新能源發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)介PPT課件

1、2021-11-21第1頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-22主要內(nèi)容主要內(nèi)容氫能及氫燃料電池發(fā)電與應(yīng)用技術(shù) 1空氣能發(fā)電與應(yīng)用技術(shù) 2地?zé)崮馨l(fā)電與應(yīng)用技術(shù) 34海洋能發(fā)電與應(yīng)用技術(shù) 第2頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-239.1氫能及氫燃料電池發(fā)電與應(yīng)用技術(shù)氫能及氫燃料電池發(fā)電與應(yīng)用技術(shù) 1.1 氫能簡(jiǎn)介氫能簡(jiǎn)介作為二次能源的電能，可從各種一次能源中生產(chǎn)出來(lái)，例如煤炭、石油、天然氣、太陽(yáng)能、風(fēng)能、水力、潮汐能、地?zé)崮堋⒑巳剂系染芍苯由a(chǎn)電能。而作為二次能源的汽油和柴油等則不然，生產(chǎn)它們幾乎完全依靠化石燃料。隨著化石燃料耗量的日益增加，其儲(chǔ)量日益減少，終有一天這些資源將要枯竭，這就迫切需要尋找一種不依

2、賴化石燃料的、儲(chǔ)量豐富的新的含能體能源。氫能正是一種在常規(guī)能源危機(jī)的出現(xiàn)、在開發(fā)新的二次能源的同時(shí)人們期待的新的二次能源。 第3頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-24氫燃料電池發(fā)電與應(yīng)用技術(shù)氫燃料電池發(fā)電與應(yīng)用技術(shù) 1、燃料電池的基本工作原理、燃料電池的基本工作原理第4頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-252、燃料電池的分類、燃料電池的分類按按電電解解質(zhì)質(zhì)性性質(zhì)質(zhì)不不同同來(lái)來(lái)區(qū)區(qū)分分 按按工工作作溫溫度度范范圍圍不不同同 . 堿性燃料電池（堿性燃料電池（Alkaline Fuel Cell，AFC） 質(zhì)子交換膜燃料電池質(zhì)子交換膜燃料電池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell

3、，PEMFC） 磷酸燃料電池磷酸燃料電池（Phosphoric Acid Fuel Cell，PAFC） 熔融碳酸鹽燃料電池熔融碳酸鹽燃料電池（Molten Carbonate Fuel Cell，MCFC） 固態(tài)氧化物燃料電池固態(tài)氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC） 低溫型燃低溫型燃料電池料電池 中溫型燃中溫型燃料電池料電池 高溫型燃高溫型燃料電池料電池 1. 堿性燃料電池堿性燃料電池 2. 質(zhì)子交換膜燃質(zhì)子交換膜燃料電池料電池 1. 磷酸燃料電池磷酸燃料電池 1. 熔融碳酸鹽熔融碳酸鹽燃料電池燃料電池 2. 固態(tài)氧化物固態(tài)氧化物燃料電池燃料電池 氫燃料電池

4、發(fā)電與應(yīng)用技術(shù)氫燃料電池發(fā)電與應(yīng)用技術(shù) 第5頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-26各種氫能燃料電池展示各種氫能燃料電池展示第6頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-273、燃料電池發(fā)電與控制技術(shù)、燃料電池發(fā)電與控制技術(shù) 燃 料重整系統(tǒng)空氣供應(yīng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)DC/AC變換系統(tǒng)剩氣循環(huán)系統(tǒng)排熱回收系統(tǒng)燃料燃料空氣電力熱輸出（高溫燃料電池）燃料電池發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成框圖燃料電池發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成框圖 第7頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-28氫燃料電池發(fā)電與應(yīng)用技術(shù)氫燃料電池發(fā)電與應(yīng)用技術(shù) 4、燃料電池的發(fā)展與應(yīng)用燃料電池的發(fā)展與應(yīng)用 近年來(lái)，許多國(guó)家和地區(qū)都將燃料電池技術(shù)與相關(guān)設(shè)施產(chǎn)業(yè)的開發(fā)緊緊聯(lián)系近年來(lái)，許多國(guó)家和地區(qū)都將燃料電池

5、技術(shù)與相關(guān)設(shè)施產(chǎn)業(yè)的開發(fā)緊緊聯(lián)系起來(lái)作為國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目，例如美國(guó)的起來(lái)作為國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目，例如美國(guó)的“展望展望21世紀(jì)（世紀(jì)（Vision 21）”、“自由自由車（車（Freedom CAR）”、“自由燃料（自由燃料（Freedom Fuel）”，日本的，日本的“新日光計(jì)新日光計(jì)劃（劃（New Sunshine Programe）”，以及歐洲的，以及歐洲的“焦耳計(jì)劃（焦耳計(jì)劃（JOULE）”等。等。燃料電池在電動(dòng)汽車上也得到了很大的發(fā)展。燃料電池在電動(dòng)汽車上也得到了很大的發(fā)展。 u PAFC利用余熱提供暖氣和熱水，可大幅增加能源綜合利用效率。 u PEMFC 的發(fā)電效率在輸出端只有35%-

