新型发电方式.pptx

电能作为一种方便、洁净和经济的能源既电能作为一种方便、洁净和经济的能源既是国民经济发展的生产要素，又是生活的是国民经济发展的生产要素，又是生活的必需品。电能在能源消耗中所占比例表明必需品。电能在能源消耗中所占比例表明一个国家社会经济发展的现代化程度和一一个国家社会经济发展的现代化程度和一个国家社会进步的发展水平。各国在继续个国家社会进步的发展水平。各国在继续加强常规发电资源有效利用和综合治理的加强常规发电资源有效利用和综合治理的同时，还进行新型发电资源及新型发电方同时，还进行新型发电资源及新型发电方式的开发研究。值得特别指出的是，世界式的开发研究。值得特别指出的是，世界新型发电资源开发新型发电资源开发多属可再生能源开发多属可再生能源开发，新型发电方式多属新能源高科技技术研究。新型发电方式多属新能源高科技技术研究。海水海水电池电池海波海波发电发电月球能月球能源基地源基地太阳能卫太阳能卫星发电星发电新型发新型发电方式电方式 月球能源基地月球能源基地 日本材料科学技术日本材料科学技术振兴财团提出月球能源基地设想。根振兴财团提出月球能源基地设想。根据这一宏伟设想，日本于据这一宏伟设想，日本于2010年，在年，在月球表面设置大型日镜对太阳光进行月球表面设置大型日镜对太阳光进行聚光，再由某种发电装置将光转换成聚光，再由某种发电装置将光转换成电，再把电转换成激光返回地球输电电，再把电转换成激光返回地球输电装置。发电规模为装置。发电规模为5000kw，地面接受，地面接受其其10%，即，即50kw，这是月球能源基地，这是月球能源基地设想实施的第一阶段。设想实施的第一阶段。2020年为第二阶段，计划在月球年为第二阶段，计划在月球表面设置发电规模为表面设置发电规模为400mw的原子反的原子反应堆，以静止于轨道上的长中继卫星应堆，以静止于轨道上的长中继卫星为中介，向具有为中介，向具有150m,高抛物线聚光高抛物线聚光镜的地面接受电能设施供应激光，激镜的地面接受电能设施供应激光，激光强度为光强度为3-5kw，从而可获得，从而可获得6mw的的电能。届时还将研究验证太空发电对电能。届时还将研究验证太空发电对环境的影响。环境的影响。第三阶段定于第三阶段定于2050年实施，年实施，届时将在月球表面建立届时将在月球表面建立 1000个个100mw(的长期原子反应堆，的长期原子反应堆，利用月球上的铀，实现巨大规利用月球上的铀，实现巨大规模的发电。模的发电。2100年以后为第四年以后为第四个阶段，这一阶段将实现由原个阶段，这一阶段将实现由原子能发电向太阳能发电转移，子能发电向太阳能发电转移，建立永久性月球能源供应基地。建立永久性月球能源供应基地。海浪有十分惊人的能量。据估计，波海浪有十分惊人的能量。据估计，波高高1m,、周期周期10s的海浪冲击海岸时，的海浪冲击海岸时，每每1km,海岸所受冲击力换算为功率约海岸所受冲击力换算为功率约为为1万万kw，这引起了科学家对海波发，这引起了科学家对海波发电的研究兴趣。迄今世界上已有电的研究兴趣。迄今世界上已有400多个输出功率为多个输出功率为60kw的海波发电装置，的海波发电装置，主要用于导航浮标、灯塔的电力。目主要用于导航浮标、灯塔的电力。目前，最大的海波发电装置为日本研制前，最大的海波发电装置为日本研制的，装机容量为的，装机容量为2000kw。现在大多数海波发电装置都是竖立或飘在现在大多数海波发电装置都是竖立或飘在水面上，用不稳定的波浪能量来发电，易水面上，用不稳定的波浪能量来发电，易受气候条件影响，而造成发电不稳定，在受气候条件影响，而造成发电不稳定，在暴风雨中容易损坏。荷兰一家公司发明了暴风雨中容易损坏。荷兰一家公司发明了一种能从海波浪中获取能量的水下发电装一种能从海波浪中获取能量的水下发电装置置以以“阿基米德波浪摆阿基米德波浪摆”命名的发命名的发电样机。