新能源發(fā)電技術(shù)

新能源發(fā)電技術(shù)碩研10-6班孫式想1一新能源簡(jiǎn)介新能源在中國(guó)是指除常規(guī)化石能源和大中型水力發(fā)電、核裂變發(fā)電之外的生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、小水電、地?zé)崮芤约昂Ｑ竽艿纫淮文茉?。這些能源資源豐富、可以再生、清潔干凈，是最有前景的替代能源，將成為未來(lái)世界能源的基石。

2(1)生物質(zhì)能。生物質(zhì)能是蘊(yùn)藏在生物質(zhì)中的能量，是綠色植物通過(guò)葉綠素將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。3(2)太陽(yáng)能。太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換和利用方式有光一熱轉(zhuǎn)換、光一電轉(zhuǎn)換和光一化學(xué)轉(zhuǎn)換等。太陽(yáng)能發(fā)電站發(fā)電系統(tǒng)4(3)風(fēng)能。風(fēng)能是指太陽(yáng)輻射造成地球各部分受熱不均勻，引起各地溫差和氣壓不同，導(dǎo)致空氣運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的能量。利用風(fēng)力機(jī)可將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能、機(jī)械能和熱能等。近海風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)無(wú)刷雙饋電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5(4)小水電。所謂小水電，通常是指小水電站及與其相配套的小電網(wǎng)的統(tǒng)稱(chēng)。所謂小水電是指容量為1.0～0.5MW的小水電站；容量小于0.5MW的水電站又稱(chēng)為農(nóng)村小水電6(5)地?zé)崮?。地?zé)豳Y源是指在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)和地質(zhì)環(huán)境條件下，地殼內(nèi)能夠科學(xué)、合理地開(kāi)發(fā)出來(lái)的巖石中的熱能量和地?zé)崃黧w中的熱能量及其伴生的有用組分。7(6)海洋能。海洋能是指蘊(yùn)藏在海洋中的可再生能源，它包括潮汐能、波浪能、海流能、潮流能、海水溫差能和海水鹽差能等不同的能源形態(tài)。

海流能發(fā)電示意圖8我國(guó)新能源技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀：（1）產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷加大，發(fā)展速度加快。我國(guó)太陽(yáng)能熱水器利用居世界首位，光伏產(chǎn)業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅速，其中風(fēng)力發(fā)電是發(fā)展最快的發(fā)電技術(shù)。（2）產(chǎn)業(yè)鏈尚不完善。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈上下不對(duì)接是制約風(fēng)電產(chǎn)業(yè)化的主要因素，目前太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)鏈的源頭，多晶體硅原材料制造，我國(guó)基本依賴(lài)進(jìn)口。（3）平均技術(shù)水平偏低，利用成本較高，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力弱。9發(fā)展前景：（1）國(guó)家政策將為新能源發(fā)展創(chuàng)造有利環(huán)境。（2）自主技術(shù)研發(fā)將為新能源發(fā)展奠定技術(shù)基礎(chǔ)。我國(guó)風(fēng)電制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展迅速，風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)和零部件生產(chǎn)能力迅速提高。