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火狐体育安卓版最新版:新能源发电技术概述pdf

发布时间:2022-09-14 21:23:23 来源:火狐体育安卓版最新版 作者:火狐体育官网链接

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  专业论文选读与写作训练 所属系别: 物理与电子工程系 专 业 : 物理学 (太阳能、风能开发和利用方向) 班 级: 1402 姓 名: 腾辉 学 号: 2014070221 日 期: 2017-06-13 新能源发电技术综述 系 别: 物理与 电子工程系 学科专业: 物理学 (太阳能、风能开发和利用方向) 姓 名: 腾辉 运 城 学 院 2017 年 06 月 目录 1 引 言............................................ 1 2 风 力 发 电........................................1 3 太阳能发电...............................2 4 其他新能源发电.......................2 3.1 燃 料 电 池 发 电................................2 3.2 地热发电................................3 3.3 潮 汐 能 发 电....................................3 3.4 磁 流 体 发 电....................................3 5 可 再 生 能 源 的 储 能 技 术...............................3 6 结论...............................3 致 谢............................................. ....4 参 考 文 献............................................. 4 英文摘要和关键词.................... 4 作者简 介............................................ .. 4 新能源发电技术综述 腾辉 运城学院物理系 1402 班山西省运城市 044000 摘要:新能源的开发和利用在近20 年来得到了越来越广泛的重视。 本文针对我国的新能源应用和发展重点介绍了目前比 成熟的风能、 太阳能等发电技术的现状、研究:热点、存在问题以及在我国的应用前 景等。透过本文的分析和比 ,可以预见到新能源发电技术必将更加 成熟、实用,同时成本也将大大下降。新能源 电力在不远的未来将成 为我国电力建设的不可缺少的一部分。 关键词:新能源发电;风能;太阳能 1 引言 我国具有丰富的新能源和可再生能源资源。据统计,太阳能年辐 照总量大于 502 万 kJW/mZ,年日照时数在 220h 以上的地区约占我国 国土面积的三分之二以上,具有良好的开发条件和应用价值。风能资 源也十分丰富,陆地上风能资源的理储量为犯.26 亿 kw,而可开发的风 能资源储量为.253 亿kw,在沿海水深 Zm 到巧 m 的海域,可开发利用的 1 风能储量为.75 亿 kw 。新能源和可再生能源还包括可用作能源的地热 能、潮汐能、波浪能、潮流能、生物质能,另外固体废弃物和温差能源 等也具有很大的开发潜力。 目前利用新能源的主要方式是发电,这其中风能、太阳能等发电 技术代表着其发展方向,而且已经进入实用阶段。本文就新能源发电 方式的技术现状、研究热点、存在问题以及在我国的应用前景等做一 些简介。 2 风力发电 风力发电是新能源中技术最成熟的、最具规模开发条件和商 业化发展前景的发电方式, 目前其发电成本已接近常规发电方式。截 止到 2003 年底,全国已建成风电场 40 座,累计运行风力发电机组 1042 台,总容量达 567.02MW,同时国产化风力机组的开发也取得了一定成 果。但是由于大型风力发电机组几乎都是引进的,我国风力发电成本 仍然 高。我国小型风力发电的技术比 成熟,能够 自行研发容量从 loow 到 10kw 的风力发电机组,累计保有量已经居于世界第一位,与国 外同类型机组相比,具有起动风速低、低速发电性好、限速可靠、运行 平稳等优点,而且价格便宜。但在外观质量、叶片材料的应用和制作工 艺水平上以及在 大容量的离网型机组的生产制造技术方面,还存在 一定差距。 2 风力发电系统中最主要的组成部分是风机和发电机。目前投 入运行的机组的风机主要有两类:一类是定桨距失速控制;另一类是变 桨距控制。定桨距失速控制风机的功率调节完全依靠叶片的空气动力 学特性,其输出功率随风速改变而改变。变桨距风机通过对桨距进行 调整来提高风能转换效率,其输出功率比定桨距失速控制风机平稳的 多,变桨距风机在定桨距基础上加装桨距调节结构,依靠改变与叶片相 匹配的叶片攻角来进行功率调节。风力发电机系统按照发电机运行的 方式来分有恒速恒频系统和变速恒频系统两大类。恒速恒频系统一般 使用同步 电机或者笼型异步 电机作为发电机,通过定桨距失速控制的 风机使发电机的转速保持在恒定的数值继而保证发电机端输出电压 的频率和幅值的恒定,其运行范围比 窄。变速恒频系统一般采用永 磁同步 电机或者双馈电机作为发电机,通过变桨距控制风机使整个系 统在很大的速度范 围内按照最佳的效率运行,这是当前风力发电发展 的一个趋势。 3 太阳能发电 太阳能作为清洁无污染的新能源方式之一,具有广阔的发展 前景,在我国太阳能发电的主要以光伏发电为主。近些年我国太阳 电 池的生产能力得到了 大的提高,据统计到 2002 年底我国的光伏系统 累计的装机容量达 40MWst],但是多晶硅太阳能 电池还仅仅处于少量 3 的试生产阶段。与国外相比我国的光伏生产和开发研究还有很大的差 距,太阳能发电还处于中小规模利用阶段。 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。