新能源与分布式发电技术
新能源与分布式发电-超导材料
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Basic Theory 第II类超导体
界面能为负，有两个临界磁场。 主要包括许多超导合金和少数几种 纯超导金属元素 1 Nhomakorabea2
(1)第II类超导体由正常态转变 为超导态时有一个中间态
(2)第II类超导体的混合态中有磁通线存在， 而第I类超导体没有 (3)第II类超导体比第I类超导体有更高的临 界磁场、更大的临界电流密度和更高的 临界温度
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中国科学院合肥等离子体物理研究所超导托卡马克HT-7巨大的電感綫圈
Application
超导储能装置
因为在超导线圈中的电流没有功率损失，可长时间维 持。只要线圈保持超导状态，它所储存的电磁能就会 毫无损耗地长期保存
由超导线圈、低温容器、制冷装置、变流 装置和测控系统几个部件组成。其中超导 线圈是超导储能装置的核心部件，它可以 是一个螺旋管线圈或是环形线圈
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Application
1.物理研究应用：磁导体、精密磁体 2.大电流应用（强电应用）：发电，输电和储能 3.电子学应用（弱电应用）：滤波器，微波器件等 4.抗磁性应用：磁悬浮列车和热核聚变反应堆等 5.生物医学应用：核磁共振成像技术 6.军事应用：定向武器、推进系统等
Application 超导磁体：
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Application
磁悬浮轴承（300，000rpm—450,000rpm)
Application
核磁共振成像技术
与CT区别：
CT成像是将X射线对人体组织作横断面扫描后通过计算机对密度对比分 析成像诊断疾病，对人体有X线辐射损伤。
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Application
超导受控热核反应装置
新能源在分布式能源系统中的应用前景如何
新能源在分布式能源系统中的应用前景如何在当今全球能源转型的大背景下，新能源在分布式能源系统中的应用正逐渐成为能源领域的热门话题。
那么，新能源在分布式能源系统中的应用前景究竟如何呢？首先，我们需要了解什么是分布式能源系统。
简单来说，分布式能源系统是一种直接面向用户，规模较小，分布在用户附近的能源供应系统。
它能够独立运行，也可以与电网相连，实现能源的灵活供应。
新能源，如太阳能、风能、水能、生物能等，具有清洁、可再生的特点，与分布式能源系统的理念高度契合。
以太阳能为例，太阳能光伏发电技术在过去几十年里取得了巨大的进步，成本不断降低，效率逐步提高。
家庭和企业可以在屋顶安装太阳能电池板，将太阳能转化为电能，满足自身的部分用电需求。
在阳光充足的地区，这种分布式太阳能发电系统已经越来越常见。
风能也是一种重要的新能源。
小型风力发电机可以安装在偏远地区、农村或者工业园区，为当地提供电能。
与大型风力发电场相比，分布式风力发电系统更加灵活，可以根据当地的风资源情况进行布局。
水能方面，虽然大型水电站仍然是水电的主要形式，但小型的水力发电装置，如微型水轮机，也可以在一些有条件的地方应用，为分布式能源系统增添一份力量。
生物能的应用形式多样，比如生物质发电、生物燃料等。
在农村地区，利用农作物秸秆、牲畜粪便等生物质进行发电或制取生物燃气，不仅可以解决废弃物的处理问题，还能为当地提供能源。
新能源在分布式能源系统中的应用具有诸多优势。
其一，它能够提高能源供应的可靠性和稳定性。
当电网出现故障或停电时，分布式能源系统可以独立运行，保障用户的基本用电需求。
其二，减少能源传输过程中的损耗。
传统的集中式能源供应模式需要将能源从发电厂经过长距离的输电线路输送到用户端，在这个过程中会有大量的能量损耗。
而分布式能源系统就在用户附近，大大缩短了能源传输的距离，降低了损耗。
其三，促进能源的多元化和本地化。
不同地区可以根据自身的资源条件选择适合的新能源，实现能源的自给自足，减少对外部能源的依赖。
新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响
新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响随着全球能源需求的不断增长，人们对可再生能源和新能源的重视程度也越来越高。
新能源发电和分布式发电作为解决能源危机和环境问题的重要手段，对电力系统产生着深远的影响。
本文将从新能源发电和分布式发电的概念、优势及对电力系统的影响等方面进行阐述。
新能源发电是指以太阳能、风能、水能、地热能等自然资源为主要能源进行发电的方式。
相比传统化石能源发电，新能源发电具有环保、可再生、分布广泛等特点。
而分布式发电是相对于集中式发电而言的，将电力发电设备布置在用户用电端附近，通过网格化管理进行分散供电。
分布式发电可以是基于天然气、光伏、风力等多种能源形式，其优势在于提高了电力供给的安全性和灵活性，降低了供电损耗和传输成本。
新能源发电和分布式发电对电力系统的影响体现在对传统电力系统结构的挑战。
传统的电力系统结构是以集中式发电为主，通过输电线路将电能送到用户端。
