发电厂电气部分能源和发电模板.pptx

能源和发电第一章第一节第一节能源和电能能源和电能能源和电能能源和电能第二节第二节火力发电厂火力发电厂火力发电厂火力发电厂第三节第三节水力发电厂水力发电厂水力发电厂水力发电厂第四节第四节核能发电厂核能发电厂核能发电厂核能发电厂第五节第五节新能源发电新能源发电新能源发电新能源发电内容提纲第一节第一节能源和电能能源和电能第二节第二节火力发电厂火力发电厂第三节第三节水力发电厂水力发电厂第四节第四节核能发电厂核能发电厂第五节第五节新能源发电新能源发电目目录录一、一、物质、能量和信息物质、能量和信息l物质、能量和信息是构成客观世界的三大基础l能量是物质的属性，是一切物质运动的动力能量是物质的属性，是一切物质运动的动力l能量转换必然遵循能量守恒定律l到目前为止，人类所认识的能量有如下形式：到目前为止，人类所认识的能量有如下形式：机械能热能化学能辐射能核能电能能源和电能二、能源含义和能源分类二、能源含义和能源分类能源能源：是能量的来源或源泉，即指人类取得能量的来源。：是能量的来源或源泉，即指人类取得能量的来源。能源形式多样，有如下四种分类方法能源形式多样，有如下四种分类方法:1 1、按获得的方法分、按获得的方法分一一次次能能源源：自自然然界界中中现现成成存存在在，可可直直接接取取用。如煤、石油、水能、风能、太阳能等用。如煤、石油、水能、风能、太阳能等二二次次能能源源：指指由由一一次次能能源源经经过过加加工工而而转转换成的另一种形态的能源。换成的另一种形态的能源。常规能源常规能源：已经被人们广泛利用的能源：已经被人们广泛利用的能源 新能源新能源：用新发展的技术开发，并采用新发展的技术开发，并采用先进的方法加以广泛利用用先进的方法加以广泛利用的能源。的能源。2 2、按被利用的程度分、按被利用的程度分能源和电能可再生能源可再生能源：不断再生并有规律地得到：不断再生并有规律地得到补充的能源补充的能源3、按能否再生分、按能否再生分非再生能源非再生能源非再生能源非再生能源：随人类的利用而越来越少，随人类的利用而越来越少，总有枯竭之时的能源。总有枯竭之时的能源。含能体能源含能体能源含能体能源含能体能源：可以：可以：可以：可以直接储存的能源，直接储存的能源，如煤、石油、天然气等。如煤、石油、天然气等。4、按能源本身的、按能源本身的性质性质过程性能源过程性能源过程性能源过程性能源：无法直接储存的能源，无法直接储存的能源，如如水能、风能、电能等。水能、风能、电能等。能源和电能三、三、能源资源能源资源铀12345能源资源是指蕴藏于能源资源是指蕴藏于自然界中的各种能源自然界中的各种能源煤炭煤炭水能资源水能资源石油石油天然气天然气能源和电能1 1、煤炭、煤炭(非再生能源非再生能源)注：据有关专家透露，按现在的煤炭消耗速度计注：据有关专家透露，按现在的煤炭消耗速度计注：据有关专家透露，按现在的煤炭消耗速度计注：据有关专家透露，按现在的煤炭消耗速度计算，当前所预测煤炭资源大约还能维持算，当前所预测煤炭资源大约还能维持算，当前所预测煤炭资源大约还能维持算，当前所预测煤炭资源大约还能维持100100100100年左右年左右年左右年左右。我国煤炭资源储量较丰富，而且质量优良，分布面广，我国煤炭资源储量较丰富，而且质量优良，分布面广，品种也很齐全。主要分布在品种也很齐全。主要分布在新疆、内蒙古自治区、山西新疆、内蒙古自治区、山西和陕西和陕西等省区。等省区。“煤炭煤炭”是工业的粮食，是传统的能源，也是重要的是工业的粮食，是传统的能源，也是重要的燃料和化工原料。燃料和化工原料。