新型发电技术

【培训对象】
能源系统员工

【培训收益】
我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，需要广泛而深刻的经济社会系统性变革，而“双碳”背景下能源行业商业模式能源绿色低碳发展是其中的关键。能源行业是推进能源绿色低碳发展的主战场、主阵地，能源行业转型升级是实现“双碳”目标的重要路径和必然选择。当前适逢新一轮科技革命和产业变革浪潮，新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能等。 此外，还有氢能等；而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、核裂变能等能源，称为常规能源。 新能源发电也就是利用现有的技术，通过上述的新型能源，实现发电的过程。 能源资源包括 煤 、石油、 天然气 、水能等，也包括太阳能、风能、生物质能、地热能、 海洋能 、 核能 等新能源。通过本课程的学习，应使学生了解新能源发电技术过程为今后的工作打下良好的基础。

第一部分：我国能源现状与发电技术综述
培训内容：随着社会的发展和科技的进步，能源问题越来越成为世界各国都重视的问题。能源可谓是我们存在发展的根本动力。可是传统的能源包括煤炭，石油等等终将有一天将会枯竭。新能源技术一直是我们探索的方向，是高技术的支柱，打破了以石油，煤炭为主的传统能源的概念，开创了能源的新时代。新能源发电一直是世界各国都在进行的项目。而我国在新能源发电方面与新型发电技术，也取得了非凡的成就。
传统的火力发电原理

第二部分：我国5大新能源发电技术
培训内容：1.风力发电
风能是一种洁净能源，是地球表面大量空气流动所产生的动能。可谓是取之不尽，用之不竭。它是由太阳辐射引起的气流变化。可以说风能是空气的动能。风车是最早利用风能的技术之一。我国很早就开始了风力发电的研究，试验和推广工作。风力发电站就是应用和研究成果。

2、太阳能光伏发电
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置

3、地热能发电技术
       地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术。其基本原理与火力发电类似，也是根据能量转换原理，首先把地热能转换为机械能，再把机械能转换为电能。地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能，然后再将机械能转变为电能的能量转变过程或称为地热发电。

4.核能发电
核能是人类历史上的一项伟大发现。利用核反应堆中核裂变所释放出的热量，可以进行发电。而且还能作为一种新能源，不会对空气造成污染，不会产生二氧化碳，如果利用得好的话，核能可以说是一种安全清洁的能源。

5、水能发电
水能是一种清洁能源，绿色能源。我们利用水的动能势能和压力能等能量资源，可以为我们发电。水能是一种可再生资源，水力发电是将水的势能和动能换成电能。而水电站是水能利用的成功案例。其发电成本低，无污染，可连续再生，是世界各国都在进行的好项目。

第三部分：其它各种新型发电技术及原理
培训内容:
(1)潮汐能发电技术
2008年，福建八尺门潮汐能发电项目正式启动。2009年5月，浙江三门2万千瓦潮汐电站工程启动。潮汐发电与普通水力发电原理类似，通过出水库，在涨潮时将海水储存在水库内，以势能的形式保存，然后，在落潮时放出海水，利用高、低潮位之间的落差，推动水轮机旋转，带动发电机发电。

(2)波浪能发电技术
 我国首座波力独立发电系统汕尾100千瓦岸式波力电站于1996年12月开工，2001年进入试发电和实海况试验阶段，2005年，实海况试验获得成功。该电站建于广东省汕尾市遮浪镇最东部，为并网运行的岸式振荡水柱型波能装置，设有过压自动卸载保护、过流自动调控、水位限制、断电保护、超速保护等功能。
       波浪能发电是以波浪的能量为动力生产电能。海洋波浪蕴藏着巨大的能量，正弦波浪每米波峰宽度的功率P≈HT kW/m。式中，H为波高，m;T为波周期，s。通过某种装置可将波浪的能量转换为机械的、气压的或液压的能量，然后通过传动机构、气轮机、水轮机或油压马达驱动发电机发电。全球有经济价值的波浪能开采量估计为1～10亿kW。中国波浪能的理论储量为7000万kW左右。
(3)生物质发电发电技术
       生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电，是 可再生能源发电 的一种，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、 垃圾焚烧发电 、垃圾填埋气发电、 沼气发电 。 世界生物质发电起源于20世纪70年代，当时，世界性的石油危机爆发后，丹麦开始积极开发清洁的可再生能源，大力推行秸秆等生物质发电。 自1990年以来，生物质发电在欧美许多国家开始大力发展。

（4）垃圾发电发电技术
  垃圾发电是指通过特殊的焚烧锅炉燃烧城市固体垃圾，再通过蒸汽轮机发电机组发电的一种发电形式。垃圾发电分为垃圾焚烧发电和垃圾填埋气发电两大类。

（5）氢能发电技术
       氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的新能源，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，是人类的战略能源发展方向。
       氢在地球上主要以化合态的形式出现，是宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的75%，是二次能源。氢能在21世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的能源，氢的制取、储存、运输、应用技术也将成为21世纪备受关注的焦点。氢具有燃烧热值高的特点，是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。氢燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。资源丰富，可持续发展。
（6）燃料电池发电技术
       燃料电池发电是在一定条件下使H2、天然气和煤气（主要是H2）与氧化剂（空气中的O2）发生化学反应，将化学能直接转换为电能和热能的过程，只要有燃料和氧化剂供给，就会有持续不断的电力输出。
       燃料电池的特点决定了它具有广阔的应用前景。它可以用作小型发电设备、作为长效电池，也可以应用在电动汽车上。中国早在20世纪50年代就开展燃料电池方面的研究。开发出了60kW、75kW等多种规格的质子交换膜燃料电池组，使中国的燃料电池技术跨入世界先进国家行列。
（7）光热发电技术
指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。
采用太阳能光热发电技术，避免了昂贵的硅晶光电转换工艺，可以大大降低太阳能发电的成本。而且，这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势，即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中，在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电。原理是，通过反射镜将太阳光汇聚到太阳能收集装置，利用太阳能加热收集装置内的传热介质（液体或气体），再加热水形成蒸汽带动或者直接带动发电机发电。

（8)燃料乙醇发电、生物汽油发电、生物柴油发电等。