而新能源发电和分布式发电的出现，使得电力系统需要逐步从中央化、垄断的传统模式转变为分散、多元化的新模式。
这一挑战将对传统电力系统的规划、建设和运行产生深刻的影响。
新能源发电和分布式发电对电力系统的影响还表现在供需平衡和调度运行方面。
由于新能源发电的不确定性和间歇性，以及分布式发电的不同规模和性质，使得电力系统调度运行难度增加。
新能源发电和分布式发电的渗透会对电力系统的峰谷负荷平衡、电压、频率稳定性等方面带来挑战，需要电力系统进行灵活调度和智能化管理。
新能源发电和分布式发电对电力系统的影响还表现在输电技术和电网安全方面。
新能源发电和分布式发电的增加将加大电网的输电压力，需要电网进行技术升级和设备更新，以应对更多的清洁能源发电。
分布式发电的加载方式多样，可能给传统的输电线路、变压器、保护装置等设备带来新的安全隐患，需要电力系统进行安全风险评估和技术改造。
新能源发电和分布式发电对电力系统的影响还表现在经济利益和市场机制方面。
新能源发电和分布式发电的普及和推广将改变原有的电力市场格局和竞争环境，对发电企业、用户和政府的经济利益都将产生较大的影响。
新能源与分布式发电技术03风能与风力发电
风-光-储-多能互补技术的发展有助于推动我国可再生能源产业的发展和能源结构的优化，提高能源安全 性和可持续性。
04 风力发电的挑战与解决方 案
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风电并网对电网的影响
电压波动
风能的不稳定性可能导致 电网电压波动，影响电力 质量和稳定性。
频率控制
风电并网对电网的频率调 节能力提出了更高的要求， 需要发展相应的控制技术。
调度与控制
风电并网增加了电网的复 杂性，需要发展智能调度 和控制技术，实现风电的 高效利用。
风电场建设的环境问题
土地利用
噪音和视觉污染
风力发电机组的设计和制造需要综合考虑气动性能、机械性能和电气性能等因素， 以确保高效、可靠和安全运行。
风电场并网技术
风电场并网技术是将风电场产生 的电能输送给电网的关键技术， 包括并网逆变器和并网控制系统
等部分。
并网逆变器是将直流电转换为交 流电的关键设备，其性能和稳定 性直接影响风电场的并网效果。
技术创新
随着技术的不断创新和发展，风力发 电的效率和可靠性将得到进一步提升。
未来展望
预计未来风力发电将在全球能源结构 中占据重要地位，为应对气候变化和 推动可持续发展做出贡献。
02 风力发电系统构成
风力发电机组
风力发电机组是风力发电系统的核心组成部分，包括风轮、发电机、塔筒等部分。
风轮将风能转化为机械能，通过传动系统传递给发电机，最终将机械能转化为电能。
并网控制系统负责对风电场进行 监控、调度和保护，确保风电场
新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响
新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响随着能源需求的增长和环境保护意识的增强，新能源发电逐渐成为替代传统能源的重要途径。
同时，分布式发电作为新能源发展的一种方式，也逐渐受到了广泛的关注。
然而，新能源发电和分布式发电对电力系统的影响也变得越来越重要。
一、新能源发电的影响新能源发电是指利用太阳能、风能、水能、地热能等非化石能源进行发电。
相比传统的燃煤发电和核电，新能源发电具有环保、清洁、可再生等优点。
但同时也存在一些问题和挑战。
1. 不稳定性由于新能源发电依赖自然能源，如风、光、水等，因此其产量不稳定，会受到天气状况等因素的影响。
这种不稳定性会对电力系统的稳定性和可靠性产生影响。
2. 接入难度与传统发电方式不同，新能源发电需要建造全新的发电设施，并接入电网。
这需要大量的资金投入和技术支持，并且需要遵守一系列规定和标准。
这种接入难度也会对新能源发电的推广和发展造成一定的限制。
3. 网络安全由于新能源发电对电力系统的影响较大，同时也更加依赖信息网络和通信技术，因此其网络安全将成为一个重要的问题。
一旦遭受网络攻击或其他安全威胁，将会对整个电力系统的稳定性和可靠性产生影响。
二、分布式发电的影响分布式发电是指将发电设备分散布置在用户端，按照需要进行发电。
与传统的集中式发电不同，分布式发电可以充分利用分布在各个地方的能源资源，同时也提高了电力系统的可靠性和稳定性。
但同时也存在一些问题和挑战。
1. 电网影响分布式发电需要接入电力系统，因此其对电网的影响成为一个不容忽视的问题。
分布式发电会增加电源端和负荷端变电站的数量，对电网的运行和维护也提出了更高的要求。
2. 比例问题分布式发电的比例越高，其对电力系统的影响也越大。
在一些地区，分布式发电可能成为电网的主要组成部分，而这就需要更加完善的管理和控制系统。
分布式发电的设备数量众多，其稳定性将直接影响电力系统的稳定性。
如果分布式发电设备存在故障或停运，将会对电力系统的稳定性产生影响。
新能源与分布式发电技术10分布式发电技术
分布式发电
分布式发电
§1.1 分布式发电的概念
§1.1.1 分布式发电简介
分布式发电：在一定的地域范围内，由多个甚至多种形式的 发电设备共同发电，以就地满足较大规模的用电要求。 相对于集中发电的大型机组而言，其总的发电能力由分布在 不同位置的多个中小型电源来实现； 相对于过去的小型独立电源而言，其容量分配和布置有一定 的规律，满足特定的整体要求。 区分几个类似的概念：DP，DER，DG。
美国计划到2010年和2020年分别有20%和50%以上的新建商用或 办公建筑使用分布式供电系统，并且在2020年将15%的现有 建筑改由分布式电源供电。