（3）產(chǎn)業(yè)龍頭帶動(dòng)與民營(yíng)企業(yè)異軍突起將為新能源發(fā)展注入動(dòng)力。10地?zé)岚l(fā)發(fā)電技技術(shù)11第一節(jié)節(jié)中中國(guó)地地?zé)岚l(fā)發(fā)電一、中中國(guó)地地?zé)崂酶鸥艣r中國(guó)地地?zé)崮苣艿拈_(kāi)開(kāi)發(fā)利利用，，在20世世紀(jì)50年年代以以前，，主要要是應(yīng)應(yīng)用于于醫(yī)療療和洗洗?。?；自20世紀(jì)紀(jì)60年代代起，，開(kāi)始始應(yīng)用用于上上農(nóng)業(yè)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)；20世世紀(jì)70年年代以以來(lái)，，地?zé)釤崮茏髯鳛樾滦履茉丛吹囊灰环N，，已擴(kuò)擴(kuò)大到到用于于發(fā)電電、工工業(yè)加加工、、民用用采暖暖、農(nóng)農(nóng)業(yè)溫溫室、、農(nóng)田田灌溉溉、水水產(chǎn)養(yǎng)養(yǎng)殖、、醫(yī)療療衛(wèi)生生以及及旅游游業(yè)等等諸多多方面面，應(yīng)應(yīng)用范范圍越越來(lái)越越廣，，取得得了明明顯的的節(jié)能能效益益、經(jīng)經(jīng)濟(jì)效效益和和環(huán)保保效益益。12二、中中國(guó)地地?zé)岚l(fā)發(fā)電現(xiàn)現(xiàn)狀中國(guó)地地?zé)岚l(fā)發(fā)電的的研究究試驗(yàn)驗(yàn)開(kāi)始始于20世世紀(jì)70年年代初初。40余余年來(lái)來(lái)的發(fā)發(fā)展經(jīng)經(jīng)歷了了兩大大階段段：（1））1970—1985年年期間間，為為以發(fā)發(fā)展中中低溫溫地?zé)釤嵩囼?yàn)驗(yàn)電站站為主主的階階段；；（2））1985年以以后，，進(jìn)入入發(fā)展展商業(yè)業(yè)應(yīng)用用高溫溫地?zé)釤犭娬菊镜碾A階段。。13三中中、、低溫溫地?zé)釤嵩囼?yàn)驗(yàn)電站站簡(jiǎn)介介1970年年，廣廣東省省豐順順縣鄧鄧屋建建立起起中國(guó)國(guó)第一一座閃閃蒸系系統(tǒng)地地?zé)嵩囋囼?yàn)電電站，，利用用91℃℃的地地?zé)崴l(fā)電電，機(jī)機(jī)組功功率為為86kw。隨后，，江西西省宜宜春市市溫湯湯和河河北省省懷來(lái)來(lái)縣，，也相相繼建建設(shè)起起雙循循環(huán)系系統(tǒng)地地?zé)嵩囋囼?yàn)電電站。。20世世紀(jì)70年年代中中后期期，湖湖南省省灰湯湯、遼遼寧省省熊岳岳以及及山東東省招招遠(yuǎn)又又先后后建成成閃蒸蒸及雙雙循環(huán)環(huán)系統(tǒng)統(tǒng)地?zé)釤嵩囼?yàn)驗(yàn)電站站。所有這這些電電站發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)組的的功率率都不不大，，從50——300kw不不等；；地?zé)釤崴疁販囟染^低低，從從61—92℃℃不等等。簡(jiǎn)況表表14四、中中國(guó)高高溫地地?zé)犭婋娬救涨爸兄袊?guó)高高溫地地?zé)犭婋娬局髦饕性谠谖鞑夭氐貐^(qū)區(qū)，總總裝機(jī)機(jī)容量量為27.18Mw，其其中羊羊八井井地?zé)釤犭娬菊狙b機(jī)機(jī)容量量為25．．18Mw，朗朗久地地?zé)犭婋娬狙b裝機(jī)容容量為為1Mw，，那曲曲地?zé)釤犭娬菊狙b機(jī)機(jī)容量量為1MW。據(jù)不完完全統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，，西藏藏地?zé)釤犸@示示區(qū)達(dá)達(dá)７０００多多處，，其中中可供供開(kāi)發(fā)發(fā)的地地?zé)犸@顯示區(qū)區(qū)３４４２處處，絕絕大部部分地地表泉泉水溫溫度超超過(guò)８８０攝攝氏度度，地地?zé)豳Y資源發(fā)發(fā)電潛潛力超超過(guò)１１０００萬(wàn)千千瓦。。