可再生能源，不可再生能源，化石能源
可再生能源是不会随着它本身的转化或人类的利 用而日益减少的能源，具有自然的恢复能力。
新能源发电技术
一、常见的新能源发电技术常见的新能源发电技术主要分为：地热能、海洋能、氢能、核能、太阳能、风能、生物质能、天然气水合物等发电技术。
1.地热能〔Geothermal Energy〕由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。
地球内部的温度高达7000℃，而在80至100公英里的深度处，温度会降至650至1200℃。
透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1至5公里的地壳，热力得以被转送至较接近地面的地方。
高温的熔岩将附近的地下水加热，这些加热了的水最终会渗出地面。
运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法，就是直接取用这些热源，并抽取其能量。
地热能是可再生资源。
地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能，然后再将机械能转变为电能的能量转变过程或称为地热发电。
开发的地热资源主要是蒸汽型和热水型两类，因此，地热发电也分为两大类。
地热蒸汽发电有一次蒸汽法和二次蒸汽法两种。
一次蒸汽法直接利用地下的干饱和（或稍具过热度）蒸汽，或者利用从汽、水混合物中分离出来的蒸汽发电。
二次蒸汽法有两种含义，一种是不直接利用比较脏的天然蒸汽（一次蒸汽），而是让它通过换热器汽化洁净水，再利用洁净蒸汽（二次蒸汽）发电。
第二种含义是，将从第一次汽水分离出来的高温热水进行减压扩容生产二次蒸汽，压力仍高于当地大气压力，和一次蒸汽分别进入汽轮机发电。
地热水中的水，按常规发电方法是不能直接送入汽轮机去做功的，必须以蒸汽状态输入汽轮机做功。
对温度低于100℃的非饱和态地下热水发电，有两种方法：一是减压扩容法。
利用抽真空装置，使进入扩容器的地下热水减压汽化，产生低于当地大气压力的扩容蒸汽然后将汽和水分离、排水、输汽充入汽轮机做功，这种系统称“闪蒸系统”。
低压蒸汽的比容很大，因而使气轮机的单机容量受到很大的限制。
但运行过程中比较安全。
另一种是利用低沸点物质，如氯乙烷、正丁烷、异丁烷和氟里昂等作为发电的中间工质，地下热水通过换热器加热，使低沸点物质迅速气化，利用所产生气体进入发电机做功，做功后的工质从汽轮机排入凝汽器，并在其中经冷却系统降温，又重新凝结成液态工质后再循环使用。
新能源发电技术
新能源发电技术的综述班级：电气112班学号：1609110229 姓名：魏峰20世纪以来，随着社会经济的发展和生活水平的提高，使人们对能源的需求量不断增长。
同时由于化石能源资源的有限性，以及他们在燃烧过程中对全球气候和环境所产生的影响日益为人们所关注，因此从资源、环境、社会发展的需求来看，开发和利用新能源和可再生能源是必然的趋势。
进入21世纪，一场新的能源革命正在悄悄进行。
根据经济社会可持续发展的需要，人们迫切呼唤建立以清洁、可再生能源为主的能源结构逐渐取代以污染严重、资源有限的化石能源为主的能源结构。
新能源是指传统能源之外的各种能源形式。
新能源是在高新技术基础上开发利用的可再生能源，它的开发利用不会污染环境，是清洁的能源，然而新能源具有能量密度低且高度分散的共同特点，新能源发电技术是多学科交叉、综合性强的高新技术。
目前主要的新能源有风能、太阳能、核能、潮汐能、波浪能、地热能、垃圾发电、氢能、燃料电池、光伏发电、生物质能等。
一风力发电风力发电技术是把风能转变为电能的技术。
通过风力发电机实现，利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。
风力发电机一般有风轮、发电机（包括装置）、调向器（尾翼）、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。
风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能。
发电机在风轮轴的带动下旋转发电。
风轮是集风装置，它的作用是把流动空气具有的动能转变为风轮旋转的机械能。
一般风力发电机的风轮由2个或3个叶片构成。
在风力发电机中，已采用的发电机有3种，即直流发电机、同步交流发电机和异步交流发电机。
风力发电机中调向器的功能是使风力发电机的风轮随时都迎着风向，从而能最大限度地获取风能。
一般风力发电机几乎全部是利用尾翼来控制风轮的迎风方向的。
尾翼的材料通常采用镀锌薄钢板。
限速安全机构是用来保证风力发电机运行安全的。
限速安全机构的设置可以使风力发电机风轮的转速在一定的风速范围内保持基本不变。
新能源发电技术
回顾大学四年课程的学习，从《工程热力学》和《传热学》这两门专业基础课，为我们对于掌握能量转换和利用相关的原理和知识打下了坚定的基础，再到后来锅炉原理、热力发电厂、水轮机发电机组等课程的学习，充分将理论知识学习与人类生活实践结合起来，最后我们学习了《新能源发电技术》这一新型有特色，丰富有内涵、生动有底蕴的课程之后，不仅拓宽了作为能源动力专业学生知识的广度和纬度，而且更加的培养了我们的创新精神和思维能力。
通过对这门课程的学习，对于原本就对新能源发电技术充满兴趣的我，极大激发了自身的学习动力，下面就对学习过程中的知识归纳和自己的看法做详细的阐述。
让我最感兴趣的便是核能，还记得当时在课堂上先听两位同学的讲解，然后老师再为我们总结提要。
提到了核能自然就提到了压水堆，它是以普通水作冷却剂和慢化剂，是从军用堆基础上发展起来的较成熟的核动力堆堆型。
