智能電網(wǎng)技術(shù)“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第四章智能電網(wǎng)與清潔能源發(fā)電風(fēng)力發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)太陽能發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)其他清潔能源發(fā)電分布式發(fā)電技術(shù)第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)一、現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電設(shè)備風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)能來發(fā)電，而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備。風(fēng)力發(fā)電的原理是利用風(fēng)能帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再通過變速齒輪箱增速驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要包含兩大部分：一部分是風(fēng)力機(jī)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；另一部分是發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。

“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主要結(jié)構(gòu)一、現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電設(shè)備

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組分類

1.根據(jù)風(fēng)力機(jī)類型不同

按風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)主軸的方向：水平軸式風(fēng)機(jī)和垂直軸式風(fēng)機(jī)

按槳葉接受風(fēng)能功率調(diào)節(jié)方式：定槳距機(jī)組和變槳距機(jī)組

按葉輪轉(zhuǎn)速是否恒定:恒速型機(jī)組和變速型機(jī)組

按功率傳遞的機(jī)械連接方式:有齒輪箱風(fēng)力機(jī)和無齒輪箱風(fēng)力機(jī)

2.根據(jù)發(fā)電機(jī)類型不同

異步發(fā)電機(jī)型：鼠籠型異步發(fā)電機(jī)和雙饋異步發(fā)電機(jī)

同步發(fā)電機(jī)型：電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)和永磁同步發(fā)電機(jī)“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)二、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)1.定槳距失速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)特點(diǎn):槳距角在安裝時(shí)已經(jīng)固定，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速由電網(wǎng)頻率限制，輸出功率由槳葉本身性能限制。當(dāng)風(fēng)速高于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，槳葉能夠通過失速調(diào)節(jié)方式自動(dòng)地將功率限制在額定值附近，其主要依賴于葉片獨(dú)特的翼型結(jié)構(gòu)。2.變槳距風(fēng)力發(fā)電技術(shù)特點(diǎn)：當(dāng)風(fēng)速過高時(shí)，可以通過調(diào)整槳葉節(jié)距、改變氣流對(duì)葉片攻角，從而改變風(fēng)力發(fā)電機(jī)組獲得的空氣動(dòng)力轉(zhuǎn)矩，使輸出功率保持穩(wěn)定，采用變槳距調(diào)節(jié)方式，風(fēng)機(jī)輸出功率曲線平滑。“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)

二、風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù) 3.主動(dòng)失速/混合失速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

特點(diǎn)：低風(fēng)速時(shí)采用變槳距調(diào)節(jié)可達(dá)到最高的氣動(dòng)效率，當(dāng)達(dá)到額定功率后，風(fēng)機(jī)安裝變槳距調(diào)節(jié)時(shí)調(diào)節(jié)槳距的相反方向改變槳距。

4.變速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

特點(diǎn)：變速運(yùn)行時(shí)風(fēng)機(jī)葉輪跟隨風(fēng)速變化改變其選擇速度，保持基本恒定的最佳葉尖速比、風(fēng)能利用系數(shù)最大的運(yùn)行方式。變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)具有低風(fēng)速時(shí)能夠根據(jù)風(fēng)速變化在運(yùn)行中保持最佳葉尖速比獲得最大風(fēng)能，高風(fēng)速時(shí)利用風(fēng)輪轉(zhuǎn)速變化儲(chǔ)存的部分能量以提高傳動(dòng)系統(tǒng)的柔性和使輸出功率更加平穩(wěn)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)功率和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)補(bǔ)償?shù)葍?yōu)越性。“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)三、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)技術(shù)（一）基于普通異步發(fā)電機(jī)的恒速風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)控制

異步發(fā)電機(jī)投入運(yùn)行時(shí)，由于靠轉(zhuǎn)差率來調(diào)整負(fù)荷，因此對(duì)機(jī)組的調(diào)節(jié)精確度要求不高，但也存在一些問題。如直接并網(wǎng)時(shí)產(chǎn)生的過大沖擊電流造成電壓大幅度下降；本身不發(fā)無功功率，需要無功補(bǔ)償?shù)取?/p>

