《新能源》PPT課件.ppt

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1、新能源發(fā)電技術(shù) 礦物加工工程 10-2 一 新能源簡介 新能源在中國是指除常規(guī)化石能源和大中 型水力發(fā)電、核裂變發(fā)電之外的生物質(zhì)能、 太陽能、風(fēng)能、小水電、地?zé)崮芤约昂Ｑ竽?等一次能源。這些能源資源豐富、可以再生、 清潔干凈，是最有前景的替代能源，將成為 未來世界能源的基石 。 3 (1)生物質(zhì)能。生物質(zhì)能是蘊藏在生物質(zhì)中的 能量，是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉(zhuǎn) 化為化學(xué)能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。 4 (2)太陽能。太陽能的轉(zhuǎn)換和利用方式有光一熱轉(zhuǎn)換、 光一電轉(zhuǎn)換和光一化學(xué)轉(zhuǎn)換等。 太陽能發(fā)電站 發(fā)電系統(tǒng) 5 (3)風(fēng)能。風(fēng)能是指太陽輻射造成地球各部分受熱不均 勻，引起各地溫差和氣壓不同，導(dǎo)

2、致空氣運動而產(chǎn) 生的能量。利用風(fēng)力機可將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能、機械 能和熱能等。 近海風(fēng)力發(fā)電場 無刷雙饋電機風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 6 (4)小水電。所謂小水電，通常是指小水電站及與其 相配套的小電網(wǎng)的統(tǒng)稱。所謂小水電是指容量為 1.0 0.5MW的小水電站；容量小于 0.5MW的水電 站又稱為農(nóng)村小水電 7 (5)地?zé)崮?。地?zé)豳Y源是指在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟和地質(zhì)環(huán) 境條件下，地殼內(nèi)能夠科學(xué)、合理地開發(fā)出來的 巖石中的熱能量和地?zé)崃黧w中的熱能量及其伴生 的有用組分 。 8 (6)海洋能。海洋能是指蘊藏在海洋中的可再生能源， 它包括潮汐能、波浪能、海流能、潮流能、海水 溫差能和海水鹽差能等不同的能源形態(tài)。 海流能發(fā)電

3、示意 圖 9 我國新能源技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀： （ 1）產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷加大，發(fā)展速度加快。我 國太陽能熱水器利用居世界首位，光伏產(chǎn) 業(yè)近年來發(fā)展迅速，其中風(fēng)力發(fā)電是發(fā)展 最快的發(fā)電技術(shù)。 （ 2）產(chǎn)業(yè)鏈尚不完善。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈上 下不對接是制約風(fēng)電產(chǎn)業(yè)化的主要因素， 目前太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈的源頭，多晶體硅 原材料制造，我國基本依賴進口。 （ 3）平均技術(shù)水平偏低，利用成本較高，產(chǎn) 品競爭能力弱。 10 發(fā)展前景： （ 1）國家政策將為新能源發(fā)展創(chuàng)造有利環(huán)境。 （ 2）自主技術(shù)研發(fā)將為新能源發(fā)展奠定技術(shù) 基礎(chǔ)。我國風(fēng)電制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展迅速， 風(fēng)電機組生產(chǎn)和零部件生產(chǎn)能力迅速提高。 （ 3）產(chǎn)業(yè)龍頭帶動與民

4、營企業(yè)異軍突起將為 新能源發(fā)展注入動力。 地?zé)岚l(fā)電 12 一 中國地?zé)岚l(fā)電 1、中國地?zé)崂酶艣r 中國地?zé)崮艿拈_發(fā)利用，在 20世紀(jì) 50年代以 前，主要是應(yīng)用于醫(yī)療和洗浴； 自 20世紀(jì) 60年代起，開始應(yīng)用于上農(nóng)業(yè)生產(chǎn)； 20世紀(jì) 70年代以來，地?zé)崮茏鳛樾履茉吹囊?種，已擴大到用于發(fā)電、工業(yè)加工、民用采 暖、農(nóng)業(yè)溫室、農(nóng)田灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖、醫(yī)療 衛(wèi)生以及旅游業(yè)等諸多方面，應(yīng)用范圍越來 越廣，取得了明顯的節(jié)能效益、經(jīng)濟效益和 環(huán)保效益。 13 2、中國地?zé)岚l(fā)電現(xiàn)狀 中國地?zé)岚l(fā)電的研究試驗開始于 20世紀(jì) 70 年代初。 40余年來的發(fā)展經(jīng)歷了兩大階段： （ 1） 1970 1985年期間，為