新能源与分布式发电
分布式发电
§ 1.5 分布式发电的发展应用
上海、北京、广州等大城市，10多年前就尝试分布式供电， 已有成功范例(参见教材)。 2005年，我国首个分布式电力技术集成工程中心落户广州， 标志着我国分布式供电技术进入实质性发展阶段。 冷热电三联供技术应用最广泛，发展前景较好，我国大部分 地区的住宅、商业大楼、医院、公用建筑、工厂等，都有供 电、供暖及制冷需求，而且很多地方配有自备发电设备，这 些都为冷热电三联供提供了市场。
新能源与分布式发电
分布式发电
§1.3 分布式供电系统和微电网
§1.3.1 分布式供电系统
分布式供电系统包含很多分散在各处的分布式电源，种类也 往往不只一种，再加上储能装置和附近用电的负荷，其结 构可能也相当复杂。
新能源与分布式发电
§1.3.1 分布式供电系统
分布式发电
分布式供电系统一般由分布式电源、储能设备、分布式供电网 络及控制中心和附近的用电负荷构成，如果与公共电网联网 运行就还包括并网接口。
新能源与分布式发电
“新能源与分布式发电技术”课程建设与实践
“新能源与分布式发电技术”课程建设与实践作者：熊远生刘青松吴伟雄来源：《中国电力教育》2013年第30期摘要：在对“新能源与分布式发电技术”课程建设与实践中，精选了教学内容，在选择教学内容时注重知识面宽度与深度的结合，注重理论部分和实践部分的结合，探索灵活多样的教学方法与手段，并对考核方式等方面进行了改革和实践，激发了学生的学习热情，取得了较好的教学效果。
关键词：新能源；分布式发电；课程建设；教学实践作者简介：熊远生（1979-），男，河南新县人，嘉兴学院机电工程学院，副教授；刘青松（1965-），男，山西太原人，嘉兴学院机电工程学院，副教授。
（浙江嘉兴 314001）基金项目：本文系嘉兴学院机电工程学院2012年教学改革项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）30-0108-02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、风能、生物质能、地热能、水能、海洋能和潮汐能等；此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气等能源，称为常规能源。
随着常规能源的逐步枯竭以及化石能源在燃烧过程中产生的环境污染问题日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。
研究开发新能源与能源转换技术，不仅成为科技界的当务之急，而且上升到了经济和战略安全的范畴。
在各种形式的新能源利用中，由于电能具有易传输、用途广等一系列优点，使得利用新能源进行发电技术备受瞩目。
根据国家发改委2013年颁布的《分布式发电管理暂行办法》，分布式发电是指在用户所在场地或附近建设安装、运行方式以用户端自发自用为主、多余电量上网，且在配电网系统平衡调节为特征的发电设施或有电力输出的能量综合梯级利用多联供设施。
相对于传统的集中式发电，分布式发电因具有初期建设投资低、发电方式灵活等优势，在全球范围内越来越被看好。
在分布式发电系统中，电源通常采用光伏、风力等新能源。
新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响
新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响随着全球能源需求的不断增长和对环境保护的迫切需求，新能源发电和分布式发电技术正成为电力系统发展的重要方向。
它们作为清洁、高效的能源形式，对电力系统结构和运行方式都产生了深远的影响。
本文将从新能源发电和分布式发电的概念、技术特点以及对电力系统的影响等方面展开探讨。
一、新能源发电和分布式发电的概念及技术特点1.新能源发电的概念及技术特点新能源发电是指利用太阳能、风能、水能、生物质能等取之不尽、用之不竭的自然能源进行发电。
与传统能源相比，新能源发电具有清洁、可再生、分布广泛等特点。
太阳能和风能是两种最为典型的新能源发电技术。
太阳能光伏发电利用太阳能光能直接转换为电能，无需燃料，无排放，具有零污染的特点；风能发电则是通过风力发电机将风能转化为电能，同样也是一种无污染的清洁能源。
2.分布式发电的概念及技术特点分布式发电是指在用户用电场所附近或用电场所内部，发挥各种可再生能源发电潜在能力，向用户提供电力。
分布式发电与传统的集中式发电相比，具有就近供电、安全可靠、弹性调度等特点。
常见的分布式发电技术包括太阳能光伏发电、风力发电、燃料电池等。
分布式发电可以有效减少输电损耗、提高电力系统的供电可靠性和稳定性，是电力系统发展的趋势。
1.电力系统结构的变革传统的电力系统结构是由大型的火力发电厂、核电站等集中式发电设施组成，通过输电线路将电能送至用户。
而新能源发电和分布式发电的发展，将逐渐改变这种结构。
新能源发电具有分散性和可再生性，能够分布式的进行发电，大大减轻了输电线路的压力，同时降低了系统整体的运行成本。
分布式发电将电力生产和消费进行结合，有效提高了系统的灵活性和供电可靠性。
2.电力系统运行方式的调整随着新能源发电和分布式发电技术的快速发展，电力系统运行方式也面临着调整。
传统的电力系统主要依靠大型的发电厂进行调度和运行，而新能源发电和分布式发电的加入，使得系统运行方式更加灵活多样。
新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响