能源和电能我国水能资源蕴藏量我国水能资源蕴藏量6.766.76亿亿kWkW年发电量年发电量5.92105.92104 4亿亿kW.hkW.h可开发量为可开发量为3.783.78亿亿kWkW居世界首位，主要集中在居世界首位，主要集中在西南地区西南地区2 2、水能资源、水能资源水能资源又称水力资源，是指水能资源又称水力资源，是指天然水天然水流的位能和动能流的位能和动能所蕴藏的所蕴藏的可再生资源可再生资源。能源和电能（1 1 1 1）石油石油石油石油：地质储量：地质储量：地质储量：地质储量68.168.168.168.1亿吨。现代工业的亿吨。现代工业的亿吨。现代工业的亿吨。现代工业的“血液血液血液血液”据有关专家透露，按现在的消耗速度计算，当前所据有关专家透露，按现在的消耗速度计算，当前所据有关专家透露，按现在的消耗速度计算，当前所据有关专家透露，按现在的消耗速度计算，当前所预测石油资源大约还能维持预测石油资源大约还能维持预测石油资源大约还能维持预测石油资源大约还能维持50505050年左右。年左右。年左右。年左右。（2 2 2 2）天然气天然气天然气天然气：包括油田气：包括油田气：包括油田气：包括油田气(伴生气伴生气伴生气伴生气)和气田气和气田气和气田气和气田气(非伴生气非伴生气非伴生气非伴生气)。我国天然气远景资源量达我国天然气远景资源量达我国天然气远景资源量达我国天然气远景资源量达47.1447.1447.1447.14万亿万亿万亿万亿m m m m3 3 3 3，主要分布在，主要分布在，主要分布在，主要分布在中部和西部地区。中部和西部地区。中部和西部地区。中部和西部地区。(西气东输工程西气东输工程西气东输工程西气东输工程:塔里木盆地塔里木盆地塔里木盆地塔里木盆地上海上海上海上海)（3 3 3 3）铀铀铀铀：地球上的铀储量有限，已探明的仅：地球上的铀储量有限，已探明的仅：地球上的铀储量有限，已探明的仅：地球上的铀储量有限，已探明的仅500500500500万吨。我万吨。我万吨。我万吨。我国的铀储量可供国的铀储量可供国的铀储量可供国的铀储量可供4000400040004000万万万万kWkWkWkW核电厂运行核电厂运行核电厂运行核电厂运行30303030年。年。年。年。3 3、其它资源、其它资源、其它资源、其它资源能源和电能四、四、电能电能电能在使用时没有电能在使用时没有污染，噪声小污染，噪声小12345电能与其他形式的电能与其他形式的能源相比，其特点有能源相比，其特点有电能可以大规模电能可以大规模生产和远距离输送生产和远距离输送电能方便转换电能方便转换和易于控制和易于控制电能输送电能输送的损耗小的损耗小电能效率高电能效率高现代文明中，电被视为现代文明中，电被视为与空气和水一样重要与空气和水一样重要能源和电能五、发电厂五、发电厂水电厂水电厂（1）堤坝式）堤坝式水电厂水电厂（2）引水式）引水式水电厂水电厂（3）抽水蓄）抽水蓄能电厂能电厂核电厂核电厂（1）压水堆）压水堆核电厂核电厂（2）沸水堆）沸水堆核电厂核电厂将各种一次能源转变成电能的工厂，称为发电厂。将各种一次能源转变成电能的工厂，称为发电厂。新能源新能源电厂电厂风电场太阳能光伏太阳能光伏电站站潮汐潮汐发电厂厂地地热发电厂厂生物质发电厂生物质发电厂火电厂火电厂（1）燃煤火电）燃煤火电厂厂（2）燃油火电）燃油火电厂厂（3）燃气火电）燃气火电厂（厂（LNG电厂）电厂）能源和电能第一节第一节能源和电能能源和电能第二节第二节火力发电厂火力发电厂第三节第三节水力发电厂水力发电厂第四节第四节核能发电厂核能发电厂第五节第五节新能源发电新能源发电目目录录火力发电厂火力发电厂火力发电厂简称火电厂，指用煤、石油和天火力发电厂简称火电厂，指用煤、石油和天然气作为燃料的发电厂。然气作为燃料的发电厂。