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1、浅谈几种新型发电技术在科学技术迅猛发展的今天， 能源已经成了生产生活中必不可少的资源，而在众多能源中， 被人们直接利用最多的就是电能。人们发明了很多办法将其他能源转化为电能， 昔日的火力发电如今已经没有太大的发展前景，同时火力发电又排放了大量的废气， 污染着环境，所以一些新型发电技术就自然而然地受到了科学家们的重视。新型发电技术不仅要求能高效便捷，同时又不能对环境产生负面影响，主要是减少二氧化碳的排放量。 在发电领域减少二氧化碳产生的途径包括：提高发电效率减少燃耗；采用原子能发电；使用再生(天然)能源。每单位发电量二氧化碳的产生，以矿物燃料发电最高， 特别是烧煤电厂。 再生能源发电虽然设施的建
2、造会产生二氧化碳， 但发电本身不会产生二氧化碳。因此，增加使用再生能源发电和有效使用矿物燃料，是抑制产生二氧化碳的有效方法。在发电领域减少二氧化碳产生的途径包括：提高发电效率减少燃耗； 采用原子能发电；使用再生 (天然)能源。每单位发电量二氧化碳的产生，以矿物燃料发电最高，特别是烧煤电厂。 再生能源发电虽然设施的建造会产生二氧化碳，但发电本身不会产生二氧化碳。 因此，增加使用再生能源发电， 是抑制产生二氧化碳的有效方法。再生能源发电技术可分为水力发电、风力发电、太阳能发电(太阳热发电和光伏发电 )、海洋发电 (海洋-热能转换、潮汐、洋流、海波)、地热发电。水力发电水力发电是目前发电技术中每单位
3、发电量产生二氧化碳最低的。它不会产生破坏环境的物质； 在径流式水电站的情况下， 也不需要水库， 对保护环境最为有利。在水库型和抽水储能型电站情况下，必须考虑水库建造对环境的影响。风力发电欧洲和美洲在风力涡轮的发展上处于领先地位，随着在美国公用事业管理政策条例 (PURPA) 的制定和加州减免赋税，它们的实际应用迅速取得进展。三菱重工(MHI)已在美国加州安装了660 台 275 千瓦级的风力涡轮。实际应用的这些涡轮机，其输出功率范围从100 千瓦到 600 千瓦，而兆瓦级的风力涡轮目前正处于中试阶段。在日本，迄今输出功率最高为300-400 千瓦，但 MHI开发的 500 千瓦级的涡轮在 19
4、96 年 10 月已成功运转。太阳 -热发电太阳能发电技术可分为太阳-热发电和光伏发电。在前一种情况下，通过搜集的太阳热能， 用水或低沸点流体直接或间接产生的蒸汽驱动汽轮发电机；在后一种情况下，通过p-型和 n-型半导体的组合，将阳光直接转换为电。太阳-热发电又分为直接和间接 (二元循环 )型发电系统。在前一种情况下，使用一台冷凝器，通过直接产生的蒸汽驱动汽轮机；而在后一种情况下， 是在主系统使用一种沸点高于水的熔盐或液态钠，通过热交换加热辅助系统内的工作流体-水或低沸点流体产生蒸汽。虽然前一种系统简单， 但热效率低于后者， 难以在高温下取得蒸汽，需要辅助燃料点火。在日本已建成输出功率1000
5、 千瓦的中试装置， 应用了塔型和曲线 -直线型冷名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 凝器，用热水蓄热设施予以补充。 美国在 1982年开始对 10 兆瓦级的发电机进行研究，随后建成了实际应用输出功率超过30 兆瓦的装置。太阳 -热发电尚有一些问题需研究解决：(1)由于日光能量密度低 (在白天，最高每平方米1 千瓦)，要放置太阳热能收集器需要巨大的空间。(2)太阳辐射的强度变化大，因发电取决于时间和天气，所以不能实现稳
6、定发电。(3)由于难以通过热积累把蒸汽的温度提高到一个高水平，所以不能实现高效率的兰金循环 (总效率 10% 15%)。为减少成本，实现电力的稳定供应和提高效率，要解决的问题：(1)必须改善抛物面反向镜型和定日镜塔型系统的热收集效率；(2)必须应用一补充锅炉或蓄热系统；(3)需使用一个二元循环提高温度，并通过应用低沸点混合液体改善兰金循环。光伏发电应用光伏发电所产生的二氧化碳量仅次于水力发电技术，也不会产生污染环境的物质， 是一种理想的干净发电技术。为发电提供能量的日光是无限的。假定在白天太阳辐射的最高强度是每平方米1 千瓦，发电效率为 10%，整个地面上每年可能的发电量为1.4 亿亿度，大约
7、相当于全世界能耗量的100 倍。这意味着如果把太阳电池放置于不到全球陆地面积的1/100，或其沙漠面积的1/ 20， 所发电量就足以满足全世界能量的需求。这种再生能源每单位面积的输出功率密度低，所需要的面积大约为烧煤电站的 20 倍。 在美国和印度，沙漠面积巨大，目前正在进行的计划是建造188 兆瓦(美国)或 50 兆瓦(印度)的光伏发电厂。由于世界上有许多地区适用于大规模光伏发电，作为新日照计划的一部分， 发展一种全球性的干净能源系统，即世界能源网(WENET) 正在进行中，该计划的目的是，在这些地区实现中央光伏发电，用所发出的电使水分解产生氢， 氢既可用做能源， 又可用做蓄能和输能介质。
8、从保护全球环境和能量生产角度看，实现这一计划很重要。地热发电可供发电的地热资源可粗分为蒸汽、蒸汽和热水二相流、 热水。地热蒸汽可不加处理直接引入汽轮机； 而二相流被分为热水和蒸汽， 热水通过闪蒸器变为蒸汽，引入汽轮机的低压侧。在热水情况下，可采用上述的二元系统(通过使用主系统一侧的热水使辅助侧的低沸点液体蒸发，并通过低沸点液体驱动涡轮)。自从 1966 和 1967 年 9.5 兆瓦、11 兆瓦的电站 (由日本三菱重工安装 )分别投入运行以来，目前在日本正在运行的装置有18台，约生产 530 兆瓦的电。以间歇泉电站的容量最高，为151 兆瓦。美国目前正在运行的间歇泉电站，功率在100 万千瓦以
9、上。日本三菱重工的技术得到高度评价，它通过单级或双级闪蒸系统， 将热水变为蒸汽并将蒸汽引入涡轮的中压或低压段，这样，双相流热资源就得到了有效应用。这种双级闪蒸系统于1977 年投入商用，目前用在60 多台发电装置。从有效使用小规模地热资源观点看，预计未来会发展小型(便携式 )发热发电装置。洋能发电虽然使用洋能的发电技术包括：大洋热能转换、 潮汐、洋流和海波发电， 但名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - 是，洋能密度低，
10、 因此必须建造大规模的海上设施，这就使洋能发电在经济上很不利，除非能保证有良好的选址条件。以上简述了使用各种再生能源的发电技术，除水电外，任何再生能源的单位面积或体积的能量密度都低， 要有大规模的能量收集器， 这将导致建筑成本的增加，在经济方面比不上热电站， 所以在实际生产过程中， 火力发电依然是目前我国的核心发电技术。 从保护地球环境角度讲， 应最大限度地使用再生能源。因此改善这类技术的经济性，必须通过促进能量收集技术和提高未来电的转换效率，加快再生能源转换的应用和传播。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -