新能源發(fā)電輔導資料十六

1、大連理工大學網絡教育學院新能源發(fā)電輔導資料十六主 題：第九章互補發(fā)電與綜合利用（第3-4節(jié)）學習時間：2014年7月14日一7月20日內 容：我們這周主要學習互補發(fā)電與綜合利用（第 3-4節(jié)）一、學習要求了解互補發(fā)電的概念和特點；了解常見的互補發(fā)電技術；了解能源綜合利用的概念和方式；理解互補發(fā)電與綜合利用的意義和發(fā)展前景。二、主要內容第三節(jié)其它互補發(fā)電系統（一）風能一水力互補發(fā)電“三北”等內陸風區(qū)，多為冬春風大、夏秋風小，與夏秋豐水、冬春枯水的 水資源正好互補。風-水互補發(fā)電特點- 可避免在枯水季節(jié)水力發(fā)電量不足的問題；- 可通過共用輸配電設備節(jié)省建設投資；一是比較經濟有效的大規(guī)模利用方式。（

2、二）風、光一柴油機互補應用目前，在很多邊遠或孤立地區(qū)，柴油發(fā)電機組是提供必要生活和生產用電的常用發(fā)電設備。柴油價格高，運輸不便，有時還供應緊張，因而柴油機發(fā)電的成本很高，往 往還不能保證電力供應的可靠性。在這些邊遠地區(qū)，尤其是高山和海島，往往太陽能和風能資源比較豐富， 可 以因地制宜地實現與柴油機聯合發(fā)電運行。風一柴互補系統的優(yōu)點- 投資回報率高，節(jié)油效果明顯（30%以上）- 規(guī)模小，見效快- 穩(wěn)定性好；1、風力一柴油機互補應用風-柴并聯運行，是風電和柴油發(fā)電最簡單的結合方式。 可以降低柴油機的平均 負載，從而節(jié)省燃料。風、光-柴油機互補聯合發(fā)電系統結構圖如下圖所示：第9頁共9頁控制系統一種改

3、進方案，在柴油機和發(fā)電機之間加一個飛輪和電磁離合器， 來控制柴 油機是否投入，以有效提高節(jié)油率。在運行中不僅彌補了風力發(fā)電的不穩(wěn)定性，而且能最大限度地節(jié)約柴油并減 少對環(huán)境的污染。2、光伏柴油機互補應用光伏一柴油混合發(fā)電系統也有投資率高等優(yōu)點，但對逆變電源要求較高：(1)要求具有較高的效率，以提高系統效率。(2)要求具有較高的可靠性。(3)要求逆變電源的輸出應為良好的正弦波。(4)要求直流輸入電壓適應范圍寬。3、微型燃氣輪機-燃料電池互補發(fā)電燃氣輪機發(fā)電技術已經比較完善，效率較高，且氮化物、CO等污染物的排放量很少。高溫燃料電池與燃氣輪機的工作溫度相匹配， 組成聯合發(fā)電系統具有更高的 效率。商

4、用的已可高達60%75%,是目前礦物燃料動力發(fā)電技術中效率最高的。燃料電池與微型燃氣輪機聯合發(fā)電，有非常好的發(fā)展前景。第四節(jié)能源的綜合開發(fā)利用（一） 冷熱電聯產熱電聯產（CHP）就是熱和電兩種形式的能量聯合生產， 一般是在發(fā)電的同 時將剩余的熱量回收，用于供熱、供暖等，以提高能源的綜合利用率。冷熱電三聯產（CCHP）是指熱、電、冷三種不同形式能量的聯合生產，是 在熱電聯產基礎上發(fā)展起來的。典型冷熱電三聯產系統一般包括：動力系統和發(fā)電機（供電）、余熱回收裝置（供熱）、制冷系統（供冷）等。燃料燃燒產生的熱能首先通過汽輪機或燃氣輪機等熱工轉換設備發(fā)電，做功之后的余熱，冬季直接向用戶供熱，夏季利用消耗

5、熱能的制冷機組向用戶供冷。其能量利用效率比一般的熱電聯產更高。根據能源及熱力原動機型式，熱電聯產可以分為：蒸汽輪機熱電聯產、燃氣輪機熱電聯產、核電熱電聯產、內燃機熱電聯產。（1）蒸汽輪機熱電聯產用的是化石燃料，通過汽輪機產生電能并對外供熱，這是聯產集中供熱的最 主要形式。對外同時供熱和發(fā)電的蒸汽輪機稱為供熱式汽輪機， 裝有供熱式汽輪機的發(fā) 電廠稱為熱電廠。（2）燃氣輪機熱電聯產利用燃氣輪機的排氣提供熱能，對外界供熱或制冷。燃氣輪機的排氣在余熱鍋爐中加熱水，產生的蒸汽直接作為生產用汽或居民生活供熱。 燃氣輪機熱電聯產系統的結構如下圖所示：(3)核電熱電聯產核能安全、潔凈又經濟，基本上不排出 SO