燃烧系统燃烧系统燃烧系统燃烧系统汽水系统汽水系统汽水系统汽水系统电气系统电气系统电气系统电气系统能量转换过程：能量转换过程：火力发电厂火电厂的分类火电厂的分类按燃料分按燃料分燃煤发电厂燃煤发电厂燃油发电厂燃油发电厂燃气发电厂燃气发电厂余热发电厂余热发电厂按蒸汽压力按蒸汽压力和温度分：和温度分：中低压发电厂中低压发电厂高压发电厂高压发电厂超高压发电厂超高压发电厂亚临界压力发电厂亚临界压力发电厂超临界压力发电厂超临界压力发电厂超超临界压力发电厂超超临界压力发电厂火力发电厂按原动机分：按原动机分：凝汽式汽轮机发电厂凝汽式汽轮机发电厂燃气轮机发电厂燃气轮机发电厂内燃机发电厂内燃机发电厂蒸汽蒸汽-燃气轮机发电厂燃气轮机发电厂按输出能源分：按输出能源分：凝汽式发电厂凝汽式发电厂热电厂热电厂火力发电厂火电厂外景火电厂外景火力发电厂火力发电厂火力发电厂凝汽式火电厂生产过程示意图凝汽式火电厂生产过程示意图火力发电厂三、火电厂的电能生产过程三、火电厂的电能生产过程三、火电厂的电能生产过程三、火电厂的电能生产过程【以凝汽式火电厂为例以凝汽式火电厂为例以凝汽式火电厂为例以凝汽式火电厂为例】（1 1）燃烧系统燃烧系统：燃料的化学能在锅炉中燃烧转变为热能，燃料的化学能在锅炉中燃烧转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸气。加热锅炉中的水使之变为蒸气。（2 2）汽水系统汽水系统：蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机旋转，将热：蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机旋转，将热能转变为机械能。能转变为机械能。（3 3）电气系统电气系统：汽轮机带动发电机转动，在发电机定子绕：汽轮机带动发电机转动，在发电机定子绕组中感应出电动势组中感应出电动势,把机械能变为电能。把机械能变为电能。整个生产过程可分为三个系统：整个生产过程可分为三个系统：火力发电厂1、燃烧系统、燃烧系统它由运煤、磨煤、它由运煤、磨煤、它由运煤、磨煤、它由运煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等系统燃烧、风烟、灰渣等系统燃烧风烟、灰渣等系统燃烧、风烟、灰渣等系统组成。组成。组成。组成。火力发电厂2 2 2 2、汽水系统、汽水系统、汽水系统、汽水系统它包括给水系它包括给水系它包括给水系它包括给水系统、循环水系统、循环水系统、循环水系统、循环水系统和补充给水统和补充给水统和补充给水统和补充给水系统系统系统系统三个子系三个子系三个子系三个子系统。统。统。统。3 3 3 3、电气系统、电气系统、电气系统、电气系统火力发电厂一次性建造投资少，建造工期短一次性建造投资少，建造工期短2布局选址灵活布局选址灵活31动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，运行费用高动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，运行费用高4耗煤量大，生产成本高耗煤量大，生产成本高33由停机到开机并带满负荷需要时间长，耗用大量燃料由停机到开机并带满负荷需要时间长，耗用大量燃料35火电厂的特点火电厂的特点担负调峰、调频或事故备用时事故增多，强迫停运率高，厂用电率高担负调峰、调频或事故备用时事故增多，强迫停运率高，厂用电率高36排放物对环境的污染大排放物对环境的污染大37火力发电厂第一节第一节能源和电能能源和电能第二节第二节火力发电厂火力发电厂第三节第三节水力发电厂水力发电厂第四节第四节核能发电厂核能发电厂第五节第五节新能源发电新能源发电目目录录水力发电厂水力发电厂l水电厂是把水的势能和动能转换成电能的工厂。