新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响摘要：随着中国经济的不断进步，对能源的需求也在不断上升。
为确保电力系统在整个现代经济社会建设和发展中获得长期可持续发展，研究新能源在电力系统中的应用势在必行。
本文对新能源发电和分布式发电及其对电力系统的影响进行了分析和讨论。
关键词：新能源发电；分布式发电；电力系统；影响1前言近年来，随着社会经济的发展，国家开始大力推进绿色可持续发展。
在这种格局背景下，既要保证经济发展水平，又要重视生态环境保护，正确处理经济发展与环境保护的关系。
目前，我国环境污染问题依然严重，能源短缺现象日益严重，为了更好地解决这一问题，我国开始重视能源的环境保护，不断提高发电的安全性和电能质量，然而，由于电网系统的不稳定性和自身的缺陷，现有的能源模式已不能满足现代电力发展的需要。
因此，电力企业有必要转变发展观念，分析和研究新能源发电和分散式发电技术，以提高发电的安全性能，减少电力系统的不利影响。
2新能源发电对电力系统的影响2.1并网过程对电网的冲击部分可再生能源发电机组由于容量小，常常采用异步发电机。
由于没有独立的励磁装置，并网前发电机本身没有电压。
因此并网时必然伴随一个过渡过程，会出现5-6倍额定电流的冲击电流。
对小容量的电网而言，大量异步电机同时并网瞬间将会造成电网电压的大幅度下跌。
从而影响接在同一电网上的其它电器设备的正常运行,甚至会影响到整个电网的稳定与安全。
2.2对系统稳定性的影响大型电网一般具有足够的备用容量和调节能力，风电进入一般不必考虑频率稳定性问题，但是对于孤立运行的小型电网。
风电带来的频率偏移和稳定性问题不容忽视。
若大型风电场多台风力发电机组同时直接并网会造成电网电压骤降：当风速超过切出值，风力发电机会从额定出力状态自动退出并网状态，风力发电机组的大量停运会造成损失大量的机端电容补偿。
从而会导致电网电压韵突降，而电网电压突降必然会导致系统电压稳定性水平降低。
3分布式发电对电力系统的影响分析3.1分布式供电模式的应用对于电能质量产生的影响电力系统运行过程中，电能的运输质量涵盖了线路中的电压质量、电流量、供电水平以及用户的用电稳定性等方面的质量问题。
新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响 胡帆
新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响胡帆摘要：进入新时期以来，随着社会经济与科学技术的蓬勃发展，对于新能源与电力供应质量的安全性与可靠性也提出了一种越来越严苛的要求。
电网系统作为整个社会的重要基础性工程，其一旦发生意外情况，也必将会造成重大的严重后果，轻则大面积停电，重则威胁国家安全。
电力供应在社会生活中的重要作用不言而喻。
新能源发电与分布式发电是目前电力领域的量大主要发电形式，均有着各自的优缺点，同时对于电力系统的影响也不尽相同。
基于此，本文就基于新能源发电与分布式发电的基本概念，重点针对其给电力系统所造成的影响进行了分析，旨在能够为未来电力事业的发展有所参考和借鉴。
关键词：新能源发电；分布式发电；电力系统；影响；电力供应质量近年来，随着我国社会经济发展水平的不断提示以及可持续发展理念的日渐推进，再加之当前环境污染严重性及资源紧缺性等现实问题越演越烈，国家对于能源与电力供应的环保性、可靠性、安全性等相关要求也越来越高，由此也导致多数电网由于自身的缺陷已经无法满足这种时代发展的要求。
为更好地改善这一现状及问题，分布式发电与新能源发电两种发电方法得以普及。
那么。
新能源发电与分布式发电究竟哪种更为适合未来的电力发展？接下来，笔者就结合两种发电方式的优缺点，针对其给电力系统所带来的影响进行了分析，以供参考。
一、新能源发展现状（一）新能源已成为全球能源转型及实现应对气候变化的重大战略举措全球能源转型的基本趋势是实现化石能源体系向清洁、低碳能源体系的转变，最终进入以清洁可再生能源为主的可持续能源时代，从而实现巴黎协议制定的各项目标，保护地球环境。
（二）新能源已成为全球具有战略性的新兴产业互联网、物联网与区块链在新能源领域的应用将大大改变未来能源供给模式，区域能源综合服务、储能与新能源的结合与应用，这些技术未来将促成新的商业模式，降低生产成本，提高能源效率，促进社会经济可持续发展。
二、分布式发电基本概述（一）分布式发电的基本概念分布式发电与传统的集中式发电相比，其发电设施并不集中在发电站内部，而是在依据当地局面实际用电的需求上进行相关设施的合理配置，在居民生活区域内进行分布式发电电源的安装，不仅能够更好地满足居民用电需求，同时还实现了对集中式发电网络的有益补充，在一定程度上还为集中式发电工作的顺利实施奠定了坚持基础。
新能源技术的分布式能源系统
汇报人：
目录
分布式能源系统的定 义和类型
01
新能源技术在分布式 能源系统中的应用
02
分布式能源系统的优 势和挑战
03
分布式能源系统的未 来发展趋势和前景
04
分布式能源系统 的定义和类型
分布式能源系统的定义
分布式能源系统是指分布在用户端的能源综合利用系统，具有规模小、分散 化的特点。
市场拓展：随着人们对环保和能源安全的认识不断提高，分布式能源系统的市场需求将进一步扩 大，有望成为未来能源领域的重要发展方向。
跨界融合：分布式能源系统将与智能电网、物联网等技术深度融合，实现能源的智能生产和消费， 推动能源行业的转型升级。