5、以發(fā)展中低溫 地?zé)嵩囼炿娬緸橹鞯碾A段； （ 2） 1985年以后，進入發(fā)展商業(yè)應(yīng)用高溫地 熱電站的階段。 14 3 中、低溫地?zé)嵩囼炿娬竞喗?1970年，廣東省豐順縣鄧屋建立起中國第一座 閃蒸系統(tǒng)地?zé)嵩囼炿娬?，利?91 的地?zé)崴?發(fā)電，機組功率為 86kw。 隨后，江西省宜春市溫湯和河北省懷來縣，也 相繼建設(shè)起雙循環(huán)系統(tǒng)地?zé)嵩囼炿娬尽?20世紀(jì) 70年代中后期，湖南省灰湯、遼寧省熊 岳以及山東省招遠又先后建成閃蒸及雙循環(huán)系 統(tǒng)地?zé)嵩囼炿娬尽?所有這些電站發(fā)電機組的功率都不大，從 50 300kw不等；地?zé)崴疁囟染^低，從 61 92 不等。 簡況表 15 4、中國高溫地?zé)犭娬?日前中國高溫地

6、熱電站主要集中在西藏地區(qū)，總 裝機容量為 27.18Mw，其中羊八井地?zé)犭娬狙b機容 量為 25 18Mw，朗久地?zé)犭娬狙b機容量為 1Mw，那 曲地?zé)犭娬狙b機容量為 1MW。 據(jù)不完全統(tǒng)計，西藏地?zé)犸@示區(qū)達多處， 其中可供開發(fā)的地?zé)犸@示區(qū)處，絕大部分 地表泉水溫度超過攝氏度，地?zé)豳Y源發(fā)電潛 力超過萬千瓦。 西藏地?zé)岚l(fā)電總量占拉薩電網(wǎng)的左右，且 地?zé)岚l(fā)電成本遠遠低于水電。 16 二 地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù) 地?zé)岚l(fā)電原理及分類 原理 :地?zé)岚l(fā)電是利用地廠熱水和蒸汽為動力源 的一種新型發(fā)電技術(shù)，它涉及地質(zhì)學(xué)、地球物 理、地球化學(xué)、鉆探技術(shù)、材料科學(xué)和發(fā)電工 程等多種現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。 示意圖 分類 :按照載熱

7、體類型、溫度、壓力和其他特性的 不同，可把地?zé)岚l(fā)電的方式劃分為 地?zé)嵴羝l(fā) 電 和 地下熱水發(fā)電 兩大類 . 17 1、地?zé)嵴羝l(fā)電 兩種方式： 背壓式汽輪機發(fā)電系統(tǒng)、凝汽式汽輪機發(fā)電 系統(tǒng) (1)背壓式汽輪機發(fā)電系統(tǒng)。最簡單的地?zé)岣烧羝l(fā)電， 是采用背壓式汽輪機地?zé)嵴羝l(fā)電系統(tǒng) (如圖 ) 工作原理： 首先把干蒸汽從蒸汽井中引出，先加以凈 化，經(jīng)過分離器分離出所含的固體雜質(zhì)，然后就可把 蒸汽通入汽輪機做功，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。做功后的蒸 汽，可直接排入大氣；也可用于工業(yè)生產(chǎn)中的加熱過 程。 應(yīng)用： 這種系統(tǒng)大多用于地?zé)嵴羝胁荒Y(jié)氣體含量 很高的場合，或者綜合利用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活 的場合

8、. 18 (2)凝汽式汽輪機發(fā)電系統(tǒng) 為提高地?zé)犭娬镜臋C組出力和發(fā)電效率，通常 采用凝汽式汽輪機地?zé)嵴羝l(fā)電系統(tǒng) (如圖 )。 在該系統(tǒng)中，由于蒸汽在汽輪機中能膨脹到很 低的壓力，因而能做出更多的功。做功后的蒸 汽排入混合式凝汽器，并在其中被循環(huán)水泵打 入冷卻水所冷卻而凝結(jié)成水，然后排走。 在凝汽器中，為保持很低的冷凝壓力，即真空 狀態(tài)，設(shè)有兩臺帶有冷卻器的射汽抽氣器來抽 氣，把由地?zé)嵴羝麕淼母鞣N不凝結(jié)氣體和外 界漏入系統(tǒng)中的空氣從凝汽器中抽走。 19 2地下熱水發(fā)電 兩種方式：閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)；雙循環(huán)地 熱發(fā)電系統(tǒng) （ 1）閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)： 直接利用地下熱水 所產(chǎn)生的蒸汽進入汽輪機工作。

