新型發(fā)電技術(shù)

【培訓對象】
能源系統員工

【培訓收益】
我國力爭2030年前實(shí)現碳達峰，2060年前實(shí)現碳中和，需要廣泛而深刻的經(jīng)濟社會(huì )系統性變革，而“雙碳”背景下能源行業(yè)商業(yè)模式能源綠色低碳發(fā)展是其中的關(guān)鍵。能源行業(yè)是推進(jìn)能源綠色低碳發(fā)展的主戰場(chǎng)、主陣地，能源行業(yè)轉型升級是實(shí)現“雙碳”目標的重要路徑和必然選擇。當前適逢新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革浪潮，新能源一般是指在新技術(shù)基礎上加以開(kāi)發(fā)利用的可再生能源，包括太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、地熱能、波浪能、洋流能和潮汐能等。 此外，還有氫能等；而已經(jīng)廣泛利用的煤炭、石油、天然氣、水能、核裂變能等能源，稱(chēng)為常規能源。 新能源發(fā)電也就是利用現有的技術(shù)，通過(guò)上述的新型能源，實(shí)現發(fā)電的過(guò)程。 能源資源包括 煤 、石油、 天然氣 、水能等，也包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地熱能、 海洋能 、 核能 等新能源。通過(guò)本課程的學(xué)習，應使學(xué)生了解新能源發(fā)電技術(shù)過(guò)程為今后的工作打下良好的基礎。

第一部分：我國能源現狀與發(fā)電技術(shù)綜述
培訓內容：隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展和科技的進(jìn)步，能源問(wèn)題越來(lái)越成為世界各國都重視的問(wèn)題。能源可謂是我們存在發(fā)展的根本動(dòng)力?？墒莻鹘y的能源包括煤炭，石油等等終將有一天將會(huì )枯竭。新能源技術(shù)一直是我們探索的方向，是高技術(shù)的支柱，打破了以石油，煤炭為主的傳統能源的概念，開(kāi)創(chuàng )了能源的新時(shí)代。新能源發(fā)電一直是世界各國都在進(jìn)行的項目。而我國在新能源發(fā)電方面與新型發(fā)電技術(shù)，也取得了非凡的成就。
傳統的火力發(fā)電原理

第二部分：我國5大新能源發(fā)電技術(shù)
培訓內容：1.風(fēng)力發(fā)電
風(fēng)能是一種潔凈能源，是地球表面大量空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)能?？芍^是取之不盡，用之不竭。它是由太陽(yáng)輻射引起的氣流變化?？梢哉f(shuō)風(fēng)能是空氣的動(dòng)能。風(fēng)車(chē)是最早利用風(fēng)能的技術(shù)之一。我國很早就開(kāi)始了風(fēng)力發(fā)電的研究，試驗和推廣工作。風(fēng)力發(fā)電站就是應用和研究成果。

2、太陽(yáng)能光伏發(fā)電
光伏發(fā)電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。主要由太陽(yáng)電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，主要部件由電子元器件構成。太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護可形成大面積的太陽(yáng)電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置

3、地熱能發(fā)電技術(shù)
       地熱發(fā)電是利用地下熱水和蒸汽為動(dòng)力源的一種新型發(fā)電技術(shù)。其基本原理與火力發(fā)電類(lèi)似，也是根據能量轉換原理，首先把地熱能轉換為機械能，再把機械能轉換為電能。地熱發(fā)電實(shí)際上就是把地下的熱能轉變?yōu)闄C械能，然后再將機械能轉變?yōu)殡娔艿哪芰哭D變過(guò)程或稱(chēng)為地熱發(fā)電。

4.核能發(fā)電
核能是人類(lèi)歷史上的一項偉大發(fā)現。利用核反應堆中核裂變所釋放出的熱量，可以進(jìn)行發(fā)電。而且還能作為一種新能源，不會(huì )對空氣造成污染，不會(huì )產(chǎn)生二氧化碳，如果利用得好的話(huà)，核能可以說(shuō)是一種安全清潔的能源。

5、水能發(fā)電
水能是一種清潔能源，綠色能源。我們利用水的動(dòng)能勢能和壓力能等能量資源，可以為我們發(fā)電。水能是一種可再生資源，水力發(fā)電是將水的勢能和動(dòng)能換成電能。而水電站是水能利用的成功案例。其發(fā)電成本低，無(wú)污染，可連續再生，是世界各國都在進(jìn)行的好項目。

第三部分：其它各種新型發(fā)電技術(shù)及原理
培訓內容:
(1)潮汐能發(fā)電技術(shù)
2008年，福建八尺門(mén)潮汐能發(fā)電項目正式啟動(dòng)。2009年5月，浙江三門(mén)2萬(wàn)千瓦潮汐電站工程啟動(dòng)。潮汐發(fā)電與普通水力發(fā)電原理類(lèi)似，通過(guò)出水庫，在漲潮時(shí)將海水儲存在水庫內，以勢能的形式保存，然后，在落潮時(shí)放出海水，利用高、低潮位之間的落差，推動(dòng)水輪機旋轉，帶動(dòng)發(fā)電機發(fā)電。