分布式能源系统对未来能源结构的影响
分布式能源系 统将逐渐成为 主流能源形式， 提高能源利用 效率和稳定性。
太阳能技术在分布式能源系统中的应用
太阳能光伏发电技术：利用太阳能光子能量，通过光伏效应将光能转化为直流电能。
太阳能热能利用技术：通过集热器吸收太阳能辐射，将热能用于供暖、制冷、工业加热等领域。
太阳能储能技术：利用蓄电池、超级电容等储能元件，将太阳能储存起来，以供夜间或阴雨天使 用。
太阳能与其他能源的联合应用：如太阳能与风能、地热能等可再生能源的联合应用，以提高能源 利用效率和稳定性。
政策支持：随着全球气候变化和能源安全问题的日益严重，各国政府将加大对分布式能源系统的 政策支持力度，推动其快速发展。
分布式能源系统的发展前景
技术创新：随着科技的不断进步，分布式能源系统的技术将得到进一步优化和提升，提高能源利 用效率和系统稳定性。
政策支持：政府对新能源的支持力度不断加大，分布式能源系统将获得更多的政策倾斜和资金扶 持。
新能源及分布式发电技术期末复习
新能源及分布式发电复习1.什么是新能源？常规能源：技术比较成熟，已被广泛运用，在生产生活中起着重要作用旳能源。
（水是常规能源，可再生能源）新能源：目前尚未被大规模运用，有待深入研究试验与开发运用旳能源。
2.为何要开发运用新能源？（1）发展新能源经济是当今世界旳历史时尚和必然选择（2）发展新能源经济可为我国经济又好又快发展提供支撑3.新能源分类？哪些能源属于新能源？（1）大中型水电；（2）可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能；（3）老式生物质能。
4.再生能源配额制。
再生能源配额制：指各省（区、市）均需到达使用可再生能源旳基本指标，在电源中强制规定必须有一定旳可再生能源配额。
考核范围：除水电之外旳可再生能源电力，包括风力发电、太阳能发电、生物质能发电、地热发电和海洋能发电等。
配额制具有一定旳强制性；配额制带有一定旳问责条款。
5.太阳能发电长处。
安全可靠；使用寿命长；运行费用少；维护简朴；随地可见，不需要远距离输送；没有活动部件、不轻易损坏；无噪声；不需要燃料；不污染环境。
6.太阳能发电系统构成。
分类：运用太阳热能直接发电；将太阳热能通过热机带动发电机发电。
太阳能集热子系统；吸热与输送热量子系统；蓄热子系统；蒸汽发生系统；动力子系统；发电子系统。
槽式太阳能热发电系统：运用槽式抛物面反射镜聚光旳太阳能热发电系统。
塔式太阳能热发电系统：采用多种平面反射镜来会聚太阳光，这些平面反射镜称为定日镜。
由定日镜阵列，中心接受器，控制中心和发电系统构成。
碟式太阳能热发电系统——重要由碟式聚光镜、接受器、斯特林发动机、发电机构成，目前峰值转换效率可达30%以上。
7.用硼掺杂旳叫P型硅，用磷掺杂旳叫N型硅。
8.独立光伏发电系统构成。
光伏发电系统是太阳能电池方阵、控制器、电能储存及变换环节构成发电与电能变换系统。
（按与电力系统旳关系分为：增网型和并网型）各元件作用：（1）太阳能电池方阵：将太阳能电池单体进行串并联并封装后，可以单独作为电源使用。
新能源与分布式发电技术-朱永强01能源概述
新能源与分布式发电技术-朱永强01能源概述能源概述§1能源概述关注的问题什么是能源？什么是能源？能源有哪些类型？能源有哪些类型？怎么评价能源的优劣？怎么评价能源的优劣？人类面临着什么样的能源和环境问题？人类面临着什么样的能源和环境问题？新能源利用可以发展起来吗？新能源利用可以发展起来吗？教学目标了解能源的概念和评价方法，了解能源的概念和评价方法，掌握能源的分类方法和常见类型，掌握能源的分类方法和常见类型，了解能源危机与环境问题；了解能源危机与环境问题；理解新能源发展的重要意义。
理解新能源发展的重要意义。
新能源与分布式发电能源概述能源概述§1.1能源利用的历史人类利用能源的历史，也就是人类认识和征服自然的历史。
人类利用能源的历史，也就是人类认识和征服自然的历史。
几个发展阶段(2)煤炭(2)煤炭2000多年以前人类就知道煤炭可以作为燃料。
多年以前人类就知道煤炭可以作为燃料。
多年以前人类就知道煤炭可以作为燃料14世纪的中国、17世纪的英国采煤业都已相当发达，但煤世纪的中国、世纪的英国采煤业都已相当发达世纪的英国采煤业都已相当发达，世纪的中国炭长期未能在世界能源消费结构中占据主导地位。
炭长期未能在世界能源消费结构中占据主导地位。
18世纪年代，英国的瓦特发明以煤炭作燃料的蒸汽机。
世纪70年代蒸汽机。
世纪年代，英国的瓦特发明以煤炭作燃料的蒸汽机蒸汽机的广泛应用使煤炭迅速成为第二代主体能源。
蒸汽机的广泛应用使煤炭迅速成为第二代主体能源。
第二代主体能源煤炭在世界一次能源消费结构中所占的比重，从1860年的煤炭在世界一次能源消费结构中所占的比重，年的25%,上升到年的62%%上升到1920年的%。
年的新能源与分布式发电能源概述§1.1能源利用的历史(3)石油(3)石油人类很早就发现了石油，汉书》梦溪笔谈》有描述。
人类很早就发现了石油，《汉书》、《梦溪笔谈》有描述。
直到19世纪石油工业才逐渐兴起。
新能源与分布式发电技术05海洋能多种发电技术-精选文档
制作人：朱永强, 许 郁, 丁泽俊
华北电力大学
海洋能发电
海洋的巨大威力
巨大的海浪可把 13吨重的整块巨石抛到 20米高处，能把 1.7万吨的大船推上海岸。
1968年，一艘巨型油轮，在好望角海域被狂涛巨浪折为两 段（想想这是怎么原因？详见教材引例故事） 如果海洋中蕴藏的丰富能源能够为人类所用，那人类也许 再也不必为能源问题担忧了。