水电厂是把水的势能和动能转换成电能的工厂。水水能能机械能机械能电能电能水库：水库：集中大量的水和造成大的水位落差集中大量的水和造成大的水位落差水轮机：水轮机：水的压力或流速冲动水的压力或流速冲动水轮机旋转水轮机旋转发电机：水轮机旋转带动发电机转子旋转，在发发电机：水轮机旋转带动发电机转子旋转，在发电机定子绕组中感应出电动势电机定子绕组中感应出电动势水力发电厂一、水电厂的分类一、水电厂的分类1 1、按集中落差的方式分类、按集中落差的方式分类、按集中落差的方式分类、按集中落差的方式分类1)堤坝式水电厂堤坝式水电厂：在河床上修建拦河坝，形成水库在河床上修建拦河坝，形成水库，将水积蓄起将水积蓄起来，抬高上游水位形成发电水头。来，抬高上游水位形成发电水头。根据厂房布置的位置，又分：根据厂房布置的位置，又分：坝后式坝后式河床式河床式水力发电厂坝后式水电站坝后式水电站：厂房建在坝后，全部水头的压力由坝体厂房建在坝后，全部水头的压力由坝体厂房建在坝后，全部水头的压力由坝体厂房建在坝后，全部水头的压力由坝体承受，水库的水由压力水管引入厂房，推动水轮发电机组发电，承受，水库的水由压力水管引入厂房，推动水轮发电机组发电，承受，水库的水由压力水管引入厂房，推动水轮发电机组发电，承受，水库的水由压力水管引入厂房，推动水轮发电机组发电，如三峡水电站，厂房采用全封闭式结构如三峡水电站，厂房采用全封闭式结构如三峡水电站，厂房采用全封闭式结构如三峡水电站，厂房采用全封闭式结构。图图1-3 1-3 坝后式水电站示意图坝后式水电站示意图水力发电厂图图1-4 1-4 河床式水电站示意图河床式水电站示意图河床式水电站河床式水电站：厂房代替一部分坝体，厂房也厂房代替一部分坝体，厂房也厂房代替一部分坝体，厂房也厂房代替一部分坝体，厂房也起挡水作用起挡水作用起挡水作用起挡水作用,直接承受上游水的压力。由于厂房修建直接承受上游水的压力。由于厂房修建直接承受上游水的压力。由于厂房修建直接承受上游水的压力。由于厂房修建在河床中，故称河床式，在河床中，故称河床式，在河床中，故称河床式，在河床中，故称河床式，如葛洲坝水电站如葛洲坝水电站如葛洲坝水电站如葛洲坝水电站。水力发电厂新安江水电站乌江渡口水电站三门峡水电站图图1-5 1-5 引水式水电站示意图引水式水电站示意图2)引水式水电站：引水式水电站：建在山区水流湍急的河道上或河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，适用于水头比较高的情况。建堤坝，或只修低堰，适用于水头比较高的情况。3)混合式水电厂：混合式水电厂：它兼有堤坝式和引水式两种水电站的特点。它兼有堤坝式和引水式两种水电站的特点。水力发电厂1)1)1)1)无调节水电厂无调节水电厂无调节水电厂无调节水电厂：库容很小，出力的变化，主要库容很小，出力的变化，主要取决于天然来水流量，往往是枯水季节水量不足，出取决于天然来水流量，往往是枯水季节水量不足，出力很小，而洪水期流量很大，产生弃水。力很小，而洪水期流量很大，产生弃水。2)2)2)2)有调节水电厂有调节水电厂有调节水电厂有调节水电厂：库容较大，能按照发电用水要库容较大，能按照发电用水要求对天然来水量进行调节。求对天然来水量进行调节。