電力與能源工程專業(yè)概論

電力與能源工程專業(yè)概論匯報(bào)人：2024-01-30CATALOGUE目錄電力與能源工程概述電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)能源種類與利用技術(shù)新能源發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)與智能電網(wǎng)發(fā)展電力市場(chǎng)與監(jiān)管政策電力與能源工程概述01

電力與能源定義及關(guān)系電力定義電力是一種能源形式，指通過發(fā)電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)將一次能源轉(zhuǎn)換為電能，并進(jìn)行傳輸和使用的技術(shù)過程。能源定義能源是自然界中能為人類提供某種形式能量的物質(zhì)資源，包括煤炭、石油、天然氣、核能、太陽能、風(fēng)能等。電力與能源關(guān)系電力是能源的一種表現(xiàn)形式，是能源轉(zhuǎn)換和利用的重要方式。能源是電力的來源和基礎(chǔ)，電力的發(fā)展離不開能源的支持。以蒸汽機(jī)為動(dòng)力的初級(jí)電氣化時(shí)代，煤炭成為主要能源。早期發(fā)展階段中期發(fā)展階段現(xiàn)代發(fā)展階段內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的廣泛應(yīng)用，石油和天然氣成為重要能源。以可再生能源和清潔能源為主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，電力工程技術(shù)不斷創(chuàng)新和發(fā)展。030201電力與能源工程發(fā)展歷程培養(yǎng)具備電力與能源工程領(lǐng)域基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)踐技能，能從事發(fā)電、輸電、配電、用電及能源管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)隨著能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和電力行業(yè)的快速發(fā)展，電力與能源工程專業(yè)的就業(yè)前景廣闊。畢業(yè)生可在電力公司、能源企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、政府部門等單位從事相關(guān)領(lǐng)域的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、管理、研發(fā)等工作。就業(yè)前景專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與就業(yè)前景電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)02電力系統(tǒng)組成及功能將各種能源轉(zhuǎn)換為電能的過程，是電力系統(tǒng)的起點(diǎn)。將發(fā)電廠發(fā)出的電能通過高壓或超高壓輸電線路輸送到負(fù)荷中心或用戶的過程。將輸電系統(tǒng)輸送來的電能分配給各個(gè)用戶的過程，包括變電、配電和用電等環(huán)節(jié)。用戶使用電能的過程，包括工業(yè)、商業(yè)、居民等各個(gè)領(lǐng)域。發(fā)電輸電配電用電利用化石燃料（煤、油、天然氣）燃燒釋放的熱能發(fā)電，技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定，但排放污染物較多。火力發(fā)電廠利用水流能量發(fā)電，包括水壩式、水輪機(jī)和潮汐能發(fā)電等，清潔環(huán)保但受地理?xiàng)l件限制。水力發(fā)電廠利用核裂變或核聚變反應(yīng)釋放的能量發(fā)電，能量密度高、運(yùn)行成本低，但存在核安全和核廢料處理等問題。核能發(fā)電廠利用太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉窗l(fā)電，環(huán)保清潔但受天氣和地理位置等因素影響。新能源發(fā)電廠發(fā)電廠類型及特點(diǎn)用電設(shè)施包括各種用電設(shè)備和電器，如電動(dòng)機(jī)、照明設(shè)備、空調(diào)等。輸電線路用于輸送電能的導(dǎo)線及其支持結(jié)構(gòu)，分為架空線路和電纜線路兩種，架空線路成本低、維護(hù)方便，電纜線路占用空間小、美觀但成本較高。變電站用于將輸送來的電能進(jìn)行變壓和分配的場(chǎng)所，包括變壓器、開關(guān)設(shè)備、保護(hù)設(shè)備等，是電力系統(tǒng)中的重要節(jié)點(diǎn)。配電設(shè)施包括配電變壓器、配電盤、開關(guān)柜等，用于將電能分配給各個(gè)用戶。輸電線路與變電站設(shè)施能源種類與利用技術(shù)03煤炭是全球最主要的能源之一，其利用技術(shù)包括燃燒發(fā)電、煤化工等。煤炭石油是重要的化石能源，廣泛應(yīng)用于交通、化工等領(lǐng)域，主要利用技術(shù)包括煉制、催化裂化等。石油天然氣是一種清潔、高效的能源，主要用于城市燃?xì)?、工業(yè)燃料和發(fā)電等領(lǐng)域，其利用技術(shù)包括壓縮天然氣、液化天然氣等。