“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)基于普通異步發(fā)電機(jī)的恒速風(fēng)電機(jī)組三、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)技術(shù)

1.直接并網(wǎng)方式

這種并網(wǎng)方式要求并網(wǎng)時(shí)發(fā)電機(jī)的相序與電網(wǎng)的相序相同，當(dāng)風(fēng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)的異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速的90%~100%時(shí)，即可完成自動(dòng)并網(wǎng)。只適用于異步發(fā)電機(jī)容量在百千瓦級(jí)以下。

2.準(zhǔn)同期并網(wǎng)方式

在轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，先用電容勵(lì)磁建立額定電壓，然后對(duì)勵(lì)磁建立的發(fā)電機(jī)電壓和頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)和校正，使其與系統(tǒng)同步。

該并網(wǎng)方式合閘瞬間盡管沖擊電流小，但必須控制在最大允許的轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)運(yùn)行，以免造成飛車?！笆濉甭殬I(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)三、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)技術(shù)

3.降壓并網(wǎng)方式

降壓并網(wǎng)是在異步發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)之間串接電阻或電抗器，或者接入自耦變壓器，以便降低并網(wǎng)合閘瞬間沖擊電流幅值及電網(wǎng)電壓下降的幅度。

這種并網(wǎng)方式要增加大功率的電阻或電抗器組件，其投資隨著機(jī)組容量的增大而增大，經(jīng)濟(jì)性較差。

4.晶閘管軟并網(wǎng)方式

這種并網(wǎng)方式是在異步發(fā)電機(jī)的定子與電網(wǎng)之間每箱串入一只雙向晶閘管連接起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)輸入電壓的調(diào)節(jié)。

特點(diǎn)是通過控制晶閘管的導(dǎo)通角來連續(xù)調(diào)節(jié)加在負(fù)荷上的電壓波形，進(jìn)而改變負(fù)荷電壓的有效值。三、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)技術(shù)

（二）基于雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的變速風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)控制

整個(gè)并網(wǎng)過程由雙饋異步電機(jī)和變頻器組成的系統(tǒng)采用脈寬調(diào)制技術(shù)控制。風(fēng)機(jī)啟動(dòng)以后，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子回路中的變流器通過轉(zhuǎn)子電流的控制，實(shí)現(xiàn)電壓匹配、同步和相位的控制，以便迅速地并入電網(wǎng)，并網(wǎng)時(shí)基本無電流沖擊。“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)雙饋異步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)三、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)技術(shù)

現(xiàn)有的雙饋式異步發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能經(jīng)變壓器升壓后直接與電網(wǎng)并聯(lián)，在轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)中采用了電力電子裝置，會(huì)產(chǎn)生電力諧波。同時(shí)發(fā)電機(jī)在向電網(wǎng)輸出有功功率的同時(shí)，還必須從電網(wǎng)吸收滯后的無功功率。因此必須進(jìn)行無功補(bǔ)償，提高功率因數(shù)，通常都是在風(fēng)電場母線集中處安裝電容器組。但這種補(bǔ)償方式受電容器的級(jí)數(shù)和容量等的制約，無法實(shí)現(xiàn)最佳補(bǔ)償狀態(tài)。目前，一種基于電力電子逆變技術(shù)的無功補(bǔ)償裝置——靜止同步補(bǔ)償器——很有可能將取代傳統(tǒng)的電容器補(bǔ)償方式。

三、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)技術(shù)（三）基于直驅(qū)型永磁同步發(fā)電機(jī)的變速風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)控制

在傳統(tǒng)的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電體系中，機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通常包含三個(gè)主要部分：即風(fēng)力機(jī)、增速箱和發(fā)電機(jī)。在新型的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電體系中，采用永磁同步發(fā)電機(jī)直接連接風(fēng)力機(jī)，取消之間的增速箱，成為無增速箱的直接驅(qū)動(dòng)型。即運(yùn)行時(shí)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速?！笆濉甭殬I(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)基于同步發(fā)電機(jī)的變速風(fēng)電機(jī)組三、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)技術(shù)

