新能源与发电技术 第1章
新能源发电与控制技术ppt课件
天然气是我国第三大化石能源,但是储量同样贫 乏。2013年底,我国天然气储量为33000亿立方米, 占全球天然气总储量的1.8%,居全球第13位。而我 国天然气开发还处于早期阶段,这说明如果未来不断 探明新的天然气储量,则我国天然气的开采年限还会 不断延长。
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1.1.2 我国的能源资源消费现状
新能源发电与控制技术
第一章 导论 第二章 光伏发电及其最大功率点跟踪技术 第三章 光伏蓄电池与光伏控制器 第四章 风力发电技术 第五章 风力发电机组的控制技术 第六章 生物质能发电与控制 第七章 海洋能发电与控制 第八章 地热能发电与应用技术 第九章 储能技术
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第1章 新能源发电与控制技术导论
1.1 能源结构与能源储备 1.2 能源的分类与新能源特点 1.3 新能源发电技术 1.4 发展新能源的意义
新能源技术的关键是针对传统能源利用方式的先 进性和替代性,主要包含:①高效利用能源;②资源综合 利用;③可再生能源;④替代能源;⑤节能。
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1.3 新能源发电技术 1.3.1 新能源发电技术的应用
1. 风力发电 地球风能约为2.74×109MW,可利用风能为,是地
球2×107MW水能的10倍。只要利用上地球1%的风 能就能满足全球能源的需要。
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1.2.2 新能源特点
新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太 阳或地球内部深处所产生的热能。
新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统 能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解 决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石 能源)枯竭问题具有重要意义。同时,由于很多新能源 分布均匀,对于解决由能源引发的战争也有着重要意 义。
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新能源发电技术的研究与应用前景分析
新能源发电技术的研究与应用前景分析第一章引言随着人类社会的发展与进步，能源问题日益凸显，对传统能源的依赖程度日益加深。
面对全球变暖和环境污染等挑战，新能源发电技术得到了广泛关注和研究。
本章将介绍新能源发电技术的背景和意义。
第二章太阳能发电技术太阳能作为一种洁净、可再生的能源，其发电技术被广泛应用于世界各地。
本章将介绍太阳能发电技术的原理与分类，并分析太阳能发电技术在未来的应用前景。
第三章风能发电技术风能作为一种广泛存在的能源，其发电技术在全球范围内得到了广泛应用。
本章将介绍风能发电技术的原理与分类，并探讨风能发电技术的未来发展前景。
第四章水能发电技术水能作为一种常见而且广泛存在的能源，其发电技术具有较高的效率和较低的环境影响。
本章将介绍水能发电技术的原理与分类，并分析水能发电技术在未来的应用前景。
第五章生物质能发电技术生物质能作为一种可再生能源，在能源转型中发挥着重要的作用。
本章将介绍生物质能发电技术的原理与分类，并分析生物质能发电技术在未来的应用前景。
第六章新能源发电技术的集成应用多种新能源发电技术的集成应用是实现清洁能源发电的重要途径。
本章将介绍新能源发电技术的集成应用方式，并分析其在实践中的应用前景与挑战。
