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電力與發(fā)電發(fā)電能源構(gòu)成compositionofenergyforelectricitygeneration在發(fā)電能源消耗總量中各類能源消費(fèi)量所占的比重。目前世界上用于發(fā)電的能源主要有煤炭、石油、天然氣、核能、水能,還有少量風(fēng)能、太陽(yáng)能和地?zé)崮艿?。發(fā)電能源的構(gòu)成隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而變化。如核能作為發(fā)電能源,是在核技術(shù)被人類掌握,并在發(fā)電領(lǐng)域中成熟應(yīng)用的結(jié)果。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,可用于發(fā)電的新能源和可再生能源將逐步得到應(yīng)用。由于各個(gè)國(guó)家的政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、資源、地理環(huán)境以及科學(xué)技術(shù)等方面的情況不同,發(fā)電能源構(gòu)成有很大的差異。加拿大、挪威、瑞士等國(guó)以水電為主;俄羅斯、日本等國(guó)以燃油、燃天然氣電站為主;法國(guó)以核電為主;美國(guó)、德國(guó)、印度和中國(guó)以燃煤電站為主。中國(guó)的發(fā)電能源以煤為主,其次是水能,核電的比重很小,2003年全國(guó)總發(fā)電量中,火電占82.9%,水電占14.8%,核電只占2.3%。中國(guó)各地區(qū)的發(fā)電能源結(jié)構(gòu)也不盡相同,主要受各地區(qū)一次能源的制約,過(guò)去水能作為發(fā)電能源多為就地利用,所以華北、華東、東北水能資源較少,水電比重較低;西南、中南、西北地區(qū)水能資源豐富,水電比重較高。中國(guó)近年來(lái)實(shí)施西部大開發(fā),正在加快西部地區(qū)的水電開發(fā),實(shí)行“西電東送”,中國(guó)在21世紀(jì)上半葉有可能使發(fā)電能源結(jié)構(gòu)中的水電比重有所增加。電力彈性系數(shù)electricpowerelasticityfactor電力增長(zhǎng)速度與國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度的比率。是觀察一個(gè)時(shí)期內(nèi)電力與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展適應(yīng)程度的重要指標(biāo)。計(jì)算式為:電力彈性系數(shù)=電力增長(zhǎng)速度/國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度電力彈性系數(shù)分為電力生產(chǎn)彈性系數(shù)和電力消費(fèi)彈性系數(shù),前者采用發(fā)電量的增長(zhǎng)速度,后者采用用電量的增長(zhǎng)速度。國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度可根據(jù)研究的需要,采用國(guó)民生產(chǎn)總值,國(guó)民收入或工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的增長(zhǎng)速度。電作為優(yōu)質(zhì)能源,使各用能部門對(duì)電力的需求快于對(duì)其他能源品種需求的增長(zhǎng)。因此,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)電氣化的初期,電力工業(yè)的增長(zhǎng)速度一般高于工業(yè)生產(chǎn)的增長(zhǎng)速度,高于能源消費(fèi)的增長(zhǎng)速度,高于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)速度,表現(xiàn)為電力彈性系數(shù)大于1;但是到了國(guó)民經(jīng)濟(jì)電氣化后期,由于節(jié)能節(jié)電技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,出現(xiàn)了電力彈性系數(shù)小于1的情況。西電東送West-EastPowerTransmission中國(guó)為合理利用能源資源、電力工業(yè)的合理配置和實(shí)現(xiàn)西部大開發(fā)所采取的電力開發(fā)戰(zhàn)略措施。在西部和中部水能資源和煤炭資源豐富的地區(qū)建設(shè)發(fā)電站向東部能源資源缺乏的地區(qū)送電。