1、新能源发电技术结课论文题 目 新 能 源 发 电 技 术 综 述专业:电气工程及其自动化班级:电气 2 班姓名:杨鼎学号:0967130234题 目: 新 能 源 发 电 技 术 综 述摘要:在新世纪迅速发展的今天，能源已经成了制约各国发展的重要因素，成了人们生活中至关重要的部分。在众多能源中，被人们直接利用最多的就是电能。人们发明了多种方法将其他能源转化为电能，目前使用最广泛的仍然是火力发电，而新兴能源发电技术包括太阳能发电、水力发电、风力发电、核能发电、垃圾焚烧发电等等。关键词：新能源 太阳能 风能 正文：1.1：新能源技术概述1980 年 联 合 国 召 开 的 “联 合 国 新 能 源
2、 和 可 再 生 能 源 会 议 ”对 新 能 源 的 定义 为 ： 以 新 技 术 和 新 材 料 为 基 础 ， 使 传 统 的 可 再 生 能 源 得 到 现 代 化 的 开 发 和利 用 ， 用 取 之 不 尽 、 周 而 复 始 的 可 再 生 能 源 取 代 资 源 有 限 、 对 环 境 有 污 染 的化 石 能 源 ， 重 点 开 发 太 阳 能 、 风 能 、 生 物 质 能 、 潮 汐 能 、 地 热 能 、 氢 能 和核 能 。一 般 地 说 ， 常 规 能 源 是 指 技 术 上 比 较 成 熟 且 已 被 大 规 模 利 用 的 能 源 ， 而新 能 源 通 常 是
3、指 尚 未 大 规 模 利 用 、 正 在 积 极 研 究 开 发 的 能 源 。 因 此 ， 煤 、 石油 、 天 然 气 以 及 大 中 型 水 电 都 被 看 作 常 规 能 源 ， 而 把 太 阳 能 、 风 能 、 现 代 生物 质 能 、 地 热 能 、 海 洋 能 以 及 核 能 、 氢 能 等 作 为 新 能 源 。 随 着 技 术 的 进 步 和可 持 续 发 展 观 念 的 树 立 ， 过 去 一 直 被 视 作 垃 圾 的 工 业 与 生 活 有 机 废 弃 物 被 重新 认 识 ， 作 为 一 种 能 源 资 源 化 利 用 的 物 质 而 受 到 深 入 的 研 究
4、和 开 发 利 用 ， 因此 ， 废 弃 物 的 资 源 化 利 用 也 可 看 作 是 新 能 源 技 术 的 一 种 形 式 。据 估 算 ， 每 年 辐 射 到 地 球 上 的 太 阳 能 为 17.8 亿 千 瓦 ， 其 中 可 开 发 利 用500 1000 亿 度 。 但 因 其 分 布 很 分 散 ， 目 前 能 利 用 的 甚 微 。 地 热 能 资 源 指 陆地 下 5000 米 深 度 内 的 岩 石 和 水 体 的 总 含 热 量 。 其 中 全 球 陆 地 部 分 3 公 里 深度 内 、 150 以 上 的 高 温 地 热 能 资 源 为 140 万 吨 标 准 煤
5、， 目 前 一 些 国 家 已 着手 商 业 开 发 利 用 。 世 界 风 能 的 潜 力 约 3500 亿 千 瓦 ， 因 风 力 断 续 分 散 ， 难 以经 济 地 利 用 ， 今 后 输 能 储 能 技 术 如 有 重 大 改 进 ， 风 力 利 用 将 会 增 加 。 海 洋 能包 括 潮 汐 能 、 波 浪 能 、 海 水 温 差 能 等 ， 理 论 储 量 十 分 可 观 。 限 于 技 术 水 平 ，现 尚 处 于 小 规 模 研 究 阶 段 。 当 前 由 于 新 能 源 的 利 用 技 术 尚 不 成 熟 ， 故 只 占 世界 所 需 总 能 量 的 很 小 部 分 ，
6、今 后 有 很 大 发 展 前 途 。2.1： 太 阳 能 发 电 技 术2.1.2 太 阳 能 发 电 技 术 概 况太阳内部进行着剧烈的由氢聚变成氦的核反应，并不断向宇宙空间辐射出巨大的能量，可以说是“取之不尽，用之不竭”的能源。地面上的太阳辐射能随时间、地理纬度、气候变化，实际可利用量较低，但可利用资源仍远远大于满足现在人类全部能耗及 2100 年后规划的能源利用量。目前，美国、澳大利亚、德国等国太阳能发电技术较为成熟，西班牙更是在近年投入使用两座 10Mw 级别的太阳能发电站。我国太阳能发电技术起步较晚，直到上世纪 70 年代才开始一些基础研究，与发达国家差距较大，我国太阳能工作者任重
