1 第一章 能源与发电
现代能源与发电技术
此， 无论 从 政 策 支 持 、 经 济 投 人 还 是 技 术 发
文 章编 号 ： １ ６ ７ ２ －３ ７ ９ １ （ ２ ０ １ ３ ） １ Ｏ （ ａ ） －Ｏ １ ０ ２ －０ ２ 源， 并且在 不断的发展之 中。 如今 ， 我 国 已 有 上 百 了 风 电场 ， 装机总容量为２ ６ ０ 万 千 瓦
随 着 人 类在 经 济 和 科 技 方 面 取 得 空 前 生 ， 同时 它还 有 储 量 丰 富 、 污染少的优点 。
展， 新 能 源 发 电技 术 拥 有 广 阔 的 发 展 宅 ｆ ｎ ７。
化石能源 ， 新 能 源 具 备 突 出优 点 便 是 可 再 还 有 待 提 高 ， 但 是 我 国 拥 有 丰 富 的 风 能 资
２ 太 阳能光伏发 电技术 在 电力系统 中的
运 用
光 伏 发 电在 电 力 系统 中 的 主 要 应 用 形 式 有户用电源 、 独 立 光 伏 发 电 系 统 和 光 伏 并 网 发 电 系统 。 户用 电 源 是 最 简 单 的 一 种 应 用 形 式 ， 其 发 电容 量 小 ， 一 般 的 用 途 是 缓 解 边 远 地 区 的 居 民缺 电 状 况 。 独 立 光 伏 发 电 系 统 相
网 系统 是一 种 带 有蓄 能 装 置 的并 网 发 电 系
统， 蓄 能 装 置能够 储 存 能量 并对 能量 进行 分
（ ａ ）定速型
发电厂电气部分-第一章
电厂煤粉炉燃烧系统流程图
汽水系统
火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除 氧器、加热器等设备及管道构成，包括给水系统、 冷却水（循环水）系统和补水系统。
电 厂 汽 水 系 统 流 程 示 意 图
电气系统
发电厂的电气系统，包括发电机、励磁装置、厂用电 系统和升压变电所等。
河床式水电站
发电机厂房和挡水堤连成一体，厂房也起挡水作 用，由于厂房修建在河床中，故称河床式。
河床式水电站平面图
引水式水电站
建在山区水流湍急的河道上或河床坡度较陡的地 段，由引水渠道提供水头，一般不需要修建堤坝， 或只修低堰，适用于水头较高的情况。
引水式水电站
水电厂的特点
可综合利用水资源； 发电成本低，效率高； 运行灵活； 可存储和调节； 不污染环境； 投资较大，工期较长； 受水文条件制约； 淹没土地，生态环境；
抽水蓄能电厂
定义：利用系统低谷负荷（或丰水期）时的富 余电力抽水到上游水库存储；在高峰负荷（或 枯水期）时，放水发电的水电站。
是一种特殊形式的水电站，具有水轮机-发电机 和电动机-水泵两种可逆的工作方式。
注意： 随着高一级电网的出现，变电站的地位和作用，也是会 发生变化的，例如过去的220KV枢纽变电站，在今天已 逐步下降为地区变电站。
小结
发电厂分类、电能生产过程、特点 变电所类型
作 业
教材：P28 1-3 补充题目： 1、什么是新能源发电？ 2、发电厂和变电站的作用是什么？各有哪些类 型？
3、地区变电所
（1）对地区用户供电，是一个地区或中等城市 的主要变电所； （2）电压一般为110～220kV，容量多为 200~300MVA； （3）全所停电时，仅使该地区停电。
能源与动力工程概论
第一章绪论•我国能源问题的重要性——能源安全！1.进口依赖2011年我国进口石油2.6亿吨，重要是从中东和非洲进口，其中从沙特、伊朗、伊拉克进口1.9亿吨，从安哥拉和苏丹进口4000万吨。
2.能源经济—能源价格2011年我国进口石油花费1.5万亿人民币。
3.能源技术与环境每年因煤矿事故丧生人数2000人以上；天然气管道有爆炸危险；水电站有塌坝危险；核安全问题。
第一章绪论•能源消费观1.是否走美国的能源道路？低廉的石油价格，放任石油的消费。
2.是否走欧洲和日本的能源道路？征收能源税。
大力发展节能技术。
有观点认为：低廉的石油价格往往意味着落后的能源利用技术！3.能源消费与幸福感是否开车就是先进的生活方式，步行和骑自行车就是落后的生活方式？第一章绪论•第一节能源的基本概念•第二节能源与人类文明•第三节能源资源•第四节能量返回总目录第一节能源的基本概念能源(energy resources)：能够直接或经过转换而提供能量的自然资源。
自然资源(natural resources)：尚未开采出来的资源。
自然资源不属于能源。
初始能源：核聚变、核裂变、放射性源和天体间的引力。