它是利用海波翻滚起伏所产生的电样机。它是利用海波翻滚起伏所产生的水压差来发电的。这种发电装置由多个蘑水压差来发电的。这种发电装置由多个蘑菇状浮体组成，它潜浮在水下菇状浮体组成，它潜浮在水下15m,左右左右处，每个浮体充有空气，蘑菇状浮体的空处，每个浮体充有空气，蘑菇状浮体的空气仓用管子相互连接起来，每个蘑菇状浮气仓用管子相互连接起来，每个蘑菇状浮体底部都是打开的，水可自由流动。体底部都是打开的，水可自由流动。只要两个蘑菇状浮体间距适宜，当只要两个蘑菇状浮体间距适宜，当海浪通过其顶部时，相邻的两个浮海浪通过其顶部时，相邻的两个浮体就会经历相反的做功过程。气压体就会经历相反的做功过程。气压下降的浮体就会从它邻近的浮体吸下降的浮体就会从它邻近的浮体吸入多余的空气而浮起来，反之亦然。入多余的空气而浮起来，反之亦然。海波使这些蘑菇状浮体依次上浮、海波使这些蘑菇状浮体依次上浮、下沉，从而驱动发电机运转发电。下沉，从而驱动发电机运转发电。海波在起伏高度、运动方向和波浪海波在起伏高度、运动方向和波浪强度方面虽有差异，但变化不大。强度方面虽有差异，但变化不大。据发明者荷兰协作技术公司创建人弗据发明者荷兰协作技术公司创建人弗雷德雷德加德纳的观点来看，只要找到加德纳的观点来看，只要找到特定区域的最佳工作状态，就可使该特定区域的最佳工作状态，就可使该装置在所有气候条件下可靠工作。大装置在所有气候条件下可靠工作。大西洋和太平洋沿岸都是这种装置的最西洋和太平洋沿岸都是这种装置的最佳工作区域。据推算，世界上适合这佳工作区域。据推算，世界上适合这种装置的海岸线有种装置的海岸线有2万，每万，每1km可发可发电电48kw。显。显 然，其应用前景是相当然，其应用前景是相当可观的。目前，该公司正计划在葡萄可观的。目前，该公司正计划在葡萄牙海岸建立第一个发电能力为牙海岸建立第一个发电能力为8mw的的海波发电站。海波发电站。1997年年9月月23日，日，发明者朱兆欣先生在北发明者朱兆欣先生在北京近郊一个简陋的小院里向记者京近郊一个简陋的小院里向记者“亮亮”出出了他的海水电池。脸盆里放些水和一些盐了他的海水电池。脸盆里放些水和一些盐模拟海水，再把一个排球大小的塑料球形模拟海水，再把一个排球大小的塑料球形灯泡放在海水里，刚刚放下，灯泡便开始灯泡放在海水里，刚刚放下，灯泡便开始闪烁，这就是金属闪烁，这就是金属空气空气海水海水组合电源。它以取之不尽的空气中的氧气组合电源。它以取之不尽的空气中的氧气作极化剂，以用之不竭的海水作电解质，作极化剂，以用之不竭的海水作电解质，只消耗地球上存量多而价格低的活性铝。只消耗地球上存量多而价格低的活性铝。这种海水电池工作这种海水电池工作20h才消耗才消耗3g铝，铝，成本成本不足不足0.3元，是普通干电池成本的元，是普通干电池成本的1/50。由。由于这种海水电池要以空气中的氧为极化剂，于这种海水电池要以空气中的氧为极化剂，所以只能飘浮在海面上。能否在海水中得所以只能飘浮在海面上。能否在海水中得到氧气呢？朱兆欣先生受鱼靠鳃从水中吸到氧气呢？朱兆欣先生受鱼靠鳃从水中吸取氧气的启迪，发明出一种人工鳃，并将取氧气的启迪，发明出一种人工鳃，并将其应用于原海水电池而创造出水中溶氧电其应用于原海水电池而创造出水中溶氧电池。这种海水电池无污染，是一种理想的池。这种海水电池无污染，是一种理想的绿色电源。反应后生成的化合物绿色电源。反应后生成的化合物Al（OH）3，可以作为工业用水的净化剂。可以作为工业用水的净化剂。太阳能卫星发电太阳能卫星发电太阳能发电卫星、又称为轨道发电机太阳能发电卫星、又称为轨道发电机（SBSP），自），自1970年代早期已在构想中的年代早期已在构想中的一一种太阳能发电系统，在卫星轨道上的太阳能种太阳能发电系统，在卫星轨道上的太阳能收集器，将从太阳光收集所得的能量以微波收集器，将从太阳光收集所得的能量以微波或激光传送到地球或激光传送到地球，在地球表面接收后转化，在地球表面接收后转化为电能。