西藏地地?zé)岚l(fā)發(fā)電總總量占占拉薩薩電網(wǎng)網(wǎng)的３３０％％左右右，且且地?zé)釤岚l(fā)電電成本本遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于于水電電。15第二節(jié)節(jié)地地?zé)岚l(fā)發(fā)電原原理和和技術(shù)術(shù)地?zé)岚l(fā)發(fā)電原原理及及分類(lèi)類(lèi)原理:地?zé)岚l(fā)發(fā)電是是利用用地廠廠熱水水和蒸蒸汽為為動(dòng)力力源的的一種種新型型發(fā)電電技術(shù)術(shù)，它它涉及及地質(zhì)質(zhì)學(xué)、、地球球物理理、地地球化化學(xué)、、鉆探探技術(shù)術(shù)、材材料科科學(xué)和和發(fā)電電工程程等多多種現(xiàn)現(xiàn)代科科學(xué)技技術(shù)。。示意圖圖分類(lèi):按照載載熱體體類(lèi)型型、溫溫度、、壓力力和其其他特特性的的不同同，可可把地地?zé)岚l(fā)發(fā)電的的方式式劃分分為地?zé)嵴粽羝l(fā)發(fā)電和地下熱熱水發(fā)發(fā)電兩大類(lèi)類(lèi).161、地地?zé)嵴粽羝l(fā)發(fā)電兩種方方式：：背壓式式汽輪輪機(jī)發(fā)發(fā)電系系統(tǒng)、、凝汽汽式汽汽輪機(jī)機(jī)發(fā)電電系統(tǒng)統(tǒng)(1)背壓壓式汽汽輪機(jī)機(jī)發(fā)電電系統(tǒng)統(tǒng)。最最簡(jiǎn)單單的地地?zé)岣筛烧羝l(fā)電電，是是采用用背壓壓式汽汽輪機(jī)機(jī)地?zé)釤嵴羝l(fā)電電系統(tǒng)統(tǒng)(如圖圖)工作原原理：：首先把把干蒸蒸汽從從蒸汽汽井中中引出出，先先加以以?xún)艋?，?jīng)經(jīng)過(guò)分分離器器分離離出所所含的的固體體雜質(zhì)質(zhì)，然然后就就可把把蒸汽汽通入入汽輪輪機(jī)做做功，，驅(qū)動(dòng)動(dòng)發(fā)電電機(jī)發(fā)發(fā)電。。做功功后的的蒸汽汽，可可直接接排入入大氣氣；也也可用用于工工業(yè)生生產(chǎn)中中的加加熱過(guò)過(guò)程。。應(yīng)用：：這種系系統(tǒng)大大多用用于地地?zé)嵴粽羝兄胁荒Y(jié)氣氣體含含量很很高的的場(chǎng)合合，或或者綜綜合利利用于于工農(nóng)農(nóng)業(yè)生生產(chǎn)和和人民民生活活的場(chǎng)場(chǎng)合.171、地地?zé)嵴粽羝l(fā)發(fā)電(2)凝汽汽式汽汽輪機(jī)機(jī)發(fā)電電系統(tǒng)統(tǒng)為提高高地?zé)釤犭娬菊镜臋C(jī)機(jī)組出出力和和發(fā)電電效率率，通通常采采用凝凝汽式式汽輪輪機(jī)地地?zé)嵴粽羝l(fā)發(fā)電系系統(tǒng)(如圖圖)。在該系系統(tǒng)中中，由由于蒸蒸汽在在汽輪輪機(jī)中中能膨膨脹到到很低低的壓壓力，，因而而能做做出更更多的的功。。做功功后的的蒸汽汽排入入混合合式凝凝汽器器，并并在其其中被被循環(huán)環(huán)水泵泵打入入冷卻卻水所所冷卻卻而凝凝結(jié)成成水，，然后后排走走。在凝汽汽器中中，為為保持持很低低的冷冷凝壓壓力，，即真真空狀狀態(tài)，，設(shè)有有兩臺(tái)臺(tái)帶有有冷卻卻器的的射汽汽抽氣氣器來(lái)來(lái)抽氣氣，把把由地地?zé)嵴粽羝麕?lái)的的各種種不凝凝結(jié)氣氣體和和外界界漏入入系統(tǒng)統(tǒng)中的的空氣氣從凝凝汽器器中抽抽走。。182．地下下熱水發(fā)發(fā)電兩種方式式：閃蒸蒸地?zé)岚l(fā)發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)；雙循循環(huán)地?zé)釤岚l(fā)電系系統(tǒng)（1）閃閃蒸地?zé)釤岚l(fā)電系系統(tǒng)：直接利用用地下熱熱水所產(chǎn)產(chǎn)生的蒸蒸汽進(jìn)入入汽輪機(jī)機(jī)工作。。也叫做減減壓擴(kuò)容容法地?zé)釤岚l(fā)電系系統(tǒng)。類(lèi)型：可以分為為：1）單級(jí)級(jí)閃蒸地地?zé)岚l(fā)電電系統(tǒng)(又包括括濕蒸汽型型和熱水型兩兩種);2）兩級(jí)級(jí)閃蒸地地?zé)岚l(fā)電電系統(tǒng)；；3）全流流法地?zé)釤岚l(fā)電系系統(tǒng)；192．