不是全能利用。估计技术上允许利用的约64 亿千瓦， 其中，盐差能30 亿千瓦，温差能20 亿千瓦， 波浪能10 亿千瓦，海流能3 亿千瓦，潮汐能1 亿千 瓦。 也有学者给出不同的估计。
新能源与分布式发电
海洋能发电
§5.2.2 我国海洋能资源
《中国新能源与可再生能源2019 白皮书》公布的结果：
沿海潮汐能资源可开发总装机容量为2179 万千瓦，年发 电624 亿度； 进入岸边的波浪能理论平均功率为1285 万千瓦； 潮流能理论平均功率1394 万千瓦； 温差能理论蕴藏量约 (1.2~1.3)×1019 kJ，实际可用装机 (1.3~1.5)×106 MW； 盐差能资源理论蕴藏量约为3.9×1015 kJ，理论功率为 1.25×105 MW。
新能源与分布式发电
海洋能发电
Hale Waihona Puke 海浪的运动水面上的大小波浪交替，有规律地顺风滚动前进； 水面下的波浪随风力不同做直径不同、转速不同的圆周或椭 圆运动。
新能源与分布式发电
海洋能发电
§5.3.2 波浪能资源的分布和特点
波浪的前进，产生动能，波浪的起伏产生势能。
波浪的能量与波浪的高度、波浪的运动周期以及迎波面的宽 度等多种因素有关。
小知识：巨大浪涌往往是风暴来袭的前兆？
新能源与分布式电源期末总结
新能源发电和分布式电源介绍，风，光，水，生物质能，并网技术，其余能源的定义和分类一次能源和二次能源/常规能源和新能源一次能源,即天然能源,指在自然界现成存在的能源,如如煤炭、石油、天然气、水能等。
二次能源是一次能源经过加工,转化成另一种形态的能源。
主要有电力、焦炭、煤气、沼气、蒸汽、热水和汽油、煤油、柴油、重油等石油制品常规能源是指已能大规模生产和广泛利用的一次能源，又称传统能源，如煤炭、石油、天然气和核裂变能。
新能源是指常规能源之外的各种能源形式。
包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量为什么选择新能源常规能源的存储容量越来越小，能源的投资回报率也越来越低。
国内化石燃料的人均占有量很低。
中国的可再生能源发展趋势可再生能源占全国能源消费总量的10%，用电部分，可再生占25%，20%为水力发电。
2019年底全国光伏累计装机突200GW，成为中国光伏行业历史上的一大里程碑。
可再生能源分类核能，生物质能，风能，水能，地热能，潮汐能各类能源的优缺点水能：易获取可再生，高产量，含量丰富，水库的其余用途多，污染小。
对生态系统危害大泥沙堆积等水污染。
风能：高产量可再生，清洁能源，长时间操作，负载多样性不易存贮，只有部分区域风能丰富，视觉污染，对鸟类伤害大太阳能：类型：太阳能植物，太阳能产热，太阳能光伏电池可再生，高产量，很清洁。
缺点：能量密度低，难以存贮氢能：天然气重整技术，氧化物脱氢技术，煤的分馏。
氢能的储存方式：液化后：高能量密度，运输成本低，但是液化技术困难。
压缩气体：高能量密度，但是很危险，不好存贮水能水体流动所产生的能量-水能。
水能应用：水力发电。
发电机组：水轮机和发电机（将转换为机械能再转换为电能，是一种二次能量转换，多采用同步机）。
技术重点：发电机组控制（频率和功率控制）并网方法：准同步（主要），自同步无功补偿监控系统：自动监测控制保护、现场/远程监控、SCADA（数据采集和监控系统，完全自动化））水能：位能/压能/动能（河流、潮汐、波浪、海洋热能）水力发电：利用河流流经不同高度地形产生能量发电水电站分类：●水源性质：常规、抽水蓄能●集中手段：堤坝（大中）、引水（小）、混合●水头高度：高（>70）、中(15~70)、低(<15)●装机容量：大(30上)、中（5~30）、小（5下）●调节性能：水库式（有调节水量能力）、径流式（无调节水量能力）常规水电站由水库、水坝、引水隧道、发电设备、开关场和输电设备组成。
新能源与分布式发电技术04潮汐能与潮汐发电
政府支持和政策引导对于潮汐能产业的发展至关重要。未来需要进一步完善相关政策体系，加大资金投 入和研发力度，推动潮汐能产业的可持续发展。
05
推动技术创新
潮汐发电技术的研发和应用，可以推 动相关领域的技术创新和产业升级。
提高能源安全
潮汐能分布广泛，开发利用潮汐能有 助于提高能源供应的多样性和安全性。
对未来发展的建议与展望
加强科研投入
加大对潮汐能发电技术 研究的投入，提高技术
水平和降低成本。
完善政策支持
制定更加优惠的财税政 策，鼓励社会资本投入 潮汐能开发利用领域。
潮汐能与潮汐发电
• 引言 • 潮汐能概述 • 潮汐发电原理与技术 • 潮汐能的应用现状与前景 • 案例分析 - 某地潮汐能发电项目 • 结论
01
引言
主题简介
潮汐能
潮汐能是一种可再生能源，主要来源 于月球和太阳对地球的引力作用，导 致海水周期性的涨落。
潮汐发电
潮汐发电是利用潮汐能进行发电的过 程，通过水轮发电机将潮汐能转化为 电能。
案例分析 - 某地潮汐能发电项 目
案例分析 - 某地潮汐能发电项目
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06
结论
潮汐能与潮汐发电的意义
缓解能源危机
潮汐能作为一种可再生能源，其开发 利用有助于减少化石能源的消耗，缓 解能源危机。
促进可持续发展
潮汐发电符合可持续发展的理念，对 环境影响较小，具有较好的生态效益 和社会效益。
02
我国政府重视潮汐能开发利用，制定了一系列政策支持潮汐能