天然氣傳統(tǒng)化石能源及其利用技術(shù)太陽能是一種無限可再生的能源，其利用技術(shù)包括光伏發(fā)電、太陽能熱水器等。太陽能風(fēng)能是一種廣泛分布且可再生的能源，其利用技術(shù)主要是風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)能水能是一種清潔、可再生的能源，其利用技術(shù)包括水力發(fā)電、潮汐能發(fā)電等。水能可再生能源種類及其開發(fā)應(yīng)用節(jié)能技術(shù)節(jié)能技術(shù)包括提高能源利用效率、降低能源消耗等方面的技術(shù)，如高效節(jié)能燈具、節(jié)能型空調(diào)等。節(jié)能減排政策政府通過制定法律法規(guī)、財(cái)政稅收等政策措施，推動(dòng)能源節(jié)約和減少污染物排放。減排技術(shù)減排技術(shù)主要是減少污染物排放的技術(shù)，如煙氣脫硫、脫硝技術(shù)，廢水處理技術(shù)等。節(jié)能減排政策與技術(shù)措施新能源發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用04太陽能光伏發(fā)電原理及設(shè)備介紹光伏發(fā)電原理利用光伏效應(yīng)將太陽光直接轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)太陽光照射到光伏電池上時(shí)，電池吸收光能并產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光伏電池組件由多個(gè)光伏電池單體串聯(lián)或并聯(lián)組成的電池組，用于提高輸出電壓和電流。光伏逆變器將光伏電池組件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以便接入電網(wǎng)或供給交流負(fù)載使用。光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏電池組件、光伏逆變器、支架、電纜等設(shè)備，以及監(jiān)控、保護(hù)等輔助系統(tǒng)。風(fēng)力發(fā)電原理風(fēng)力發(fā)電機(jī)組類型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域利用風(fēng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組（風(fēng)力機(jī)）旋轉(zhuǎn)，通過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)速度提升，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。由多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組組成的風(fēng)電場(chǎng)，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電。包括水平軸風(fēng)力機(jī)和垂直軸風(fēng)力機(jī)兩種類型，其中水平軸風(fēng)力機(jī)應(yīng)用最為廣泛。風(fēng)力發(fā)電適用于風(fēng)能資源豐富、土地廣闊、電網(wǎng)覆蓋較好的地區(qū)，如草原、山區(qū)、海島等。生物質(zhì)能發(fā)電原理利用生物質(zhì)燃料（如木材、農(nóng)作物廢棄物、動(dòng)植物油脂等）燃燒產(chǎn)生的熱能，通過蒸汽輪機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)等熱力發(fā)電設(shè)備轉(zhuǎn)換為電能。包括直接燃燒發(fā)電、生物質(zhì)氣化發(fā)電、生物質(zhì)沼氣發(fā)電等技術(shù)類型。生物質(zhì)能是一種可再生能源，燃燒過程中產(chǎn)生的二氧化碳量與其生長(zhǎng)過程中吸收的二氧化碳量基本相當(dāng)，因此被認(rèn)為是相對(duì)較為環(huán)保的能源。隨著生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展和成本降低，其在電力結(jié)構(gòu)中的比重將逐漸增加。同時(shí)，生物質(zhì)能發(fā)電還可以與農(nóng)業(yè)、林業(yè)等產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，形成循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)類型生物質(zhì)能發(fā)電優(yōu)勢(shì)應(yīng)用前景生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用前景儲(chǔ)能技術(shù)與智能電網(wǎng)發(fā)展05抽水蓄能：利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至上水庫，在電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫發(fā)電的水電站。