新能源及分布式发电技术chapter
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
新能源及分布式发电技术
表百度文库.1中国太阳能资源的分类及
地区分类
分布 全年
日照时数（h ）
太阳辐射年总 量(106kJ/m2)
地区
宁夏北部、甘
I
3200～3300
6.7～8.4
肃北部、新疆 东南部和西藏
西部
河北北部、山西
北部、内蒙古和
II
3000～3200
5.9～6.7
宁夏南部、甘肃 中部、青海东部
、西藏东南部和
思考题：
• 1、什么是能源？为什么有新能源的说法？ 通常新能源指的是哪些？
• 2、新能源各有什么特点？与常规能源有什 么区别？
• 3、试述新能源的现状与发展趋势。
新能源及分布式发电技术
谢谢！
本章的主要内容
新能源及分布式发电技术
1.1什么是新能源
• 常规能源：技术上比较成熟，已被人类广 泛利用，在生产和生活中起着重要作用的 能源。
• 新能源：目前尚未被人类大规模利用，还 有待进一步研究试验与开发利用的能源。
– 优点：清洁干净、可以再生、资源丰富。
新能源及分布式发电技术
常规能源
新能源及分布式发电技术
新能源及分布式发电技术
我国大力开发新能源的作用
➢优化能源结构，改善环境； ➢促进能源可持续发展和社会经济可持续发
展； ➢缓冲西部边远地区能源短缺问题； ➢从源头上改善生态环境，有利于西部地区
经济和生态环境的协调发展。
新能源及分布式发电技术
• 据财经杂志报道，2014年10月，国家能源 局起草的《可再生能源电力配额考核办法 （试行）》（下称《考核办法》），已经 由国家发改委主任办公会讨论并原则通过 ，目前正在征求各方建议，方案再次修订 后将上报国务院审定。传闻已久的新能源 配额制，已经越来越近，对于光伏、风电 等可再生新能源行业而言，这将是一次重 大利好。
新能源及分布式发电技术chapter
目录
1
2
3
4
5 6 7
新能源及分布式发电技术
概述 太阳能发电 风能发电 地热能发电 生物质能的利用 海洋能发电 分布式发电与现行电网的关系
目录
1
2
3
4
5 6 7
新能源及分布式发电技术
概述 太阳能发电 风能发电 地热能发电 生物质能的利用 海洋能发电 分布式发电与现行电网的关系
新能源及分布式发电技术
新能源配额制
• 各省（区、市）均须达到使用可再生能源 的基本指标，在电源中强制规定必须有一 定的可再生能源配额。如果达不到既定目 标，基层政府和电网企业都将被问责。从 欧美等新能源装机大国的情况来看，强制 配额制度对可再生能源的发展起到了关键 作用。
新能源及分布式发电技术
1.3新能源发电技术及我国新能 • 太阳以光辐射源的的形式开每发秒基钟向础太空发射约
– 潮汐能发电 – 波浪能发电 – 海洋温差能发电
新能源及分布式发电技术
潮汐发电
新能源及分布式发电技术
潮汐发电
• 潮汐能是指海水涨潮和落潮形成的水的动 能和势能。潮汐发电，就是利用海水涨落 及其所造成的水位差来推动水轮机，再由 水轮机带动发电机来发电。
• 潮汐能在我国沿海蕴藏量极其丰富，特别 是东南沿海，有很多能量密度较高、平均 潮差4～5m、最大潮差7～8m自然条件优越 的地点可供开发利用。
新能源及分布式发电技术
• 我国位于亚洲大陆东部，濒临太平洋，季 风强盛，有较丰富的风能资源。根据全国 气象台部分风能资料的统计和计算，中国 风能分区及占全国面积的百分比见表1.2。
新能源及分布式发电技术
表1.2中国风能分区及占全国面 指标 丰富区积较的丰百富区分可比利用区 贫乏区
年有效风 能密度 W/m2
新疆南部
新能源及分布式发电技术
续表1.1中国太阳能资源的分类
III
及分布
2200～3000 5.0～5.9
山东、河南、河北东 南部、山西南部、新 疆北部、吉林、辽宁 、云南、山西北部、 甘肃东南部、广东和
福建南部、北京
IV
1400～2200
4.2～5.0
江苏、安徽、湖 北、湖南、江西 、浙江、广西和 广东北部、陕西