太阳能光发电是利用半导体 NP 结的光电效应,把太阳光能 直接转换成 电能,其主要设备是太阳能 电池,其典型的应用结构如 图4 所示。太阳能 电池按照其生产材料分可分为晶硅、非晶硅和化合半导 体太阳 电池。硅系太阳能电池因其材料丰富目前被 80%光伏发电普遍 使用。以单晶硅为材料的太阳 电池,实际应用中最高转换效率大约是 16%。制造单晶硅太阳能电池须拉制单晶硅,拉制单晶成本高,随后在 20 世纪 80 年代研制成多晶硅电池,成本下降了许多,但是转换效率也 随之下降。90 年代初又研制出薄膜光伏电池,包括多晶硅薄膜太阳能 电池和非晶硅薄膜太阳能 电池,因其材料对太阳光的吸收系数大所以 可以做的很薄,成本下降,但是其效率只有 8%一 10%。 4 其他新能源发电 除了上述两种新能源发电方式外,还有一些其他新的发电方式。如 燃料 电池发电、地热发电、磁流体发电、潮汐能发电、生物质能、温差 能以及其他一些联合发电方式等等。 4.1 燃料电池发电 燃料 电池(FC)发电是迄今为止发电效率最高、污染物排放最 4 少的化石燃料发电技术。燃料电池发电装置按运行温度分四种类型:聚 合物 电解质隔膜型燃料电池(PEMF);磷酸型燃料 电池(PAF);熔融碳酸 盐型燃料电池(MCF);固体氧化物型燃料电池(SOF)。 4.2 地热发电 地热发电是以地下热水和蒸气为动力源推动汽轮机发电,其 基本原理与火力发电类似。地热发电主要有四种方式:(l)干蒸气发电将, 地下热蒸气直接引入汽轮机去驱动发电机发电,这是地热发电的主要 形式。(2)全流发电,充分利用地热流体(蒸气、热水、不凝气体)的全部 能量直接送进动力机械中膨胀做功。(3)双循环发电,以低沸点有机物 为工质,将地下热水引入蒸气发生器,加热另一侧通过的低沸点有机化 合物液体,产生有机质蒸气去推动汽轮机发电。(4)干热岩发电,在我 国地热发电成功的应用是西藏地区的羊八井地热电站,建成以来一直 稳定运行,已累计发电 30 亿 kw·h 左右。 4.3 潮汐能发电 潮汐发电是利用潮水涨落产生的水位势能来发电的。由于潮 水的流动与河水的流动不同,它是不断变换方向的,因此潮汐发电出现 了不同的型式,一是单库单向型,只能在落潮时发电;二是单库双向型在, 涨或落潮时都能发电;三是双库双向型,可以连续发电。由于成本的制 约,我国目前有只有少量的潮汐 电站在运行,主要集中在广东,浙江等 5 地。 4.4 磁流体发电 磁流体发电技术基本原理是利用导电流体高速通过发电通 道切割磁力线产生感生电流而发电。磁流体发电从不同角度可以有以 下三种分类:从循环类型不同的角度,磁流体发电可以分为开环磁流体 发电和 闭环磁流体发电,其中开环磁流体发电是研究 多且成果也 多的一种。从工作时间和产生 电流的不同,可分为常规磁流体发电和 脉冲磁流体发电。根据磁流体发电燃料不同也可分为燃煤磁流体发电、 燃气磁流体发电和燃油磁流体发电等。我国是世界上开始磁流体发电 研究 早的国家之一。 5 可再生能源的储能技术 由于可再生能源,如风能、太阳能具有很强的时间性,与用 电 负荷不能保持很好的一致,特别在中小型的分布式发电系统中,所以能 量的存储在其发电技术中就显得十分重要了。目前的储能技术主要有 抽水蓄能,压缩空气储能,铅酸蓄 电池组,超级电容器,飞轮储能,超导储 能等等。 6 结论 本文介绍了目前比 成熟风能、太阳能等的新能源发电技术现状, 6 研究热点,存在 问题以及在我国的应用前景等。我国传统能源逐渐减 少,新能源和新型发电方式的开发和利用将是一项大产业,大力发展应 用以风能、太阳能等其他新型发电方式是必要的。随着新能源发电技 术发展的更加成熟,成本的下降,新能源 电力将成为我国电力建设的不 可缺少的一部分。 致谢 本论文是在苏晓琴老师的悉心指导下完成的。苏晓琴老师渊博的 专业知识,严谨的治学态度,精益求精的工作作风,诲人不倦的高尚 师德,严以律己、宽以待人的崇高风范,朴实无华、平易近人的人格魅 力对我影响深远。本论文从选题到完成,每一步都是在苏老师的指导 下完成的,倾注了老师大量的心血。在此,谨向苏老师表示崇高的敬 意和衷心的感谢 ! 参考文献 1 国家经贸委资源节约与综合利用司.2001 一2015 年新能源和可 再生能源产业 发展规划 2 杨金焕.太阳能光伏 发电应用技术[M].北京 :电子工业 出版 社.2013.4 7 3 兴佳,宋俊等.风力发电机组原理与应用[M].北京:机械工业 出版社.2015.9 4 惠晶等.新能源发电与控制技术[M].北京:机械工业出版社.2012.9 5 L. H. Hansen, L. Helle, F. Blaabjerg, E. Ritchie, S. Munk 一 Nielsen, H. Bindner, P. Serensen and B.Bak-Jensen. Conceptual survey of Generators and Power Electronics for Wind Turbines. Rise NationalLaboratory, Roskilde, Denmark. 2001 6 Pena R, Clare J C, Asher G M.Doubly fed induction generator using back to back PWM converter and its application to variable speed wind energy generation.IEE Proc, May 1996. pp: 231 -241 Abstract:A scheme is presented fbr teleporting the Lock su-perposition states of a cavity field via double-photon and dispersiveatom 一 cavity-field interaction. Key words:quantum teleportation; double 一 photon transition;Ramsey interferometer; Bell s basis 作者简介: 腾辉(1995—至今),山西省运城市盐湖区,学生,主 要从事物理学(太阳能、风能开发和利用方向)的研究。 8 9