(2)波浪能發(fā)電技術(shù)
 我國首座波力獨立發(fā)電系統汕尾100千瓦岸式波力電站于1996年12月開(kāi)工，2001年進(jìn)入試發(fā)電和實(shí)海況試驗階段，2005年，實(shí)海況試驗獲得成功。該電站建于廣東省汕尾市遮浪鎮最東部，為并網(wǎng)運行的岸式振蕩水柱型波能裝置，設有過(guò)壓自動(dòng)卸載保護、過(guò)流自動(dòng)調控、水位限制、斷電保護、超速保護等功能。
       波浪能發(fā)電是以波浪的能量為動(dòng)力生產(chǎn)電能。海洋波浪蘊藏著(zhù)巨大的能量，正弦波浪每米波峰寬度的功率P≈HT kW/m。式中，H為波高，m;T為波周期，s。通過(guò)某種裝置可將波浪的能量轉換為機械的、氣壓的或液壓的能量，然后通過(guò)傳動(dòng)機構、氣輪機、水輪機或油壓馬達驅動(dòng)發(fā)電機發(fā)電。全球有經(jīng)濟價(jià)值的波浪能開(kāi)采量估計為1～10億kW。中國波浪能的理論儲量為7000萬(wàn)kW左右。
(3)生物質(zhì)發(fā)電發(fā)電技術(shù)
       生物質(zhì)發(fā)電是利用生物質(zhì)所具有的生物質(zhì)能進(jìn)行的發(fā)電，是 可再生能源發(fā)電 的一種，包括農林廢棄物直接燃燒發(fā)電、農林廢棄物氣化發(fā)電、 垃圾焚燒發(fā)電 、垃圾填埋氣發(fā)電、 沼氣發(fā)電 。 世界生物質(zhì)發(fā)電起源于20世紀70年代，當時(shí)，世界性的石油危機爆發(fā)后，丹麥開(kāi)始積極開(kāi)發(fā)清潔的可再生能源，大力推行秸稈等生物質(zhì)發(fā)電。 自1990年以來(lái)，生物質(zhì)發(fā)電在歐美許多國家開(kāi)始大力發(fā)展。

（4）垃圾發(fā)電發(fā)電技術(shù)
  垃圾發(fā)電是指通過(guò)特殊的焚燒鍋爐燃燒城市固體垃圾，再通過(guò)蒸汽輪機發(fā)電機組發(fā)電的一種發(fā)電形式。垃圾發(fā)電分為垃圾焚燒發(fā)電和垃圾填埋氣發(fā)電兩大類(lèi)。

（5）氫能發(fā)電技術(shù)
       氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，被視為21世紀最具發(fā)展潛力的清潔能源，是人類(lèi)的戰略能源發(fā)展方向。
       氫在地球上主要以化合態(tài)的形式出現，是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì)，它構成了宇宙質(zhì)量的75%，是二次能源。氫能在21世紀有可能在世界能源舞臺上成為一種舉足輕重的能源，氫的制取、儲存、運輸、應用技術(shù)也將成為21世紀備受關(guān)注的焦點(diǎn)。氫具有燃燒熱值高的特點(diǎn)，是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。氫燃燒的產(chǎn)物是水，是世界上最干凈的能源。資源豐富，可持續發(fā)展。
（6）燃料電池發(fā)電技術(shù)
       燃料電池發(fā)電是在一定條件下使H2、天然氣和煤氣（主要是H2）與氧化劑（空氣中的O2）發(fā)生化學(xué)反應，將化學(xué)能直接轉換為電能和熱能的過(guò)程，只要有燃料和氧化劑供給，就會(huì )有持續不斷的電力輸出。
       燃料電池的特點(diǎn)決定了它具有廣闊的應用前景。它可以用作小型發(fā)電設備、作為長(cháng)效電池，也可以應用在電動(dòng)汽車(chē)上。中國早在20世紀50年代就開(kāi)展燃料電池方面的研究。開(kāi)發(fā)出了60kW、75kW等多種規格的質(zhì)子交換膜燃料電池組，使中國的燃料電池技術(shù)跨入世界先進(jìn)國家行列。
（7）光熱發(fā)電技術(shù)
指利用大規模陣列拋物或碟形鏡面收集太陽(yáng)熱能，通過(guò)換熱裝置提供蒸汽，結合傳統汽輪發(fā)電機的工藝，從而達到發(fā)電的目的。
采用太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)，避免了昂貴的硅晶光電轉換工藝，可以大大降低太陽(yáng)能發(fā)電的成本。而且，這種形式的太陽(yáng)能利用還有一個(gè)其他形式的太陽(yáng)能轉換所無(wú)法比擬的優(yōu)勢，即太陽(yáng)能所燒熱的水可以?xún)Υ嬖诰薮蟮娜萜髦?，在太?yáng)落山后幾個(gè)小時(shí)仍然能夠帶動(dòng)汽輪發(fā)電。原理是，通過(guò)反射鏡將太陽(yáng)光匯聚到太陽(yáng)能收集裝置，利用太陽(yáng)能加熱收集裝置內的傳熱介質(zhì)（液體或氣體），再加熱水形成蒸汽帶動(dòng)或者直接帶動(dòng)發(fā)電機發(fā)電。

（8)燃料乙醇發(fā)電、生物汽油發(fā)電、生物柴油發(fā)電等。