第七章新能源发电技术的经济性和可行性分析经济性和可行性是新能源发电技术得以大规模推广和应用的关键考虑因素。
本章将从经济性和可行性的角度，分析新能源发电技术的潜力和前景。
第八章新能源发电技术的环境效益与可持续发展新能源发电技术的推广和应用不仅能够减少对传统能源的依赖，还能有效缓解环境问题，实现可持续发展。
本章将从环境效益和可持续发展的角度，分析新能源发电技术的前景。
第九章新能源发电技术的政策与法规支持政策和法规的支持对于新能源发电技术的研究和应用起着重要的推动作用。
本章将介绍全球范围内新能源发电技术的政策和法规支持，并分析政策和法规对新能源发电技术的影响和前景。
第十章结论本章将对全文进行总结，并对新能源发电技术的研究与应用前景进行展望和预测。
新能源及发电技术
新能源及发电技术引言发电技术是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能（二次能源）的技术。
19世纪末，随着电力需求的增长，电机制造技术的发展，电能应用范围的扩大，生产对电的需要的迅速增长，法国人德普勒发现了远距离送电的方法，美国科学家爱迪生建立了美国第一个火力发电站，把输电线联接成网络。
电力的广泛应用，推动了电力工业和电器制造业等一系列新兴工业的迅速发展。
电力工业作为国民经济的基础产业和主要能源行业，是资金密集的装置型产业，同时也是资源密集型产业。
无论电源还是电网，在建设和生产运营中都需要占用和消费大量资源，包括土地、水资源、环境容量以及煤炭、石油、燃气等各类能源。
电力工业节能在我国资源节约工作中占有很重要地位。
目前我国主要有火力发电、水力发电技术。
据2003年统计，我国常规能源消费比例为：煤炭67%，石油23%，天然气3%，水电及其他7%。
能源消费结构的不合理致使我国面临着常规能源资源约束、过分依赖煤炭污染严重和能源利用率低等问题，随着技术的发展和能源可持续发展的提出，核能、风力、太阳能等新能源发电也越来越多被应用。
1 我国传统发电技术我国传统发电主要有火电和水电，其中火电在电力中占绝对主导地位。
1.1 火力发电火力发电是利用燃烧煤炭，石油，液化天然瓦斯等燃料所产生的热能，让水受热而成为蒸汽，在不断受热下，使水变成高压高温的蒸汽，然后运用此高温高压蒸汽的能量，推动汽轮机运转带动发电机发电。
火力发电按其作用分单纯供电的和既发电又供热的。
按原动机分汽轮机发电、燃气轮机发电、柴油机发电。
按所用燃料分，主要有燃煤发电、燃油发电、燃气发电。
为提高综合经济效益，火力发电应尽量靠近燃料基地进行。
在大城市和工业区则应实施热电联供。
我国煤炭丰富、电力偏紧的资源特征决定了在今后相当长一段时间内，火力发电仍将在电力工业中占据重要地位。
但是火力发电在促进国家经济发展的同时，也为能源和环境带来了不可忽视的影响。
当前，我国火力发电及供热用煤占全国煤炭总量的51%，产生的灰渣约占全国灰渣的70%，火电用水量占工业用水总量的40%，烟尘排放占工业排放的33%，二氧化硫排放占工业排放的56%[1]。
新能源发电技术与能源存储研究
新能源发电技术与能源存储研究第一章：引言能源问题一直以来都备受关注，传统能源资源的消耗和排放不仅对环境产生了巨大影响，也对人类的可持续发展构成了威胁。
为了解决能源短缺和环境污染问题，新能源的开发与利用变得至关重要。
新能源发电技术作为新能源利用的关键环节之一，正受到广泛研究和关注。
同时，能源存储技术也是新能源发电的必要条件之一，对于解决新能源发电的不稳定性问题具有重要作用。
本章将对新能源发电技术与能源存储研究进行综述与分析。
第二章：新能源发电技术2.1 太阳能发电技术太阳能是一种取之不尽、造成环境污染较小的新能源。
太阳能发电技术包括光热发电和光伏发电两种形式。
光热发电利用反射镜将太阳光聚焦于热能传输介质上，通过产生蒸汽驱动涡轮发电机发电。
光伏发电则是利用光电效应将太阳光转化为电能。
目前，太阳能电池技术正在迅速发展，高效、低成本的太阳能电池的研究进展为太阳能发电技术的广泛应用提供了可能。
