一次能源与电能生产
化学能与电能知识点
化学能与电能知识点化学能与电能之间的转化是整个高中化学的重要知识。
下面是店铺为你整理的化学能与电能知识点，一起来看看吧。
化学能与电能知识点1.能源：一次能源，直接从自然界获取的能源，如风能、水能、煤、石油、天然气等;二次能源：一次能源经过加工或转化形成的能源，如电能等。
化学物质都具有化学能，化学反应中的自发氧化还原反应，一般都是放出能量的反应，放出的能量可以转化为热能、光能甚至电能等，但总的能量守恒。
2. 火力发电：煤燃烧，加热水蒸气，驱动发电机发电，化学能----热能------机械能----电能。
缺点是每个过程有能量损耗高，环境污染。
3. 原电池：将化学能直接转化为电能的装置。
(注：放热反应通过反应释放出能量，部分转化为电能，部分转化为热能损耗等，所以原电池不能达到能量的100%转化利用)4. 原电池的形成条件：(1)自发的氧化还原反应(放热反应)----关键和核心(2)两个电极(金属或石墨C)：通常为活泼性不同的两极，在燃料电池中等例外是相同的惰性金属(Pt Ag等)------功能：可能参与反应(主要是金属电极失去电子)，“强迫”负极失去的电子沿外电路导线传导到正极。
(3)电解质溶液(一般是酸碱盐的水溶液，也可以是盐的熔融状态)。
功能：导电介质(阴阳离子的移动导电)、提供反应物质。
(4)闭合回路：电解质溶液的内电路和导线的外电路闭合连接(“两极一液一连线”)。
5. 原电池的工作原理：几个基本物理知识：(1)电流方向：外电路由“+”到“—”，内电路由“—”到“+”;(2)电子在导体(金属或C)中传导，方向与电流方向相反;电子传导方向：外电路由“—”到“+”，(3)电解质溶液中依靠阴阳离子的移动导电，阳离子的移动方向和溶液中的电流方向一致，阴离子与溶液中的电流方向相反。
6. 原电池的正负极电极方程式书写电极方程式：表示电极上发生的物质和电子的变化的方程式书写基本过程：(1)根据已知条件，判断出正负极，(2)根据总的氧化还原反应或者电极，确定反应物以及对应的正确的产物(产物注意是否与电解质溶液中离子发生反应即不能共存)，确保电子的得失和化合价的升降相等。
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。
能源的定义及分类
(五)按对环境的污染情况对能源分类
1.清洁能源。使用时对环境没有污染或污染小的能源。 例：水能、风能、太阳能以及核能等。
2.非清洁能源。（污染型能源）对环境污染较大的能源。 污染型能源是指人类利用过程中会污染环境的能源。
三、世界各种能源探明储量排名
2010煤炭探明可开采储量排名前十国家
2010石油探明可开采储量排名前十国家
2010天然气探明可开采储量前十的国家
2012全球煤炭产量前十国家
全球可开发水能资源前十的国家
2008年世界主要国家发电量前十的国家
2013年世界十大核电站国家
2009年全球铀矿产量排名前十的国家
2.新能源（非常规能源、替代能源）。近若干年来开始被 人类利用（如太阳能、核能）或过去已被利用现在又有新 的利用方式（如风能）的能源。
石油、天然气、煤炭
石油钻井
水能——水力发电——三峡大坝
水力发电——新安江水电站
水力发电
太阳能发电
太阳能发电
太阳能电池阵列
太阳能发电
太阳能发电
核能发电
1.来自地球外部天体的能源。 有直接来自太阳直接照射到地球的光和热能，还有间
接地来自太阳的能源,常见的煤炭、石油、天然气，以及 生物质能、水能、海洋热能和风能等。 2.地球本身蕴藏的能量。
其中一种是地球内部蕴藏着的地热能，常见的地下蒸 汽、温泉、火山爆发的能量都属于地热能。另一种是地球 上存在的铀、钍、锂等核燃料所蕴有的核能。 3.地球和其他天体相互作用而产生的能量。
(3) 天然氣
发电厂电气知识点
发电厂电气总结本文纯手打，不具备任何权威性，请参考者留意！如有错误，请见谅1.电能与其他形式能相比的特点：（1）用于生产电能的一次能源广泛，所以电能可以大规模生产；电能运送简单，便于远距离传输和分配。
（2）电能方便转换，可以方便地转化成其他形式的能；同时使用方便，易于实现有效而精确的控制。
（3）损耗小。
输送电能是损耗比输送机械能和热能损耗小的多。
（4）效率高。
电能代替其他能源可以提高能源利用率，还可以提高效率。
（5）电能在使用时无污染，噪声小，被称为‘“清洁能源”。
2.500KV变电站电气主接线：（1）变电站电气主接线由变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、避雷器等电气设备按一定顺序连接而成。
（2）电气主接线是整个变电站电气部分的主干电路，500KV变电站是电力系统的枢纽站，在电力系统中的低位极为重要，起安全可靠运行将直接影响整个系统的安全稳定运行，所以对500KV变电站可靠性要求较高。
目前我国500KV变电站的电器接线一般采用双母线四分段带专用旁路母线接线和3/2断路器接线两种接线方式。
（3）其中3/2台断路器接线具有以下特点：任一母线检修或故障，均不致停电；任一断路器检修也不引起停电；甚至在两组母线同时故障（或一组母线检修另一组母线故障）的极端条件下，功率均能继续输送。
一串中任何一台断路器退出或检修时，这种运行方式称为不完整串运行，此时仍不影响任何一个元件的运行。
这种接线运行方便，操作简单，隔离开关只在检修时作为隔离带电设备用。
3.现代高压断路器中广泛采用以下几种方式灭弧：（1）利用灭弧介质。
电弧中的去游离程度很大程度上取决于电弧周围戒指的特性，当前高压断路器主要采用真空介质及SF6气体介质。
（2）采用特殊金属材料作灭弧触头。
采用熔点高，导热系数和热容量大的耐高温金属材料作触头材料，可以减少热电子发射和电弧中的金属蒸气，抑制弧隙介质的游离作用。
（3）采用灭弧介质或电流磁场吹动拉长与冷却电弧。
电力系统的构成及电力生产环节
电力系统的构成及电力生产环节一、电力系统的构成电力系统是由电力生产各个环节的设备与电力用户的用电设备（电力消费环节），以及相应的辅助系统，按规定的技术和经济要求构成的，从而完成电能从生产、输送、分配直至使用整个过程的统一系统。
电力系统中包括发电、变电、输电和配电、用电设备，他们构成电力系统的一次系统，实现电能的生产和消费全过程。
电力系统还包括继电保护和安全自动装置，调节自动化设备和通信设备，以及计算机和电子信息化设备等相应的辅助设备，它们构成了二次系统，以保证整个电力系统的安全可靠运行和经济运营。