• 太阳能发电的方式主要有通过太阳能热发 电的塔式发电、抛物面聚光发电、太阳能 烟囱发电、热离子发电、热光伏发电、温 差发电等和不通过热过程发电的光伏发电、 光感应发电、光化学发电及光生物发电等。
新能源及分布式发电技术
太阳能利用
新能源及分布式发电技术
1.3.2风力发电技术
• 风是由于空气的流动而产生的，风具有一 定的质量和速度，因而它具备产生能量的 基本要素。
新能源
新能源及分布式发电技术
1.2新能源对我国能源可持续发 • 我国经济发展将展面临的的作问用题：
➢能源供需缺口加大 ➢石油后备资源不足 ➢以煤为主的能源结构带来严重环境污染等
• 为了实现能源与社会经济、环境的可持续 发展，除了积极实现常规能源的高效化、 优质化利用，提高能源利用效率外，开发 新能源是解决能源危机的重要途径之一。
风速 ≥m/s的 年小时数
h
≥200 ≥5000
占全国面 积%
8
新能源及分布式发电技术
200~150 150~50
5000~4000 4000~2000
18
50
≤50 ≤2000
24
风力发电的优点
➢1、不消耗资源、不污染环境； ➢2、建设周期短、装机规模灵活； ➢3、运行简单，可完全做到无人值守； ➢4、占地面积少，对土地的要求也低； ➢5、在发电方式上既可联网运行，也可和柴
• 生物化学转换包括生物质－沼气转换和生 物质－乙醇转换等。
– 沼气转换是有机物质在厌氧环境中，通过微生 物发酵产生一种以甲烷为主要成分的可燃性混
新能源及分合布气式发体电。技术
生物质能发电
• 生物质发电是利用生物质本身的能量，将 其转化为可驱动发电机的能量形式，如燃 气、燃油、酒精等，再按照通用的发电技 术发电，然后直接提供给用户或并入电网 提供给用户。
• 生物质能的利用主要有：
– 直接燃烧； – 热化学转换； – 生物化学转换。
新能源及分布式发电技术
• 直接燃烧技术，是我国农村生物质能利用 的主要方式，恐怕在今后相当长的时期内 仍将是。
• 热化学转换是指在一定温度和条件下，使 生物质气化、炭化、热解和催化液化以生 产气态燃料、液态燃料和化学物质的技术。
地热能流体的利用方式
地热能流体温度/℃
利用方式
200～400
发电、综合利用
150～200
发电、工业热加工、工业干 燥、制冷
100～150
采暖、工业干燥、脱水加工 、回收盐类、双循环发电
50～100
温室、采暖、家用热水、工 业干燥、制冷
20～50
洗浴、养殖、种植、医疗
新能源及分布式发电技术
• 地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源 的一种新型发电技术，地热发电和火力发 电的基本原理是一样的，都是将蒸汽的热 能经过汽轮机转变为机械能，然后带动发 电机发电。
• 风能是一种干净、储量极为丰富的可再生 能源，与煤、石油、天然气等不同，风能 是不会因为其本身的利用和转化而减少的。
新能源及分布式发电技术
• 由于风能是随机性的，风力的大小时刻变 化，风力发电必须根据风力的大小及电能 需要量的变化及时通过控制装置来实现对 风力发电机组的启动、调节(转速、电压、 频率)、停机、故障保护(主要是超速、振动、 过负荷等)以及对电能用户所接负荷的接通、 调整及断开等操作。因此，风力发电的控 制技术十分关键。风力发电系统是将风能 转换为电能的机械、电气及其控制设备的 组合。
3.8×101^2.03M.1W太能阳量，能其发中有电2技2亿术分之一投
射到地球上。 • 充分利用太阳能具有可持续发展能源和绿
色环保双重意义。
新能源及分布式发电技术
我国发展太阳能资源的优势
• 我国幅员辽阔且多处于中低纬度 • 太阳高度角较大且辐射较强 • 2/3地区的年日照小时数大于2000h
• 青藏高原大部分地区年日照小时数超过3000h，是世界 上的高值区之一。
• 我国地处环太平洋地热带和地中海—喜马拉 雅山地热带，地热资源较丰富。
新能源及分布式发电技术
地热发电
新能源及分布式发电技术
1.3.5海洋能发电技术
• 全球海洋的面积占地球表面积的70.9％，海 洋是个庞大的能源宝库，它既是吸能器， 又是贮能器，蕴藏着巨大的动力资源。
• 海洋能：海水中蕴藏的巨大的动力资源。 • 海洋能发电有