地下下熱水發(fā)發(fā)電（2）雙雙循環(huán)地地?zé)岚l(fā)電電系統(tǒng)：：利用地下下熱水來(lái)來(lái)加熱某某種低沸沸點(diǎn)工質(zhì)質(zhì)，使其其產(chǎn)生蒸蒸汽進(jìn)入入汽輪機(jī)機(jī)工作。。雙循環(huán)地地?zé)岚l(fā)電電也叫做做低沸點(diǎn)點(diǎn)工質(zhì)地地?zé)岚l(fā)電電或中間間介質(zhì)法法地?zé)岚l(fā)發(fā)電，又又叫做熱熱交換法法地?zé)岚l(fā)發(fā)電。在這種發(fā)發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)中，低低沸點(diǎn)介介質(zhì)常采采用兩種種流體；；一種是采用地?zé)釤崃黧w作作熱源；；另一種是是采用低沸沸點(diǎn)工質(zhì)質(zhì)流體作作為一種種工作介介質(zhì)來(lái)完完成將地地下熱水水的熱能能轉(zhuǎn)變?yōu)闉闄C(jī)械能能。所謂謂雙循環(huán)環(huán)地?zé)岚l(fā)發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)即是由由此而得得名。常用的低低沸點(diǎn)工工質(zhì)有氯氯乙烷、、正丁烷烷、異丁丁烷、氟氟利昂——11、、氟利昂昂—12等。20雙循環(huán)地地?zé)岚l(fā)電電系統(tǒng)的的優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：利用低溫溫位熱能能的熱效效率較高高：設(shè)備備緊湊，，汽輪機(jī)機(jī)的尺寸寸?。灰滓子谶m應(yīng)應(yīng)化學(xué)成成分比較較復(fù)雜的的地下熱熱水。缺點(diǎn)：不像擴(kuò)容容法那樣樣可以方方便地使使用混合合式蒸發(fā)發(fā)器和冷冷凝器；；大部分分低沸點(diǎn)點(diǎn)工質(zhì)傳傳熱性都都比水差差，采用用此方式式需有相相當(dāng)大的的金屬換換熱面積積；低沸沸點(diǎn)工質(zhì)質(zhì)價(jià)格較較高，來(lái)來(lái)源欠廣廣，有些些低沸點(diǎn)點(diǎn)工質(zhì)還還有易燃燃、易爆爆、有毒毒、不穩(wěn)穩(wěn)定、對(duì)對(duì)金屬有有腐蝕等等特性。。21經(jīng)濟(jì)性是是考察地地?zé)岚l(fā)電電站設(shè)計(jì)計(jì)和建設(shè)設(shè)的最重重要的綜綜合性指指標(biāo)。衡衡量地?zé)釤岚l(fā)電站站經(jīng)濟(jì)性性的指標(biāo)標(biāo)，主要要有兩個(gè)個(gè)：1）一個(gè)個(gè)是發(fā)電量(kWh／t熱熱水)，，它表示示地?zé)岚l(fā)發(fā)電站發(fā)發(fā)電效率率的高低低；2）一個(gè)個(gè)是地?zé)釤岚l(fā)電站站的投資費(fèi)用用(元/kw)，，它表示示電站建建設(shè)費(fèi)用用的大小小。22第三節(jié)、、中國(guó)地地?zé)岚l(fā)電電未來(lái)我國(guó)發(fā)展展地?zé)犭婋娬揪哂杏械臈l件件：在技術(shù)上上，已建建立起了了一套比比較完招招的地?zé)釤峥碧郊技夹g(shù)方法法和評(píng)價(jià)價(jià)方法；；地?zé)衢_(kāi)開(kāi)發(fā)利用用工程的的勘探、、設(shè)計(jì)利利施工，，已有資資質(zhì)實(shí)體體；地?zé)衢_(kāi)發(fā)發(fā)利用設(shè)設(shè)備基本本配套，，可以國(guó)國(guó)產(chǎn)化生生產(chǎn)，并并有專(zhuān)業(yè)業(yè)生產(chǎn)制制造工廠廠；地?zé)釤岜O(jiān)測(cè)儀儀器基本本完備，，并可進(jìn)進(jìn)行國(guó)產(chǎn)產(chǎn)化生產(chǎn)產(chǎn)。在產(chǎn)業(yè)建建設(shè)上，，已奠定定一定的的基礎(chǔ)和和能力，，可以獨(dú)獨(dú)立建設(shè)設(shè)30vW規(guī)模模商業(yè)化化運(yùn)行的的地?zé)犭婋娬?，單單機(jī)容量量可以達(dá)達(dá)到10MW；；已具備備施工500