中國(guó)能源資源分布不均勻,從河流看,中國(guó)水能資源主要集中在長(zhǎng)江、黃河中上游、雅魯藏布江的中下游、珠江、瀾滄江、怒江和黑龍江。這七大江河可開發(fā)的大、中型水能資源總量占全國(guó)大、中型水能資源總量的90%。按行政區(qū)劃分,中國(guó)的水能資源主要集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)滯后的西部地區(qū)。西南、西北11個(gè)省、市、區(qū)(包括云、川、藏、黔、桂、渝、陜、甘、寧、青、新)的水能資源約4.07億千瓦,占全國(guó)水能資源量的78%,其中云、川、藏三省區(qū)共29743萬(wàn)千瓦,約占57%。而經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá),人口相對(duì)集中的東部沿省11省、市(遼、京、津、冀、魯、蘇、浙、滬、粵、閩、瓊)僅占6%。改革開放以來(lái),沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,電力負(fù)荷增長(zhǎng)很快。目前東部沿海11省、市的用電量已占全國(guó)的51%,這一態(tài)勢(shì)在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)難以改變。為滿足東部經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力的需求,同時(shí)為了加快西部開發(fā),中國(guó)決定加大西部電力開發(fā),加快西電東送的步伐。中國(guó)根據(jù)西部發(fā)電資源,結(jié)合全國(guó)電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃,西部水電、火電資源大體上將從北、南、中三條大通道分別東送或引入東部各電網(wǎng):北路為黃河上游的水電,結(jié)合寧夏、內(nèi)蒙、陜西、山西的火電東送至華北電網(wǎng),形成西北、華北聯(lián)網(wǎng);中路為長(zhǎng)江上中游包括金沙江、雅碧江、大渡河等的水電東送至華中、華東電網(wǎng),形成西南、華中、華東三大區(qū)聯(lián)網(wǎng);南路為南盤江、紅水河干流梯級(jí)電站、瀾滄江中下游梯級(jí)電站和烏江水電東送至華南,形成云南、貴州、海南、廣西、廣東五省(區(qū))的南方電網(wǎng)。最大出力maximumpoweroutput在某特定時(shí)間內(nèi)設(shè)備可能達(dá)到的最大生產(chǎn)能力。對(duì)火電廠來(lái)說(shuō),在燃料正常供應(yīng),附屬設(shè)備正常運(yùn)行前提下,全廠所發(fā)出的最大功率。對(duì)水電站來(lái)說(shuō),在水頭和水流量都為最佳值時(shí)全廠所發(fā)出的最大功率。最小穩(wěn)定出力minimumstablepoweroutput又稱技術(shù)最小出力。在滿足鍋爐穩(wěn)定燃燒的情況下,發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行的最小穩(wěn)定的發(fā)電能力?;鹆Πl(fā)電機(jī)組的最小穩(wěn)定出力是一項(xiàng)重要的性能指標(biāo),具有小的穩(wěn)定出力機(jī)組,出力調(diào)整范圍大,可以滿足電力系統(tǒng)調(diào)峰的需要。中國(guó)火電機(jī)組的最小穩(wěn)定出力與國(guó)外差距很大,國(guó)外幾乎都按調(diào)峰運(yùn)行設(shè)計(jì),啟???,可帶小的穩(wěn)定負(fù)荷;燃油汽包爐的最低穩(wěn)定負(fù)荷可達(dá)額定值的25%?30%,燃煤汽包爐可達(dá)額定值的30%?35%,如投輔助油嘴可低到25%左右。國(guó)產(chǎn)汽輪機(jī)組均按帶基本負(fù)荷設(shè)計(jì),啟動(dòng)慢,負(fù)荷變動(dòng)范圍不大,大型燃油機(jī)組最低穩(wěn)定負(fù)荷一般只能達(dá)到額定值的60%~70%,燃煤機(jī)組則最低,一般只能達(dá)到額定值的70%~80%。經(jīng)濟(jì)出力economicalpoweroutput在最高效率、最低費(fèi)用支出時(shí)系統(tǒng)或發(fā)電廠的出力。梯級(jí)水電站stephydro-electricstation指一條河流梯級(jí)開發(fā)中的每一個(gè)水電站,也稱梯級(jí)工程。為了充分利用河流水能資源,一般河流規(guī)劃中,從河流或河段的上游到下游,修建一系列呈階梯形的水電站,這是開發(fā)利用河流水能資源的一種重要方式。各個(gè)梯級(jí)水電站組成了河流或河段的梯級(jí)水電開發(fā)。