新能源及分布式发电技术
1.3.4地热发电
• 地热就是来自地下的热能，即地球内部的 热能。
• 地热资源按储存形式可分为
– 水热型（分为干蒸汽型、湿蒸汽型和热水型） – 地压型 – 干热岩型 – 岩浆型四大类
• 地热按温度高低可分为高、中、低温型。 • 主要利用方式：地热发电和地热直接利用。
新能源及分布式发电技术
新能源及分布式发电技术
• 海洋温差发电用低沸点工质、以海洋表层 暖海水在换热器内加热工质并使其蒸发,工 质蒸气驱动涡轮发电机；工质蒸气通过涡 轮发电机之后被送入另一个换热器，通过 深层海水冷却凝结，冷凝后的工质被泵回 到暖水换热器完成一个循环。如此周而复 始的循环,以达到利用温差发电的目的。
新能源及分布式发电技术
南部、黑龙江
V
1000～1400 3.4～4.2 四川、贵州
新能源及分布式发电技术
• 太阳能的转换和利用方式有：
– 光-热转换 – 光-电转换 – 光-化学转换
• 其中光-热转换为基本方式，采用接收器或 聚集板接收或聚集太阳能使之转换为热能， 以用于生产和生活的一些方面。
新能源及分布式发电技术
• 在新能源中，应用最广，最有发展前途的 是太阳能发电，可分为太阳能光发电(又称 为光伏)和太阳能热发电两大类。
• 我国拥有丰富的海洋能资源，据有关资料 报道，全国沿海潮汐能资源可开发总装机
新能源容及分量布约式发为电技21术.79GW，以福建和浙江省的潮汐
• 波浪能发电从原理上主要有浮体式和气室 式二类,前者利用浮体在水面上利用波浪摇 动或上下运动转换为动力功,后者利用波浪 的上下运动产生气流,驱动空气透平发电机 组。
油发电机组等形成互补系统，脱离电网独 立运行。
新能源及分布式发电技术
风力发电
新能源及分布式发电技术
1.3.3生物质能发电技术
• 生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿 色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能 而贮存在生物质内部的能量。
• 有机物中除矿物燃料以外，所有来源于动 植物的能源物质均属于生物质能。
表百度文库.1中国太阳能资源的分类及
地区分类
分布 全年
日照时数（h ）
太阳辐射年总 量(106kJ/m2)
地区
宁夏北部、甘
I
3200～3300
6.7～8.4
肃北部、新疆 东南部和西藏
西部
河北北部、山西
北部、内蒙古和
II
3000～3200
5.9～6.7
宁夏南部、甘肃 中部、青海东部
、西藏东南部和
思考题：
• 1、什么是能源？为什么有新能源的说法？ 通常新能源指的是哪些？
• 2、新能源各有什么特点？与常规能源有什 么区别？
• 3、试述新能源的现状与发展趋势。
新能源及分布式发电技术
谢谢！
本章的主要内容
新能源及分布式发电技术
1.1什么是新能源
• 常规能源：技术上比较成熟，已被人类广 泛利用，在生产和生活中起着重要作用的 能源。
• 新能源：目前尚未被人类大规模利用，还 有待进一步研究试验与开发利用的能源。
– 优点：清洁干净、可以再生、资源丰富。
新能源及分布式发电技术
常规能源
新能源及分布式发电技术
新能源及分布式发电技术
我国大力开发新能源的作用
➢优化能源结构，改善环境； ➢促进能源可持续发展和社会经济可持续发
展； ➢缓冲西部边远地区能源短缺问题； ➢从源头上改善生态环境，有利于西部地区
经济和生态环境的协调发展。
新能源及分布式发电技术
• 据财经杂志报道，2014年10月，国家能源 局起草的《可再生能源电力配额考核办法 （试行）》（下称《考核办法》），已经 由国家发改委主任办公会讨论并原则通过 ，目前正在征求各方建议，方案再次修订 后将上报国务院审定。传闻已久的新能源 配额制，已经越来越近，对于光伏、风电 等可再生新能源行业而言，这将是一次重 大利好。
新能源及分布式发电技术chapter
目录
1
2
3
4
5 6 7
新能源及分布式发电技术
概述 太阳能发电 风能发电 地热能发电 生物质能的利用 海洋能发电 分布式发电与现行电网的关系
目录
1
2
3
4
5 6 7