分为(1)来自地球以外天体的能量—太阳能和宇宙射线能；(2)地球本身蕴涵的能量；(3)天体对地球的引力。
能源的定义能源的分类来自太阳等地外天体来自地球来自地球和其它星体的相互作用按来源分一次能源二次能源按成因分燃料能源非燃料能源按性质分常规能源新能源按使用状况分清洁能源非清洁能源按污染分可再生能源不可再生能源按可否再生分1 按地球上能量的来源分•来自于地球本身，如核能、地热能等；•来自于地球外天体，如宇宙射线及太阳能，以及由太阳引起的水能、风能、波浪能、海洋温差能、生物质能、光合作用等；•来自于地球和其他星体的相互作用，如潮汐能。
2 按使用状况(被利用的程度)分•常规能源(conventional source of energy)，如煤炭、石油、天然气、薪柴燃料、水能等；•新能源，如太阳能(solar energy)、地热能(geothermal energy)、潮汐能(tidal energy)、生物质能(biomass energy)等，另外还有核能。
新能源发电技术
一、常见的新能源发电技术常见的新能源发电技术主要分为：地热能、海洋能、氢能、核能、太阳能、风能、生物质能、天然气水合物等发电技术。
1.地热能〔Geothermal Energy〕由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。
地球内部的温度高达7000℃，而在80至100公英里的深度处，温度会降至650至1200℃。
透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1至5公里的地壳，热力得以被转送至较接近地面的地方。
高温的熔岩将附近的地下水加热，这些加热了的水最终会渗出地面。
运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法，就是直接取用这些热源，并抽取其能量。
地热能是可再生资源。
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。
开发的地热资源主要是蒸汽型和热水型两类，因此，地热发电也分为两大类。
地热蒸汽发电有一次蒸汽法和二次蒸汽法两种。
一次蒸汽法直接利用地下的干饱和（或稍具过热度）蒸汽，或者利用从汽、水混合物中分离出来的蒸汽发电。
二次蒸汽法有两种含义，一种是不直接利用比较脏的天然蒸汽（一次蒸汽），而是让它通过换热器汽化洁净水，再利用洁净蒸汽（二次蒸汽）发电。
第二种含义是，将从第一次汽水分离出来的高温热水进行减压扩容生产二次蒸汽，压力仍高于当地大气压力，和一次蒸汽分别进入汽轮机发电。
地热水中的水，按常规发电方法是不能直接送入汽轮机去做功的，必须以蒸汽状态输入汽轮机做功。
对温度低于100℃的非饱和态地下热水发电，有两种方法：一是减压扩容法。
利用抽真空装置，使进入扩容器的地下热水减压汽化，产生低于当地大气压力的扩容蒸汽然后将汽和水分离、排水、输汽充入汽轮机做功，这种系统称“闪蒸系统”。
低压蒸汽的比容很大，因而使气轮机的单机容量受到很大的限制。
但运行过程中比较安全。
另一种是利用低沸点物质，如氯乙烷、正丁烷、异丁烷和氟里昂等作为发电的中间工质，地下热水通过换热器加热，使低沸点物质迅速气化，利用所产生气体进入发电机做功，做功后的工质从汽轮机排入凝汽器，并在其中经冷却系统降温，又重新凝结成液态工质后再循环使用。
发电厂电气部分基础知识
第一章能源与发电1、掌握电力系统与电力网的概念。
☞电力系统是由发电厂、变电所、输配电线路和用电设备有机连接起来的整体。
☞电力系统=发电厂+电力网+电力用户。
☞电力网是指在电力系统中，由升压和降压变电所通过输、配电线路连接起来的部分。
2、掌握额定电压的概念及电力网的电压等级。
☞额定电压：电气设备的额定电压是能使发电机、变压器和用电设备在正常运行时获得最佳技术效果的电压。
☞我国电力网额定电压等级如下：0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、500、750、1000 kV☞按电压等级高低分类：低压电网：3kV以下；高压电网：3~330kV；超高压电网：330~1000kV；特高压电网：1000kV及以上；4、掌握发电厂的类型。
☞按一次能源取得的方式不同分类：火力发电厂、水力发电厂、核电厂、风力电厂、太阳能电厂、地热电厂、潮汐电厂等。
☞按燃料分类：燃煤电厂、燃油电厂、燃气电厂、余热电厂。
