发电厂的发展与新能源

方向发电厂的发展与自动化技术的结合1简述发电厂的历史

3世界发电厂与我国发电厂

4发电厂未来发展的方向

5作为一名本专业的大学生应具备的素质

电力的广泛使用标志着第二次技术革命—电力革命正式拉开了帷幕。

电力革命中，伴随着人们在生产生活中对电力需求的急剧增长和电机制造技术的快速发展，人们开始提出建立电力生产中心的设想，发电厂随之应运而生。发电厂的发展起始于直流发电站。1881年美国的著名发明家爱迪生开始筹建中央发电厂，1882年总共有两座初具规模的发电厂投产。

目前世界各国对电力工业的发展非常重视，电力生产日益扩大，电力技术不断提高，电能被应用于生产和生活的各个领域，对促进社会生产力、提高人们生活水平，都有及其重要的作用和意义。在21世纪的今天，电气化已近成为一个国家生产、科技进步和生活现代化水平的重要标志。而发电厂作为能量转换的一个枢纽更是能体现出电气化水平的高低。

世界上常见的3类发电厂

1.水力发电厂利用水流的动能和势能来生产电能，简称水电厂。水流量的大小和水头的高低，决定了水流能量的大小。从能量转换的观点分析，其过程为：水能→机械能→电能。实现这一能量转换的生水力发电厂产方式，一般是在河流的上游筑坝，提高水位以造成较高的水头；建造相应的水工设施，以有效地获取集中的水流。水经引水机沟引入水电厂的水轮机，驱动水轮机转动，水能便被转换为水轮机的旋转机械能。与水轮机直接相连的发电机将机械能转换成电能，并由发电厂电气系统升压送入电网。

2.火力发电厂利用煤、石油、天然气或其他燃料的化学能来生产电能，简称火电厂。从能量转换的观点分析，其基本过程是：化学能→热能→机械能→电能。世界上多数国家的火电厂以燃煤为主。煤粉和空气在电厂锅炉炉膛空间内悬浮并进行强烈的混合和氧化燃烧，燃料的化学能转化为热能。热能以辐射和热对流的方式传递给锅炉内的高压水介质，分阶段完成水的预热、汽化和过热过程，使水成为高压高温的过热水蒸气。水蒸气经管道有控制地送入汽轮机，由汽轮机实现蒸气热能向旋转机械能的转换。高速旋转的汽轮机转子通过联轴器拖动发电机发出电能，电能由发电厂电气系统升压送入电网。

3.原子能发电厂利用核能来生产电能，又称核电厂（核电站）。原子核的各个核子（中子与质子）之间具有强大的结合力。重核分裂和轻核聚合时，都会放出巨大的能量，称为核能。技术已比较成熟，形成规模投入运营的，只是重核裂变释放出的核能生产电能的原子能发电厂。从能量转换的观点分析，是由重核裂变核能→热能→机械能→电能的转换过程。

新能源的利用

太阳能光伏发电

随着太阳能光伏发电市场不断增加，全球太阳能光伏发电产业自20世纪90年代后半期开始快速发展，目前已经形成了完整成熟的产业链。进入21世纪后，太阳能光伏发电技术水平逐步提升，产品成本快速下降，产业发展快速，技术更新加速。

光伏发电系统组成

1.太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。

2.太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项；

3.蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。

4.逆变器：太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。

典型系统图

我作为电气工程大类的一名学生，在未来的分流中，我应该会选择电气工程及其自动化这一专业，因为我对新能源的开发与利用感兴趣，并且认为这顺应当前全球能源利用发展的趋势。在全球对能源需求大量增加而石油和煤的储备又在不断减少的矛盾和人们可持续发展意识的不断增强的双重影响下，新能源的发展是势不可挡的。在未来会有更多的新能源被开发，但大多数新能源是不稳定的，且在实际生活生产中不可灵活转换成我们所需要的能量，因此我们需要把这些能源转换成较为稳定的、灵活的、便于传输的优质二次能源——电能。在由以煤为主要原料进行电力生产转变到以新能源作为主要原料来进行电力生产的过程中，作为能量转换枢纽的发电厂必将进行彻底的改革。