壩式水電站damtypehydro-electricstation在河流上攔河筑壩壅高水位,形成發(fā)電水頭的水電站。這種水電站一般修建在比降較緩或流量甚大的河流上,是河流水電開發(fā)中最廣泛采用的一種形式。壩式水電站除了依靠壩的高度集中水頭之外,還可利用大壩形成調(diào)節(jié)徑流的水庫(kù)。壩式水電站由于具有調(diào)節(jié)水庫(kù),不僅發(fā)電質(zhì)量好,且常具有防洪、航運(yùn)、灌溉、供水、養(yǎng)殖等綜合利用效益。同時(shí),這種水電站的各項(xiàng)建筑物布置很集中,有利于運(yùn)行管理。壩式水電站示意圖引水式水電站diversiontypehydro-powerstation用明渠、隧洞、管道等引水建筑物集中河流的落差而形成發(fā)電水頭的水電站。興建這種水電站的基本條件是河流天然坡降很陡(通常應(yīng)10%。以上)或有天然跌水、瀑布,可以通過(guò)水力坡降平緩的引水道取得集中落差;或者河流流向存在U形和S形大河灣,可以通過(guò)裁灣取直引水取得集中落差;或者相鄰兩條河流,高程相差大,可以通過(guò)跨流域引水取得很大的落差。引水式水電站一般布置較分散,不利于運(yùn)行管理?;旌鲜剿娬綿amanddiversionmixedtypepowerstation由壩和引水道兩種建筑物共同形成發(fā)電水頭的水電站,即發(fā)電水頭一部分靠攔河壩壅高水位取得,另一部分靠引水道集中落差取得?;旌鲜剿娬究梢猿浞掷煤恿饔欣奶烊粭l件,在坡降平緩河段上筑壩形成水庫(kù),以利徑流調(diào)節(jié),在其下游坡降很陡或落差集中的河段采用引水方式得到大的水頭。這種水電站通常兼有壩式水電站和引水式水電站的優(yōu)點(diǎn)和工程特點(diǎn)?;旌鲜剿娬臼疽鈭D高水頭水電站highheadhydro-electricstation水頭大于200m的水電站。一般建社河流上游的高山地區(qū),多數(shù)為引水式或混合式水電站。這種水電站往往本身無(wú)調(diào)節(jié)水庫(kù)或只有調(diào)節(jié)能力很低的水庫(kù),因此一般不具有綜合利用效益;因上下游水位相對(duì)穩(wěn)定,水頭變化幅度相對(duì)不大,它的出力和發(fā)電量基本取決于來(lái)水量。低水頭水電站lowheadhydro-electricstation通常是指水頭在40m以下的水電站。有時(shí)將僅有水頭2~4m的水電站稱為極低水頭水電站。低水頭水電站多數(shù)建在坡降平緩的中下游河段,常常具有對(duì)外交通便利,施工條件良好,距離用電中心近,工程較易實(shí)施等有利條件,并且常有渠化河道,發(fā)展航運(yùn)和引水灌溉之利。從發(fā)電運(yùn)行特性來(lái)看,存在著水庫(kù)調(diào)節(jié)徑流能力低,多數(shù)屬?gòu)搅魇诫娬荆缟嫌螣o(wú)大型水庫(kù)調(diào)節(jié),其出力過(guò)程隨天然流量的變化而變化,穩(wěn)定性差。抽水蓄能電站pumpedstoragepowerstation具有上下水庫(kù),利用電力系統(tǒng)中多余的電能、把下水庫(kù)(下池)的水抽到上水庫(kù)(上池)內(nèi),以位能的的方式蓄能;系統(tǒng)需要電力時(shí),再?gòu)纳纤畮?kù)至下水庫(kù)進(jìn)行發(fā)電的水電站。在抽水和發(fā)電能量轉(zhuǎn)換(由電能變?yōu)樗?,再由水能變?yōu)殡娔埽┻^(guò)程中,輸水系統(tǒng)和機(jī)電設(shè)備都有一定的能量損耗。發(fā)電所得電能與抽水所用電能之比,是抽水蓄能電站的綜合效率,早期在65%左右,近來(lái)已提高至75%左右。抽水蓄能是利用電力系統(tǒng)多余的低價(jià)電能,轉(zhuǎn)換成電力系統(tǒng)十分需要的高價(jià)峰荷電能,并具有緊急事故備用、調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相的效用,可以提高電力系統(tǒng)的可靠性。抽水蓄能電站按水流情況可分為3類:(1)純抽水蓄能電站,上水庫(kù)沒有天然徑流來(lái)源,抽水與發(fā)電的水量相等,循環(huán)使用;(2)混合式抽水蓄能電站,上水庫(kù)有天然徑流來(lái)源,既利用天然徑流發(fā)電,又利用由下水庫(kù)抽水蓄能發(fā)電;(3)調(diào)水式抽水蓄能電站,從位于一條河流的下水庫(kù)抽水至上水庫(kù),再由上水庫(kù)向另一條河流的下水庫(kù)放水發(fā)電。潮汐電站tidalpowerstation利用海水在漲潮和落潮時(shí)出現(xiàn)的落差進(jìn)行發(fā)電的水電站。選擇地形優(yōu)越的海灣或河口修筑堤壩,與外海隔開,形成水庫(kù),并建造水閘及發(fā)電廠房。