☞按蒸汽压力和温度分类：中低压电厂、高压电厂、超高压电厂、亚临界压力电厂、超临界压力电厂、超超临界压力电厂。
☞按原动机分类：凝汽式汽轮机电厂、燃汽轮机电厂、内燃机电厂、蒸汽－燃气轮机电厂。
☞按输出能源分类：凝汽式发电厂、热电厂。
5、掌握火力发电厂的电能生产过程。
☞1)燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；2)锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机的转子旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；3）由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。
第二章发电、变电和输电的电气部分1、什么是一次设备？掌握各种类型一次设备的作用、图形符号和文字符号。
☞一次设备的概念：生产、变换、输送、分配和使用电能的设备称为一次设备。
☞一次设备的类型：1）生产和转换电能的设备。
发电机：机械能转化为电能；电动机：电能转化为机械能；变压器：将电压升高或降低；2）接通和断开电路的开关电器。
人教版科学六年级下册第一章第3课《能源的利用与开发》说课稿
人教版科学六年级下册第一章第3课《能源的利用与开发》说课稿一. 教材分析《能源的利用与开发》是小学科学六年级下册第一章第三课的内容。
这一课旨在让学生了解和掌握能源的基本概念、能源的利用和开发方法以及能源的分类。
教材通过丰富的图片、实例和活动，引导学生探索能源的奥秘，提高学生对能源问题的认识，培养学生节约能源、保护环境的意识。
二. 学情分析六年级的学生已经具备了一定的能源知识，对日常生活中常见的能源有一定的了解。
但学生对能源的开发和利用方法以及能源分类的认识还不够深入。
此外，学生对能源问题的关注程度和环保意识有待提高。
因此，在教学过程中，教师需要关注学生的已有知识，通过实例和活动激发学生的学习兴趣，引导学生深入探讨能源问题，提高学生的环保意识。
三. 说教学目标1.知识与技能：了解能源的基本概念，掌握能源的利用和开发方法，知道能源的分类。
2.过程与方法：通过观察、实验、讨论等方法，培养学生的探究能力和团队合作能力。
3.情感态度价值观：培养学生节约能源、保护环境的意识，提高学生对能源问题的关注程度。
四. 说教学重难点1.重点：能源的基本概念、能源的利用和开发方法、能源的分类。
2.难点：能源利用和开发方法的运用，能源分类的理解。
五. 说教学方法与手段1.教学方法：采用观察、实验、讨论、案例分析等方法，引导学生主动探究、积极思考。
2.教学手段：利用多媒体课件、实物模型、实验器材等，辅助教学，提高学生的学习兴趣和效果。
六. 说教学过程1.导入：通过展示生活中常见的能源图片，引导学生回顾已学的能源知识，为新课的学习做好铺垫。
2.探究能源的基本概念：教师提问，学生讨论，共同得出能源的定义和特点。
3.学习能源的利用和开发方法：教师通过讲解、示范，学生通过实验、观察，共同学习能源的利用和开发方法。
4.了解能源的分类：教师引导学生根据能源的产生和利用方式，对能源进行分类。
5.案例分析：教师提供一些能源利用和开发的案例，学生分组讨论，分析案例中的优点和不足，提出改进措施。
发电厂电气部分教学大纲
《水电站电气设备》课程教学大纲课程编号: 000300930课程名称：水电站电气设备英文名称：Electrical Equipment of hydro power plant总学时：32总学分：2适用对象: 水电专业的本科生。
先修课程：电路原理一、课程性质、目的和任务本课程目的在于使学生获得和掌握发电、变电和输电的电气主系统的构成、设计和运行的基本理论和计算方法，熟悉和掌握主要水电站常用电气设备的原理和性能，了解同步发电机和电力变压器运行方面的简单常识。
二、教学要求和内容基本要求1、了解发电厂的类型，熟悉火电厂、水电厂、核电站的电能生产过程及其特点；掌握发电厂和变电站中主要的一次设备和二次设备的作用；了解典型的300MW发电机电气主接线、600MW发电机电气主接线的特点。
2、理解载流导体的发热和电动力的理论和计算方法，掌握载流导体长期发热、短时发热的特点，熟悉提高导体载流量的措施，掌握短路电流热效应的计算方法，掌握最大短路电动力的计算方法；熟悉电气主接线可靠性的分析方法；熟悉技术经济分析的基本原则和常用的分析方法。