6、45%，但同時(shí)能獲得熱水。綜合效率能達(dá)到60%-70%，可以在低溫下工作，功率輸出密度高，可以小型化，操作容易。 u MCFC 工作溫度高，余熱溫度也變得非常高，可以和燃?xì)鈾C(jī)、蒸汽機(jī)、等組合構(gòu)成聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)。 u SOFC 是工作溫度最高的燃料電池，可以在沒(méi)有催化劑的條件下，在電池內(nèi)部進(jìn)行天然氣的改質(zhì)反應(yīng)，可望用于不需要改質(zhì)器的電源。 第8頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-292 空氣能發(fā)電與應(yīng)用技術(shù)空氣能發(fā)電與應(yīng)用技術(shù)空氣能發(fā)電是一種利用太陽(yáng)能產(chǎn)生動(dòng)力的發(fā)電方法空氣能發(fā)電是一種利用太陽(yáng)能產(chǎn)生動(dòng)力的發(fā)電方法。它是在大地表面豎設(shè)一座由地面至高空的管道系統(tǒng)，。它是在大地表面豎設(shè)一座由地面至高空的管道系統(tǒng)

7、，以大地表面空氣為工作介質(zhì)，利用地球引力將空氣壓縮以大地表面空氣為工作介質(zhì)，利用地球引力將空氣壓縮，利用太陽(yáng)的光和熱加熱空氣，使管內(nèi)空氣獲得能量，利用太陽(yáng)的光和熱加熱空氣，使管內(nèi)空氣獲得能量，產(chǎn)生熱壓膨脹力，與管外空氣柱壓力產(chǎn)生的浮舉力共同產(chǎn)生熱壓膨脹力，與管外空氣柱壓力產(chǎn)生的浮舉力共同作用到管道系統(tǒng)內(nèi)部，克服管內(nèi)空氣重力和驅(qū)動(dòng)管內(nèi)空作用到管道系統(tǒng)內(nèi)部，克服管內(nèi)空氣重力和驅(qū)動(dòng)管內(nèi)空氣輪發(fā)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)發(fā)電。氣輪發(fā)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)發(fā)電。第9頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-2102 空氣能發(fā)電與應(yīng)用技術(shù)空氣能發(fā)電與應(yīng)用技術(shù)空空氣氣能能發(fā)發(fā)電電方方式式 空氣能發(fā)電與水力發(fā)電方法類似，它們都是利用中間媒體克服工作介

8、質(zhì)重力而升至高空，利用工作介質(zhì)自重壓力產(chǎn)生的勢(shì)能推動(dòng)工作輪機(jī)發(fā)電。不同之處是工作介質(zhì)不同：一個(gè)是液態(tài)、一個(gè)是氣態(tài)。 另一種空氣能利用的方法就是空氣源熱泵技術(shù)?？諝庠礋岜眉夹g(shù)是基于逆卡諾循環(huán)原理建立起來(lái)的一種節(jié)能、環(huán)保制熱技術(shù)?？諝庠礋岜孟到y(tǒng)通過(guò)自然能(空氣蓄熱)獲取低溫?zé)嵩?，?jīng)系統(tǒng)高效集熱整合后成為高溫?zé)嵩矗脕?lái)取(供)暖或供應(yīng)熱水，整個(gè)系統(tǒng)集熱效率甚高。第10頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-2114、空氣能發(fā)電技術(shù)原理圖、空氣能發(fā)電技術(shù)原理圖第11頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-212空氣能發(fā)電機(jī)展示空氣能發(fā)電機(jī)展示第12頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-2139.3 地?zé)崮馨l(fā)電與應(yīng)用技術(shù)地?zé)崮馨l(fā)電與應(yīng)用