新能源及分布式发电技术
概述 太阳能发电 风能发电 地热能发电 生物质能的利用 海洋能发电 分布式发电与现行电网的关系
新能源及分布式发电技术
新能源配额制
• 各省（区、市）均须达到使用可再生能源 的基本指标，在电源中强制规定必须有一 定的可再生能源配额。如果达不到既定目 标，基层政府和电网企业都将被问责。从 欧美等新能源装机大国的情况来看，强制 配额制度对可再生能源的发展起到了关键 作用。
新能源及分布式发电技术
1.3新能源发电技术及我国新能 • 太阳以光辐射源的的形式开每发秒基钟向础太空发射约
– 潮汐能发电 – 波浪能发电 – 海洋温差能发电
新能源及分布式发电技术
潮汐发电
新能源及分布式发电技术
潮汐发电
• 潮汐能是指海水涨潮和落潮形成的水的动 能和势能。潮汐发电，就是利用海水涨落 及其所造成的水位差来推动水轮机，再由 水轮机带动发电机来发电。
• 潮汐能在我国沿海蕴藏量极其丰富，特别 是东南沿海，有很多能量密度较高、平均 潮差4～5m、最大潮差7～8m自然条件优越 的地点可供开发利用。
新能源及分布式发电技术
• 我国位于亚洲大陆东部，濒临太平洋，季 风强盛，有较丰富的风能资源。根据全国 气象台部分风能资料的统计和计算，中国 风能分区及占全国面积的百分比见表1.2。
新能源及分布式发电技术
表1.2中国风能分区及占全国面 指标 丰富区积较的丰百富区分可比利用区 贫乏区
年有效风 能密度 W/m2
新疆南部
新能源及分布式发电技术
续表1.1中国太阳能资源的分类
III
及分布
2200～3000 5.0～5.9
山东、河南、河北东 南部、山西南部、新 疆北部、吉林、辽宁 、云南、山西北部、 甘肃东南部、广东和
福建南部、北京
IV
1400～2200
4.2～5.0
江苏、安徽、湖 北、湖南、江西 、浙江、广西和 广东北部、陕西
• 太阳能发电的方式主要有通过太阳能热发 电的塔式发电、抛物面聚光发电、太阳能 烟囱发电、热离子发电、热光伏发电、温 差发电等和不通过热过程发电的光伏发电、 光感应发电、光化学发电及光生物发电等。
新能源及分布式发电技术
太阳能利用
新能源及分布式发电技术
1.3.2风力发电技术
• 风是由于空气的流动而产生的，风具有一 定的质量和速度，因而它具备产生能量的 基本要素。
新能源
新能源及分布式发电技术
1.2新能源对我国能源可持续发 • 我国经济发展将展面临的的作问用题：
➢能源供需缺口加大 ➢石油后备资源不足 ➢以煤为主的能源结构带来严重环境污染等
• 为了实现能源与社会经济、环境的可持续 发展，除了积极实现常规能源的高效化、 优质化利用，提高能源利用效率外，开发 新能源是解决能源危机的重要途径之一。
风速 ≥m/s的 年小时数
h
≥200 ≥5000
占全国面 积%
8
新能源及分布式发电技术
200~150 150~50
5000~4000 4000~2000
18
50
≤50 ≤2000
24
风力发电的优点
➢1、不消耗资源、不污染环境； ➢2、建设周期短、装机规模灵活； ➢3、运行简单，可完全做到无人值守； ➢4、占地面积少，对土地的要求也低； ➢5、在发电方式上既可联网运行，也可和柴
• 生物化学转换包括生物质－沼气转换和生 物质－乙醇转换等。
– 沼气转换是有机物质在厌氧环境中，通过微生 物发酵产生一种以甲烷为主要成分的可燃性混
新能源及分合布气式发体电。技术
生物质能发电
• 生物质发电是利用生物质本身的能量，将 其转化为可驱动发电机的能量形式，如燃 气、燃油、酒精等，再按照通用的发电技 术发电，然后直接提供给用户或并入电网 提供给用户。
• 生物质能的利用主要有：
– 直接燃烧； – 热化学转换； – 生物化学转换。
新能源及分布式发电技术
• 直接燃烧技术，是我国农村生物质能利用 的主要方式，恐怕在今后相当长的时期内 仍将是。
• 热化学转换是指在一定温度和条件下，使 生物质气化、炭化、热解和催化液化以生 产气态燃料、液态燃料和化学物质的技术。
地热能流体的利用方式
地热能流体温度/℃
利用方式
200～400
发电、综合利用
150～200
发电、工业热加工、工业干 燥、制冷