3、掌握电气主接线的概念；熟悉发电厂、变电站电气主接线设计的原则和程序；掌握各典型的电气主接线（单母线（带旁路母线）、单母线分段（带旁路母线）、双母线（带旁路母线）、双母线分段（带旁路母线）、一台半断路器接线、变压器母线组接线、单元接线、桥形接线、角形接线等）的特点和适用范围；掌握主变压器的选择方法；掌握限制短路电流的方法；了解不同类型的发电厂、变电站电气主接线的特点；熟悉电气主接线运行中典型的倒闸操作的原则和步骤。
4、掌握厂用电及厂用电率的概念；掌握厂用电负荷的分类及供电特点；掌握厂用电的电压等级、厂用电系统中性点的接地方式以及厂用电源引接方式的设计原则；了解不同类型发电厂的厂用电接线的特点；熟悉厂用变压器的选择方法；熟悉厂用电动机的选择方法；掌握厂用电动机自启动校验的方法；了解厂用电源的切换问题。
能源知识（上）-第一章
第一章能源的分类能源种类繁多，而且经过人类不断的开发与研究，更多新型能源已经开始能够满足人类需求。
根据不同的划分方式，能源也可分为不同的类型。
1、按来源分为3类：地球本身蕴藏的能量通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。
①来自地球外部天体的能源（主要是太阳能）。
除直接辐射外，并为风能、水能、生物能和矿物能源等的产生提供基础。
人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。
正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。
煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。
它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。
此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。
②地球本身蕴藏的能量。
如原子核能、地热能等。
③地球和其他天体相互作用而产生的能量。
如潮汐能。
温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。
地球可分为地壳、地幔和地核三层，它是一个大热库。
地壳就是地球表面的一层，一般厚度为几公里至70公里不等。
地壳下面是地幔，它大部分是熔融状的岩浆，厚度为2900公里。
火山爆发一般是这部分岩浆喷出。
地球内部为地核，地核中心温度为2000度。
可见，地球上的地热资源贮量也很大。
2、按能源的基本形态分类，有一次能源和二次能源。
前者即天然能源，指在自然界现成存在的能源，如煤炭、石油、天然气、水能等。
后者指由一次能源加工转换而成的能源产品，如电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等。
一次能源又分为可再生能源（水能、风能及生物质能）和非再生能源（煤炭、石油、天然气、油页岩等）。
根据产生的方式可分为一次能源（天然能源）和二次能源（人工能源）。
一次能源是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换的能量资源，一次能源包括可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气资源，其中包括水、石油和天然气在内的三种能源是一次能源的核心，它们成为全球能源的基础；除此以外，太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及核能等可再生能源也被包括在一次能源的范围内；二次能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源，例如：电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等能源都属于二次能源。
能源科学导论第一章能量和能源
能量. ❖ 核能:蕴藏在原子核内部的物质结构能.
(3)能量的性质
❖ 状态性 ❖ 可加性 ❖ 传递性 ❖ 转换性 ❖ 做功性 ❖ 贬值性
2 能量的转换
❖ 能量形态的转换:即能量的种类
❖ 能量的空间转换:即能量的运输
❖ 能量的时间转换:即能量的储存 能量的转换需要转换条件,必须在一定的设备 和系统中才可以实现,且满足能量守衡定律.