有调节水电厂又有日调节、月调节、季调节、年有调节水电厂又有日调节、月调节、季调节、年调节和多年调节水电厂之分调节和多年调节水电厂之分2、按径流调节的程度分类、按径流调节的程度分类水力发电厂三峡工程鸟瞰图三峡工程鸟瞰图水力发电厂发电成本低、效率高发电成本低、效率高2可综合利用水资源：发电、防洪、灌溉、航运、供水可综合利用水资源：发电、防洪、灌溉、航运、供水31水能可储蓄和调节水能可储蓄和调节4运行灵活，机组启动快运行灵活，机组启动快承担调峰、调频和承担调峰、调频和事故备用事故备用33水力发电不污染环境水力发电不污染环境35水电厂的特点水电厂的特点水力发电厂由于水库兴建，淹没土地、移民搬迁，影响农业生产和生态由于水库兴建，淹没土地、移民搬迁，影响农业生产和生态8水电厂的特点水电厂的特点36建设投资大，工期较长建设投资大，工期较长37发电量受到水文气象条件的制约，发电不平衡发电量受到水文气象条件的制约，发电不平衡水力发电厂（3）抽水蓄能电厂）抽水蓄能电厂利用电力系统低谷负荷时的剩余电力抽水到高处蓄利用电力系统低谷负荷时的剩余电力抽水到高处蓄存，在高峰负荷时放水发电的水电站。存，在高峰负荷时放水发电的水电站。发电：上水库发电：上水库水轮机水轮机发电机发电机电网电网 下水库下水库抽水蓄能：上水库抽水蓄能：上水库水泵水泵电动机电动机电网电网下水库下水库水力发电厂图图1-9 1-9 抽水蓄能电站示意图抽水蓄能电站示意图“四度电抽水四度电抽水,只能发出三度电只能发出三度电”?水力发电厂 2 2 2 2、抽水蓄能电厂在电力系统中的作用、抽水蓄能电厂在电力系统中的作用、抽水蓄能电厂在电力系统中的作用、抽水蓄能电厂在电力系统中的作用 1 1）调峰。）调峰。(白天承担峰荷中的尖峰部分白天承担峰荷中的尖峰部分)2 2）填谷。）填谷。在夜间或周末负荷低谷时，可使火电机组不必降低在夜间或周末负荷低谷时，可使火电机组不必降低出力（或停机）和保持在热效率较高的区间运行，提出力（或停机）和保持在热效率较高的区间运行，提高火电发电效率、减少火电启停损失高火电发电效率、减少火电启停损失,从而节省燃料。从而节省燃料。3 3）事故备用。（从停机启动至带满负荷只需）事故备用。（从停机启动至带满负荷只需1-1-2min)2min)4 4）调频。）调频。(负荷短时平衡困难一般由蓄能机组承担负荷短时平衡困难一般由蓄能机组承担)5 5）调相）调相(调压调压)。同步发电机。同步发电机 距离负荷较近距离负荷较近 6 6）黑启动。）黑启动。(220V(220V蓄电池组直流电源起励蓄电池组直流电源起励)7 7）蓄能。）蓄能。水力发电厂广州蓄能水电站广州蓄能水电站我国抽水蓄能电站发展概况 n我国抽水蓄能电站的研发始于我国抽水蓄能电站的研发始于2020世纪世纪6060年代后期年代后期,并先后于并先后于19681968和和19731973年建成岗南和密云两座小型混合式抽水蓄能电站年建成岗南和密云两座小型混合式抽水蓄能电站,装机容量分别为装机容量分别为1111和和22MW22MW。n2020世纪世纪8080年代开始年代开始,随着我国经济社会的快速发展随着我国经济社会的快速发展,负荷需求负荷需求快速增长快速增长,电网规模也不断增加电网规模也不断增加,电网调峰容量缺乏电网调峰容量缺乏,修建抽水修建抽水蓄能电站以解决调峰问题逐渐成为共识蓄能电站以解决调峰问题逐渐成为共识,抽水蓄能电站在我抽水蓄能电站在我国迎来了建设高潮国迎来了建设高潮,很多地区电网都建设了抽水蓄能电站。很多地区电网都建设了抽水蓄能电站。n我国已建成投产的主要抽水蓄能电站如右表。电网省份电站名称投产容量/MW东北吉林白山2150华北山东泰安4250北京密云211河北岗南111河北潘家口390北京十三陵4200河北张河湾4250华东浙江天荒坪6300浙江溪口240江苏沙河250安徽琅琊山4150浙江桐柏4300安徽响洪甸240华中湖北天堂235四川寸塘口210河南回龙260南方南方广东广东广蓄广蓄83008300广东广东惠州惠州83008300西藏西藏羊卓雍湖422.5n目前，我国在建或拟建的主要抽水蓄能电站如右表。可以看到，全国各大区域电全国各大区域电网的负荷中心都网的负荷中心都在大力发展建设在大力发展建设抽水蓄能电站抽水蓄能电站。