永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)中，在低于額定風(fēng)速時(shí)，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速根據(jù)最大風(fēng)能獲取曲線隨風(fēng)速變化而變化，最大限度的捕獲風(fēng)能，提高發(fā)電效率；在等于或高于額定風(fēng)速時(shí)，由于發(fā)電機(jī)和變頻器容量的限制，必須要控制槳距角以限制捕獲的風(fēng)能，使機(jī)組的輸出功率在額定值附近運(yùn)行。由于變頻器的解耦控制，使得此種風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)完全解耦，在定子側(cè)的變頻器需要變換發(fā)電機(jī)所發(fā)出的全部功率，對(duì)于大容量的風(fēng)電機(jī)組，其變頻器的容量顯著增加，與其所連接的發(fā)電機(jī)的容量相同?！笆濉甭殬I(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)四、大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)面臨的主要問題

（一）穩(wěn)定性問題：由于受到風(fēng)資源隨機(jī)波動(dòng)性和間歇性的影響，風(fēng)電場輸出功率會(huì)隨機(jī)變化。（二）電壓穩(wěn)定性問題：主要分靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種電壓穩(wěn)定性問題。（三）頻率穩(wěn)定性問題：受風(fēng)速波動(dòng)影響，風(fēng)電機(jī)組有功輸出也是可發(fā)生變化，在備用容量不足的孤立電網(wǎng)中，問題月明顯。（四）低電壓穿越問題：指風(fēng)電機(jī)組在PCC電壓跌落時(shí)保持并網(wǎng)狀態(tài)，并向電網(wǎng)提供一定的無功功率以支撐電網(wǎng)電壓，從而穿越低電壓區(qū)域的能力。PCC的電壓跌落會(huì)使風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生一些列過電壓、過電流問題，危及風(fēng)電機(jī)組安全。（五）電能質(zhì)量問題：風(fēng)速的隨機(jī)變化以及風(fēng)電機(jī)組本身固有的塔影效應(yīng)、風(fēng)剪切、偏航誤差等均會(huì)導(dǎo)致PCC的電壓波動(dòng)，進(jìn)而引起閃變等電能質(zhì)量問題?！笆濉甭殬I(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)第二節(jié)太陽能發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)一、太陽能電池的原理與分類（一）原理：太陽輻射的光子帶有能量，當(dāng)光子照射半導(dǎo)體材料時(shí)光能轉(zhuǎn)換為電能---“光伏效應(yīng)”。光伏發(fā)電系統(tǒng)一般由太陽能電池板、太陽能控制器、蓄電池、逆變器等組成；

發(fā)電時(shí)，太陽能利用光伏效應(yīng)將太陽能電池板上的光子轉(zhuǎn)換為直流電，供直流負(fù)荷使用或蓄電池組進(jìn)行儲(chǔ)存。

當(dāng)負(fù)荷為直流負(fù)荷----直接供負(fù)荷使用；

當(dāng)負(fù)荷為交流負(fù)荷----利用逆變器轉(zhuǎn)化為交流電送用戶或電網(wǎng)?！笆濉甭殬I(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第二節(jié)太陽能發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)（二）分類（1）硅太陽能電池硅太陽能電池分為單晶硅，多晶硅薄膜和非晶硅薄膜太陽能電池三種。

“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.(a)單晶硅太陽能電池(b)多晶硅薄膜太陽能電池(c)非晶硅薄膜太陽能電池第二節(jié)太陽能發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)（二）分類（2）多元化合物薄膜太陽能電池多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機(jī)鹽，其主要包括砷化鎵III-V族化合物、硫化鎘、硫化鎘及銅錮硒薄膜電池等。由于元素毒性及材料的來源稀有等問題，這類電池的發(fā)展又必然受到限制。（3）聚合物多層修飾電極型太陽能電池由于有機(jī)材料柔性好，制作容易，材料來源廣泛，成本低等優(yōu)勢(shì)，從而對(duì)大規(guī)模利用太陽能，提供廉價(jià)電能具有重要意義。但以有機(jī)材料制備太陽能電池的研究僅僅開始，還有待于進(jìn)一步研究探索。