2.2 风能发电技术风能作为一种洁净、可再生的能源，受到了广泛的关注。
风能发电技术主要是通过利用风力驱动风力涡轮发电机产生电能。
随着风电设备技术的不断创新与进步，风电装机容量逐年提高，风电发电已成为全球范围内最具潜力的新能源发电技术之一。
2.3 水力发电技术水力发电是一种早期被广泛应用的新能源发电技术。
它利用水流的动能驱动水轮机并产生电能。
水力发电可以分为常规水力发电和潮汐能发电两类。
常规水力发电利用水库的高度差和水流压力产生电能；潮汐能发电则是利用潮汐的周期性变化来产生电能。
水力发电技术在能源利用率方面具有明显优势，然而受限于水资源的地域性和环境考量，需要科学规划和开发。
第三章：能源存储技术3.1 锂离子电池锂离子电池是目前最常用的可充电电池之一，具有高能量密度和较长的循环寿命等优点。
锂离子电池广泛应用于电动汽车和可再生能源发电系统中，提供可靠的能源储存方案。
3.2 储氢技术储氢技术以氢气作为能源储存媒介，具有高能量密度、可再生等特点。
《新能源技术》课程教学大纲(精)
《新能源技术》课程教学大纲课程编号：08140075课程类别：专业选修课程授课对象：能源、热能与动力工程、环境工程、建筑环境与设备、化学、化工、材料、冶金等专业开课学期：第7学期学分：2学分主讲教师：王俊琪指定教材：王长贵、崔容强等主编，《新能源发电技术》，中国电力出版社，2003年教学目的：通过对该门课程的学习，使学生了解中国的能源现状和中国新能源的发展现状，掌握太阳能光伏发电的基本原理及系统的构成，了解太阳能热发电技术的不同形式的热发电系统，熟悉太阳能的有关热利用的基本原理，加深对中国风力资源和风力发电基本原理的认识，深化理解作为分布最广泛的生物质资源的利用现状，重点把握生物质发电的基本原理。
掌握地热发电和潮汐能发电的基本原理和应用现状，认真掌握燃料电池的基本原理及其各种形式的燃料电池的具体应用及机理。
第一章绪论课时：1周，共2课时教学内容第一节能源的含义、分类及历史演变一、能源的重要性能源在工业、农业、交通业、国防、日常生活和公用事业中的重要地位。
二、能源的含义及其分类新能源的概念；不同的分类方法。
三、人类利用能源的历史演变柴草时期、煤炭时期和石油时期的突击演变过程。
四、常规能源向新能源的过渡过渡的原因；三次石油危机；过渡的具体过程分析。
第二节中国能源现状、问题与对策一、中国能源现状中国现在的能源现状及其与过去的对比。
二、中国能源存在的问题中国在能源利用过程中存在的极大问题及解决的方法。
三、中国能源发展对策根据中国能源发展现状，中国采取的能源对策。
第三节中国新能源与可再生能源的现状与前景一、新能源与可再生能源的含义和分类新能源的概念；各类新能源的具体概念及应用发展现状。
二、发展新能源与可再生能源的重大战略意义发展新能源的重要意义。
三、中国新能源与可再生能源的发展现状中国发展新能源的对策；新能源的发展现状。
四、中国新能源与可再生能源的发展前景发展新能源的重要意义和发展的前景。
思考题：1、新能源的具体分类方法有哪几种？具体怎么划分的？2、我国能源存在哪些问题？应如何具体解决？第二章太阳能光伏发电技术课时：4周，共8课时教学内容第一节概述一、太阳能利用方式常见的太阳能利用方式。
《新能源发电》课程设计
《新能源发电》课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解新能源发电的基本概念，掌握太阳能、风能、水能等主要新能源发电方式的工作原理。
2. 学生能够描述新能源发电的优势和在我国的发展现状，了解新能源发电对环境保护的意义。
3. 学生能够解释新能源发电中的能量转换过程，掌握相关物理知识。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析新能源发电设备的设计和运行原理。
2. 学生能够通过实际操作，掌握新能源发电系统的简单搭建和调试方法。