人类社会已经历了三个能源时期：
❖ 薪柴时期； ❖ 煤炭时期； ❖ 石油时期。
薪柴时期
❖ 主要以薪柴等生物质燃料为主要能源的 时代，生产和生活水平极低，社会发展 缓慢。
煤炭时期
❖ 18世纪，以煤炭取代薪柴作为主要能源， 蒸汽机成为生产的主要动力，工业迅速 发展，劳动生产力增长很快。
❖ 19世纪，电力成为工矿企业的主要动力， 成为生产和生活照明的主要来源。但这 时的电力工业主要是依靠煤炭作为主要 燃料。
3 能量的传递(能量传递过程的特点):
❖ 能量传递是有条件的，即在有能量密度差的条件下， 能量总是从能量密度大的物质或能量集中的地方， 向能量密度小的物质或地方传递；总是从集中到分 散并逐步达到平衡。
❖ 能量传递遵循一定的规律，即能量传递的速率正比 于传递的动力而反比于传递的阻力。
❖ 能量的传递包括转移与转换两种形式。转移是某种 形态的能量从一地转移到另一地，从一物转移到另 一物；转换则是能量由一种形态变为另一形态。
2 能源的评价
❖ 储量 ❖ 能量密度 ❖ 储能的可能性与供能的连续性 ❖ 能源的地理分布 ❖ 开发费用和利用能源的设备费用 ❖ 运输费用与损耗 ❖ 能源的可再生性 ❖ 能源的品位 ❖ 对环境的影响
新能源发电与传统能源发电如何实现互补
新能源发电与传统能源发电如何实现互补在当今全球能源格局中，新能源发电和传统能源发电都扮演着至关重要的角色。
随着环境保护意识的增强和能源需求的不断增长，如何实现新能源发电与传统能源发电的互补，成为了能源领域亟待解决的重要课题。
新能源发电，主要包括太阳能、风能、水能、生物能等，具有清洁、可再生的显著优势。
以太阳能为例，其取之不尽用之不竭，只要有阳光照射的地方，就能通过光伏发电设备将光能转化为电能。
风能也是如此，风电场的大规模建设为电力供应提供了源源不断的绿色能源。
然而，新能源发电也存在一些局限性。
太阳能和风能的发电功率受天气和季节影响较大，具有不稳定性和间歇性。
比如，在阴雨天气或无风的日子里，太阳能和风能的发电能力会大幅下降。
传统能源发电，如煤炭、石油、天然气等，虽然在过去很长一段时间里支撑着全球的能源需求，但它们不可再生，且在使用过程中会产生大量的污染物，对环境造成严重破坏。
不过，传统能源发电具有输出稳定、可调控性强等优点。
在电力需求高峰时段，传统能源发电能够迅速增加供电量，满足市场需求。
为了实现新能源发电与传统能源发电的互补，首先要在电力规划方面下功夫。
在制定能源发展战略时，充分考虑到新能源和传统能源的特点，合理规划发电设施的布局和建设规模。
对于新能源资源丰富的地区，可以加大新能源发电设施的建设力度；而在传统能源资源集中且需求较大的地区，则适当增加传统能源发电的产能。
同时，通过建立智能化的电力调度系统，实现不同类型发电资源的优化配置。
储能技术的发展也是实现互补的关键环节。
当新能源发电过剩时，将多余的电能储存起来，在新能源发电不足时释放，从而平衡电力供应。
例如，大规模的电池储能系统、抽水蓄能电站等都能够有效地解决新能源发电的间歇性问题。
此外，还可以利用氢能储能，将多余的电能通过电解水制氢，在需要时通过燃料电池将氢能转化为电能。
在技术创新方面，不断提高新能源发电的效率和稳定性。
研发更高效的太阳能电池板、风力发电机，降低新能源发电成本，提高其市场竞争力。
第一章 新能源概述
（二）、中国能源存在的问题
（1）人均能耗低 （2）人均能源资源不足 （3）能源效率低 （4）以煤为主的能源结构亟待调整 1）大量燃煤严重污染环境 2）大量用煤导致能源效率低下 3）交通运输压力巨大 4）能源供应安全问题提到议事日程上来
（三）、中国能源发展对策
能源中长期发展规划：结合“十一五”规划的 编制我们已经拟定了能源中长期发展规划，这个发 展规划可以概括为48个字，即：“节能优先，效率 为本；煤为基础，多元发展；立足国内，开拓海外； 统筹城乡，合理布局；依靠科技，创新体制；保护 环境，保障安全”。在能源中长期规划中强调了要 调整能源结构，加快发展核电、可再生能源和大力 发展水电。中国全国人大常委会已通过了《可再生 能源法》，为我国可再生能源发展提供法律保证。 （1）坚持实行能源节约战略方针，（2）大力优化 能源结构，（3）煤为基础，积极发展洁净煤技术， （4）大力开发利用新能源与可再生能源，（5）采 取措施保证能源供应安全。
1-3 恶耗化石能源的结果及对策
（一） 恶耗化石能源的结果 1.温室效应
在北京、上海等大城市，空气污染的60% 来自汽车排放二氧化碳的全球排放量中，中 国居第二
550 ppm
从左图大气 CO2 浓 度 随 年 代 的变化及其在全 球的分布图可以 看出：
2010