“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第二節(jié)太陽能發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)（二）分類（4）納米晶太陽能電池納米TiO2晶體化學(xué)能太陽能電池是新近發(fā)展的，優(yōu)點(diǎn)在于它廉價(jià)的成本和簡單的工藝及穩(wěn)定的性能。此類電池的研究和開發(fā)剛剛起步，不久的將來會(huì)逐步走上市場。（5）染料敏化電池染料敏化太陽能電池，是將一種色素附著在TiO2粒子上，然后浸泡在一種電解液中。色素受到光的照射，生成自由電子和空穴，自由電子被TiO2吸收，從電極流出進(jìn)入外電路，最后回到色素。此類電池的制造成本很低，這使它具有很強(qiáng)的競爭力。

“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第二節(jié)太陽能發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)（二）分類（6）塑料電池塑料太陽能電池以可循環(huán)使用的塑料薄膜為原料，通過“卷對(duì)卷印刷”技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)，其成本低廉、環(huán)保。但目前塑料太陽能電池尚不成熟，預(yù)計(jì)在未來5年到10年，此技術(shù)將走向成熟并大規(guī)模投入使用。

“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第二節(jié)太陽能發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)二、并網(wǎng)發(fā)電和離網(wǎng)發(fā)電（一）離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)

離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)是指不與電力系統(tǒng)相連接，主要依靠太陽能電池供電的光伏發(fā)電系統(tǒng)，又稱獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)?！笆濉甭殬I(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.

離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)太陽能發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)二、并網(wǎng)發(fā)電和離網(wǎng)發(fā)電（二）并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)

并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)是指與電力系統(tǒng)相連接的光伏發(fā)電系統(tǒng)，逐漸成為光伏發(fā)電系統(tǒng)的主流發(fā)展趨勢(shì)。在并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)中，太陽能電池所發(fā)出的直流電通過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，并與電網(wǎng)并聯(lián)向負(fù)載供電。

并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)可分為集中式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)和住宅用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)太陽能發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)二、并網(wǎng)發(fā)電和離網(wǎng)發(fā)電（二）并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)

并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)可分為集中式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)和住宅用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。

集中式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)是光伏發(fā)電系統(tǒng)所產(chǎn)生的電能被直接輸送到電網(wǎng)上，由電網(wǎng)統(tǒng)一把電能分配到各個(gè)用電負(fù)荷。

住宅用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是所發(fā)出的電能直接用來供給住宅（用戶）的負(fù)載，多余或不足的電能通過電網(wǎng)來調(diào)節(jié)。“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第二節(jié)太陽能發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)三、光伏發(fā)電并網(wǎng)控制技術(shù)“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.兩級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)太陽能發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)三、光伏發(fā)電并網(wǎng)控制技術(shù)“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.三種類型的光伏逆變系統(tǒng)第二節(jié)太陽能發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)四、最大功率點(diǎn)跟蹤控制的方案目地：為了讓太陽能電池在任何溫度和太陽光輻照強(qiáng)度下始終工作在最大功率點(diǎn)，能夠輸出盡可能多的電能，而對(duì)其進(jìn)行“最大功率點(diǎn)跟蹤”，即MPPT。

方式：在太陽能電池方陣和負(fù)載之間增加一個(gè)DC/DC變換器，通過改變其中功率開關(guān)的導(dǎo)通率，來調(diào)整、控制太陽能電池方陣的最大功率點(diǎn)，從而獲得最大輸出功率?！笆濉甭殬I(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.光伏發(fā)電系統(tǒng)最大跟蹤方式示意圖第二節(jié)太陽能發(fā)電及入網(wǎng)控制技術(shù)四、最大功率點(diǎn)跟蹤控制的方案商用光伏逆變器普遍使用的MPPT算法是擾動(dòng)觀察法；