电力系统中将一次能源转换成电能（即从事电能生产）的部分称发电厂，根据采用的一次能源不同分别为火力发电厂、水力发电厂和核电厂等。
电力系统中从事电能输送、变换和分配的部分称为电力网，它包括输电网和配电网。
输电网和配电网有不同的电压等级，不同容量的发电厂和电力用户应分别接入不同电压等级的输电网和配电网。
大型发电厂应接入超高压输电网（330kV和500kV），大中型发电厂可接入高压输电网（220kV），小型发电厂可直接接入配电网。
配电网也分为高压配电网、中压配电网和低压配电网，电力用户也按其容量的大小分别接入不同电压等级的配电网。
电力系统构成的示意图如下图所示。
电力系统构成示意图（一）电力系统的组成和基本特征电力系统是由发电厂、电力网、用电设备和相应的辅助系统（继电保护、安全自动、测量、调度自动化和通信等装置），按规定的技术和经济要求组成的整体。
火力发电厂、水力发电厂和核电厂发出的电力，按其容量的不同和所需输送距离的不同，分别接入110、220kV和500kV交流电力网以及高压直流输电线路。
在电力网的构成中，不同电压的输电线路和配电线路通过相应电压等级的变电所相互连接，在配电网的低压侧接有动力负荷和证明负荷等各种用电设备。
这就形成了发电、输电和配电设备，以及用电设备在内的统一的电力系统。
电力系统的基本特征包括电力系统电压等级、电力系统频率、电力网结构和电力系统流量等。
什么是电力系统电力系统三大部分是什么
什么是电力系统电力系统三大部分是什么导读我们都知道电力系统的组成部分包括动力系统、电力系统以及电力网。
那么今天呢，小编就来好好讲讲电力系统那些事。
那么，什么是电力系统呢？电力系统三大部分是什么？今天小编就来给各位一一解答一下！我们都知道电力系统的组成部分包括动力系统、电力系统以及电力网。
那么今天呢，小编就来好好讲讲电力系统那些事。
那么，什么是电力系统呢？电力系统三大部分是什么？今天小编就来给各位一一解答一下！什么是电力系统电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。
为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。
电力系统的主体结构有电源（水电站、火电厂、核电站等发电厂），变电所（升压变电所、负荷中心变电所等），输电、配电线路和负荷中心。
各电源点还互相联接以实现不同地区之间的电能交换和调节，从而提高供电的安全性和经济性。
输电线路与变电所构成的网络通常称电力网络。
电力系统的信息与控制系统由各种检测设备、通信设备、安全保护装置、自动控制装置以及监控自动化、调度自动化系统组成。
电力系统的结构应保证在先进的技术装备和高经济效益的基础上，实现电能生产与消费的合理协调。
电力系统三大部分是什么由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等）转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心，通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量，为地区经济和人民生活服务。
由于电源点与负荷中心多数处于不同地区，也无法大量储存，故其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成，并在同一地域内有机地组成一个整体，电能生产必须时刻保持与消费平衡。
国家电网复习资料整理
电气工程基础第一章绪论第一节我国电力工业发展概况及前景电力市场的基本特征是：开放性、竞争性、计划性和协调性。
电力市场的基本原则是：公平、公开和公正。
第二节电力系统基本概念一次能源：煤、石油、天然气、水能等随自然演化生成的动力资源是能源的直接提供者，称为一次能源。
二次能源：电能是由一次能源转换而成的，称为二次能源。
由发电厂生产的电能,经过由变压器和输电线路组成的网络输送到城市、农村和工矿企业供给用户的电能消耗。
变电站是联系发电厂和用户的中间环节，一般安装有变压器及其控制和保护装置，起着变换和分配电能的作用.由变电站和不同电压等级输电线路组成的网络，称为电力网。
由发电厂内的发电机、电力网内的变压器和输电线路及用户的各种用电设备，按照一定的规律连接而组成的统一整体,称为电力系统。
由图可以看出，为减少由发电机生产的电能在输送过程中的损耗，一般先经过变电站的升压变压器将电压升高后，再通过输电线路送入电力系统.由于用户用电设备的额定电压较低,因此电能送到用户地区后要经过变电站将电压降低后供给用户用电设备消耗。
电力网按电压等级的高低、供电范围的大小分为：错误!地方电力网：电压等级35kV及以下，供电半径在20—50km以内的电力网，(一般企业和农村乡镇）错误!区域电力网:电压等级35kV以上，供电半径超过50km，（电压等级为110—220kV的网络就属于）○，3超高压远距离输电网:电压等级为330-750kV的网络,一般由远距离输电线路连接而成。
它的主要任务是把远处发电厂生产的电能输送到负荷中心，同时HIA联系若干区域电力网形成跨省、跨地区的大型电力系统.如我国的东北、华北、华东、华中、西北和南方等电网。
变电站是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。
根据其在电力系统中的地位分: 错误!枢纽变电站：位于电力系统的枢纽点，高压侧电压为330—500kV,连接电力系统高压和中压的几个部分。
全站一旦停电，将引起整个电力系统解列。
第一章 电力产生和输送
第三节 变压器的用途和原理
变压器的外特性： 通常是在一次电压 U1，负载功率因数 cos2 为定的条件下 测试出来。变压器次级输出电压 U2 随输出电流 I2 的增加而减小， 从空载时的电压 U2N 到电流达到额定值 I2N 时，次级电压降为 U2 ，变化的程度用电压变化率表示：
U 2N - U 2 U % 100% U2N
本章小结
4．供电质量包括供电的可靠性、电压质量、频率质量及电 压波形质量等四个方面。
5．电力负荷通常分为三类，分类等级越高，对供电系统的 可靠性、稳定性的要求就越高。
6．变压器按照用途主要分为电力变压器、仪用互感器、特 种变压器和其他用途的变压器等几类。
7．铁心和绕组（线圈）是变压器最基本的组成部分。铁心 构成变压器的磁路;绕组分为一次绕组和二次绕组。
第一节 电力的产生
2．电力的生产 电能与其他能量的相互转换关系。
第一节 电力的产生
目前电力的生产主要是以下三种方式：