3. 学生能够运用数学和科学方法，计算新能源发电系统的发电量和经济效益。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到新能源在我国能源结构中的重要地位，培养对新能源技术的兴趣和热情。
2. 学生能够关注新能源发电技术的发展，树立环保意识和可持续发展观念。
3. 学生能够通过团队合作，培养沟通、协作和解决问题的能力。
课程性质：本课程为科技类选修课程，旨在让学生了解新能源发电技术，培养科学素养和创新能力。
学生特点：八年级学生对新能源有一定的认知基础，对新鲜事物充满好奇，具备一定的动手操作能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的知识水平和实践技能，培养其情感态度价值观。
通过具体的学习成果分解，使学生在课程结束后能够达到上述目标。
二、教学内容1. 新能源概述- 了解新能源的定义、分类及特点。
- 理解新能源在我国能源战略中的地位和作用。
2. 太阳能发电技术- 学习太阳能电池的工作原理和转换效率。
- 掌握太阳能光伏系统的组成和安装方法。
3. 风能发电技术- 了解风力发电机的工作原理和结构。
- 学习风能资源的评估和风力发电场的建设。
4. 水能发电技术- 掌握水力发电的基本原理和主要设备。
- 学习水电站的建设和运行管理。
5. 新能源发电系统的能量转换与储存- 学习新能源发电系统中的能量转换过程。
- 掌握储能技术的原理和应用。
6. 新能源发电的环境效益与经济效益- 分析新能源发电对环境保护的贡献。
新能源工作知识点总结
新能源工作知识点总结第一章新能源概述1.1 新能源的定义新能源是指相对于传统能源而言的，能替代传统能源的一种清洁、可再生的能源。
新能源主要包括风能、太阳能、地热能、生物能、水能等。
1.2 新能源的重要性新能源是对传统能源的有效替代，可以降低对化石燃料的依赖，减少大气污染、缓解全球气候变化，促进经济可持续发展。
因此，发展新能源具有重要的战略意义。
1.3 新能源发展现状目前，全球新能源发展呈现出蓬勃发展的趋势，各国都在大力推动新能源技术的创新和应用。
中国作为世界上最大的新能源市场，新能源发展势头强劲，成为全球新能源市场的关键推动力。
第二章太阳能2.1 太阳能的利用形式太阳能的利用形式有光伏发电、太阳热发电、太阳能光热利用等。
其中，光伏发电是目前应用最广泛的一种太阳能利用形式。
2.2 光伏发电的原理和技术光伏发电是利用太阳能光伏电池将光能转化为电能的过程。
常见的光伏电池有单晶硅、多晶硅、非晶硅等。
在光伏发电技术方面，还包括光伏组件的制造、安装和调试等技术。
2.3 太阳能发电系统的设计与应用太阳能发电系统的设计主要包括组件选型、阵列布局、系统配置等内容。
同时，太阳能发电系统的应用也涉及到不同场景下的设计和应用。
第三章风能3.1 风能的利用原理风能是指地球大气中由地球自转和不均匀的太阳辐射而形成的气流所具有的动能。
风能的利用主要通过风力发电来实现。
3.2 风力发电技术风力发电技术主要包括风力发电机的制造、安装、维护等。
在风力发电机的制造方面，也涉及到机械设计、电气设计等领域的技术。
3.3 风力发电场布局与规划风力发电场的布局与规划是风能利用的重要环节，它主要包括选址、场地规划、风力资源评估等内容。
第四章水能4.1 水能的利用形式水能主要包括水轮发电、潮汛能利用、波浪能利用等形式。
水轮发电是最常见的一种水能利用形式。
4.2 水轮发电原理与技术水轮发电是利用水流能量驱动水轮发电机发电的过程。
水轮发电技术主要包括水轮机的设计、水电站的建设等内容。
新能源发电技术与电网接入研究
新能源发电技术与电网接入研究第一章：引言随着世界能源需求的增长和环境问题的日益严重，新能源发电技术成为可持续发展的关键。
新能源发电技术包括太阳能、风能、水能、地热能等形式，是解决传统能源限制和环境污染的重要手段。