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（2）固体成型燃料 以木质素为黏合剂，将松散的秸秆、 以木质素为黏合剂，将松散的秸秆、树枝和木屑等农林废弃 挤压成特定形状的固体燃料， 压缩成型。 物挤压成特定形状的固体燃料，即压缩成型。 压缩成型可以解决天然生物质分布散 密度低、松散蓬松造 分布散、 压缩成型可以解决天然生物质分布散、密度低、松散蓬松造 成的储运困难 使用不便等问题 储运困难、 等问题。 成的储运困难、使用不便等问题。 原料主要是锯末、木屑、稻壳、秸秆等，其中含有纤维素、 原料主要是锯末、木屑、稻壳、秸秆等，其中含有纤维素、 半纤维素和木质素，占植物成分的2/3以上。 2/3以上 半纤维素和木质素，占植物成分的2/3以上。 一般将原料粉碎到一定细度后，在一定压力、 一般将原料粉碎到一定细度后，在一定压力、温度和湿度条 件下，挤压成棒状 球状、颗粒状的固体燃料 棒状、 的固体燃料。 件下，挤压成棒状、球状、颗粒状的固体燃料。
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生物质能
§7.1.4 我国的生物质资源
（3）禽畜粪便 主要来源是大牲畜和大型畜禽养殖场 大牲畜和大型畜禽养殖场， 主要来源是大牲畜和大型畜禽养殖场，集约化养殖所产生的 畜禽粪便就有4亿吨左右 亿吨左右。 畜禽粪便就有 亿吨左右。 主要分布在河南、山东、四川、 主要分布在河南、山东、四川、河北等养殖业和畜牧业较为 发达的地区。 发达的地区。 （4）城市垃圾和废水 工业有机废水排放量高达20多亿吨 不含乡镇工业) 每年城 排放量高达20多亿吨( 工业有机废水排放量高达20多亿吨(不含乡镇工业)。每年城 市垃圾产量不少于1.5亿吨，有机物的含量约为37.5％。 市垃圾产量不少于1.5亿吨，有机物的含量约为 ％ 产量不少于1.5亿吨
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生物质能
§7.1 生物质和生物质能
§7.1.1 生物质的概念
生物质，是指有机物中除化石燃料外所有来源于动、 生物质，是指有机物中除化石燃料外所有来源于动、植物和 有机物中除化石燃料外所有来源于动 微生物的物质， 微生物的物质， 包括动物、植物、 包括动物、植物、微生物以及由这些生命体排泄和代谢的所 有有机物。 有有机物。 小知识： 小知识：光合作用
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生物质能
§7.1.4 我国的生物质资源
生物质能的主要分布区在西南、东北、河南、山东等地。 生物质能的主要分布区在西南、东北、河南、山东等地。 西南 等地 分布情况，详见教材。 分布情况，详见教材。 我国生物质能的分布与常规能源有一定程度的互补， 我国生物质能的分布与常规能源有一定程度的互补，在一次 能源蕴藏量较低的地区往往有开发生物质能的巨大潜力。 能源蕴藏量较低的地区往往有开发生物质能的巨大潜力。
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生物质能
§7.1.2 生物质的来源
获取生物质的途径大体上有两种情况： 获取生物质的途径大体上有两种情况： 一有机废弃物的回收利用， 有机废弃物的回收利用， 专门培植作为生物质来源的农林作物。 一专门培植作为生物质来源的农林作物。 此外，某些光合成微生物也可以形成有用的生物质。 此外，某些光合成微生物也可以形成有用的生物质。
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生物质能
§7.2 生物质能利用概述
§7.2.1 生物质能利用的历史
自原始农业社会，秸秆和薪柴就一直是主要的燃料， 自原始农业社会，秸秆和薪柴就一直是主要的燃料，这就是 就一直是主要的燃料 传统生物质能，有时统称薪炭 统称薪炭。 传统生物质能，有时统称薪炭。 1860年 薪炭在世界能源消耗中所占比例仍高达 在世界能源消耗中所占比例仍高达73.8%。 1860年，薪炭在世界能源消耗中所占比例仍高达 % 随着化石燃料的大量开发利用，薪炭能源的比例逐渐下降。 随着化石燃料的大量开发利用，薪炭能源的比例逐渐下降。 1973年能源危机的爆发及矿物能源的严重污染，使可再生能 1973年能源危机的爆发及矿物能源的严重污染， 的爆发及矿物能源的严重污染 得到了国际上的广泛重视和发展。 源，得到了国际上的广泛重视和发展。 更为广泛的生物质来源，更多的生物质能利用方式， 更为广泛的生物质来源，更多的生物质能利用方式，逐渐被 人类发现并普及应用。 人类发现并普及应用。 专家估计， 21世纪中叶采用新技术生产的各种生物质替代 专家估计，到21世纪中叶采用新技术生产的各种生物质替代 燃料将占全球总能耗的很大比重 很大比重。 燃料将占全球总能耗的很大比重。
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生物质能
§7.2.2 生物质能利用的形式
生物质能利用，主要是将生物质转变为可直接利用的热能、 生物质能利用，主要是将生物质转变为可直接利用的热能、 转变为可直接利用的热能 电能和可存储的燃料。 电能和可存储的燃料。 生物质的组成与化石燃料大体相同 利用方式也类似。 组成与化石燃料大体相同， 生物质的组成与化石燃料大体相同，利用方式也类似。常规 能源的利用技术无需大改，即可应用于生物质能。 能源的利用技术无需大改，即可应用于生物质能。 但生物质的种类繁多， 有不同的属性和特点， 但生物质的种类繁多，各有不同的属性和特点，应用方式也 趋于多样，可能远比化石燃料的利用更复杂。 趋于多样，可能远比化石燃料的利用更复杂。
