核能和新能源发电
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1、风力发电的运行方式 （1）独立运行
经蓄电池储能，再供应用户。 可供电网达不到的地区，用于5kW以下的风力发电机 （2）并网运行 风电场
分散式接入和集群式接入 2、特点： （1）风能是可再生能源，清洁 （2）建设周期短，可分期投资，运行维护简单（无人），占
地少。 （3）可用于解决边远地区的供电问题。 （4）风能具有间歇性，需与蓄电池并联运行。 （5）风力发电设备造价高，单机最大容量受限制
二是风电技术日趋成熟,风电成本越来越低,可以和其他能源 相竞争。 在美国,每千瓦造价1000 美元,上网电价5 美分;在荷兰和丹 麦,每千瓦造价1000 ～1200 美元,上网价5. 5 美分。在其他 国家大体上也是每千瓦造价1000美元。 单机容量越大, 成本越低低,经济效益更高,同时可减少风电 场占地面积。
海上风力发电
海上风电场的风速高于陆地风电场的风速，但 海上风电场与电网联接的成本比陆地风电场要 高。
综合上述两个因素，海上风电场的成本和陆地 风电场基本相同。
海上风电场的开发主要集中在欧洲和美国。
三、太阳能发电
1、分类 （1）太阳光发电(光伏发电）：由太阳光直接转换为电能 （2）太阳热发电：将太阳热能传递给介质，由介质热能转变为电
风力发电机组安装（看录像5分钟）
风力发电
风力发电
全球风电装机容量/MW
全球主要国家风电装机容量/MW
现代风电事业快速发展主要原因
一是环保的需要。在目前发电手段中,风电是最洁净、污染最 少的可再生能源。风电当前存在的主要问题是噪音和景观。 近几年,由于改进叶尖的设计、调整叶片后缘的厚度、采用密 闭的机舱隔音等,风电界在减小机组噪音方面取得了很大进步。
浓缩铀
石墨气冷堆 天然铀气冷却堆 天然铀
重水 石墨
改进型气冷堆 浓缩铀
石墨
高温气冷堆
浓缩铀，钍 石墨
石墨水冷堆 压力管沸水型 浓缩铀
石墨
快中子增殖堆
浓缩铀+钚
冷却剂 轻水
轻水 重水 轻水 二氧化碳 二氧化碳 氦气 轻水 液态金属钠
（1）沸水堆 堆中的水在低压下直接变成蒸汽
（2）压水堆 堆中的水在高压下通过蒸汽发生器将二次回路的水 加热变成蒸汽。
2、特点
（1）资源取之不尽
（2）占地大，造价高，受气候、纬度、昼夜的影响大，需 要庞大的蓄能设备
太阳能热发电形式
利用一组独立跟踪太阳的定日镜，将阳光聚焦到一个固定在 塔顶部的接收器上，用以产生高温。
阿布扎比在沙漠地区建起世界上最大的聚光式太阳能电场,装机容量100兆 瓦
这个太阳能电场采用槽式抛物面聚光技术，共有超过25.8万个反射镜，安 装在768个追踪式槽式抛物面收集器上，总面积达到2.5平方公里，相当于 285个足球场。 通过来自阳光的热量聚焦装满油的管道，产生蒸汽，蒸汽带动涡轮机发电。
5、核能发电的特点 燃料用量少，易于运输和储存 燃料更换次数少，一般一年更换一回 属于清洁型能源
铀-235原子核完全裂变放出的能量是同量煤完全燃 烧放出能量的270,0000倍！
中国核电发展概况
截至2016年7月份，我国大陆核电总装机容量5500多万千瓦，名列世界第 四。其中在运核电机组34台，在建核电机组20台，在建核电机组规模居世界首 位，是世界上核电发展最快的国家。。
第四章 核能和新能源发电
核能 风力发电 太阳能发电 生物质能发电
沼气发电 垃圾发电 秸秆发电 地热发电
潮汐发电 波浪能发电
海水温差发电 氢能发电（燃料电池） 分布式发电
第一节 核能发电
1、核能种类 裂变反应：重金属元素如铀、钚等的原子核发生分裂放出巨大
能量。（原子弹） 聚变反应：轻元素如氢的同位素氘（ｄao）和氚等原子核聚
提取出来的装置，是原子能发电的核心装置。
（2）核反应堆的主要组成： 原子燃料(如铀-235) 减速材料：慢化剂 冷却材料：用于取出核裂变产生的热能； 控制棒 防护材料
核电站设备安装
安装堆芯
4、核能发电的反应堆类型
类型
燃料
慢化剂
轻水堆
压水堆
浓缩铀
轻水
沸水堆
浓缩铀
轻水
重水堆
重水冷却型
天然铀
重水
轻水冷却型
根据规划，到2020年，中国核电装机比重将上升到4% 左右，这个速度相当 于每年建一座“大亚湾”。从配套发展角度来看，该规划将带动核燃料各个环 节的生产能力和规模到2020年翻两番。