100～150
采暖、工业干燥、脱水加工 、回收盐类、双循环发电
50～100
温室、采暖、家用热水、工 业干燥、制冷
20～50
洗浴、养殖、种植、医疗
新能源及分布式发电技术
• 地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源 的一种新型发电技术，地热发电和火力发 电的基本原理是一样的，都是将蒸汽的热 能经过汽轮机转变为机械能，然后带动发 电机发电。
• 风能是一种干净、储量极为丰富的可再生 能源，与煤、石油、天然气等不同，风能 是不会因为其本身的利用和转化而减少的。
新能源及分布式发电技术
• 由于风能是随机性的，风力的大小时刻变 化，风力发电必须根据风力的大小及电能 需要量的变化及时通过控制装置来实现对 风力发电机组的启动、调节(转速、电压、 频率)、停机、故障保护(主要是超速、振动、 过负荷等)以及对电能用户所接负荷的接通、 调整及断开等操作。因此，风力发电的控 制技术十分关键。风力发电系统是将风能 转换为电能的机械、电气及其控制设备的 组合。
3.8×101^2.03M.1W太能阳量，能其发中有电2技2亿术分之一投
射到地球上。 • 充分利用太阳能具有可持续发展能源和绿
色环保双重意义。
新能源及分布式发电技术
我国发展太阳能资源的优势
• 我国幅员辽阔且多处于中低纬度 • 太阳高度角较大且辐射较强 • 2/3地区的年日照小时数大于2000h
• 青藏高原大部分地区年日照小时数超过3000h，是世界 上的高值区之一。
• 我国地处环太平洋地热带和地中海—喜马拉 雅山地热带，地热资源较丰富。
新能源及分布式发电技术
地热发电
新能源及分布式发电技术
1.3.5海洋能发电技术
• 全球海洋的面积占地球表面积的70.9％，海 洋是个庞大的能源宝库，它既是吸能器， 又是贮能器，蕴藏着巨大的动力资源。
• 海洋能：海水中蕴藏的巨大的动力资源。 • 海洋能发电有
新能源及分布式发电技术
1.3.4地热发电
• 地热就是来自地下的热能，即地球内部的 热能。
• 地热资源按储存形式可分为
– 水热型（分为干蒸汽型、湿蒸汽型和热水型） – 地压型 – 干热岩型 – 岩浆型四大类
• 地热按温度高低可分为高、中、低温型。 • 主要利用方式：地热发电和地热直接利用。
新能源及分布式发电技术
新能源及分布式发电技术
• 海洋温差发电用低沸点工质、以海洋表层 暖海水在换热器内加热工质并使其蒸发,工 质蒸气驱动涡轮发电机；工质蒸气通过涡 轮发电机之后被送入另一个换热器，通过 深层海水冷却凝结，冷凝后的工质被泵回 到暖水换热器完成一个循环。如此周而复 始的循环,以达到利用温差发电的目的。
新能源及分布式发电技术
南部、黑龙江
V
1000～1400 3.4～4.2 四川、贵州
新能源及分布式发电技术
• 太阳能的转换和利用方式有：
– 光-热转换 – 光-电转换 – 光-化学转换
• 其中光-热转换为基本方式，采用接收器或 聚集板接收或聚集太阳能使之转换为热能， 以用于生产和生活的一些方面。
新能源及分布式发电技术
• 在新能源中，应用最广，最有发展前途的 是太阳能发电，可分为太阳能光发电(又称 为光伏)和太阳能热发电两大类。
• 我国拥有丰富的海洋能资源，据有关资料 报道，全国沿海潮汐能资源可开发总装机
新能源容及分量布约式发为电技21术.79GW，以福建和浙江省的潮汐
• 波浪能发电从原理上主要有浮体式和气室 式二类,前者利用浮体在水面上利用波浪摇 动或上下运动转换为动力功,后者利用波浪 的上下运动产生气流,驱动空气透平发电机 组。
油发电机组等形成互补系统，脱离电网独 立运行。
新能源及分布式发电技术
风力发电
新能源及分布式发电技术
1.3.3生物质能发电技术
• 生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿 色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能 而贮存在生物质内部的能量。
• 有机物中除矿物燃料以外，所有来源于动 植物的能源物质均属于生物质能。