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§7.1.2.2 其它形式的生物质
（1）动物粪便 动物粪便是从植物体转化而来 植物体转化而来的 富含有机物，数量也很大。 动物粪便是从植物体转化而来的，富含有机物，数量也很大。 发酵释放大量温室气体；若处理不善，还会对水体造成污染。 发酵释放大量温室气体；若处理不善，还会对水体造成污染。 （2）城市垃圾 城市垃圾成分比较复杂，居民生活垃圾，办公、服务业垃圾， 城市垃圾成分比较复杂，居民生活垃圾，办公、服务业垃圾， 部分建筑业垃圾 工业有机废弃物都含有大量有机物 建筑业垃圾和 都含有大量有机物。 部分建筑业垃圾和工业有机废弃物都含有大量有机物。 猜一猜：平均每个家庭每年会产生多少垃圾？ 猜一猜：平均每个家庭每年会产生多少垃圾？ （3）有机废水 工业有机废水和生活污水，往往也含有丰富的有机物。 工业有机废水和生活污水，往往也含有丰富的有机物。
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生物质能
§7.2.2 生物质能利用的形式
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生物质能
§7.3 生物质燃料 生物质燃料
§7.3.1 固体生物质燃料
（1）生物质直接燃烧 直接燃烧是最古老 最广泛的生物质利用方式 最古老、 的生物质利用方式。 直接燃烧是最古老、最广泛的生物质利用方式。 得到的热量，可直接利用，也可进行后续转换（如发电）。 得到的热量， 直接利用，也可进行后续转换（如发电）。 热量 后续转换 不过，直接燃烧的转换效率往往很低。 不过，直接燃烧的转换效率往往很低。 转换效率往往很低 与煤炭相比，生物质燃料的特点为： 与煤炭相比，生物质燃料的特点为： 碳氢化合物受热分解挥发分多 释放的能量过半； 挥发分多， －碳氢化合物受热分解挥发分多，释放的能量过半； 含氧量多，易点燃，而不需太多氧气供应； －含氧量多，易点燃，而不需太多氧气供应； 密度小，容易充分烧尽 灰渣中残留的碳量小 烧尽， 残留的碳量小； －密度小，容易充分烧尽，灰渣中残留的碳量小； 含碳量少，能量密度低，燃烧时间短； －含碳量少，能量密度低，燃烧时间短； 松散，体积大，不便运输。 －松散，体积大，不便运输。
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§7.3.1 固体生物质燃料
（2）固体成型燃料
其能源密度相当于中等烟煤，热值显著提高，便于储运。 其能源密度相当于中等烟煤，热值显著提高，便于储运。 相当于中等烟煤
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§7.3.2 气体生物质燃料
气体燃料的优点包括： 气体燃料的优点包括： 既可直接燃烧 又能用来驱动发动机和涡轮机； 直接燃烧， 用来驱动发动机和涡轮机 ① 既可直接燃烧，又能用来驱动发动机和涡轮机； 能量转化效率比生物质直接燃烧高 转化效率比生物质直接燃烧 ② 能量转化效率比生物质直接燃烧高； 便于运输；等等。 ③ 便于运输；等等。 （1）木煤气 可燃的生物质在高温条件下经过干燥 干馏热解、 干燥、 可燃的生物质在高温条件下经过干燥、干馏热解、氧化还原 等过程后，能产生可燃性混合气体，称为生物质燃气 生物质燃气， 等过程后，能产生可燃性混合气体，称为生物质燃气，俗称 木煤气” “木煤气” 。 主要成分有CO、H2、CH4、CmHn等可燃气体和CO2、O2、 等可燃气体和CO2 主要成分有CO、H2、CH4、CmHn等可燃气体和CO2、O2、N2 等不可燃气体及少量水蒸气。另外， 等不可燃气体及少量水蒸气。另外，还有由多种碳氧化合物 组成的大量煤焦油。 组成的大量煤焦油。
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§7.1.3 生物质能及其特点
作为一种能源资源，生物质能具有如下特点： 作为一种能源资源，生物质能具有如下特点： （1）可循环再生 （2）可存储和运输 （3）资源分散 （4）大多来自废物
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§7.1.4 我国的生物质资源
左右。 中国拥有丰富的生物质资源，理论总量有50 亿吨左右 中国拥有丰富的生物质资源，理论总量有50 亿吨左右。 （1）秸秆等农业生物质 每年农作物秸秆产量达7亿吨，可作为能源的约有3亿吨。 每年农作物秸秆产量达7亿吨，可作为能源的约有3亿吨。此 2000万吨左右的稻壳。 一些大型米厂每年可收集2000万吨左右的稻壳 外，一些大型米厂每年可收集2000万吨左右的稻壳。(分布情 详见教材) 况，详见教材) （2）林木生物质 林木生物质资源大多分布在我国的主要林区 其中西藏、 资源大多分布在我国的主要林区， 林木生物质资源大多分布在我国的主要林区，其中西藏、四 云南三省区的蕴藏量越占全国总量的一半。 川、云南三省区的蕴藏量越占全国总量的一半。
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§7.1.2.1 农林作物形成的生物质