9、技術(shù)地?zé)崮芨攀龅責(zé)崮芨攀?所謂地?zé)崮?geothermal energy)，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是來(lái)自地下的熱能，即地球內(nèi)部的熱能。它有兩種不同的來(lái)源，一種來(lái)自地球外部，一種來(lái)自地球內(nèi)部。 地?zé)崮苁莵?lái)自地球深處的可再生熱能。其儲(chǔ)量比目前人們所利用的總量多很多倍，而且集中分布在構(gòu)造板塊邊緣一帶，該區(qū)域也是火山和地震多發(fā)區(qū)。 在地球內(nèi)部，這些粒子和射線的動(dòng)能和輻射能，在同地球物質(zhì)的碰撞過(guò)程中便轉(zhuǎn)變成了熱能。 第13頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-214地?zé)崮馨l(fā)電地?zé)崮馨l(fā)電 地?zé)岚l(fā)電：地?zé)岚l(fā)電：是利用地下熱水和蒸汽為動(dòng)力源的一種新型發(fā)電技術(shù)。地?zé)岚l(fā)電和火力發(fā)電的基本原理是一樣的，都是將蒸汽的熱能經(jīng)過(guò)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)

10、械能，然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。地?zé)岚l(fā)電的過(guò)程，就是把地下熱能首先轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后再把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程。地?zé)崮馨l(fā)電是利用高溫地?zé)豳Y源進(jìn)行發(fā)電的方式。 所不同的是，地?zé)岚l(fā)電不像火力發(fā)電那樣要備有龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料。第14頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-215地?zé)崮馨l(fā)電地?zé)崮馨l(fā)電 地地?zé)釤犭婋娬菊绢愵愋托?利用地?zé)嵴羝l(fā)電：利用地?zé)嵴羝l(fā)電：系統(tǒng)最簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性也高，主要分布在幾個(gè)地?zé)釒?，如美?guó)的蓋塞爾斯、意大利的拉德瑞羅、日本的松川、墨西哥的塞羅普利托等。 利用地下熱水發(fā)電利用地下熱水發(fā)電 其余地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)其余地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng) ：正在研究的全流系統(tǒng)和干熱巖發(fā)電系統(tǒng) 閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)(又稱減壓

11、擴(kuò)容法) 雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)(又稱中間介質(zhì)法) 第15頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-216地?zé)崮馨l(fā)電地?zé)崮馨l(fā)電 地?zé)崮馨l(fā)電方式：地?zé)崮馨l(fā)電方式：蒸汽型地?zé)岚l(fā)電蒸汽型地?zé)岚l(fā)電G123456789圖9-7 蒸汽型地?zé)岚l(fā)電 1-地?zé)峋責(zé)峋?2-濕蒸汽濕蒸汽 3-熱水熱水 4-蒸汽蒸汽 5-汽水分離器汽水分離器6-抽氣抽氣 7-汽輪發(fā)電機(jī)組汽輪發(fā)電機(jī)組 8-凝汽器凝汽器 9-循環(huán)水泵循環(huán)水泵 第16頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-217地?zé)崮馨l(fā)電地?zé)崮馨l(fā)電 地?zé)崮馨l(fā)電方式：地?zé)崮馨l(fā)電方式：熱水型地?zé)岚l(fā)電熱水型地?zé)岚l(fā)電 G21345678910111213 圖圖9-8 熱水型閃蒸地?zé)岚l(fā)電熱水型閃蒸地?zé)岚l(fā)電

12、1-熱水井 2-地下熱水 3-除氣器 4-閃蒸器 5-排水泵 6-旁通閥 7-汽輪發(fā)電機(jī)組 8-凝汽器 9-凝結(jié)泵 10-循環(huán)水泵 11-抽氣器 12-射水泵 13-冷卻水源第17頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-218海洋能概述海洋能概述 海洋能的特點(diǎn)海洋能的特點(diǎn) 1可再生性：由于海水潮汐、海流和波浪等運(yùn)動(dòng)周而復(fù)始，永不休止，所以海洋能是可再生能源； 2屬于一種潔凈能源，無(wú)污染； 3能量多變，具有不穩(wěn)定性，運(yùn)用起來(lái)比較困難； 4總量巨大，但分布不均、分散，能流密度低，利用效率不高，經(jīng)濟(jì)性差。 第18頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-219海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 潮汐能發(fā)電潮汐能發(fā)電 潮

13、汐是海水受太陽(yáng)、月球和地球引力的相互作用后，所發(fā)潮汐是海水受太陽(yáng)、月球和地球引力的相互作用后，所發(fā)生的周期性漲落現(xiàn)象。生的周期性漲落現(xiàn)象。 潮汐過(guò)程線潮汐過(guò)程線第19頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-220海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 鏈?zhǔn)胶Ａ靼l(fā)電裝置：鏈?zhǔn)胶Ａ靼l(fā)電裝置： 它主要由它主要由降落傘降落傘、環(huán)狀鏈條環(huán)狀鏈條、驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)輪和和發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)組成。組成。一般在環(huán)狀鏈條上裝有多個(gè)降落傘，鏈條在降落傘的帶一般在環(huán)狀鏈條上裝有多個(gè)降落傘，鏈條在降落傘的帶動(dòng)下會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)使驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)輪與船上發(fā)電機(jī)動(dòng)下會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)使驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)輪與船上發(fā)電機(jī)相連。當(dāng)降落傘順著海流方向時(shí)。由于海流的