（1）火力发电 通过燃料燃烧加热水，产生高温高压的蒸汽，再用蒸汽来 推动汽轮机旋转并带动三相交流同步发电机发电。 （2）水力发电 利用水的落差和流量去推动水轮机旋转并带动发电机发电。
流有效值分别记为 I1 和 I2。
第三节 变压器的用途和原理
三、变压器的基本原理
1．电磁感应 图示电路，接上正弦波电压，则线圈中将产生正弦波电流， 同时在铁心中有正弦交变磁通穿过绕组，所以二次绕组中产生 感应电动势、感应电流，灯泡发出暗光。
说明：交流电流产生交变磁场，交变磁场感应出交变电压。
第三节 变压器的用途和原理
第二节 电力的输送和分配
三、供电质量
供电质量包括供电的可靠性、电压质量、频率质量及电压 波形质量等方面。
高一化学人教版必修二第二章第2节《化学能与电能》知识点总结
第2节 化学能与电能一、能源的分类1.化学能间接转化为电能(在能量的转化过程中存在能量的损失)—比如火力发电 ①转化过程火力发电是通过化石燃料的燃烧,使化学能转化为热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电.燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转化过程.化学能−−→−燃烧热能−−→−蒸汽机械能−−→−发电机电能 ①转化原理燃烧(氧化还原反应)是使化学能转化为电能的关键.因此燃烧一定发生氧化还原反应,氧化还原反应必定有电子的转移,电子的转移引起化学键的重新组合,同时伴随着体系能量的变化. 拓展点1:火力发电的优缺点优点:①我国煤炭资源丰富①投资少,技术成熟,安全性能高缺点:①排出大量的能导致温室效应的气体CO 2以及导致酸雨的含硫氧化物,比如SO 2①消耗大量的不可再生的化石燃料资源①能量转化率低①产生大量的废渣、废水.2.化学能直接转化为电能(在能量的转化过程中不存在能量的损失)—原电池(将氧化还原反应所释放的化学能直接转化为电能)(1)原电池的工作原理实验现象产生的原因分析2+会逐渐溶解,而由Zn失去的电子则由Zn片通过导线流向Cu片,因此Zn片上会带有大量的正电荷,Cu片上会带有大量的负电荷,而电解质溶液中含有阳离子(H+、Zn2+)以及阴离子(OH-、SO42-),由于正负电荷相互吸引,所以电解质溶液中的阳离子会移向Cu片去中和Cu片上带负电荷的电子,阴离子则移向Zn片去中和Zn片上的正电荷,但是由于溶液中的H+得电子能力比Zn2+强,所以H+就移向Cu片去获得Cu片上由Zn片失去的电子而被还原为H原子,H 原子再结合成H分子即H2从Cu片上逸出,因此Cu片上有无色气泡产生.通过电流表指针发生偏转并且指针偏向于Cu片这一边,可以得出该装置产生了电流(而电流的形成是因为电子发生了定向移动),并且电流移动的方向与电子移动的方向相反,所以电流是从Cu片流出,Zn片流进,即Cu片作为正极;Zn片作为负极.原电池工作原理的总结归纳:①原电池中电流的流向:正极→负极①原电池中电子的流向:负极→导线→正极(注意:在该过程中,电子是永远都不会进入到电解质溶液中,因为电子只在金属内部运动并且电解质溶液中的自由移动的阴阳离子也不能在导线中通过)①原电池中电解质溶液中阴、阳离子的移动方向:阳离子→正极阴离子→负极①原电池工作原理的本质:发生自发的氧化还原反应即将氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动,将化学能转化为电能的形式释放.(所谓自发就是指该氧化还原反应不需要借助外在的力量即本身就能够自己发生)①原电池中的负极发生氧化反应,通常是电极材料或还原性气体失去电子被氧化,电子从负极流出;原电池的正极发生还原反应,通常是溶液中的阳离子或O2等氧化剂得到电子被还原,电子流入正极.(2)原电池的构成条件(两极一液一回路,反应要自发)①两极:正极和负极是两种活泼性不同的电极材料,包括由两种活泼性不同的金属材料构成的电极或者是由一种金属与一种非金属导体(如石墨)构成的电极,一般活泼性较强的金属作为负极.①一液(电解质溶液):包括酸、碱、盐溶液.①一回路(构成闭合的电路):即两电极由导线相连或直接接触以及两电极必须插入到同一种电解质溶液中或者分别插入到一般与电极材料相同的阳离子的两种盐溶液中,两盐溶液之间用盐桥相连形成闭合回路.比如以下装置:①氧化还原反应要自发:指电解质溶液至少要与作为负极的金属电极材料发生自发的氧化反应.(3)电极反应式①定义:原电池中的正极和负极所发生的反应①电极反应式的书写方法:补充:复杂电极反应式的书写如CH4碱性燃料电池负极反应式的书写:CH4＋2O2＋2OH－===CO2－3＋3H2O……总反应式2O2＋4H2O＋8e－===8OH－……正极反应式CH4＋10OH－－8e－===7H2O＋CO2－3……负极反应式注意:①电极反应式的书写必须遵守离子方程式的书写要求,比如难溶物、弱电解质、气体等均应写成化学式形式.①注意电解质溶液对正、负极反应产物的影响.如果负极反应生成的阳离子能与电解质溶液中的阴离子反应,则电解质溶液中的阴离子应写入电极反应式中,例如Fe与Cu在NaOH溶液中形成原电池,负极反应式为:Fe+2e-+2OH－=Fe(OH)2.三、原电池的应用(1)比较金属的活动性强弱①原理:一般原电池中活动性较强的金属作负极,活动性较弱的金属作正极.①应用:比如A、B两种金属用导线连接或直接接触后插入到稀H2SO4电解质溶液中,若A极溶解,B极有气泡产生,由此可判断A是负极,B是正极,活动性:A>B.(2)加快氧化还原反应的速率①原理:在原电池中,氧化反应与还原反应分别在两极进行,溶液中的粒子运动时相互间的干扰小,从而使化学反应速率加快.①应用:比如实验室中用Zn和稀H2SO4制取H2时,通常滴入几滴CuSO4溶液,能够加快产生H2的速率.原因在于Zn 与置换出的Cu构成了原电池,加快了反应的进行.(3)防止金属被腐蚀(比如要保护一个铁闸,可用导线将其与一Zn块相连,使Zn作原电池的负极,铁闸作正极)补充:金属腐蚀①定义:指金属或合金与周围接触到的气体或液体发生化学反应,使金属失去电子变为阳离子而消耗的过程.②金属腐蚀的分类:化学腐蚀和电化学腐蚀在金属腐蚀中,我们把直接发生氧化还原反应且不构成原电池的腐蚀称为化学腐蚀;而由不纯的金属与电解质溶液接触时形成的原电池反应而引起的腐蚀称为电化学腐蚀,电化学腐蚀又分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀:在潮湿的空气中,钢铁表面吸附一层薄薄的水膜,里面溶解了少量的O2、CO2等气体,含有少量的H＋和OH－从而形成电解质溶液.A.