压水堆核电站主要由压水反应堆、反应堆冷却剂系统（简称一回路）、蒸汽和动力转换系统（又称二回路）、循环水系统、发电机和输配电系统及其辅助系统组成。
以压水堆为热源的核电站所用的燃料是铀。
用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能，再用处于高压力下的水把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转，电就源源不断地产生出来，并通过电网送到四面八方。
课后自己运用《工程热力学》相关知识将其作用原理用二回路的T-S图将以表达，更加深化了对作用原理的认识。
对于全球核能的发展情况。
目前，世界核电正处于复苏阶段，各国都先后制定了核电发展计划。
美国多家核电集团都在积极准备新建核电机组；日本将发展核能作为能源发展的重点；俄罗斯为了实现2030年核电供应比重达到全国总电力供应量25%的目标，未来将建设一批VVER-1200机组；中国已成为全球核电在建规模最大的国家。
截至2010年9月底，国务院已核准34台核电机组，装机容量3 692万kW，其中已开工在建机组达25台、2 773万kW，占全球在建容量的45%。
新能源发电技术概论
生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶 绿宏将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。
有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物 质均属于生物质能，通常包括木材及森林废弃物、农业废 弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物以及 动物粪便等。
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（2）太阳能
石油、煤 炭、天然 气等矿物 燃料
化学能 热能 化学能 热能 机械能 化学能 热能 机械能 电能
氢和酒精 等二次能 源
化学能 电能 热能 化学能 电能
转换机械或系统
炉子、燃烧器 各种热力发动机 热机、发电机，磁流体 发电，EGD发电（压电 效应）
热力发电，热电子发电 燃料电池
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能量转换过程及转换设备或系统
2、能源的分类：
（1）按能源的生成方式分：一次能源和二次能源 （2）按能源在当代社会中的地位分：常规能源和新能源。 （3）按能否再生分（对一次能源）：可再生和非再生能源。 （4）按其来源分（对一次能源） ： 来自地球以外天体的能源：太阳能、风能、水能、生物质能 来自地球内部的能源：地热能 地球一其它天体的作用产生的能源：潮汐能
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（5）地热能
地热资源：是指在当前技术经济和地质环境条件下，地壳内 能够科学、合理地开发出来的岩石中的热能量和地热流体中 的热能量及其伴生的有用组分。
地热资源，按赋存形式可分为水热型(又分为干蒸汽型、湿蒸 汽型和热水型)、地压型、干热岩型和岩浆型4大类；
按温度高低可分为高温型(>150℃)、中温型(90—149℃)和 低温型(<89℃)。地热能的利用方式主要有地热发电和地热直 接利用两大类。
在2019年颁布的《电力法》“总则”和明确提出，国家鼓励和 支持利用可再生能源和清洁能源来发电。
新能源发电技术概论
新能源发电技术、近年来，可再生能源在世界范围内得到迅速发展，一些可再生能源技术的市场应用和产业，如光伏发电、风电等年增长速度都在20%以上，可再生能源已成为实现能源多样化、应付气候变化和实现可持续发展的重要替代能源，尤其是近两年，随着国际石油价格大的波动以及《京都议定书》的生效，可再生能源发展得到世界许多国家的广泛关注，成为国际能源领域的热点。
随着我国发展循环经济概念和建设资源节约、环境友好型社会目标的提出，我国的可再生能源发展步伐加快，开发利用可再生能源已经成为我国能源战略的重要内容我国政府提出了到2020年，非化石能源占一次能源消费比重要达到15％左右，单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%的目标，新能源发展已成为我国能源战略调整、转变电力发展方式的重要内容。
加强新能源发电及接入技术的研究，对促进电网与新能源发电协调发展，推进建设坚强智能电网、加快转变电网发展方式，具有重要意义。
“十二五”期间，将在基础数据平台建设、模型与参数辨识、仿真工具开发、规划评估方法等基础性研究、“电网友好型”新能源发电技术、多种储能技术应用技术、新能源发电系统的检测认证体系、大规模新能源发电的高压交流、直流送出技术、分布式新能源利用与储能技术、新能源发电出力精细预测技术及智能调度支撑技术等20个研究方向开展科技攻关，初步解决新能源大规模接入电网的关键技术问题，提高电网承载和适应新能源的能力，促进我国新能源的开发和利用。
新能源是相对常规能源而言的,一般具有以下特征:尚未大规模作为能源开发利用,有的甚至还处于初期研发阶段;资源赋存条件和物化特征与常规能源有明显区别;开发利用技术复杂,成本较高;清洁环保,可实现二氧化碳等污染物零排放或低排放;资源量大、分布广泛,但大多具有能量密度低的缺点。
根据技术发展水平和开发利用程度,不同历史时期以及不同国家和地区对新能源的界定也会有所区别。
发达国家一般把煤、石油、天然气、核能以及大中型水电都作为常规能源,而把小水电归为新能源范围。