新能源發(fā)電技術(shù)論文

新能源發(fā)電技術(shù)引言：發(fā)電技術(shù)是將自然界蘊(yùn)藏的各種一次能源轉(zhuǎn)換為電能（二次能源）的技術(shù)。19世紀(jì)末，隨著電力需求的增長，電機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展，電能應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，生產(chǎn)對(duì)電的需要的迅速增長，法國人德普勒發(fā)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離送電的方法，美國科學(xué)家愛迪生建立了美國第一個(gè)火力發(fā)電站，把輸電線聯(lián)接成網(wǎng)絡(luò)。電力的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了電力工業(yè)和電器制造業(yè)等一系列新興工業(yè)的迅速發(fā)展。電力工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和主要能源行業(yè)，是資金密集的裝置型產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也是資源密集型產(chǎn)業(yè)。無論電源還是電網(wǎng)，在建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)營中都需要占用和消費(fèi)大量資源，包括土地、水資源、環(huán)境容量以及煤炭、石油、燃?xì)獾雀黝惸茉?。電力工業(yè)節(jié)能在我國資源節(jié)約工作中占有很重要地位。新能源發(fā)電技術(shù)概述新能源是相對(duì)常規(guī)能源而言的,一般具有以下特征:尚未大規(guī)模作為能源開發(fā)利用,有的甚至還處于初期研發(fā)階段;資源賦存條件和物化特征與常規(guī)能源有明顯區(qū)別;開發(fā)利用技術(shù)復(fù)雜,成本較高;清潔環(huán)保,可實(shí)現(xiàn)二氧化碳等污染物零排放或低排放;資源量大、分布廣泛,但大多具有能量密度低的缺點(diǎn)。根據(jù)技術(shù)發(fā)展水平和開發(fā)利用程度,不同歷史時(shí)期以及不同國家和地區(qū)對(duì)新能源的界定也會(huì)有所區(qū)別。發(fā)達(dá)國家一般把煤、石油、天然氣、核能以及大中型水電都作為常規(guī)能源,而把小水電歸為新能源范圍。

我國是發(fā)展中國家,經(jīng)濟(jì)、科技水平跟發(fā)達(dá)國家差距較大,能源開發(fā)利用水平和消費(fèi)結(jié)構(gòu)跟發(fā)達(dá)國家有著明顯不同,對(duì)新能源的界定跟發(fā)達(dá)國家也存在著較大差異。小水電在我國的開發(fā)利用歷史悠久,裝機(jī)容量占全球小水電裝機(jī)總?cè)萘康囊话胍陨?歸為新能源顯然是不合適的。核能在我國的發(fā)展歷史不長,在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中所占比重很低,僅相當(dāng)于全球平均水平的八分之一,比發(fā)達(dá)國家的水平更是低得多,核能在我國應(yīng)該屬于新能源的范圍。本文主要介紹以下幾種新型能源太陽能；風(fēng)能；生物質(zhì)能；核能。太陽能發(fā)電技術(shù)太陽由于能具有儲(chǔ)量的無限性、存在的普遍性、利用的清潔性和逐漸顯現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢(shì)，使其成為人類最為理想的替代能源。因此，研究和開發(fā)太陽能發(fā)電已成為世界各國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略決策。太陽能發(fā)電分熱發(fā)電和光伏發(fā)電兩種基本形式，近年又形成若干個(gè)分支，以異乎尋常的速度得到快速發(fā)展。一、太陽能槽式熱發(fā)電太陽能槽式熱發(fā)電系統(tǒng)采用多個(gè)拋物線槽型鏡面集熱器，將太陽能光聚集到位于焦線的中心管上，使管內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)加熱至350-390度，然后循環(huán)的被加熱介質(zhì)經(jīng)熱交換產(chǎn)生過熱蒸汽，過熱蒸汽推動(dòng)常規(guī)的汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)包括五個(gè)子系統(tǒng)。一、聚光集熱子系統(tǒng)；二、換熱子系統(tǒng)；三、發(fā)電子系統(tǒng)；四、蓄熱子系統(tǒng)；五、輔助能源子系統(tǒng)。二、太陽能光伏發(fā)電將太陽光輻射能通過光伏效應(yīng)直接轉(zhuǎn)換為電能，稱為太陽能光伏發(fā)電技術(shù)。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池組件(陣列)、控制器、蓄電池、逆變器和用戶負(fù)載等組成。其中,太陽能電池組件和蓄電池為電源系統(tǒng),控制器和逆變器為控制保護(hù)系統(tǒng),用戶負(fù)載為系統(tǒng)終端。風(fēng)能發(fā)電技術(shù)風(fēng)力發(fā)電的基本原理是風(fēng)的動(dòng)能通過風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電轉(zhuǎn)換成電能。目前主導(dǎo)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一般為水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它由風(fēng)輪、增速齒輪箱、發(fā)電機(jī)、偏航裝置、控制系統(tǒng)、塔架等部件所組成。風(fēng)輪的作用是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，它由氣動(dòng)性能優(yōu)異的葉片裝在輪轂上所組成，低速轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)輪由增速齒輪箱增速后，將動(dòng)力傳遞給發(fā)電機(jī)。