秦山核电站
Baidu Nhomakorabea
大亚湾核电站
广东大亚湾核电站外景
田湾核电站
二、风力发电
风力发电的能量转换过程： 空气动能 -> 旋转机械能 -> 电能
能
太阳能热水器
太阳能发电系统示意图
太阳能光发电
图 太阳能电池发电原理
太阳能电池板
世界上海拔最高、国内装机容量最大的 太阳能发电工程－－西藏安多光伏电站
建筑集成化
图 太阳能光伏发电系统 ①光电（太阳能电池）模块②变换器（电力调节器）
③室内配电盘配④电度表
太阳能手机充电装置
太阳能灯
研制方向：提高可靠性、降低成本。
风力发电机的组成
风力发电装置
图 风力发电装置 1—转子；2—升速装置；3—发电机；4—感受元件、控制装置、离合器、制动装置、防 雷保护等；5—底板和外罩；6—改变方向的驱动装置；7—支撑铁塔；8—机变；9—基础；
10—电力电缆；11—场变压器和开关等
双馈式变桨变速风电机组
中国风电的飞速发展
2007年，全国风电装机达到605万千瓦， 跃居世界第５位 ，进入“追风时代”。
2009年风电装机容量达到1200万千瓦；
2013年，并网风电容量7548万千瓦 ，已超过 美国成为全球风电装机规模第一大国。
2015年我国在风电、光电装机容量都成为 世界第一大国。
风电的运行特性
具有随机性和波动性，需要水火电机组进行调节
合成较重的原子核如氦，放出巨大的能量。（氢弹）
2、原理：核裂(聚)变能--热能--机械能--电能 主要设备：核反应堆、核蒸汽发生系统、汽轮机、发电机
与火电厂的主要区别 用核蒸汽发生系统（反应堆、蒸汽发生器、泵和管道等）
代替火电厂的蒸汽锅炉。
3、核反应堆 （1）原子反应堆 ：进行核裂变并将核裂变产生的热能
秦山核电站是中国自行设计建造的300 MW 压水堆核电站，秦山三期核电 站是中国和加拿大合作建造的我国第一座重水堆核电站。
大亚湾核电站，位于中国广东省深圳市龙岗区大鹏半岛，是中国建成的第二 座核电站， 1987年8月兴建，1994年投入商业运行，拥有两台装机容量为 984兆瓦的压水堆核电机组。是中国第一座大型商用核电站。
经蓄电池储能，再供应用户。 可供电网达不到的地区，用于5kW以下的风力发电机 （2）并网运行 风电场
分散式接入和集群式接入 2、特点： （1）风能是可再生能源，清洁 （2）建设周期短，可分期投资，运行维护简单（无人），占
地少。 （3）可用于解决边远地区的供电问题。 （4）风能具有间歇性，需与蓄电池并联运行。 （5）风力发电设备造价高，单机最大容量受限制
二是风电技术日趋成熟,风电成本越来越低,可以和其他能源 相竞争。 在美国,每千瓦造价1000 美元,上网电价5 美分;在荷兰和丹 麦,每千瓦造价1000 ～1200 美元,上网价5. 5 美分。在其他 国家大体上也是每千瓦造价1000美元。 单机容量越大, 成本越低低,经济效益更高,同时可减少风电 场占地面积。
海上风力发电
海上风电场的风速高于陆地风电场的风速，但 海上风电场与电网联接的成本比陆地风电场要 高。
综合上述两个因素，海上风电场的成本和陆地 风电场基本相同。
海上风电场的开发主要集中在欧洲和美国。
三、太阳能发电
1、分类 （1）太阳光发电(光伏发电）：由太阳光直接转换为电能 （2）太阳热发电：将太阳热能传递给介质，由介质热能转变为电
风力发电机组安装（看录像5分钟）
风力发电
风力发电
全球风电装机容量/MW
全球主要国家风电装机容量/MW
现代风电事业快速发展主要原因
一是环保的需要。在目前发电手段中,风电是最洁净、污染最 少的可再生能源。风电当前存在的主要问题是噪音和景观。 近几年,由于改进叶尖的设计、调整叶片后缘的厚度、采用密 闭的机舱隔音等,风电界在减小机组噪音方面取得了很大进步。
浓缩铀
石墨气冷堆 天然铀气冷却堆 天然铀
重水 石墨
改进型气冷堆 浓缩铀
石墨
高温气冷堆
浓缩铀，钍 石墨
石墨水冷堆 压力管沸水型 浓缩铀
石墨
快中子增殖堆
浓缩铀+钚
冷却剂 轻水
轻水 重水 轻水 二氧化碳 二氧化碳 氦气 轻水 液态金属钠
（1）沸水堆 堆中的水在低压下直接变成蒸汽