电网省份电站名称投产容量/MW东北辽宁蒲石河4300华北山西西龙池4300河北丰宁12300山东文登6300华东安徽佛磨280浙江溪口2200浙江天荒坪二期8300浙江仙居4300江苏宜兴4250江苏句容4300江苏溧阳6250安徽响水涧4250华中湖北白莲河4300湖南黑糜峰2300河南宝泉4300河南信阳4250南方南方广东广东深圳深圳43004300广东广东阳江阳江83008300广东广东五华五华83008300广东广东清远清远43204320第一节第一节能源和电能能源和电能第二节第二节火力发电厂火力发电厂第三节第三节水力发电厂水力发电厂第四节第四节核能发电厂核能发电厂第五节第五节新能源发电新能源发电目目录录核电厂核电厂核电厂是将原子核的裂变能转换为电能。核电厂是将原子核的裂变能转换为电能。核电厂的生产过程与一般火电厂相似：核电厂的生产过程与一般火电厂相似：它的它的核反应堆核反应堆相当于火电厂的锅炉，以核相当于火电厂的锅炉，以核燃料在核反应堆中燃料在核反应堆中裂变链式反应裂变链式反应产生热能，来产生热能，来加热水使之变成蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮加热水使之变成蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮机，推动汽轮发电机发电。机，推动汽轮发电机发电。一般说来，核电站的汽轮发电机及电器设一般说来，核电站的汽轮发电机及电器设备与普通火电站大同小异，其奥妙主要在于核备与普通火电站大同小异，其奥妙主要在于核反应堆。反应堆。核能发电厂 自核电站问世以来，在工业上成熟的发电堆主要自核电站问世以来，在工业上成熟的发电堆主要自核电站问世以来，在工业上成熟的发电堆主要自核电站问世以来，在工业上成熟的发电堆主要有以下四种：有以下四种：有以下四种：有以下四种：轻水堆轻水堆轻水堆轻水堆 重水堆重水堆重水堆重水堆 石墨气冷堆石墨气冷堆石墨气冷堆石墨气冷堆 快中子增殖反应堆快中子增殖反应堆快中子增殖反应堆快中子增殖反应堆目前世界上使用最多的是轻水堆核电厂目前世界上使用最多的是轻水堆核电厂目前世界上使用最多的是轻水堆核电厂目前世界上使用最多的是轻水堆核电厂轻水堆又分为：轻水堆又分为：轻水堆又分为：轻水堆又分为：压水堆核电站：一回路和二回路通过蒸汽发生器分开压水堆核电站：一回路和二回路通过蒸汽发生器分开压水堆核电站：一回路和二回路通过蒸汽发生器分开压水堆核电站：一回路和二回路通过蒸汽发生器分开(图图图图1-10)1-10)沸水堆核电站：省去了既大又贵的蒸汽发生器，但有将放射性沸水堆核电站：省去了既大又贵的蒸汽发生器，但有将放射性沸水堆核电站：省去了既大又贵的蒸汽发生器，但有将放射性沸水堆核电站：省去了既大又贵的蒸汽发生器，但有将放射性物质带入汽轮机的危险物质带入汽轮机的危险物质带入汽轮机的危险物质带入汽轮机的危险(图图图图1-11)1-11)核能发电厂核裂变核裂变能量能量核聚变核聚变能量能量核能发电厂目前中国现有核电厂目前中国现有核电厂一、浙江一、浙江嘉兴嘉兴的的秦山核电秦山核电厂厂二、广东二、广东深圳深圳的的大亚湾核电大亚湾核电厂厂三、三、江苏江苏省省连云港连云港市连云区田湾的市连云区田湾的田湾核电田湾核电厂厂四、广东四、广东深圳深圳大鹏半岛大鹏半岛东南侧的东南侧的岭澳核电岭澳核电厂。厂。