壓縮空氣儲(chǔ)能：基于燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)的儲(chǔ)能系統(tǒng)，在電力負(fù)荷低谷時(shí)段，利用電能將空氣壓縮至高壓并存于洞穴或壓力容器中，使電能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能存儲(chǔ)起來；在電力負(fù)荷高峰時(shí)段，將高壓空氣從儲(chǔ)氣室釋放出來，進(jìn)入燃燒室燃燒利用燃料燃燒加熱升溫后，驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電。飛輪儲(chǔ)能：利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能儲(chǔ)存起來，在需要時(shí)飛輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的儲(chǔ)能方式?；瘜W(xué)儲(chǔ)能：主要是指使用二次電池作為儲(chǔ)能器件，利用化學(xué)反應(yīng)釋放的能量來進(jìn)行儲(chǔ)能，具有能量密度高、可長(zhǎng)時(shí)間供電的優(yōu)點(diǎn)。儲(chǔ)能技術(shù)種類及作用機(jī)制智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化，也被稱為“電網(wǎng)2.0”，是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。智能電網(wǎng)概念自愈、激勵(lì)、抵御攻擊、提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動(dòng)電力市場(chǎng)以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。智能電網(wǎng)特點(diǎn)智能電網(wǎng)概念及特點(diǎn)分析匹配電力生產(chǎn)和消納、減輕電網(wǎng)壓力等：儲(chǔ)能技術(shù)可實(shí)現(xiàn)負(fù)荷削峰填谷、匹配電力生產(chǎn)和消納、減輕或延緩電網(wǎng)設(shè)備投資、緩解電網(wǎng)阻塞，以及為電力系統(tǒng)提供調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)。提高分布式能源接入電網(wǎng)后的系統(tǒng)穩(wěn)定性：儲(chǔ)能系統(tǒng)具有快速的功率響應(yīng)能力，通過在分布式能源發(fā)電側(cè)安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以減少或延緩電網(wǎng)設(shè)備升級(jí)、降低電網(wǎng)阻塞以及減少或延緩電網(wǎng)擴(kuò)展，提高電網(wǎng)對(duì)分布式能源的接納能力。提高供電可靠性和電能質(zhì)量：儲(chǔ)能技術(shù)可減少或避免電能質(zhì)量問題，提高供電可靠性。對(duì)于電動(dòng)汽車等波動(dòng)性較大的負(fù)荷，儲(chǔ)能技術(shù)還可以提供功率緩沖，提高電動(dòng)汽車充電站的供電可靠性。在電力市場(chǎng)中發(fā)揮重要作用：儲(chǔ)能技術(shù)可以在電力市場(chǎng)中發(fā)揮重要作用，包括提供調(diào)頻服務(wù)、作為價(jià)格接受者的發(fā)電商、減少或延緩新建發(fā)電設(shè)施、減少或延緩新建輸電線路等。此外，儲(chǔ)能技術(shù)還可以提供電壓支持、黑啟動(dòng)等其他服務(wù)。儲(chǔ)能技術(shù)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用電力市場(chǎng)與監(jiān)管政策06垂直一體化模式競(jìng)爭(zhēng)性業(yè)務(wù)模式區(qū)域電力市場(chǎng)改革方向電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)模式及改革方向01020304發(fā)電、輸電、配電和售電環(huán)節(jié)由一家企業(yè)或機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)，實(shí)現(xiàn)縱向整合。各環(huán)節(jié)分開運(yùn)營(yíng)，引入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，提高電力工業(yè)效率。在一定區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，促進(jìn)跨區(qū)電力交易和互聯(lián)互通。推動(dòng)市場(chǎng)化改革，加強(qiáng)監(jiān)管和法制建設(shè)，促進(jìn)綠色低碳發(fā)展。制定合理的電價(jià)政策，保障電力市場(chǎng)公平競(jìng)爭(zhēng)和消費(fèi)者利益。價(jià)格監(jiān)管加強(qiáng)環(huán)保監(jiān)管，推動(dòng)清潔能源發(fā)展，減少污染物排放。環(huán)保政策確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，防范電力事故風(fēng)險(xiǎn)。安全監(jiān)管引導(dǎo)行業(yè)健康發(fā)展，促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，提高行業(yè)整體