很明显，近 20 年 来 ， CO2 的 浓度上升迅速非 常 迅 速 ， 2010 年 将接近550ppm。
2.酸雨
由于人类大量使用煤、石油等化石燃料，燃烧后
产生的硫氧化物（SOx ）或氮氧（NOx ），在大氧中
经过反复的化学反应，形成硫酸或酸，或为云、雨雪、 雾捕捉吸收，降到地面成为酸雨。
一般未被污染的雨水，pH值呈弱酸性，低於5.6 便为酸雨（pH值愈小，酸度愈高）；如今却频频出现
第一讲可再生能源
▪ 能源的地理分布和使用关系密切，比如我国的煤炭资源偏 西北，水力资源偏西南，而工业区却分布在东南沿海，因 此能源的地理分布对能源的使用起决定性作用。
2. 储能的可能性和供能的连续性
▪ 能源不用时可以存储起来，需用时能立即发出能量，这对 太阳能、风能等目前不易做到，而各种矿石燃料和核燃料 则比较容易做到。
第一章 可再生能源概述——第一节 能源概述
四、能源品质评价
5. 开发费用和利用能源的设备费用
▪ 对于开发费用而言，太阳能、风能等不花任何成本就能得 到；各种矿物燃料和核燃料，从勘测、开采、到加工、运 输等都需要人力和物力的投资，有的工序对劳动者还有一 定的危险性和损害人体健康。
▪ 利用设备的价格，以目前的技术水平，太阳能、风能、海 洋能等发电设备的单价为几千元～上万元/kw，初投资较 大，资金周转较慢；燃煤和水力的设备几百元～一千元 /kw，比太阳能、风能便宜得多，烧天然气和石油的装置 的价格也相当便宜。与开发费用相反。
第一章 可再生能源概述——第一节 能源概述
一、能源的定义
（三）能量形式：
4.辐射能 物体以电磁波形式发射的能量称为辐射能，如地球表面所接
受的太阳能就是辐射能的一种。 5.化学能
它是一种原子核外进行化学反应时放出的能量。人类利用最 普遍的化学能是通过燃烧碳和氢而获得的，而这两种元素正是 煤、石油、天然气、薪柴等燃料中最重要的可燃元素。 6．核能
五、能源与经济
能源的形式也决定了国家的经济实力、发展模式和发展前途。 （一）能源与生产 ➢ 2000年，世界人均一次能源消费量折算标准油吨，其中，美国人均消费
新能源技术与发电
新能源技术与发电新能源技术是当前世界发展的热点之一，在能源短缺、环境污染愈发严峻的今天，新能源技术是实现可持续发展的重要途径。
其中，发电是新能源技术的一个重要应用领域，可以利用原能、太阳能、风能等形式的能源进行发电。
本文将探讨新能源技术在发电领域的应用现状与发展趋势。
一、新能源技术在发电领域的应用现状1.1 太阳能发电太阳能是一种广泛存在的、清洁的、可再生的能源，越来越多的国家和地区开始采用太阳能发电技术。
目前，太阳能光伏发电已经成为一项成熟的技术，全球累计安装容量已经超过300GW。
太阳能电池板是太阳能发电的主要设备，制造太阳能电池板需要用到硅、氧化铝、钨等材料，但不会产生任何污染物。
太阳能发电的优点是能源来源广泛、无污染、无噪音、维护成本低等，但存在夜间无法发电、地域限制等缺点。
1.2 风能发电风能是一种清洁、无限的能源，可以用于发电。
目前，世界上大部分的风力发电站都采用风轮机发电。
风轮机是一种通过风力转动叶片来驱动发电机发电的设备。
风轮机通过叶片与空气的摩擦相互作用，将风能转换成机械能，然后再将机械能转换成电能。
风能发电的优点是可以利用自然环境资源发电、没有任何污染，但存在风速不稳定、噪声、鸟类等环境问题。
1.3 水能发电水能发电是一种利用水流能源进行发电的技术，包括潮汐发电和水力发电两种形式。
水力发电是利用流水转动水轮机驱动发电机发电，而潮汐发电则是通过潮汐水流转动涡轮来发电。
水能发电的优点是能源来源广泛、无污染、发电稳定等，但存在对水资源的占用、涡轮腐蚀、水位变化等问题。
二、新能源技术在发电领域的发展趋势2.1 系统集成与智能化在新能源发电领域，不同的能源技术之间需要进行协同运作。
这就要求将太阳能、风能、水能等不同能源形式集成在一起，形成能源互补的系统。
同时，智能化技术的发展也为新能源发电提供了更多的便利和可能性。
通过智能化技术，能够更好地进行能源管理，增加能源利用效率。
2.2 现代化设备与新材料的应用在新能源发电中，设备的质量和性能优劣会直接影响发电量。
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North China Electric Power University
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梯级电站及抽水蓄能电站
梯级电厂
----根据河流条件将河流分成若干段，每段各自建立水电厂，上游 ----根据河流条件将河流分成若干段，每段各自建立水电厂， 根据河流条件将河流分成若干段 的水发电后放入下游，供下游各级电厂继续利用发电。 的水发电后放入下游，供下游各级电厂继续利用发电。