漲潮時(shí)海水位高于庫(kù)內(nèi)水位,形成水頭,將海水引入庫(kù)內(nèi)發(fā)電;退潮時(shí)海水位低于庫(kù)內(nèi)水位,庫(kù)內(nèi)的水泄入外海發(fā)電。潮汐電站可利用的水頭是潮差的一部分,水頭較小,但引用海水流量可以很大,它是一種低水頭大流量間歇式水電站。潮汐電站按建筑物布置和不同的發(fā)電方式,可分為:(1)單庫(kù)單向潮汐電站,只建一個(gè)水庫(kù),漲潮時(shí)開閘向水庫(kù)充水,落潮時(shí)啟動(dòng)單向水輪機(jī)組發(fā)電;(2)單庫(kù)雙向潮汐電站,在漲潮和落潮時(shí)都發(fā)電。方法有兩種:一種是采用雙向水輪發(fā)電機(jī)組,另一種是設(shè)置兩條引水道,從水工建筑物布置上使?jié)q落潮時(shí)海水都依同一方向通過(guò)水輪機(jī)組;(3)雙庫(kù)連續(xù)發(fā)電潮汐電站,建造兩個(gè)相鄰的水庫(kù),一為高水庫(kù),一為低水庫(kù);漲潮時(shí)海水進(jìn)入高水庫(kù),落潮時(shí)海水從低水庫(kù)流入大海。水輪發(fā)電機(jī)組安裝在兩水庫(kù)之間的壩段內(nèi),利用海水在高、低水庫(kù)間的流動(dòng)連續(xù)發(fā)電。太陽(yáng)能熱發(fā)電solarthermalelectricpowergeneration太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能再轉(zhuǎn)換成電能進(jìn)行發(fā)電。通常,太陽(yáng)能熱發(fā)電站由集熱、輸熱、儲(chǔ)熱、熱交換系統(tǒng)和汽輪發(fā)電機(jī)組成。一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)太陽(yáng)能熱發(fā)電進(jìn)行了開發(fā)研究,建立一批試驗(yàn)電站,其中容量最大的為10MW。太陽(yáng)能熱發(fā)電站投資,技術(shù)尚不成熟,目前還未投入商業(yè)運(yùn)行。沼氣發(fā)電biogasgeneration用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)或雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)以沼氣作為燃料產(chǎn)生動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。沼氣發(fā)電系統(tǒng)主要有沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、沼氣脫硫器、輸配電設(shè)備、余熱利用設(shè)備等部分組成。以沼氣為燃料的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī),一般有2種形式:一種是火花點(diǎn)火式燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī);一種是壓縮點(diǎn)火式雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。中國(guó)農(nóng)村的沼氣發(fā)電系統(tǒng)一般采用小容量發(fā)電設(shè)備。風(fēng)力發(fā)電windpowergeneration利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能,提供生活和生產(chǎn)用電需要。生活用電一般使用獨(dú)立運(yùn)行的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配以蓄電池輸出直流電或經(jīng)逆變器輸出交流電。生產(chǎn)用電通常使用中、大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組直接和公用電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行,并網(wǎng)運(yùn)行或并聯(lián)運(yùn)行,輸出交流電。地?zé)岚l(fā)電geothermalpowergeneration1904年,意大利在拉德瑞羅地?zé)崽锝⒘耸澜缟系谝慌_(tái)地?zé)岚l(fā)電機(jī)組。到2002年底,世界上已有21個(gè)國(guó)家利用地?zé)岚l(fā)電,總裝機(jī)容量達(dá)8438MWe,生產(chǎn)電力約50000GWh,其中以美國(guó)、菲律賓、意大利、墨西哥、印度尼西亞、日本、新西蘭等國(guó)較多。估計(jì)全世界尚有地?zé)岚l(fā)電資源潛力97061MWe。中國(guó)于20世紀(jì)70年代后期建造的西藏羊八井地?zé)犭娬荆?000年底共有9臺(tái)機(jī)組,總裝機(jī)容量為25.18MWe。