（2）压水堆 堆中的水在高压下通过蒸汽发生器将二次回路的水 加热变成蒸汽。
2、特点
（1）资源取之不尽
（2）占地大，造价高，受气候、纬度、昼夜的影响大，需 要庞大的蓄能设备
太阳能热发电形式
利用一组独立跟踪太阳的定日镜，将阳光聚焦到一个固定在 塔顶部的接收器上，用以产生高温。
阿布扎比在沙漠地区建起世界上最大的聚光式太阳能电场,装机容量100兆 瓦
这个太阳能电场采用槽式抛物面聚光技术，共有超过25.8万个反射镜，安 装在768个追踪式槽式抛物面收集器上，总面积达到2.5平方公里，相当于 285个足球场。 通过来自阳光的热量聚焦装满油的管道，产生蒸汽，蒸汽带动涡轮机发电。
5、核能发电的特点 燃料用量少，易于运输和储存 燃料更换次数少，一般一年更换一回 属于清洁型能源
铀-235原子核完全裂变放出的能量是同量煤完全燃 烧放出能量的270,0000倍！
中国核电发展概况
截至2016年7月份，我国大陆核电总装机容量5500多万千瓦，名列世界第 四。其中在运核电机组34台，在建核电机组20台，在建核电机组规模居世界首 位，是世界上核电发展最快的国家。。
第四章 核能和新能源发电
核能 风力发电 太阳能发电 生物质能发电
沼气发电 垃圾发电 秸秆发电 地热发电
潮汐发电 波浪能发电
海水温差发电 氢能发电（燃料电池） 分布式发电
第一节 核能发电
1、核能种类 裂变反应：重金属元素如铀、钚等的原子核发生分裂放出巨大
能量。（原子弹） 聚变反应：轻元素如氢的同位素氘（ｄao）和氚等原子核聚
提取出来的装置，是原子能发电的核心装置。
（2）核反应堆的主要组成： 原子燃料(如铀-235) 减速材料：慢化剂 冷却材料：用于取出核裂变产生的热能； 控制棒 防护材料
核电站设备安装
安装堆芯
4、核能发电的反应堆类型
类型
燃料
慢化剂
轻水堆
压水堆
浓缩铀
轻水
沸水堆
浓缩铀
轻水
重水堆
重水冷却型
天然铀
重水
轻水冷却型
根据规划，到2020年，中国核电装机比重将上升到4% 左右，这个速度相当 于每年建一座“大亚湾”。从配套发展角度来看，该规划将带动核燃料各个环 节的生产能力和规模到2020年翻两番。
秦山核电站
Baidu Nhomakorabea
大亚湾核电站
广东大亚湾核电站外景
田湾核电站
二、风力发电
风力发电的能量转换过程： 空气动能 -> 旋转机械能 -> 电能
能
太阳能热水器
太阳能发电系统示意图
太阳能光发电
图 太阳能电池发电原理
太阳能电池板
世界上海拔最高、国内装机容量最大的 太阳能发电工程－－西藏安多光伏电站
建筑集成化
图 太阳能光伏发电系统 ①光电（太阳能电池）模块②变换器（电力调节器）
③室内配电盘配④电度表
太阳能手机充电装置
太阳能灯
研制方向：提高可靠性、降低成本。
风力发电机的组成
风力发电装置
图 风力发电装置 1—转子；2—升速装置；3—发电机；4—感受元件、控制装置、离合器、制动装置、防 雷保护等；5—底板和外罩；6—改变方向的驱动装置；7—支撑铁塔；8—机变；9—基础；
10—电力电缆；11—场变压器和开关等
双馈式变桨变速风电机组
中国风电的飞速发展
2007年，全国风电装机达到605万千瓦， 跃居世界第５位 ，进入“追风时代”。
2009年风电装机容量达到1200万千瓦；
2013年，并网风电容量7548万千瓦 ，已超过 美国成为全球风电装机规模第一大国。
2015年我国在风电、光电装机容量都成为 世界第一大国。
风电的运行特性
具有随机性和波动性，需要水火电机组进行调节
合成较重的原子核如氦，放出巨大的能量。（氢弹）
2、原理：核裂(聚)变能--热能--机械能--电能 主要设备：核反应堆、核蒸汽发生系统、汽轮机、发电机
与火电厂的主要区别 用核蒸汽发生系统（反应堆、蒸汽发生器、泵和管道等）
代替火电厂的蒸汽锅炉。
3、核反应堆 （1）原子反应堆 ：进行核裂变并将核裂变产生的热能
秦山核电站是中国自行设计建造的300 MW 压水堆核电站，秦山三期核电 站是中国和加拿大合作建造的我国第一座重水堆核电站。
大亚湾核电站，位于中国广东省深圳市龙岗区大鹏半岛，是中国建成的第二 座核电站， 1987年8月兴建，1994年投入商业运行，拥有两台装机容量为 984兆瓦的压水堆核电机组。是中国第一座大型商用核电站。