当电解质溶液呈中性、弱碱性或弱酸性时,它跟钢铁里的Fe和少量的C形成了无数个微小的原电池,Fe作负极,C 作正极,因此钢铁发生吸氧腐蚀.电极反应式为:负极(Fe):2Fe-4e-=2Fe2+ 正极(C):O2+2H2O+4e-=4OH－总反应式为:2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2B.当电解质溶液的酸性较强时,钢铁则发生析氢腐蚀.电极反应式为:负极(Fe):Fe-2e-=Fe2+ 正极(C):2H＋+2e-=H2↑总反应式为:Fe+2H+=Fe2+ +H2↑(4)制作各种化学电源(比如制作干电池、铅蓄电池、新型高能电池等)(5)设计制作原电池①设计电路原电池的设计要满足构成原电池的四个条件:(a)由两种活动性不同的金属或由一种金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物)作为电极材料;(b)两个电极必须浸在电解质溶液中;(c)两个电极之间要用导线连接形成闭合回路;(d)有自发进行的氧化还原反应.②电极材料的选择电池的电极必须导电.电池中的负极必须能够与电解质溶液反应,容易失去电子,因此负极一般是活泼的金属材料.正极和负极之间只有产生电势差,电子才能定向移动,所以正极和负极一般不用同一种材料.③电解质溶液的选择电解质是使负极材料放电的物质.因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应,或电解质溶液中溶解的其他物质与负极发生反应(如空气中的O2).但是如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥),则左、右两个容器中的电解质溶液一般选择与电极材料相同的阳离子的盐溶液.比如Cu-Zn-硫酸盐原电池中,负极金属Zn浸泡在含有Zn2+的电解质溶液中.④设计示例拓展点2:原电池的正、负极的判断方法(1)根据组成原电池两电极的材料判断:一般是活泼性较强的金属作为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属作为正极.(2)根据电流方向或电子流动的方向判断:电流方向(在外电路)是由正极流向负极,电子的流动方向是由负极流向正极.(3)根据原电池中电解质溶液内阴、阳离子的定向移动方向判断:在原电池的电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极.(4)根据原电池两电极发生的反应类型判断:原电池的负极总是失电子发生氧化反应,其正极总是得电子发生还原反应.(5)根据电极质量的变化判断:原电池工作后,X极质量增加,说明溶液中的阳离子在X极(正极)放电,X极活动性弱;反之,X极质量减少,说明X极金属溶解,X极为负极,活动性强.(6)根据电池中的现象判断:若某电极上有气泡冒出,则是因为析出了H2,说明该电极为正极,活动性弱.上述判断方法可简记为:特别提醒:①在判断原电池正、负极时,不能只根据金属活泼性的相对强弱判断,有时还要考虑电解质溶液,比如Mg、Al和NaOH溶液构成的原电池中,由于Mg不与NaOH溶液反应,虽然金属性Mg>Al,但是在该条件下却是Al作负极.因此要根据具体情况来判断正、负极.又比如说Fe、Cu在稀H2SO4溶液中,Fe作负极,Cu作正极;而Fe、Cu在浓HNO3溶液中,Fe作正极,Cu作负极.①原电池的负极材料可以参加反应,表现为电极溶解,但有的原电池(比如燃料电池)负极材料不参加反应;原电池的正极材料通常不参加反应.四、发展中的化学电源1.化学电源的分类2PbSOSO4放电充电锌银蓄电池的负极是锌,正极是Ag电极反应:O+H O+2e- =2Ag+2OH2Ag+Zn(OH)2Zn+Ag2O+H2O放电充电五、燃料电池燃料电池是一种能连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池.燃料电池的最大优点在于能量转化率高,可以持续使用,无噪音,不污染环境.燃料电池的电极本身不参与氧化还原反应,只是一个催化转化元件.它工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给,在电极上不断地进行反应,生成物不断地被排出,于是电池就连续不断地提供电能.(1)氢氧燃料电池2H+O=2H O1)燃料电池正极反应式的书写因为燃料电池正极反应物一般是O2,即正极都是氧化剂—O2得到电子的还原反应,故正极反应的基础都是O2+4e-=2O2-,O2-的存在形式与燃料电池的电解质的状态以及电解质溶液的酸碱性有着密切的联系.①电解质为酸性电解质溶液(如稀硫酸)在酸性环境中,O2-离子不能单独存在,可供O2-离子结合的微粒有H+离子和H2O,O2-离子优先结合H+离子生成H2O.这样在酸性电解质溶液中,正极反应式为O2＋4H++4e-=2H2O.①电解质为中性或碱性电解质溶液(如氯化钠溶液或氢氧化钠溶液)在中性或碱性环境中,O 2-离子也不能单独存在,O 2-离子只能结合H 2O 生成OH -离子,故在中性或碱性电解质溶液中,正极反应式为O 2＋2H 2O +4e -=4OH -.①电解质为熔融的碳酸盐(如Li 2CO 3和Na 2CO 3熔融盐混和物)在熔融的碳酸盐环境中,O 2-离子也不能单独存在,O 2-离子可结合CO 2生成CO 32-离子,则其正极反应式为O 2＋2CO 2 +4e -=2CO 32-.①电解质为固体电解质(如固体氧化锆—氧化钇)该固体电解质在高温下可允许O 2-在其间通过,故其正极反应为O 2+4e -=2O 2-.2)燃料电池负极反应式的书写燃料电池负极反应物种类比较繁多,可为氢气、水煤气、甲烷、丁烷、甲醇、乙醇等可燃性物质.不同的可燃物有不同的书写方式,要想先写出负极反应式相当困难.一般燃料电池的负极反应式都是采用间接方法书写,即按上述要求先正确写出燃料电池的总反应式和正极反应式,然后在电子守恒的基础上用总反应式减去正极反应式即得负极反应式.比如以H 2、C 3H 8为燃料的碱性电池为例说明如下: H 2-2e - =2H +或H 2-2e -+2OH -=2H 2O;C 3H 8−−→−--e 203CO 2−−→−-OH 63CO 32-(3个C 整体从-8价升高到+12价,失去20e -),则有:C 3H 8-20e -+aOH -=3CO 32-+bH 2O,由电荷守恒知a=26;由H 原子守恒知b=17,所以电极反应式为C 3H 8-20e -+26OH -=3CO 32-+17H 2O(3)燃料电池与一次电池、二次电池的主要区别①氧化剂与燃料在工作时不断地由外部供给.①生成物不断地被排出.(4)废弃电池的处理废弃电池中含有重金属和酸碱等有害物质,随意丢弃,对生态环境和人体健康有很大的危害.若把它当作一种资源,加以回收利用,既可以减少对环境的污染,又可以节约资源.因此,应当重视废弃电池的回收.。