中國(guó)從70年代初開始研究地?zé)岚l(fā)電,相繼建成一批小地?zé)岚l(fā)電機(jī)組:廣東豐順鄧屋386kWe,江西宜春溫湯50kWe,河北懷來(lái)20kW,湖南灰湯300kWe,遼寧熊岳100kWe,西藏那曲1000kWe,西藏朗久2000kWe,臺(tái)灣清水3000kWe等。目前,溫湯、懷來(lái)、熊岳、地?zé)岚l(fā)電試驗(yàn)機(jī)組在結(jié)束試驗(yàn)運(yùn)行后均已拆除,其余一些機(jī)組有的尚在斷斷續(xù)續(xù)運(yùn)行,有的已長(zhǎng)期停運(yùn)(主要因地?zé)崴疁剡^(guò)低,不如直接利用)。從經(jīng)濟(jì)上考慮,地?zé)岚l(fā)電要150°C以上的高溫地?zé)豳Y源。用高溫地?zé)嵴羝l(fā)電,系統(tǒng)簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)性高,來(lái)自地?zé)峋恼羝灰?jīng)井口分離裝置分離掉蒸汽中所含的固體雜質(zhì)就可通入汽輪機(jī)作功發(fā)電,排汽經(jīng)冷凝后排放。地?zé)崴l(fā)電有兩種系統(tǒng):(1)閃蒸系統(tǒng)(又稱減壓擴(kuò)容法),它是根據(jù)熱水飽和溫度與壓力有關(guān)的原理設(shè)計(jì)的。當(dāng)熱水進(jìn)入擴(kuò)容器減壓后,其相應(yīng)的飽和溫度降至熱水溫度以下,使部分熱水汽化變?yōu)檎羝?,然后通入汽輪發(fā)電機(jī)組作功發(fā)電,排汽經(jīng)冷凝后排放。(2)雙循環(huán)系統(tǒng)(又稱中間介質(zhì)法)利用地下熱水間接加熱某些低沸點(diǎn)物質(zhì)(如氟里昂等),使之變成蒸氣,推動(dòng)汽輪機(jī)作功發(fā)電。地?zé)崴訜岬头悬c(diǎn)物質(zhì)在蒸發(fā)器中進(jìn)行,兩者只換熱不直接接觸。低沸點(diǎn)物質(zhì)被加熱后變成蒸氣通過(guò)低沸點(diǎn)物質(zhì)汽輪機(jī)作功,排汽在冷凝器中冷凝成液體,經(jīng)工質(zhì)泵再打回蒸發(fā)器加熱,重復(fù)使用。地?zé)崴艧岷髲恼舭l(fā)器排出加以綜合利用。閃蒸法系統(tǒng)簡(jiǎn)單,操作維修容易,但體積大,效率較低。雙循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備緊湊,效率高,但系統(tǒng)比較復(fù)雜,操作維修水平要求較高,工質(zhì)費(fèi)用也較昂貴。因此,地?zé)岚l(fā)電以高溫?zé)崴疄橐?。潮汐發(fā)電tidalpowergeneration建筑攔潮壩,利用潮水漲落的水能,推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電,其原理與水力發(fā)電相似。但潮汐發(fā)電有雙向式和單向式,有的漲落潮時(shí)都發(fā)電,有的僅在潮水蓄入水庫(kù)后,落潮放水時(shí)才發(fā)電。還有建設(shè)上下兩個(gè)水庫(kù),上水庫(kù)只進(jìn)潮,下水庫(kù)專在退潮時(shí)泄放水。水輪發(fā)電機(jī)組安裝在兩水庫(kù)之間,以保持連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。海洋溫差發(fā)電generationwiththehelpofdifferenceinsea-watertemperature利用海水表層及深層間的溫度差進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)。海洋溫差量大,且較穩(wěn)定,可提供基本負(fù)荷電力。根據(jù)構(gòu)成熱力循環(huán)系統(tǒng)所用工質(zhì)及流程不同可分為閉式、開式、和混合式循環(huán)。不論采用何種型式,實(shí)際熱效率或稱凈效率均較小,約為2.5%。此外,還有霧滴提升循環(huán)、全流循環(huán)和熱電效應(yīng)等轉(zhuǎn)換方式。高效的熱交換器和大直徑的深海冷水取水管是海洋熱能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。海洋熱能電站可分為陸基電站和漂浮電站,在離岸不遠(yuǎn)(5km以內(nèi))的1km水深處若可取得冷水與表層海水達(dá)18°C溫差的話,宜建立陸基電站。漂浮電站則可以向陸上送電或者就地生產(chǎn)能量密集型產(chǎn)品。抽吸上來(lái)的富于營(yíng)養(yǎng)的深海海水還可以用于促進(jìn)海生物的繁殖。