然而，新能源发电技术的大规模应用也面临着电网接入等一系列技术难题，本文将重点研究新能源发电技术与电网接入问题。
第二章：新能源发电技术2.1 太阳能发电技术太阳能发电是利用太阳光转化为电能的技术，主要包括光伏发电和太阳热发电。
光伏发电利用光伏电池将光能转化为直流电能，通过逆变器将直流电转换为交流电以接入电网。
太阳热发电则利用聚光镜或反射镜将太阳光聚焦在工作介质上，产生高温蒸汽驱动涡轮机发电。
太阳能发电技术具有广泛的应用前景和环保优势，但需要克服电网接入中的逆变器技术、并网稳定性和电站规模等挑战。
2.2 风能发电技术风能发电是利用风能转化为电能的技术，通过风力涡轮发电机将风力转化为机械能再进一步转化为电能。
风能发电技术具有可再生能源、资源广泛、无污染等优势，但与电网接入相关的技术问题包括风力发电机组的发电控制、并网稳定性、电网与电站的连接等。
2.3 水能发电技术水能发电是利用水力资源转化为电能的技术，包括水轮发电和潮汐能发电。
水轮发电主要利用水流的动能驱动涡轮旋转，再利用发电机转化为电能。
潮汐能发电则利用潮汐差产生的液压能转化为电能。
水能发电技术在电网接入中面临的问题主要包括水轮发电站的配置、潮汐能发电站的运行可靠性以及水能发电技术与电网的互动等。
2.4 地热能发电技术地热能发电是利用地壳中存储的热能转化为电能的技术，包括干蒸汽地热发电和二段循环地热发电。
干蒸汽地热发电利用地下高温热水产生蒸汽驱动涡轮机发电，而二段循环地热发电则通过循环双工质转化地下热能。
地热能发电技术面临的技术难题主要包括地热资源勘探和利用、发电过程中的热力循环控制和电网接入问题。
第三章：电网接入技术3.1 电力调度和运行控制新能源发电技术的规模化应用对电网的调度和运行控制提出了新的挑战。
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1.1 能源的定义与分类
什么是能源？能源就是向自然界提供能量的物质，包括 矿物质能源、核物理能源、大气环流能源、地理性能源等。 能源是人类活动的物质基础。从某种意义上讲，人类社会的 发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今 世界，能源的发展，能源和环境，是全世界、全人类共同关 心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题。
(3)从是否进入商品流通环节角度可以划分为商品能源 和非商品能源。前者是指作为商品流通环节并大量消耗的能 源，目前主要指煤炭、石油、天然气、电力等常规能源；后 者指不经过商品流通环节而自产自用的传统常规能源，如农 村的薪柴、秸秆等。
(4)从对自然环境产生污染程度的角度可以划分为清洁 能源和非清洁能源。对自然环境污染大的能源称为非清洁能 源，包括煤炭、石油等；对自然环境无污染或污染小的能源 称为清洁能源，包括天然气、水能、太阳能、风能和核能等。 当然，这里提到的无污染以能源相对干净使用为前提。
能源是整个人类世界发展和经济增长的最基本驱动力， 是人类社会赖以生存的最重要的物质基础之一。
《能源百科全书》中能源的定义为：“能源是可以直接 或经转换提供人类所需的光热、动力等任意形式能量的载能 体资源”。《能源词典(第二版)》对能源的解释是：“能源 是可以直接或通过转换提供人类所需的有用能的资源”，世 界上一切形式能源的初始来源是核聚变、核裂变、放射性源 以及太阳系行星的运行。
上述各种能源的定义有一个共同点：能源是一种呈多种 形式的，且可以相互转换能量的源泉。《能源词典(第二 版)》把世界上的能源分为11种不同类型:化石能源(煤炭、石 油、天然气)、水能、核能、电能、太阳能、生物质能、风 能、海洋能、地热能、氢能、受控核聚变，这是能源的基本 形式。
此外，人们还可以根据不同的形式，从不同的角度，把 能源划分为各种不同的类型。
第1章 新能源和可再生能源概述