中国在建核电厂中国在建核电厂广东阳江、台山，海南昌江，山东海阳广东阳江、台山，海南昌江，山东海阳(2台台AP1000)，浙江三门浙江三门(2台台AP1000)，辽宁红沿河，福建宁德、福清，辽宁红沿河，福建宁德、福清国家核电技术公司、中国广东核电集团有限公司国家核电技术公司、中国广东核电集团有限公司核能发电厂AP1000技术引进全面进入消化吸收阶段技术引进全面进入消化吸收阶段;推动三代核电设备国推动三代核电设备国产化取得新突破产化取得新突破;国产国产AP1000标准设计的初步设计已经完成标准设计的初步设计已经完成;大型大型先进压水堆重大专项先进压水堆重大专项CAP1400核电站初步设计基本完成核电站初步设计基本完成这是这是国家核电技术公司在国家核电技术公司在2011年交出的年交出的“成绩单成绩单”。AP1000是否安全可靠是否安全可靠?这是这是“后福岛时代后福岛时代”人们最关心的问题。人们最关心的问题。在福岛事件发生后的第一时间,“国家核电”与技术合作伙伴美国西屋公司对AP1000进行了“压力测试”。“我们把造成此次福岛事故的几个最重要参数9级地震、14米海啸、5米洪水持续浸泡等,输入到AP1000的安全设计中进行了测试。”国家核电技术公司董事长王炳华说国家核电技术公司董事长王炳华说,“结果表明,在这样的情况下,AP1000核电站的堆芯或乏燃料池不会发生燃料破损,安全壳可维持其完整性。72小时内无需人员干预。这说明,AP1000具备预具备预防和缓解超严重事故的能力防和缓解超严重事故的能力,足以抵御福岛事故这样的地震、海啸足以抵御福岛事故这样的地震、海啸和洪水等超设计基准的巨大冲击。和洪水等超设计基准的巨大冲击。”核能发电厂反应堆在运行中或停闭后，都有很强的放射性反应堆在运行中或停闭后，都有很强的放射性2反应堆只能对堆芯一次装料，并定期停堆换料反应堆只能对堆芯一次装料，并定期停堆换料31运行过程中会产生气态、液态和固态的放射性废物运行过程中会产生气态、液态和固态的放射性废物4反应堆停闭后不能立即停止冷却，必须除去衰变热反应堆停闭后不能立即停止冷却，必须除去衰变热33与火电厂相比，建设费用高，但燃料所占费用较为便宜与火电厂相比，建设费用高，但燃料所占费用较为便宜35核电厂的特点核电厂的特点核能发电厂第一节第一节能源和电能能源和电能第二节第二节火力发电厂火力发电厂第三节第三节水力发电厂水力发电厂第四节第四节核能发电厂核能发电厂第五节第五节新能源发电新能源发电目目录录第五节第五节 新能源发电厂新能源发电厂包括风力发电、太阳能发电包括风力发电、太阳能发电 、潮汐、潮汐发电、地热发电、生物质能发电及垃圾发电、地热发电、生物质能发电及垃圾电厂等。电厂等。新能源发电厂 将风能转换成电能的发电方式称为风力发电。风能属于再将风能转换成电能的发电方式称为风力发电。风能属于再生能源，又是一种过程性的能源，无法直接储存，还具有随机生能源，又是一种过程性的能源，无法直接储存，还具有随机性，所以对风能的应用技术上比较复杂。图性，所以对风能的应用技术上比较复杂。图1-1-是风力发电装是风力发电装置的示意图。由此图可以看出风力发电机生产过程的简单描述。置的示意图。由此图可以看出风力发电机生产过程的简单描述。1 1 1 1、风力发电、风力发电、风力发电、风力发电图图1-8 1-8 风力发电装置的示意图风力发电装置的示意图1 1风风力力机机 2 2升升速速齿齿轮轮箱箱 3 3发电机发电机 4 4控制系统控制系统5 5改变方向的驱动装置改变方向的驱动装置 6 6底板底板 7 7塔架塔架 8 8控控制制和和保保护护装装置置 9 9基基础础 1010电缆线路电缆线路 1111配电装置配电装置新能源发电厂风力发电厂风力发电厂新能源发电厂l我国最大的风电场我国最大的风电场：内蒙古赤峰赛罕坝风电场，内蒙古赤峰赛罕坝风电场，2008年年总装机容量总装机容量67万万kW。是目前世界最大的在役风电场。是目前世界最大的在役风电场。大唐赤峰赛罕坝风力发电有限公司规划在“十一五”期间将赛罕坝风电场建成全国第一个百万千瓦级风电场。