熱電冷聯(lián)產(chǎn)cogenerationofheatpowerandcool(CCHP)同時(shí)發(fā)電、供熱和供冷的能量轉(zhuǎn)換生產(chǎn)過(guò)程。它是在熱電廠發(fā)電的同時(shí),用汽輪機(jī)抽汽供熱、制冷,滿足用戶對(duì)電、熱、冷負(fù)荷的需求。由手只有冬季才有供暖負(fù)荷,因此,熱電聯(lián)產(chǎn)的年運(yùn)行小時(shí)數(shù)受限,其節(jié)能潛力不能充分發(fā)揮。而供冷,卻是夏季對(duì)用戶進(jìn)行空調(diào),達(dá)到降溫除濕的目的。因此,實(shí)現(xiàn)熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供,可以明顯提高年運(yùn)行小時(shí)數(shù),進(jìn)一步挖掘節(jié)能潛力。熱電冷聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供,作為一種重要的節(jié)能技術(shù),最早由美國(guó)和日本采用,并且大量發(fā)展小型樓宇的熱電冷聯(lián)產(chǎn),已為世界各國(guó)普遍采用。用于熱電冷聯(lián)產(chǎn)的制冷方式多來(lái)用漠化鋰吸收式制冷。分布式發(fā)電distributedgeneration將發(fā)電系統(tǒng)以小規(guī)模(數(shù)千瓦至50MW的小型模塊式)、分散式的方式布置在用戶附近,可獨(dú)立地輸出電、熱或冷能的系統(tǒng)。這個(gè)概念是從1978年美國(guó)公共事業(yè)管理政策法公布后先在美國(guó)正式推廣,然后被其他工業(yè)國(guó)所接受。目前分散發(fā)電主要是指用液體或氣體燃料的內(nèi)燃機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)和各種工程用的燃料電池。因其具有良好的環(huán)保性能,分散發(fā)電與“小機(jī)組”已不是同一概念。與常規(guī)的集中供電電站相比,分散發(fā)電具有以下優(yōu)勢(shì):沒有或很少輸配電損耗;無(wú)需建設(shè)變電站和配電站,可避免或延緩增加輸配電成本;適合多種熱電比的變化,系統(tǒng)可根據(jù)熱或電的需求進(jìn)行調(diào)節(jié),從而增加年設(shè)備利用小時(shí);土建和安裝成本低;各電站相互獨(dú)立,用戶可自行控制,不會(huì)發(fā)生大規(guī)模供電事故,供電的可靠性高;可進(jìn)行遙控和監(jiān)測(cè)區(qū)域電力質(zhì)量和性能;非常適合對(duì)鄉(xiāng)村、牧區(qū)、山區(qū)、發(fā)展中區(qū)域及商業(yè)區(qū)和居民區(qū)提供電力;大量減少環(huán)保壓力??傊?,分散發(fā)電可滿足特殊場(chǎng)合的需求,為能源的綜合梯級(jí)利用提供了可能,為可再生能源的利用開辟了新的方向。并可為提高能源利用率、改善安全性與解決環(huán)境污染方面做出突出貢獻(xiàn)。分散發(fā)電多種多樣,根據(jù)燃料不同,可分為化石能源與可再生能源;根據(jù)用戶需求不同,有電力單供方式與熱電聯(lián)產(chǎn)方式(CHP)或冷熱電三聯(lián)產(chǎn)方式(CCHP)等;根據(jù)循環(huán)方式不同、可分為燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電方式、蒸汽輪機(jī)發(fā)電方式或柴油機(jī)發(fā)電方式等。聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠combinedcyclepowerplant將燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)聯(lián)合在一起的大型發(fā)電工廠。燃料(通常是燃料油)首先通過(guò)汽化后在燃?xì)廨啓C(jī)中燃燒作功,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。燃?xì)廨啓C(jī)的(約600°C)排氣用于提高乏氣鍋爐中蒸汽溫度,然后蒸汽再進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹作功,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的熱效率可達(dá)38%~44%。聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的特點(diǎn)是啟動(dòng)決、冷卻水量少、氧化氮污染低。燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠gasturbinepowerplant以高溫氣體為工質(zhì),按照等壓力加熱循環(huán)工作燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能和電能的工廠。燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠用液體和氣體燃料通過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。燃?xì)廨啓C(jī)的絕熱壓縮、等壓加熱、絕熱膨脹和等壓放熱等四個(gè)過(guò)程分別在壓氣室、燃燒室、燃?xì)馔钙胶突責(zé)崞骰虼髿庵型瓿?。大型燃?xì)廨啓C(jī)的壓氣機(jī)為多級(jí)軸流式,中小型的為離心式。燃?xì)馔钙揭话銥檩S流式,在小型機(jī)組中有用向心式的。燃?xì)馔钙綆?dòng)壓氣和發(fā)電機(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)組單機(jī)容量小的約為10~20kW,最大的已達(dá)140MW。熱效率30%~34%,最高達(dá)38%。燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)有重型和輕型兩種,后者主要由航空發(fā)動(dòng)機(jī)改裝。由于體積小、重量輕、啟動(dòng)快、安裝快,用水少或不用水,能使用多種液體和氣體燃料,在發(fā)電上多用于調(diào)峰。此外,燃?xì)廨啓C(jī)在油氣開采輸送、交通、冶金、化工、艦船等領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用。煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠integratedgasificationcombinedcycleplant(IGCC)用煤氣為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)聯(lián)合在一起的大型發(fā)電廠。用煤炭氣化后的燃?xì)獯媸突蛱烊粴庾鳛槁?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組的燃料,具有許多優(yōu)點(diǎn):(1)提高電站熱經(jīng)濟(jì)性,目前燃煤的試驗(yàn)機(jī)組的效率已達(dá)40%以上。(2)能解決燃煤發(fā)電的環(huán)保間題。燃煤聯(lián)合循環(huán)分為兩類:一是煤氣化聯(lián)合循環(huán),二是沸騰燃燒聯(lián)合循環(huán)。它們可將高硫、高灰分、低熱值的劣質(zhì)煤氣化(或沸騰爐燃燒),經(jīng)脫硫、除塵凈化成清潔燃料,供聯(lián)合循環(huán)發(fā)電用,是一種對(duì)環(huán)境污染極小的發(fā)電裝置。(3)可充分利用中國(guó)儲(chǔ)量豐富的煤炭資源。(4)適宜在少水或缺水的地區(qū)應(yīng)用。(5)除了發(fā)電外,亦可熱電聯(lián)供,甚至供給化工原料一一煤氣。目前,全球約有15座IGCC電廠在運(yùn)行。1998年開始商業(yè)運(yùn)行的西班牙普埃托利亞諾IGCC電廠,裝機(jī)容量335MW,效率43%。2000年投的美國(guó)佛羅里達(dá)電力公司馬丁工IGCC電廠,容量2X385MW。燃料電池fuelcell將燃料的化學(xué)能用化學(xué)方法直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。由于燃料電池不是熱機(jī),它不需承受熱機(jī)的熱力學(xué)損失項(xiàng)目,因此理論上它可在接近100%的熱效率下運(yùn)行,具有很高的經(jīng)濟(jì)性。目前實(shí)際運(yùn)行的各種燃料電池,由于種種技術(shù)因素的限制,再考慮整個(gè)裝置系統(tǒng)的耗能,總的轉(zhuǎn)換效率在45%?60%范圍內(nèi),如考慮排熱利用可達(dá)80%以上。此外,燃料電他裝置不含或含有很少的運(yùn)動(dòng)部件,工作可靠,較少需要維修,且比傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組安靜。另外電化學(xué)反應(yīng)清潔、完全,很少產(chǎn)生有害物質(zhì)。所有這一切都使得燃料電池被視作是一種很有發(fā)展前途的能源動(dòng)力裝置。燃料電池已于20世紀(jì)60年代在美國(guó)阿波羅載入宇宙飛船上作為主電源使用。迄今已有多種燃料電池的開發(fā)獲得成功,但規(guī)模都很小。已有50、100、200kW從產(chǎn)品。到2003年,日本已累計(jì)安裝磷酸

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