上述這些部件都布置在機(jī)艙里，整個(gè)機(jī)艙由塔架支起。為了有效地利用風(fēng)能，偏航裝置根據(jù)風(fēng)向傳感器測(cè)得的風(fēng)向信號(hào)，由控制器控制偏航電機(jī)，驅(qū)動(dòng)與塔架上大齒輪咬合的小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使機(jī)艙始終對(duì)向風(fēng)。生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)生物質(zhì)能源有著較為廣闊的發(fā)展前景。首先，我國林業(yè)生物質(zhì)能源原料豐富。在已查明的油料植物中，種子含油率在40％以上的植物有150多種，能夠規(guī)?；嘤玫膯坦嗄緲浞N有10多種。其次，可以利用邊際性土地種植非糧能源作物。據(jù)專家介紹，我國存在約1億公頃的山地、灘涂、鹽堿地等邊際性土地，不宜種植糧食作物，但可以作為能源等專業(yè)植物種植的土地。按這些土地的20%利用計(jì)算，每年約生產(chǎn)10億噸生物質(zhì)，每年至少可產(chǎn)酒精和生物柴油約1億噸。第三，我國農(nóng)林業(yè)的廢棄物都可作為生物能源原料。我國每年生產(chǎn)糧食5億噸，產(chǎn)生秸稈近7億噸，這都可以成為生物能源的主要原料。此外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的畜禽糞便，森林中的枯枝腐葉，城市的工業(yè)有機(jī)廢棄物，城市生活中廢棄的廚余垃圾、泔水等等，所有的有機(jī)物質(zhì)都可以轉(zhuǎn)化為生物能源。目前，可以采用如下方法利用生物質(zhì)能：一是熱化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)，獲得木炭焦油和可燃?xì)怏w等品位高的能源產(chǎn)品，分為高溫干餾、熱解、生物質(zhì)液化等方法；二是生物化學(xué)轉(zhuǎn)換法，主要指生物質(zhì)在微生物的發(fā)酵作用下，生成沼氣、酒精等能源產(chǎn)品；三是利用油料植物所產(chǎn)生的生物油；四是直接燃燒技術(shù)，包括爐灶燃燒技術(shù)、鍋爐燃燒技術(shù)、致密成型技術(shù)和垃圾焚燒技術(shù)等。從技術(shù)成熟性上看，目前我國生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)處于國際先進(jìn)水平，而生物燃油特別是生物乙醇的研發(fā)、示范也取得了相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)。核能發(fā)電技術(shù)核能的發(fā)電原理是利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電的方式。它與火力發(fā)電極其相似，只是以核反應(yīng)堆及蒸汽發(fā)生器來代替火力發(fā)電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學(xué)能。除沸水堆外其他類型的動(dòng)力堆都是一回路的冷卻劑通過堆心加熱，在蒸汽發(fā)生器中將熱量傳給二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)。沸水堆則是一回路的冷卻劑通過堆心加熱變成70個(gè)大氣壓左右的飽和蒸汽，經(jīng)汽水分離并干燥后直接推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)。核能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn):核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到空氣，因此核能發(fā)電不會(huì)造成空氣污染。核能發(fā)電不會(huì)產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳。核能發(fā)電所使用的鈾燃料，除了發(fā)電外，沒有其他的用途。核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運(yùn)輸與儲(chǔ)存都很方便，一座1000百萬瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料，一航次的飛機(jī)就可以完成運(yùn)送。核能發(fā)電的成本中，燃料費(fèi)用所占的比例較低，核能發(fā)電的成本較不易受到國際經(jīng)濟(jì)情勢(shì)影響，故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。核能發(fā)電的缺點(diǎn)：1.核能電廠會(huì)產(chǎn)生高低階放射性廢料，或者是使用過之核燃料，雖然所占體積不大，但因具有放射線，故必須慎重處理，且需面對(duì)相當(dāng)大的政治困擾。2.核能發(fā)電廠熱效率較低，因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環(huán)境裏，故核能電廠的熱污染較嚴(yán)重。3.核能電廠投資成本太大，電力公司的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較高。4.核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運(yùn)轉(zhuǎn)。5.興建核電廠較易引發(fā)政治歧見紛爭(zhēng)。6.核電廠的反應(yīng)器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì)，如果在事故中釋放到外界環(huán)境，會(huì)對(duì)生態(tài)、及民眾造成傷害總結(jié)：在能源短缺和全球變暖、酸雨壓力下，我國正堅(jiān)持能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，優(yōu)先發(fā)展水電，積極發(fā)展核電，優(yōu)化發(fā)展火電，重點(diǎn)發(fā)展資源潛力大、技術(shù)基本成熟的風(fēng)力、太陽能等可再生能源