優(yōu)點(diǎn)---簡單容易實(shí)現(xiàn)

缺點(diǎn)---不斷擾動(dòng)導(dǎo)致運(yùn)行點(diǎn)在MPP附近震蕩，降低了MPPT的效率其他常見的MPPT算法還有恒定電壓發(fā)、參考電池法、電導(dǎo)增量法、最優(yōu)梯度法。

“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第三節(jié)其他清潔能源發(fā)電一、潮汐發(fā)電（一）原理：潮汐發(fā)電與普通水利發(fā)電原理類似，通過出水庫，在漲潮時(shí)將海水儲(chǔ)存在水庫內(nèi)，以勢(shì)能的形式保存，然后，在落潮時(shí)放出海水，利用高、低潮位之間的落差，推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電?！笆濉甭殬I(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.潮汐發(fā)電的原理圖

第三節(jié)其他清潔能源發(fā)電一、潮汐發(fā)電（二）類型

1.單庫單向潮汐電站

在海灣出口或河口處，建造堤壩、發(fā)電廠房和水閘，將海灣與外海分隔，形成水庫。在漲潮時(shí)開啟閘門將潮水充滿水庫，當(dāng)落潮外海潮位下降時(shí)，產(chǎn)生一定落差，利用該落差推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電?！笆濉甭殬I(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.單庫單向潮汐電站的布置這種電站只建造一個(gè)水庫，而且只在落潮時(shí)發(fā)電.第三節(jié)其他清潔能源發(fā)電一、潮汐發(fā)電

2.單庫雙向潮汐電站

在海灣出口或河口處，建造堤壩、發(fā)電廠房和水閘，采用雙向發(fā)電的水輪發(fā)電機(jī)組使?jié)q落潮兩向均能發(fā)電。宜在大中型電站中采用。“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.單庫雙向潮汐電站的布置第三節(jié)其他清潔能源發(fā)電一、潮汐發(fā)電

3.雙庫連續(xù)發(fā)電潮汐電站

在海灣或河口處建造相鄰的兩個(gè)水庫，各與外海用一個(gè)水閘相通，一個(gè)水庫（上水庫）在漲潮時(shí)進(jìn)水；一個(gè)水庫（下水庫）在退潮時(shí)泄水，在兩個(gè)水庫之間有中間堤壩并設(shè)置發(fā)電廠房相連通，在潮汐漲落中，控制進(jìn)水閘和出水閘，是上水庫與下水庫間始終保持一定落差，從而連續(xù)不斷發(fā)電。“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.雙庫連續(xù)發(fā)電潮汐電站的布置第三節(jié)其他清潔能源發(fā)電二、地?zé)岚l(fā)電（一）原理：熱能機(jī)械能電能要利用地下熱能，首先需要有“載熱體”把地下的熱能帶到地面上來。目前能夠被地?zé)犭娬纠玫妮d熱體，主要是地下的天然蒸汽和熱水?！笆濉甭殬I(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.（二）分類

按照載熱體類型、溫度、壓力和其它特性的不同，可把地?zé)岚l(fā)電的方式劃分為蒸汽型地?zé)岚l(fā)電和熱水型地?zé)岚l(fā)電兩大類。第三節(jié)其他清潔能源發(fā)電二、地?zé)岚l(fā)電蒸汽型地?zé)岚l(fā)電

1.背壓式汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)----主要由凈化分離器和汽輪機(jī)組成，其工作原理為：把干蒸汽從蒸汽井中引出，先加以凈化，經(jīng)過分離器分離出所含的固體雜質(zhì)，然后使蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，排汽放空（或送熱用戶）?！笆濉甭殬I(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.背壓式汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)示意圖第三節(jié)其他清潔能源發(fā)電二、地?zé)岚l(fā)電蒸汽型地?zé)岚l(fā)電