North China Electric Power University
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电气系统
变电站 互感器
网控室
主变压器
2010-10-19
North China Electric Power University
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发电厂电气主接线
2010-10-19
North China Electric Power University
2010-10-19
North China Electric Power University
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一、能源分类
再生性能源： 再生性能源：水能
一 次 能 源
常规能源
非再生性能源： 非再生性能源：煤、石油、天然气、 石油、天然气、 核裂变物质
新能源
再生性能源：太阳能、风能、 再生性能源：太阳能、风能、 海洋能、 海洋能、地热能
堤 坝 式
河床式
2010-பைடு நூலகம்0-19
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无压引水 引 水 式
在河流上游，当河床坡度较大时， 在河流上游，当河床坡度较大时，可以借助 坡降较小的引水道（修建隧洞和渠道）引水， 坡降较小的引水道（修建隧洞和渠道）引水， 用以集中水头，以获取最大落差。 用以集中水头，以获取最大落差。 特点是：水头较高（最高为 特点是：水头较高（最高为1020米），流量 米），流量 无蓄水池调节流量；综合利用价值低， 小，无蓄水池调节流量；综合利用价值低， 电站规模也较小。 电站规模也较小。
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火电厂的分类
按燃料分类： 燃煤电厂、燃油电厂、燃气电厂、 按燃料分类： 燃煤电厂、燃油电厂、燃气电厂、余热电厂
中低压电厂---蒸汽压力3.92MPa，温度450℃ 单机小于25 25MW 中低压电厂---蒸汽压力3.92MPa，温度450℃ ，单机小于25MW ---蒸汽压力3.92MPa 高压电厂---9.9MPa， 小于100 100MW 高压电厂---9.9MPa，540℃ ，小于100MW ---9.9MPa 超高压电厂---13.83MPa， 小于200 200MW 超高压电厂---13.83MPa，540/ 540 ℃ ，小于200MW ---13.83MPa 亚临界压力电厂---16.77MPa， 1000MW 亚临界压力电厂---16.77MPa，540/ 540 ℃ ，300 ~ 1000MW ---16.77MPa 超临界压力电厂---21.11MPa， 600、800MW MW及及以上 超临界压力电厂---21.11MPa，550/550℃ ，600、800MW及及以上 ---21.11MPa
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火力发电的特点
☆除坑口电厂外，火电厂选址布局较灵活，有利于合理配置有功和 除坑口电厂外，火电厂选址布局较灵活， 无功电源，装机容量可按需要决定。 无功电源，装机容量可按需要决定。 ☆火电厂相对于水电厂，建设周期短，一次性投资少，运行费用高， 火电厂相对于水电厂，建设周期短，一次性投资少，运行费用高， 单位电量发电成本比水电厂高3~4倍。 单位电量发电成本比水电厂高 倍 ☆与水电机组相比，火电机组启动、带负荷、停机所需要的时间长。 与水电机组相比，火电机组启动、带负荷、停机所需要的时间长。 ☆火电厂效率同蒸汽参数有关，高参数机组比中低参数机组效率高。 火电厂效率同蒸汽参数有关，高参数机组比中低参数机组效率高。 ☆火电机组最小出力受热负荷（热电厂）和锅炉稳定运行最低蒸发 火电机组最小出力受热负荷（热电厂） 量的制约。 量的制约。 ☆对环境的污染大
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三峡电站
26台700MW的水 台 的水 轮发电机组， 轮发电机组，总装 机容量18200MW。 机容量 。 三峡电站分为左 岸和右岸电站， 岸和右岸电站，左、 右岸电站又各分为 两个电厂。其中， 两个电厂。其中， 左一电厂装机8台 左一电厂装机 台， 出线5回 出线 回；左二电 厂装机6台 出线3 厂装机 台，出线 右一、 回；右一、右二电 厂装机均为6台 厂装机均为 台， 出线分别为4回和 回和3 出线分别为 回和 回。