l广东汕头南澳风电场广东汕头南澳风电场，2010年底总装机容量已达年底总装机容量已达14.3万万kW，是亚洲地区最大的海岛风电场（，是亚洲地区最大的海岛风电场（VSC-HVDC）l广东揭阳惠来风电场，预计总装机容量广东揭阳惠来风电场，预计总装机容量10万万kW（在（在建）建）新能源发电厂 太阳能热发电：太阳能热发电：太阳能热发电：太阳能热发电：它是将吸收的太阳辐射热能转换成它是将吸收的太阳辐射热能转换成电能的装置，其基本组成与常规火力电厂相似。电能的装置，其基本组成与常规火力电厂相似。太阳能光发电：太阳能光发电：太阳能光发电：太阳能光发电：太阳能光发电不通过热过程而直接太阳能光发电不通过热过程而直接将太阳的光能转换成电能，其中光伏电池是一种主要的太将太阳的光能转换成电能，其中光伏电池是一种主要的太阳能光发电形式，也叫光伏发电。阳能光发电形式，也叫光伏发电。光伏发电：光伏发电：光伏发电：光伏发电：是把照射到太阳能电池上的光直接变换成是把照射到太阳能电池上的光直接变换成电能的一种发电形式，它是目前太阳能发电研究的方向。电能的一种发电形式，它是目前太阳能发电研究的方向。2 2 2 2、太阳能发电、太阳能发电、太阳能发电、太阳能发电新能源发电厂太阳能发电太阳能发电光伏发电光伏发电新能源发电厂目前发电功率目前发电功率目前发电功率目前发电功率:约约约约170W/m170W/m170W/m170W/m2 2 2 23 3、潮汐发电、潮汐发电利用潮汐的落差推动水轮机而发电称之为潮汐利用潮汐的落差推动水轮机而发电称之为潮汐发电。即在海湾或河流入海口处筑起堤坝，涨潮时发电。即在海湾或河流入海口处筑起堤坝，涨潮时蓄水，高潮时关闭。退潮时形成足以使水轮机工作蓄水，高潮时关闭。退潮时形成足以使水轮机工作的落差时才开始放水，将蓄水放出，驱动水轮发电的落差时才开始放水，将蓄水放出，驱动水轮发电机发电。机发电。新能源发电厂潮潮汐发汐发电示电示意意图图新能源发电厂新能源发电厂浙江省江厦浙江省江厦潮汐电站潮汐电站4地热发电地热发电地热发电是地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术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。我国最大的地热电厂我国最大的地热电厂：西藏羊八井西藏羊八井第一、二地热电厂总装机容量2.518万KW；新能源发电厂5生物质能发电生物质能发电利用生物质本身的能量，将其转化为可驱动发电机的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。技术发电，然后直接提供给用户或并入电网提供给用户。送风（氧）送风（氧）秸秆破碎机秸秆破碎机加压器加压器炭化炉炭化炉（无氧高温分解）（无氧高温分解）生物炭生物炭可燃气可燃气焦油焦油锅炉燃烧汽轮机汽轮机秸秆棒秸秆棒或块或块（运输）饱和蒸汽饱和蒸汽abc新能源发电厂本章小结本章小结重点掌握内容：重点掌握内容：思考题：思考题：1-2、1-3、1-4、1-5 1 1 1 1、电能的特点、电能的特点、电能的特点、电能的特点2 2 2 2、火力发电厂的电能生产过程、特点。火力发电厂的电能生产过程、特点。火力发电厂的电能生产过程、特点。火力发电厂的电能生产过程、特点。3 3 3 3、水力发电厂的电能生产过程、特点及分类。、水力发电厂的电能生产过程、特点及分类。、水力发电厂的电能生产过程、特点及分类。、水力发电厂的电能生产过程、特点及分类。4 4 4 4、抽水蓄能电厂的工作原理、在电力系统中的作用。、抽水蓄能电厂的工作原理、在电力系统中的作用。、抽水蓄能电厂的工作原理、在电力系统中的作用。、抽水蓄能电厂的工作原理、在电力系统中的作用。本章小结