电力生产复习资料
电能生产过程复习题一、填空题1、能源按照生成方式可分为______ 和_______ ，按照其是否能够再生循环使用，可分为可______ 和______ 。
2、发电厂是把___________ 转换成_______________ 的工厂。
3、在配电装置中，母线起______ 和______ 电能的作用。
4、一个半断路器接线中，每一串采用______ 个元件用________ 台断路器接往两组母线。
5、发电厂的I 类厂用负荷要由______ 个独立电源供电，采用____________ 切换。
6、验算电气设备热稳定用的短路计算时间等于__________________ 时间加上断路器的_________________ 时间。
7、槽形导体一般只用于__ kV及以下，电流在_______ A及以下的配电装置中。
8、半高型屋外配电装置的特征是___________ 与_________________ 等重叠布置。
答案：1、一次能源二次能源再生能源非再生能源2、一次能源二次能源3、汇集分配4、两三5、 2 自动6、保护断路器全开断7、35kV 及以下4000~8000A8、母线断路器和电流互感器1、由发电机、变压器、配电装置、电力线路及电力负荷所组成的统一整体，称为（），由各级电压的输电线路和变压器所组成的部分，称为（）。
2、在小电流接地系统中，发生单相金属性接地时，故障相对地电压变为（），非故障相电压升高为（）。
3、常用的高压断路器按灭弧介质分，主要类型有：油断路器、空气断路器、（）、（）等。
4、由于两相短路时三相系统是（），所以两相短路中没有（）。
5、在中性点直接接地的三相四线制380V/220V 电力网中，保证维护安全的方法是采用（），有时还应作零线的（）。
6、限时电流速断保护的选择性是部分靠（）的整定，部分靠（）的配合获得。
7、同步发电机与无穷大电网并列的条件中，电压大小、（）和（）条件可以允许稍有偏差。
02能源种类和电力生产形式
水力发电厂：水为原料，水轮机为原动机 根据取水的方式不同，又可以分为：
a. 坝式水电厂 堤坝蓄水，抬高水位，形成发电水头。 坝后式：厂房在堤坝后面 河床式：厂房组成堤坝的一部分
坝后式水电厂
河床式水电厂
b. 引水式水电厂 不修堤坝，只由引水渠道形成发电水头。
引水式水电厂
c. 混合式水电厂 兼有堤坝式，引水式的特点
2、生产过程
作者： 版权所有
发电厂的生产过程实际上是能量的传递和转换过程
燃料的化学能
烟气的热能
热能传递给水、蒸汽和空气
气流的动能
汽轮机轴上的机械能
发电机送出的电能（加上励磁机送进的磁能）
2、生产过程
(1)输煤系统
煤矿
作者： 版权所有
经火车或轮船运到电厂
存放在储煤场
经皮带：通过电磁分离器吸净铁屑
一部分热风送磨煤机，一部分热风直送喷燃器
炉膛中热风与煤粉混合燃烧，产生大量热量
热量经过金属表面传给锅炉的水冷壁管、 过热器、省煤器、空气预热器、除尘器
烟气经吸风机引至烟囱，排入大气
2、生产过程
(4)汽水系统
作者： 版权所有
给水泵打水
经高压加热器、省煤器加热送入汽包
汽包内的水经水冷壁下降管及下联箱进入上升管
1.4 核能发电厂
基本原理同火力发电厂，只不过是用核反应堆和蒸发 器代替了火力发电厂的锅炉设备。
一个1000MW的火电厂一天燃煤9600t，同样大的核 电厂只要3.3kg的U235。
核分裂反应如何持续发生
压水式核反应器示意图
沸水式核反应器示意图
其它能源发电
太阳能 风力 地热 潮汐 燃料电池 垃圾 磁流体
第一章 能源种类和电力生产 形式
一次能源和二次能源的分类
一次能源和二次能源的分类全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：一次能源和二次能源是我们日常生活中经常听到的能源概念。
一次能源是指自然资源以原始形态存在并可直接利用的能源，比如石油、天然气、煤炭、水力等。
而二次能源则是通过一次能源经过转换和加工获得的能源，比如电力、石化产品、热能等。
下面我们详细来了解一下一次能源和二次能源的分类。
一、一次能源的分类1.化石能源化石能源是指通过化石燃料转化而来的能源，包括石油、天然气和煤炭。
这些能源主要来源于生物在地质学过程中所形成的有机物质，经过极长时间的高温高压作用形成的油气煤等燃料。
化石能源是目前全球主要的能源来源，但由于其使用会导致温室气体排放和资源消耗等问题，所以在环保节能方面也受到了广泛关注。
2.可再生能源可再生能源又称为清洁能源，包括太阳能、风能、水能等。
这些能源是在我们生活中可以不断更新和再生产的资源，对环境影响较小，且具有较高的发展潜力。
目前可再生能源在全球范围内得到了广泛应用，成为了推动经济可持续发展的重要力量。
3.核能源核能源是通过核裂变或核聚变反应获得的能源，包括核电和核武器。
核能源具有高能效和低碳排放等优点，但也存在核辐射和核废料处理等问题，因此在全球能源发展中需要谨慎对待。
1.电能电能是一种最广泛使用的二次能源，主要通过燃煤发电、水电发电、核电等方式获得。
电能具有高效率、易传输、易储存等优点，广泛用于生产生活中的各个领域。
2.热能热能是通过燃煤、石油等燃料进行燃烧，或者通过太阳能、地热等方式获得的能源。
热能主要用于供暖、烹饪、工业生产等方面，是人们生活中不可或缺的能源形式之一。
3.化工产品化工产品是通过化石能源转化而来的二次能源，包括塑料、合成纤维、润滑油等。
这些化工产品在我们的生活中扮演着重要角色，但也带来了环境污染和资源消耗等问题，需要我们去寻找更加环保和可持续的替代品。
通过以上对一次能源和二次能源的分类，我们可以看到不同能源形式之间的联系和相互影响。
2.能源基础知识
二、能源的分类
• 不可再生能源：泛指人类开发利用后，在现阶段 不可能再生的能源资源。包括煤炭、石油、天然 气等。
二、能源的分类
• 根据能源消耗后是否造成环境污染
---可分为污染型能源和清洁型能源
• 污染型能源包括煤炭、石油、天然气等。
• 清洁型能源在使用过程中对环境不造成污染，包 括水力、电力、太阳能、风能以及核能等。