14、作用，降相連。當(dāng)降落傘順著海流方向時(shí)。由于海流的作用，降落傘張開，當(dāng)降落傘轉(zhuǎn)到與海流相對(duì)的方向時(shí)，傘口收落傘張開，當(dāng)降落傘轉(zhuǎn)到與海流相對(duì)的方向時(shí)，傘口收攏，帶有降落傘的鏈條的運(yùn)動(dòng)使驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。掛有降落攏，帶有降落傘的鏈條的運(yùn)動(dòng)使驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。掛有降落傘的鏈條自動(dòng)地向驅(qū)動(dòng)輪的下游漂移，所以降落傘和鏈傘的鏈條自動(dòng)地向驅(qū)動(dòng)輪的下游漂移，所以降落傘和鏈條的方向可以始終與流速較大的海流的方向保持一致。條的方向可以始終與流速較大的海流的方向保持一致。海流能發(fā)電原理及應(yīng)用海流能發(fā)電原理及應(yīng)用 第20頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-221海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 鏈?zhǔn)胶Ａ靼l(fā)電裝置鏈?zhǔn)胶Ａ靼l(fā)電裝置 海

15、流能發(fā)電原理及應(yīng)用海流能發(fā)電原理及應(yīng)用 第21頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-222海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用 波浪鴨裝置 .波動(dòng)水柱裝置 “壩礁”波浪能利用裝置 波浪能利用裝置第22頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-223海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用 波浪鴨裝置：波浪鴨裝置：他的形狀設(shè)計(jì)成能最大限度地吸收波浪能他的形狀設(shè)計(jì)成能最大限度地吸收波浪能的形狀。從左邊過(guò)來(lái)的波浪使波浪鴨擺動(dòng)，波浪鴨右邊做成的形狀。從左邊過(guò)來(lái)的波浪使波浪鴨擺動(dòng)，波浪鴨右邊做成柱形，使右邊的海面不再有波浪，能量從搖擺軸上獲

16、得。這柱形，使右邊的海面不再有波浪，能量從搖擺軸上獲得。這個(gè)裝置的效率比較高，該裝置需要解決這樣兩個(gè)問(wèn)題：需個(gè)裝置的效率比較高，該裝置需要解決這樣兩個(gè)問(wèn)題：需要把低速的搖擺運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成發(fā)電機(jī)需要的高速轉(zhuǎn)動(dòng)；需要要把低速的搖擺運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成發(fā)電機(jī)需要的高速轉(zhuǎn)動(dòng)；需要把電能從一定水深中活動(dòng)的裝置上輸送到較遠(yuǎn)的地方去。把電能從一定水深中活動(dòng)的裝置上輸送到較遠(yuǎn)的地方去。第23頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-224海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用 波動(dòng)水柱波浪能發(fā)電裝置波動(dòng)水柱波浪能發(fā)電裝置 波動(dòng)水柱波浪能發(fā)電裝置工作原理波動(dòng)水柱波浪能發(fā)電裝置工作原理 波動(dòng)水柱波

17、浪能發(fā)電裝置波動(dòng)水柱波浪能發(fā)電裝置 ：當(dāng)波浪遇到部分浸在水中的當(dāng)波浪遇到部分浸在水中的空腔時(shí)，空腔中水柱會(huì)上下波動(dòng)，從而引起上部氣體或液體空腔時(shí)，空腔中水柱會(huì)上下波動(dòng)，從而引起上部氣體或液體的壓力變化?？涨豢赏ㄟ^(guò)某種渦輪機(jī)與大氣相連，并從渦輪的壓力變化。空腔可通過(guò)某種渦輪機(jī)與大氣相連，并從渦輪機(jī)獲得能量。這類裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是可以把低速的波浪運(yùn)動(dòng)機(jī)獲得能量。這類裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是可以把低速的波浪運(yùn)動(dòng)變成速度較高的氣流，設(shè)備可以不浸在海水中。變成速度較高的氣流，設(shè)備可以不浸在海水中。第24頁(yè)/共27頁(yè)2021-11-225海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用 “壩礁壩礁”波浪能利用裝置：波浪能利用裝置：波浪進(jìn)入靠近海面的開口，流波浪進(jìn)入靠近海面的開口，流經(jīng)一組導(dǎo)片和旋轉(zhuǎn)葉片。由于波浪的折