1.1 能源的定义与分类 1.2 新能源和可再生能源的含义、特点与种类 1.3 新能源与可再生能源的发展概况 1.4 中国资源的费量
【内容摘要】
本章分析了新能源和可再生能源的概念，明确了新能源 和可再生能源的定义，并介绍了新能源与可再生能
【理论教学要求】 了解新能源及其发展。
在后面论述中，本书也基本尊重上述联合国会议的“权 威”定义，不再深究这些基本概念的字面含义。内罗毕会议 界定的新能源和可再生能源的主要特点如下：
(1)能量密度较低，并且高度分散。 (2)资源丰富，可以再生。 (3)清洁干净，使用中几乎没有损害生态环境的污染物排 放。 (4)太阳能、风能、潮汐能等资源具有间歇性和随机性。 (5)开发利用的技术难度大。 基于上述概念和特点，太阳能、风能应该属于新能源和 可再生能源的范围。
新能源和可再生能源是1978年12月20日联合国第33届大 会第148号决议使用的一个专业化名称，即指常规能源以外 的所有能源。1981年8月，联合国于肯尼亚首都内罗毕召开 的新能源和可再生能源会议上正式界定了其基本含义，即以 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 开发利用，用取之不尽、用之不竭的可再生能源来不断取代 资源有限、对环境有污染的化石能源。新能源和可再生能源 不同于常规化石能源，特别强调可以持续发展，对环境无损 害，有利于生态的良性循环。
1.2 新能源和可再生能源的含义、特点与种类
1.2.1 新能源和可再生能源的含义和特点 一直以来，新能源的概念都模糊不清，众说纷纭，形成
了“百家争鸣”的局面。新能源既与可再生能源、清洁能源 有共同的领域，也有互相区别的地方。新能源和可再生能源 的基本内涵是不同的，更不能相提并论，因为新能源主要指 在新技术的基础上加以开发利用的可再生能源，是未来世界 持久能源系统的基础，如未来的核聚变；而可再生能源是指 在一定时空背景下可连续再生、永续使用的一次性能源，特 别强调能源的可再生性。
能源给人类带来了光和热。从广义上讲，地球上的所有 能源都来源于太阳。
太阳光照耀地球，地面上的水蒸发而上升到大气中，然 后变成雨，就形成了河流中的水能。太阳光照耀地球，地面 上的空气受热不同，温差形成气流，就形成了风能。化石能 源(煤炭、石油、天然气)是远古时代的生物变成的，而没有 太阳，就没有生物，因此，化石能源也来源于太阳。海洋能 中,一方面是风能形成的波浪能，风能也来源于太阳，另一 方面，潮汐能是太阳、地球、月亮共同作用的结果，也与太 阳有关。在宇宙大爆炸时，太阳系形成过程中，地球同时形 成，而地热能、核能是在地球形成过程中形成的，因此地热 能、核能也与太阳有关。因此，不论地球上的哪种能源，都 与太阳有关。
(5)从目前开发与利用状况角度可划分为常规能源和新 能源两类。到目前为止，已被人们广泛应用，而且使用技术 又比较成熟的能源，称为常规能源，如煤炭、石油、天然气、 水能及传统生物能等。太阳能、地热能、风能等虽早已被利 用，但大规模开发利用的技术还不成熟，广泛应用还有一定 的局限性，直到现在才进一步受到人们的普遍重视，其他还 有核能、沼气能、氢能、激光和海洋能等，也只是近些年来 才被人们所认识和应用，而且在利用技术和方式上都有待改 进和完善，这些都可以被称为新能源。
(1)从是否可再生角度可划分为可再生能源和不可再生 能源。前者是指在自然界中不断再生并可以持续利用的资 源，主要包括太阳能、风能、水能、地热能、生物质能等； 后者是指经过亿万年形成的、短期内无法再生的能源，包括 原煤、原油、天然气、油页岩、油砂矿、核能、煤层气等。
(2)从其物理形态是否改变角度可以划分为一次能源和 二次能源。前者是指从自然界取得的未经任何改变或转换的 自然能源，如原油、原煤、天然气、生物质能、水能、核燃 料、太阳能、地热能、潮汐能等；后者是指一次能源经过加 工或转换得到的能源，如煤气、焦炭、汽油、煤油、电力、 热水、氢能等不同形式的能源。