9、 也叫做減 壓擴容法地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)。 類型： 可以分為： 1）單級閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng) (又包括 濕蒸汽型 和 熱水型兩種 ); 2）兩級閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)； 3）全流法地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)； 20 2地下熱水發(fā)電 （ 2）雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)： 利用地下熱水來加熱某種 低沸點工質(zhì)，使其產(chǎn)生蒸汽進入汽輪機工作。 雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電也叫做低沸點工質(zhì)地?zé)岚l(fā)電或中間 介質(zhì)法地?zé)岚l(fā)電，又叫做熱交換法地?zé)岚l(fā)電。 在這種發(fā)電系統(tǒng)中，低沸點介質(zhì)常采用兩種流體； 一種是 采用地?zé)崃黧w作熱源； 另一種是 采用低沸點 工質(zhì)流體作為一種工作介質(zhì)來完成將地下熱水的熱 能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。所謂雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)即是由 此而得名。 常用的低沸點工

10、質(zhì)有氯乙烷、正丁烷、異丁烷、氟 利昂 11、氟利昂 12等。 21 雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)缺點 優(yōu)點： 利用低溫位熱能的熱效率較高：設(shè) 備緊湊，汽輪機的尺寸小；易于適應(yīng)化學(xué) 成分比較復(fù)雜的地下熱水。 缺點： 不像擴容法那樣可以方便地使用混 合式蒸發(fā)器和冷凝器；大部分低沸點工質(zhì) 傳熱性都比水差，采用此方式需有相當(dāng)大 的金屬換熱面積；低沸點工質(zhì)價格較高， 來源欠廣，有些低沸點工質(zhì)還有易燃、易 爆、有毒、不穩(wěn)定、對金屬有腐蝕等特性。 22 經(jīng)濟性是考察地?zé)岚l(fā)電站設(shè)計和建設(shè)的最 重要的綜合性指標(biāo)。衡量地?zé)岚l(fā)電站經(jīng)濟性 的指標(biāo)，主要有兩個： 1）一個是 發(fā)電量 (kWh t熱水 )，它表示地?zé)岚l(fā) 電站發(fā)

11、電效率的高低； 2）一個是地?zé)岚l(fā)電站的 投資費用 (元 /kw)，它表 示電站建設(shè)費用的大小。 23 三中國地?zé)岚l(fā)電未來 我國發(fā)展地?zé)犭娬揪哂械臈l件： 在技術(shù)上，已建立起了一套比較完招的地?zé)峥碧郊夹g(shù) 方法和評價方法；地?zé)衢_發(fā)利用工程的勘探、設(shè)計利 施工，已有資質(zhì)實體； 地?zé)衢_發(fā)利用設(shè)備基本配套，可以國產(chǎn)化生產(chǎn)，并有 專業(yè)生產(chǎn)制造工廠；地?zé)岜O(jiān)測儀器基本完備，并可進 行國產(chǎn)化生產(chǎn)。 在產(chǎn)業(yè)建設(shè)上，已奠定一定的基礎(chǔ)和能力，可以獨立 建設(shè) 30vW規(guī)模商業(yè)化運行的地?zé)犭娬?，單機容量可以 達到 10MW；已具備施工 5000m深度地?zé)徙@探工程的 條件和能力； 已初步建立起地?zé)岬谋O(jiān)測體系和生產(chǎn)與回灌體系；已 初步建立起一些必要的地?zé)衢_發(fā)利用法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī) 范。 24 中國地?zé)岚l(fā)電未來的初步構(gòu)想 在國家電網(wǎng)和區(qū)域電網(wǎng)達不到的西藏 高原、滇西和川西地區(qū)，礦物燃料短 缺，而高溫地?zé)豳Y源豐富，應(yīng)優(yōu)先并 發(fā)地?zé)豳Y源，實行建設(shè)地?zé)犭娬九c建 設(shè)小水電站并重的方針，從根本上解 決這些地區(qū)的電力供應(yīng)問題。 25 謝謝觀賞 26 地?zé)岚l(fā)電示意圖 27 地?zé)岚l(fā)電示意圖 28 地?zé)犭娬就饩皥D 29 背壓式汽輪機地?zé)嵴羝l(fā)電系統(tǒng) 30 凝氣式汽輪機地?zé)嵴羝l(fā)電系統(tǒng) 31 中、低溫試驗電站簡況