二、电能的特点
便于大规模生产和远距离输送 方便转换和易于控制 损耗小 效率高 无气体和噪声污染
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三、发电厂
----------能量转换站 能量转换站
发 电 厂 的 类 型
能 站 能 能---能 能---- 能 能 能---能 能---能---能---能 能 能 能 能
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锅炉
晾水塔 锅炉
机炉控制室
送风机
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发电机
发电机 单元控制室
保护屏
模拟屏
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建在河水中上游山区峡谷地段。单独筑坝， 建在河水中上游山区峡谷地段。单独筑坝，坝身 水位高，厂房建在坝后，不承受水压。 高，水位高，厂房建在坝后，不承受水压。
坝后式
特点：形成蓄水库，以调节流量，引用流量大， 特点：形成蓄水库，以调节流量，引用流量大， 电站规模大，综合效益高。 电站规模大，综合效益高。 三门峡、刘家峡、白山、 三门峡、刘家峡、白山、丹江口水电站 适用于平原上河床平缓地区，落差小，厂房和坝 适用于平原上河床平缓地区，落差小， 建在一起，构成拦河建筑物的一个组成部分。 建在一起，构成拦河建筑物的一个组成部分。厂 房承受上游水的压力，起挡水作用。 房承受上游水的压力，起挡水作用。 特点是：水头低（小于 ～ 米）；挡水建筑物 特点是：水头低（小于30～40米）；挡水建筑物 长。 葛洲坝、 葛洲坝、西津水电厂
100MW以下 以下 100~250MW 250~1000MW 1000MW以上 以上
按输出能源分类: 按输出能源分类 按装机容量分类： 按装机容量分类：
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水电站的分类 式 水 电 厂 堤坝式 引水式 混合式
坝后式 河床式
水 水 电 厂 水
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水
水 水
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二 次 能 源
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非再生性能源： 非再生性能源：核聚变物质 电力、焦炭、煤气、汽油、煤油、柴油、重油、 电力、焦炭、煤气、汽油、煤油、柴油、重油、 氢能、沼气、酒精、蒸汽、热水等 氢能、沼气、酒精、蒸汽、
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发电厂电气部分 ——1 能源与发电
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主讲人：齐郑
qizheng319@
问题： 问题：
在现代文明中，电被视为和空气和水一样重要 在现代文明中，
电能从何处来？ 电能从何处来？
电能为何得到如此广泛的应用？ 电能为何得到如此广泛的应用？
抽水蓄能电厂
----在下游增设一个大的储水池，白天负荷高峰时电厂发电， ----在下游增设一个大的储水池，白天负荷高峰时电厂发电，发过 在下游增设一个大的储水池 电的水存入储水池，夜间低负荷时把储水池的水再抽回水库， 电的水存入储水池，夜间低负荷时把储水池的水再抽回水库，把电 能再变成水的势能，以备下一天负荷高峰时再发电。 能再变成水的势能，以备下一天负荷高峰时再发电。
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抽水蓄能电站的作用
降低电力系统的燃料消耗
功能
提高火电设备利用率 可作为发电成本低的峰荷电源 对环境没污染且能美化环境 可用于蓄能 调峰 填谷 备用 调频 调相
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在系统中的作用
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燃烧系统
电气系统
汽水系统
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