其优势是在太阳与太阳能收集器之为电能。其优势是在太阳与太阳能收集器之间无大气层阻碍，因此效率较高，并且不受间无大气层阻碍，因此效率较高，并且不受昼夜周期的影响。是一种昼夜周期的影响。是一种可再生能源可再生能源。目前。目前的造价仍非常高，不俱经济效益，有可能在的造价仍非常高，不俱经济效益，有可能在技术进一步发展或能源价格进一步上涨后被技术进一步发展或能源价格进一步上涨后被建造。建造。太阳太阳1小时释放的能量，小时释放的能量，可供人类使用可供人类使用1 1万至万至1010万年万年，而通常太阳辐射到地球上的，而通常太阳辐射到地球上的全部能量约为全部能量约为18万兆瓦，相当于每年燃烧万兆瓦，相当于每年燃烧90兆吨优质煤的热量。兆吨优质煤的热量。直接把太阳能变成电能的太阳能电站，直接把太阳能变成电能的太阳能电站，目前发电率已经超过目前发电率已经超过30。把太阳能电池。把太阳能电池排成大面积的阵列，可以开动汽车，小型排成大面积的阵列，可以开动汽车，小型飞机，或给电视机、灯塔供电。飞机，或给电视机、灯塔供电。地面上接收太阳能由于受到黑夜、阴天地面上接收太阳能由于受到黑夜、阴天和大气层的影响，接收能力很有限。人类和大气层的影响，接收能力很有限。人类如何更有效地利用来自太阳的、无污染的如何更有效地利用来自太阳的、无污染的能源呢？能源呢？1968年，美国工程师格拉舍在年，美国工程师格拉舍在自自然然杂志上发表文章杂志上发表文章来自太阳的能来自太阳的能源：它的未来源：它的未来，首次提出了卫星太，首次提出了卫星太阳能电站的设想。阳能电站的设想。运行轨道应保证接受面能始终对准太运行轨道应保证接受面能始终对准太阳，传输装置能把能量向任何希望点阳，传输装置能把能量向任何希望点发射。发射。光电转换元件应能达到最大的理论效光电转换元件应能达到最大的理论效率。率。传输装置能将电能转换后送回地面，传输装置能将电能转换后送回地面，而传输频率满足大气吸收量最小。而传输频率满足大气吸收量最小。地球接受器能够以需要的能量地球接受器能够以需要的能量密度接收，并且能够传输到用户密度接收，并且能够传输到用户那里。他选择的是那里。他选择的是地球同步轨道地球同步轨道，并且为保证并且为保证24小时工作，应当在小时工作，应当在同步轨道上布置两个卫星太阳能同步轨道上布置两个卫星太阳能电站。电站。光电转换元件选择比较成熟的光电转换元件选择比较成熟的硅光电池硅光电池，其理论上的最大效率，其理论上的最大效率为为24%，并把太阳能转化成电能，并把太阳能转化成电能供地球使用。供地球使用。所谓卫星太阳能发电站是利用所谓卫星太阳能发电站是利用卫星技术，卫星技术，在太空把在太空把太阳能转化成电能太阳能转化成电能，然后以某种，然后以某种方式传回地球供人类使用的系统。方式传回地球供人类使用的系统。设计中的太阳能搜集转换器长设计中的太阳能搜集转换器长5.5公里，宽公里，宽4.4公公里，上面布满了太阳能电池。里，上面布满了太阳能电池。一颗发电卫星可以携带两个太阳能搜集转换器一颗发电卫星可以携带两个太阳能搜集转换器电动汽车通过电动汽车通过接收束能的装置源源不断地获得能接收束能的装置源源不断地获得能源。源。束能飞机甚至可永远在束能飞机甚至可永远在地球上空航行地球上空航行。航天活动可以减少甚至取消航天器携带的燃料。航天活动可以减少甚至取消航天器携带的燃料。建造大型卫星太阳能电站建造大型卫星太阳能电站并不存在很大的技术问题，并不存在很大的技术问题，只是初期建设成本很高，只是初期建设成本很高，建成以后的运行成本很低。建成以后的运行成本很低。这一设想，无疑对于解决这一设想，无疑对于解决地球能源危机问题提供了地球能源危机问题提供了一个新的思路。一个新的思路。