能源基本知识
浙江大学能源评估中心 黄国珍
一、能源的概念
• 煤炭、原油、天然气、电力、焦炭、煤气等直接 或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。
二、能源的分类
• 按来源分类：
• ①地球本身蕴藏的能源 a：地壳内部存在着容易发生核反应的物质 b：地球的地热能 • ②来自太阳的辐射能；
• ③地球与其它天体相互作用产生的能。
三、能源相关概念介绍
• 11、终端能源消费
• 终端能源消费是终端用能设备入口得到的能源。因 此，终端能源消费量等于一次能源消费量减去能源 加工、转换和储运这三个中间环节的损失和能源工 业所用能源后的能源量。
• 中间环节损失包括：选煤和型煤加工损失，炼油损 失，油气田损失，发电、电厂供热、炼焦、制气损 失，输电损失，煤炭储运损失，油气运输损失。
气体：氧气、氮气、压缩空气、乙炔、二氧化碳等。
固体：电石。
三、能源相关概念介绍
• 5、能源加工 • 能源加工、转换是指为了特定的用途，将一种能 源经过一定的工艺，加工或转换成另一种能源。 二者既有联系又有区别。 • 能源加工是能源物理形态的变化，在加工前后能 源均未发生质的变化。如：用蒸馏的方式将原油 炼制成汽油、煤油、柴油等石油制品；用筛选、 水洗的方式将原煤洗选成洗煤；以气化的方式将 煤炭化成煤气；等等。
能源与电力
1989年，前苏联建成第一条1150kV、1900km交流输电线路；
（二）世界电力系统发展历程
小结：20世纪以后，人们普遍认识到扩大电力系统的规模可以在能源开发、 工业布局、负荷调整、系统安全与经济运行等方面带来显著的社会经济效益。 于是，电力系统的规模迅速增长。世界上覆盖面积最大的电力系统是前苏联 的统一电力系统。它东西横越7000千米，南北纵贯3000千米，覆盖了约 1000万平方千米的土地。 当前电力系统特征表现在：装机容量不断增加、输电距离不断延长、输电电 压等级不断增高、电网互联程度不断加强、 交直流输电格局并存但交流占主 导。
1894年，建成尼亚加拉大瀑布水电站，1897年采用三相交流输电送至35km 外的纽约州水牛城（The city of Buffalo）。工程采用了特斯拉9项交流发电 机和交流输电专利，电站至今仍在使用。该系统标志着交直流输电优越性争 论的结束；
特斯拉
（二）世界电力系统发展历程
小结：19世纪80~90年代，完成了电力系统的初创时期，白炽灯发明后， 出现了中心电站式供电系统，并在19世纪与20世纪之交，确立了交 流输电系统优先发展的地位，取代了直流输电，成为电力系统大发展 的里程碑，并由此带来了20世纪交流高压输电和交流电力系统的大 发展。
（二）世界电力系统发展历程
2、发展壮大中的电力系统 1903年，美国威斯汀豪斯(西屋)电气公司装设了第一台5MW汽轮发电机组， 标志着通用汽轮机组的开始；
（二）世界电力系统发展历程
1907年，美国人Edward和Harold发明了悬式绝缘子，为提高输电电压开辟 了道路；
1916年，美国建成世界上第一条90km的132kV线路；
（二）世界电力系统发展历程
1875年，比利时工程师格拉姆将改装后的发电机安装于法国巴黎北火车站发 电厂，通过直流供弧光灯照明；巴黎北火车站是世界上第一座火电厂。 1879年，旧金山建成世界上第一座商用发电厂，2台发电机供22盏电弧灯用 电；同年，先后在法国和美国装设了试验性电弧路灯；
我国能源与利用概况资料
1.能源分类
【煤气】 煤气是由煤、焦炭、半焦等固体 燃料与燃料油等液体燃料经干馏或气化等过 程所得的可燃气体。包括焦炉煤气、 高炉煤 气、 发生炉煤气
1.能源分类
【电力】 电力是指发电机组进行能量转换产出的 电能量，包括火力发电、水力发电、核能发电和 其它动力能发电量(如地热能发电、太阳能发电、 风力发电、潮汐能发电、生物质能发电以及余热 余能发电等)。 【热力】 热力是指可提供热源的热水和过热或饱 和蒸汽。包括工业锅炉、公用热电站和企业自备 电站生产的外供蒸汽及使用单位的外购蒸汽；不 包括企业自产自用的蒸汽和蒸发量2吨／时以下的 采暖锅炉提供的热水和蒸汽。
能源转换利用的途径
风 能
燃 料 电 池 风 车
水 能 化 学 能 核 能 地 热 能 太 阳 能 一次能源 (天然存在)
水水 轮车 机
燃 烧
聚裂 变变
热能
光 转 热 换
90%
光 电 转 换
机 械 能
热机 二次能源 直接利用 电 能
发 电 机
电 动 机
2.能源计量和换算
【能量的单位：焦耳和卡】 焦耳是热、功、能的国际 制单位。我国已规定热、功、能的法定单位为焦耳。 焦耳的定义为：1牛顿的力(1牛顿＝1千克· 米／秒)作用 于质点，使其沿力的方向移动1米距离所作的功称为1 焦耳。在电学上，1安培电流在1欧姆电阻上，在1秒种 内所消耗的电能称为 1焦耳。 卡是以前的的热量单位。卡的定义是：1克纯水在标准 气压下温度升高1 ℃所需要的热量称为1卡。
1.能源分类
【载能体】 载能体是指工业上用作传热媒介的物质。例如， 在加热过程中可利用载热体从热源收取热量、再传给被加热 的物料。常用的载能体有蒸汽、空气、烟道气、水、水溶液、 汞、熔盐、熔融金属和某些有机物以及固态载能体如砂粒等。 【耗能工质】在生产经营活动中需要消耗某些工作物质，生 产这些工作物质时，需要消耗一定数量的能源，利用这些工 作物质就等于间接地消耗能源。从能量利用角度观察耗能工 质可分两类：一类通常称为能量形式来使用(如压缩空气、 电石、乙炔等)，另一类通常不用作为能量使用的耗能工质 (如自来水、深井水和氧气等)。这些工作物质的使用能够替 代或减少其它能源的消耗，而这些工作物质不属于通常所指 的能源之列。例如，工业用水、压缩空气、电石、乙炔、氧 气等等。这些工作物质被称为耗能工质。
新能源、可再生能源、清洁能源、非化石能源、一二次能源定义
●可再生能源：可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源，具有取之不尽，用之不竭的特点，主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。
可再生能源对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。
相对于可能穷尽的化石能源来说，可再生能源在自然界中可以循环再生。
可再生能源属于能源开发利用过程中的一次能源。
可再生能源不包含化石燃料和核能。
●清洁能源：指在生产和使用过程、不产生有害物质排放的能源。