6、x、NOx和COf及煙塵等，在熱 電聯產方面已出現發(fā)展核能熱電廠的新趨勢。(4)內燃機熱電聯產往復式內燃機發(fā)電裝置成本低，啟動容易，適當的保養(yǎng)下可靠性高，負荷跟 隨性能良好。非常適合于作為備用、尖峰和中間負荷的電源。冷熱電聯產的主要應用領域(1)工業(yè)領域：主要是水泥、造紙、制藥等本身的工藝過程就需要一定數 量和參數的蒸汽的制造業(yè)中，能夠實現節(jié)電和節(jié)能的目的。(2)城市：主要是建設規(guī)模較大的“城市能源心”，通過地下管道向市區(qū)重 要建筑物供熱、供冷和供電。(3)民用場合：如在高層住宅、賓館、醫(yī)院、體育場館等各種建筑和場所。冷熱電聯產的應用? 美國從1978年開始提倡發(fā)展小型熱電聯產（CHP）,正研

7、究高效 利用能源資源的小型冷熱電聯產（CCHP）。?1980s,日本對區(qū)域供熱和制冷的需求增長了一倍，在東京等許多城市都出現了冷熱電三聯產系統。? 到2003年，中國熱電聯產情況，供熱設備容量 3萬MW ,年 供熱量20 X108GJ;平均供熱廠用電率7.1kWh/GJ 。?6000kW 及以上供熱機組占同容量火電裝機總容量的 10%。（二）太陽能房太陽能房是綜合利用太陽能光熱轉換、 光電轉換等過程，實現主動的和被動 的太陽能利用的節(jié)能建筑。-安裝太陽能熱水器，提供生活熱水；安裝太陽能空調，調節(jié)室內溫度；安裝太陽電池板，提供生活用電。（三）綜合型潮汐電站? 潮汐電站綜合利用的附加價值：? 電站

8、的建設，可以促淤圍墾，增加農田；? 電站的水庫，可以用于蓄水灌溉，保障沿岸農業(yè)用水；? 電站水庫可創(chuàng)造或改善水產養(yǎng)殖條件；? 電站工程可控制、調節(jié)咸淡水進出水量，有利于提高沿岸農田灌 溉、排澇、防洪標準。? 水庫的水位控制，將低潮位提高，可增大庫區(qū)航運能力；? 堤壩可結合橋梁和道路修建，改善交通情況。? 潮汐電站還有可能美化環(huán)境，有利于發(fā)展旅游事業(yè)。? 電站壩、閘工程還可起擋潮、抗浪、保岸、防坍的效用。（四）地熱能綜合利用高溫地熱蒸汽應首先用于發(fā)電，并可實現綜合利用，例如進行冷熱電三聯產。 用于發(fā)電后溫度有所降低的地熱流體可用于采暖、 供熱或提供熱水，都是很常見 的地熱應用方式。還可以從地熱流

9、體中提取有用的鹽類等礦物質資源。（五）海洋溫差能的綜合開發(fā)海洋溫差發(fā)電方式中，有一種開式循環(huán)系統在發(fā)電的同時還可以產生大量淡水和化工產品。開式循環(huán)系統以表層的溫海水作為工作介質。先用真空泵將循環(huán)系統內抽成一定程度的真空，再用溫水泵把溫海水抽入蒸 發(fā)器。由于系統內已保持有一定的真空度， 溫海水就在蒸發(fā)器內沸騰蒸發(fā)，變?yōu)?蒸汽；蒸汽經管道噴出推動蒸汽輪機運轉，帶動發(fā)電機發(fā)電。蒸汽通過汽輪機后， 又被冷水泵抽上來的深海冷水所冷卻， 凝結成淡化水后排出。在發(fā)電的同時還可 以產生大量淡水和化工產品。小結多種能源互補發(fā)電，是多種能源聯合發(fā)電運行，在協調配合中充分發(fā)揮其各 自優(yōu)勢，提高整體能源利用率。能源的

10、綜合利用，可以是對同一種能源進行科學 的梯級開發(fā)，在重復或循環(huán)中減少能量的損失，通過增加利用的環(huán)節(jié)和方式來增 加能源的利用率；也可以綜合利用同一種資源的多種特性， 或者在建設利用時因 地制宜地發(fā)揮其它方面的作用。、習題（一）填空題1 .冷熱三聯產是指熱、電、冷三種不同形式能量的聯合生產，是在熱電聯產基礎上發(fā)展起來的。典型的冷熱電三聯產系統一般包括 、答案：動力系統和發(fā)電機、余熱回收裝置、制冷系統。2 .冷熱三聯產系統按照各部分的功能可分為 5個部分，即驅動系統、發(fā)電系統、供熱系統、制冷系統和控制系統。常見的驅動系統有 、答案：蒸汽輪機系統、燃氣輪機系統、柴油發(fā)動機系統、燃氣發(fā)動機系統、燃料電池系統（列舉其中3個即可）（二）選擇題下列說法正確的是（）。A.熱電聯產就是熱和電兩種形式的能量聯合生產，一般是在發(fā)電的同時 將剩余的熱量回收，用于供熱、供暖等，以提高能源的綜合利用率。B.冷熱電三聯產是指熱、電、冷三種不同形式能量的聯合生產，是在熱 電聯產基礎上發(fā)展起來的C.熱電聯產和冷熱電聯產的實質在于