7、道远。太阳能的主要缺点是：（ 1） 不 能 连 续 发 电 ， 受 季 节 、 昼 夜 以 及 阴 晴 等 气 象 状 况 影 响 大 ； （ 2） 精 准 预 测 系 统 发 电 量 比 较 困 难 ； （ 3） 目 前 光 伏 系 统 的 造 价 还 比 较 高 ， 系 统 成 本 40000 60000 元 /kW2.1.3：太阳能发电原理太阳能发电主要有太阳能光发电和太阳能热发电两种基本方式。不通过热过程直接将太阳的光能转换成点能的利用方式成为太阳能光发电，目前得到实际应用的是光伏电池。太阳能热发电是将吸收的太阳辐射热能转换为点能的装置。太阳能热发电有多种类型，主要有一下几种：塔式系统
8、、槽式系统、盘式系统、太阳池和太阳能塔热气流发电。前三种是聚光型太阳能热发电系统，后两种是非聚光型。一些发达国家将太阳能发电技术作为国家研发重点，制造了数十台各种类型的太阳能热发电示范电站，已达到并网发电的实际应用水平。2.2 风力发电2.2.1 风力发电技术概况风能是一种绿色能源，随着能源危机和环境保护的双重压力，风力发电技术的发展，设备成本的不断降低，风能已成为一种极具经济利用和产业话开发价值的可再生能源。根据欧洲风能歇会提供的最新数据，2005 年全球风力发电新增容量共为 11.8GW，比 2004 年增长 43.4%，目前世界风力发电装机总容量已经达到 59.32GW，比 2004 年
9、增加 25%。目前欧洲依然保持这风力发电的领先地位，其装机总量占全球的 69%。而从世界范围来看，预计 2020 年，风电装机容量会达到 12.31 亿 kW，年安装量达到 1.5 亿 kW，年发电量相当于届时世界需求的 12%。我国风力发电始于 20 世纪 50 年代后期，后处于停滞状态，于 70 年代中期，在世界能源危机的影响下重新得到重视，至 1991 年起快速发展推广，截止2007 年，中国除台湾省外新增风电机组 3144 台，累积装机容量达 5890MW。因此，在建设资源节约型社会的国度里，风力发电已不再是无足轻重的补充能源，而是最具商业化发展前景的新兴能源产业之一。风力发电的优 点
10、 ：1、 清 洁 ， 环 境 效 益 好 ； 2、 可 再 生 ， 永 不 枯 竭 ； 3、 基 建 周 期 短 ； 4、 装 机 规 模 灵 活 。 缺 点 ：1、 噪 声 ， 视 觉 污 染 ； 2、 占 用 大 片 土 地 ； 3、 不 稳 定 ， 不 可 控 ； 4、 目 前 成 本 仍 然 很 高 。 5、 影 响 鸟 类 。2.2.2 风力发电原理风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约每秒三公尺的微风速度，便可以开始发电。2.3 核能发电技术2.3.1 核能发电技术概述二战中，原子弹的爆炸让人们意识到核能的威力。
11、而 1954 年 6 月，随着世界上第一座核电站在苏联建成，人类和平利用核能也拉开了序幕。在全世界 30 个已具有核发电能力的国家中，核电发电能力有很大不同。核反应堆的发电百分比从法国的 78%到中国的 2%不等。截止 2008 年，全世界总计有 439 座核反应堆，另有 35 座正在建造。其中美国 104 座，法国次之有 59座，日本 55 座，俄罗斯有 31 座并另有 7 座在建。核电发展主要在亚洲，在建的 35 座反应堆中有 20 座在亚洲，而最近并网发电的 39 座反应堆中有 28 座也是在亚洲 6。对于我国来说，核能在未来能源结构中占有总要地位。我国大气污染严重，温室气体排放量相当大
12、，而核能发电实际上不产生任何温室气体。更为重要的是，我国人均资源严重不足，石油和煤炭都是重要的化工原料，开发和保有一定的储量是十分重要的，从可持续发展的角度来说，发展核电十分有益于我国的能源结构。核能还有他的缺陷：（1 ） 资 源 利 用 率 低 （ 2） 反 应 后 产 生 的 核 废 料 成 为 危 害 生 物 圈 的 潜 在 因 素 ， 其 最 终 处 理 技 术 尚未 完 全 解 决 （ 3） 反 应 堆 的 安 全 问 题 尚 需 不 断 监 控 及 改 进 （ 4） 核 不 扩 散 要 求 的 约 束 ， 即 核 电 站 反 应 堆 中 生 成 的 钚 -239 受 控 制 （ 5
13、） 核 电 建 设 投 资 费 用 仍 然 比 常 规 能 源 发 电 高 ， 投 资 风 险 较 大2.3.2 核能发电原理核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料（核燃料）进行裂变反应所释放的裂变能。裂变反应是指铀-235、钚-239、铀-233 等总要元素在中子作用下分裂为两个碎片，同时放出中子和大量能量的过程。反应中，可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。若这些中子出去消耗，至少有一个中子能引起另一个原子裂变，是裂变自持地进行，则这种反应称为链式裂变反应，实现链式裂变反应是核能发电的前提。核反应堆是一种特殊锅炉，也有人称它为原子反应炉。现代的核反应堆，从外面看是一个立式