可再生的、消耗后可得到恢复，或非再生的(如风能、水能、天然气等)及经洁净技术处理过的能源(如洁净煤油等)。
清洁能源是不排放污染物的能源，它包括核能和“可再生能源”。
可再生能源是指原材料可以再生的能源，如水力发电、风力发电、太阳能、生物能（沼气）、海潮能这些能源。
可再生能源不存在能源耗竭的可能，因此日益受到许多国家的重视，尤其是能源短缺的国家。
●新能源：在新技术基础上，系统地开发利用的可再生能源。
如核能、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等。
新能源又称非常规能源。
是指传统能源之外的各种能源形式。
指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
●非化石能源：指非煤炭、石油、天然气等经长时间地质变化形成，只供一次性使用的能源类型外的能源。
包括当前的新能源及可再生能源，含核能、风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等可再生能源。
●一次能源：一次能源（英文Primary energy）是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源。
又称天然能源。
一次能源包括化石燃料（如原煤、石油、原油、天然气等）、核燃料、生物质能、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等。
一次能源又分为可再生能源和不可再生能源，前者指能够重复产生的天然能源，如太阳能、风能、水能、生物质能等，这些能源均来自太阳，可以重复产生；后者用一点少一点，主要是各类化石燃料、核燃料。
一次能源和二次能源的分类
一次能源和二次能源的分类全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：能源是人类生产生活的重要物质基础，是维系社会经济运行和提高人民生活水平的重要物质基础。
根据能源的来源和利用方式的不同，能源可以分为一次能源和二次能源两种类型。
一次能源是指自然界中存在、尚未经过转化或仅经过简单加工加工处理的能源，如煤炭、石油、天然气、核能、水资源、太阳能、风能等；二次能源则是指经过一定的加工转化后形成的或者可直接应用于人类生活生产的能源，如电能、燃气、热能等。
一次能源包括化石能源和非化石能源。
化石能源是指地球上历史悠久，多含碳的有机物质，特别指以埋藏在地下的煤炭、石油、天然气等为主的一类能源。
化石能源主要来源于古生物的遗体和植物遗体，因此储量有限，而且使用化石燃料会释放出大量二氧化碳等温室气体，对环境造成严重污染。
非化石能源则是指除化石能源以外的其他能源，主要包括水能、风能、太阳能、生物质能、地热能等。
非化石能源具有可再生性、清洁性、安全性等优点，是国际社会大力发展的方向。
二次能源则是指通过一定的能量转化技术，将一次能源转化为电能、热能、机械能等可直接应用于生产生活的形式。
最为常见的就是电能，电能是我们生活中使用最多的一种能源形式。
电能是通过将一次能源如煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能等转化为电能并进行传输输送而获得的，具有高效、安全、灵活等优点。
目前，电能在各行各业的生产生活中都有着广泛的应用，是推动工业化、信息化、城市化的重要动力。
除了电能之外，热能也是一种重要的二次能源。
热能是一种能被转换成其他形式的能量，它可以是蒸汽、热水、热空气等形式存在。
热能主要来源于煤炭、石油、天然气等燃料的燃烧，也可以通过太阳能、地热能等方式获得。
热能在工业、建筑、交通等领域都有着广泛的应用，是维持社会正常运转不可或缺的能源形式。
一次能源和二次能源之间相辅相成，缺一不可。
一次能源是人类能源的源头，是生产各种二次能源的基础，而二次能源则是将一次能源转化为可用形式，为社会生产生活提供了便利。
电能的产生、输送
进户杆装置 角钢支架加绝缘子装置
进户线两端的接法 进户线穿墙安装方法
• 配电板的安装
• 配电板通常由进户 总熔丝盒、电能表 和电流互感器等组 成。配电装置一般 由控制开关、过载 及短路保护电器等 组成，容量大应装 隔离开关。 • 一般总熔断器盒装 在进户管的墙上， 而将电流互感器、 电能表、控制开关、 短路和过载保护电 器均安装在同一块 配电板上。
进户装置
进户装置是户内、 外线路的衔接装置， 是低压用户建筑内部 线路的电源引接点。 进户装置是由进户 杆（或角钢支架上装 的绝缘子），进户线 （从户外第一支持点 到户内第一支持点之 间的连接绝缘导线） 和进户管等几部分组 成。 进户线安装时应有 足够长度，户内一端 一般接于总开关或熔 丝盒内（供电单位放 置并加封），户外一 端与接户线连接后应 保持200mm的弛度。
2电能输送和分配 为了安全和节省发电成本， 同时也为了减少对城市的污染， 目前发电站一般都建在远离城市 的能源产地或水陆运输比较方便 的地方。因此发电站发出的电能 必须要用输电线进行远距离的输 送，以供给电能消费场所使用。 高压输电（节约线材、降低 能耗），目前世界无一例外的都 采用高压输电，而且不断地由高 压（110——220KV）向超高压 （330——750KV）和特高压 （750KV以上）升级。
电能的产生、输送、分配
一 电能的生产，输送和分配 1电能生产 电能是由煤炭、石油、水 力、核能、太阳能和风能等一次性能源 通过各种转换装置而获得的二次能源。 （易生产），世界各国电能生产主要采 用 （1 ）火力发电、有点：建厂快，成 本相对低，缺点：消耗大量燃料，发电 成本高，对环境污染大，目前是以火力 发电为主 （2）水力发电、有点发电成本低， 不存在环境污染，并可以实现水利综合 利用。缺点：建站时间长，一次性投资 大，受自然条件影响 （3）核能发电、有点：核能发电消 耗燃料少，发电成本低，缺点：建站难 度大，投资高。 此外还可利用太阳能、风力、地热 等能源发电，它们都是清洁能源，不污 染环境，有很好的开发前景。•••••
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人均可开采资源
我国
煤炭 (吨)
89.8
石油 (吨)
2.6
天然气 ( m3 )
1074
USA 876.4 13.2 世界 平均 162.5 235
16843 24796
西(部水)电东送 北(方)煤(电)南运
南水北调
新能源及其资源分布