2.凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)----提高了地?zé)犭娬镜臋C(jī)組輸出功率和發(fā)電效率。在該系統(tǒng)中，做功后的蒸汽通常排入混合式凝汽器，被循環(huán)水泵打入的冷卻水冷卻后凝結(jié)成水，然后排出。“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.凝氣式汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)示意圖第三節(jié)其他清潔能源發(fā)電二、地?zé)岚l(fā)電熱水型地?zé)岚l(fā)電

1.閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)----也稱為“減壓擴(kuò)容法”，就是把低溫地?zé)崴朊芊馊萜髦?，通過抽氣降低容器內(nèi)的氣壓（減壓），使地?zé)崴谳^低的溫度下沸騰生產(chǎn)蒸汽，體積膨脹的蒸汽做功（擴(kuò)容），推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。

優(yōu)點(diǎn)---設(shè)備簡單，易于制造，可采用混合式熱交換器

缺點(diǎn)---設(shè)備尺寸大，容易腐蝕結(jié)垢，熱效率較低“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第三節(jié)其他清潔能源發(fā)電二、地?zé)岚l(fā)電熱水型地?zé)岚l(fā)電

2.雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)----通過熱交換器利用地下熱水來加熱某種低沸點(diǎn)的工質(zhì)，使之變?yōu)檎羝?，然后以此蒸汽去推?dòng)汽輪機(jī)，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電?！笆濉甭殬I(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)示意圖優(yōu)點(diǎn)---利用低溫位熱能的熱效率較高，設(shè)備緊湊，汽輪機(jī)的尺寸小，易于適應(yīng)化學(xué)成分比較復(fù)雜的地下熱水。缺點(diǎn)---不便使用混合式蒸發(fā)器和冷凝器；需有相當(dāng)大的金屬換熱面積；低沸點(diǎn)工質(zhì)價(jià)格較高，來源有限，有些低沸點(diǎn)工質(zhì)還有易燃、易爆、有毒、不穩(wěn)定、對(duì)金屬有腐蝕等特性。第三節(jié)其他清潔能源發(fā)電二、地?zé)岚l(fā)電（二）地?zé)岚l(fā)電的技術(shù)難題回灌技術(shù)---要求復(fù)雜，且成本高，至今未能大范圍推廣使用防止腐蝕---地?zé)崃黧w中含有許多化學(xué)物質(zhì)，對(duì)各金屬表面都會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響，直接影響設(shè)備的使用壽命防止管道結(jié)垢---由于地?zé)崴Y源中礦物質(zhì)含量比較高，導(dǎo)致礦物質(zhì)從水中析出產(chǎn)生沉淀結(jié)垢“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第三節(jié)其他清潔能源發(fā)電三、生物質(zhì)能發(fā)電（一）直接燃燒發(fā)電生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電，就是直接將經(jīng)過處理的生物質(zhì)為燃料，用生物質(zhì)燃燒所釋放的熱能產(chǎn)生蒸汽，再利用蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電是一種最簡單也是最直接的方法“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.第三節(jié)其他清潔能源發(fā)電三、生物質(zhì)能發(fā)電（二）沼氣發(fā)電沼氣發(fā)電是以沼氣作為往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)和汽輪機(jī)的主要燃料來源，以發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的過程，是沼氣能量利用的一種有效方式?！笆濉甭殬I(yè)教育國家規(guī)劃教材《智能電網(wǎng)基本知識(shí)》中國電力出版社.蒙牛生物質(zhì)能沼氣發(fā)電廠第三節(jié)其他清潔能源發(fā)電三、生物質(zhì)能發(fā)電（三）垃圾發(fā)電對(duì)燃燒值較高的進(jìn)行高溫焚燒，將產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為高溫蒸汽，推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能對(duì)不能燃燒的有機(jī)物進(jìn)行發(fā)酵、厭氧處理，最后干燥脫硫，產(chǎn)生沼氣，再將沼氣燃燒，產(chǎn)生熱量用于發(fā)電（四）生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)電---將生物質(zhì)先轉(zhuǎn)換為可燃?xì)怏w，在利用