14、球形顶的圆柱体或球形建筑物，这就是所谓的核岛。至于发电部分，也称为常规岛，核电站与火电站都用蒸汽膨胀做功，推动蒸汽轮机旋转，带动发电机发电，核电厂与火电厂主要的不通是蒸汽供给系统。火电厂依靠燃烧画室燃料释放的化学能制造蒸汽。核电站依靠燃料裂变反应释放的核能来制造蒸汽。原子反应堆，有人称它为“原子锅炉”当它燃烧时，既看不到火也看不到烟，却有一个高高的“烟囱” 。但它从来不冒黑烟，因为它只是一个排风设备，生炉子要用火柴和木材点火，反应堆“点火”是提供引发裂变反应的第一代中子，这是依靠反应堆内安装的点火中子源来实现的3.1 结论和我国趋势新能源发电技术的共同优点就是使用了“绿色能源” ，相比煤炭、天
15、然气发电，新能源发电技术能减少温室气体排放量，较好的保护环境，并且多为可再生能源或为储量较大的能源，符合可持续发展的目标。但是相比火电等传统发电技术，新能源发电技术普遍存在发电成本较高、建设困难、能源不可控、发电不能持续、对公众安全存在的隐患等缺点，亟待科学家解决。纵观新能源发展的各种形式可以得出一下结论：（ 1） 部 分 新 能 源 发 电 技 术 会 取 得 更 加 长 足 的 发 展（2）加 快 开 发 新 能 源 是 人 类 的 明 智 选 择（ 3） 将 会 改 变 环 境 意 义 和 能 源 安 全 新 局 面中 国 政 府 高 度 重 视 可 再 生 能 源 的 研 究 与 开
16、发 。 国 家 经 贸 委 制 定 了 新 能 源和 可 再 能 源 产 业 发 展 的 “十 五 ”规 划 ， 制 定 颁 布 了 中 华 人 民 共 和 国 可 再 生能 源 法 ， 重 点 发 展 太 阳 能 光 热 利 用 、 风 力 发 电 、 生 物 质 能 高 效 利 用 和 地 热能 的 利 用 。 近 年 来 在 国 家 的 大 力 扶 持 下 ， 中 国 在 风 力 发 电 、 海 洋 能 潮 汐 发 电以 及 太 阳 能 利 用 等 领 域 已 经 取 得 了 很 大 的 进 展 。 新 能 源 发 电 技 术 主 要 有 ：太 阳 能 、 风 能 、 地 热 能 、 生
17、 物 质 能 等 。 生 物 质 能 在 经 过 了 几 十 年 的 探 索 后 ，国 内 外 许 多 专 家 都 表 示 这 种 能 源 方 式 不 能 大 力 发 展 ， 它 不 但 会 抢 夺 人 类 赖 以生 存 的 土 地 资 源 ， 更 将 会 导 致 社 会 不 健 康 发 展 ； 地 热 能 的 开 发 和 空 调 的 使 用具 有 同 样 特 性 ， 如 大 规 模 开 发 必 将 导 致 区 域 地 面 表 层 土 壤 环 境 遭 到 破 坏 ， 必将 引 起 再 一 次 生 态 环 境 变 化 ； 而 风 能 和 太 阳 能 对 于 地 球 来 讲 是 取 之 不 尽 、
18、 用之 不 竭 的 健 康 能 源 ， 他 们 必 将 成 为 今 后 替 代 能 源 主 流 。结 束 语半 个 学 期 的 新 能 源 发 电 技 术 的 学 习 让 我 受 益 匪 浅 ， 我 在 这 里 想 特 别 感 谢 我们 的 任 课 老 师 李 子 剑 老 师 。 李 老 师 讲 课 总 是 兢 兢 业 业 ， 每 一 次 课 程 都 是 从 原理 出 发 ， 讲 述 的 激 情 而 富 有 生 机 。 在 李 老 师 的 课 堂 我 们 学 到 的 更 多 的 是 解 决问 题 的 方 法 和 实 践 的 结 果 。 每 一 堂 课 我 们 学 到 的 不 止 有 书 本 的
19、 知 识 还 有 更 多做 人 的 道 理 ， 谢 谢 您 李 老 师 您 辛 苦 了 。参 考 文 献1 高季章.中国水力发电现状、问题和政策提议J.中国能源2 刘吉辉 左倜.大型陆上风力发电技术综述J.上海节能3 http:/ 欧洲风能歇会/国际绿色和平.风力 12：关于 2020 年风电大道世界电力总量 12%的蓝图M.北京：中国环境科学出版社，2004，10.5 刘珊 句丽华.核能发电综述J.中国科技博览6 孔宪文 王智远 任卫东.垃圾的燃料价值J.东北电力技术7 龚大国 孙东 谢明 母晓东 丁炜鹏.城市垃圾焚烧和综合处理模式的 LCA 比较J.环境 卫生工程8陈丹 唐茂华.垃圾焚烧发电在欧美的实践与在中国的推行J.重庆科技学院学报9于静 车俊轶 张吉月.太阳能发电技术综述J.世界科技研究与发展