• 新能源发电：核聚变发电厂、风电场、 太阳能发电厂
• 核聚变发电：轻核聚变用的燃料是海水 中的氘，1升海水可提取30毫克氘，相当 于300升汽油
我国太阳能资源
• 二类地区
• 为我国太阳能资源较丰富地区，年 太阳辐射总量为5850-6680 MJ/m2，相当 于日辐射量4.5～5.1kWh/㎡。这些地区包 括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、 宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏 东南部和新疆南部等地。
我国太阳能资源
• 三类地区
• 为我国太阳能资源中等类型地区， 年太阳辐射总量为5000-5850 MJ/m2，相 当于日辐射量3.8～4.5kWh/㎡。主要包括 山东、河南、河北东南部、山西南部、 新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北 部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、 苏北、皖北、台湾西南部等地。
布江，为风能资源贫乏地区，有效风能 密度在50W/m2以下，全年中风速大于和 等于3m/s的时数在2000h以下，全年中风 速大于和等于6m/s的时数在150h以下， 风能潜力很低
我国太阳能资源
• 一类地区
• 为我国太阳能资源最丰富的地区， 年太阳辐射总量6680～8400 MJ/㎡，相 当于日辐射量5.1～6.4kWh/㎡。这些地区 包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、 青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西 部最为丰富，最高达2333 kWh/㎡（日辐 射量6.4kWh/㎡），居世界第二位，仅次 于撒哈拉大沙漠。
• 新疆北部、内蒙古、甘肃北部也是中国风能 资源丰富地区，有效风能密度为200～ 300W/m2，全年中风速大于或等于3m/s的时 数为5000h以上，全年中风速大于或等于6m/s 的时数为3000h以上。
• 黑龙江、吉林东部、河北北部及辽东半岛的 风能资源也较好，有效风能密度在200W/m2 以上，全年中风速大于和等于3m/s的时数为 5000h，全年中风速大于和等于6m/s的时数为 3000h。
• 青藏高原北部有效风能密度在150～200W/m2 之间，全年风速大于和等于3m/s的时数为 4000～5000h，全年风速大于和等于6m/s的时 数为3000h；但青藏高原海拔高、空气密度小， 所以有效风能密度也较低。
• 云南、贵州、四川、甘肃、陕西南部、 河南、湖南西部、福建、广东、广西的
山区及新疆塔里木盆地和西藏的雅鲁藏
源
化学能→电能
水力、风力、潮汐、机械能→机械能
海流、波浪
机械能→机械能→电能
太阳能
光能→热能
光能→热能→机械能 光能→热能→机械能→电能 光能→热能→电能 光能→电能 光能→化学能 光能→生物能 电磁波→电能
转换设备或系统
炉子，燃烧器 各种热力发动机 热机，发电机，磁流体发电， EGD发电（压电效应） 热力发电，热电子发电 燃料电池
热能→机械能→电能 热能→电能
核裂变→热能→机械能→电能 核裂变→热能 核裂变→热能→电能 核裂变→电磁能→电能 核聚变→热能→机械能→电能
电能→光（激光）→热能 电能→热能
转换设备或系统
海洋温度差发电（热力发动 机）
浓度发电 渗透压发电 浓度差发电
热力发动机-发电机 热力发电
核裂变发电，磁流体发电 核能炼钢 热力发电，热电子发电 光电池 核聚变发电
• 中国10m高度层的风能资源总储量为 32.26亿kW，其中实际可开发利用的风能 资源储量为2.53亿kW
• 东南沿海及其附近岛屿是风能资源丰富地区， 有效风能密度大于或等于200W/m2的等值线
平行于海岸线；沿海岛屿有效风能密度在 300W/m2以上，全年中风速大于或等于3m/s 的时数约为7000～8000h，大于或等于6m/s的 时数为4000h。
我国太阳能资源
• 四类地区
• 是我国太阳能资源较差地区，年太 阳辐射总量4200～5000 MJ/㎡，相当于 日辐射量3.2～3.8kWh/㎡。这些地区包括 湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建 北部、广东北部、陕西南部、江苏北部、 安徽南部和新能源 ➢再生能源与非再生能源 ➢含能体能源和过程性能源
含能体 能源
过程性 能源
化石燃料（煤、石油、天然气） 核燃料，地下热水，地热蒸汽 氢能，高水位水库 风，流水，海洋，潮汐 太阳的直接辐射，电能
能量转换
• 能量的形态转换，如燃料的化学能通过燃 烧转换成热能；热能通过热机转换成机械 能；等等
• 能量的空间转换，即能量的传输 • 能量的时间转换，即能量的储存 • 能量转换须遵守能量守恒定律 • 任何能量转换都需要一定的条件，并在一
定的设备或系统中实现
能源
能量形态转换过程
石油、煤炭、天然 化学能→热能
气等矿物燃料
化学能→热能→机械能
化学能→热能→机械能→电能
氢、酒精等二次能 化学能→热能→电能
水车，风车 水轮发电机，波力发电，风 力发电，潮汐发电，海流发 电
热水器，采暖，制冷，光化 学反应，太阳灶 太阳热发动机 太阳热发电 热力发电，热电子发电 光电池，光化学电池 光化学反应（水分解） 光合成
能源 海洋热能
能量形态转换过程 热能→机械能→电能
海洋盐分（能）
地热能 核能
化学能→电能 化学能→机械能→电能 化学能→机械能→电能
到目前为止，人类所认识的能量有： （1）机械能 （2）热能 （3）化学能 （4）辐射能 （5）核能 （6）电能
能源的分类
一次 能源
常规能源 新能源
再生性能源 非再生性能源
再生性能源 非再生性能源
水力 煤，石油，天然气，核裂变物质 太阳能、风能、海洋能、地热能 核聚变物质
二次 能源
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
本章主要内容
• 了解中国的发电能源分布，掌握能源分布 对电力系统的影响；
• 了解一次能源向电能的转换的原理和特点； • 掌握不同发电厂的电能生产过程和运行特
点；
• 了解节能减排和可持续发展的基本概念， 掌握节能减排和可持续发展对电力系统的 影响
能量
能量是物质的一种形态，既不能创造，也不 能消灭，但可以从一种形态转换到另一种 形态。