新能源及发电技术.doc

新能源及发电技术工业的发展推动了社会的进步，同时也带来了十分严重的能源危机。近期一系列的军事纠纷其实在一定的程度上也是受到了能源危机的影响针对日益严重的能源危机，我们有必要对于能源危机有一定的了解。能源危机是指因为能源供应短缺或是价格上涨而影响经济。这通常涉及到石油、电力或其他自然资源的短缺。能源危机通常会造成经济衰退。从消费者的观点，汽车或其它交通工具所使用的石油产品价格的上涨降低了消费者的信心和增加了他们的开销。那面对日益严重的能源危机该采取什么样的措施来解决呢？有一个十分热门的词汇叫做“新能源”，新能源的开发在如今这样一个社会中显得十分重要，那么什么叫做新能源呢？新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式，指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。传统的能源在经历从薪碳到煤再到石油的转变，如今的传统能源以及远远不能满足社会的发展。那新能源这样一个概念又具体包含哪些具体的内容呢？新能源又是从何而来的呢？新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说，新能源包括各种可再生能源和核能。由此我们可以发现，所有的新能源都是可再生能源，也就是说它区别于我们传统能源的不可再生性。而且相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。随着传统能源的日益减少，新能源的开发与利用必然越来越受到各个国家的广泛重视。多一点对新能源的了解，有利于更好的面对能源危机，同时也能更好的指导能源的利用。新能源的种类繁多，我们下面着重介绍几种。太阳能（Solar Energy），一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。太阳能是我们最为了解的一种能源形式，也是我们接触最多的新能源。同时它也是采集最方便以及对环境污染最小的一种新能源。核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合阿尔伯特爱因斯坦的方程E=mc²，其中E=能量，m=质量，c=光速常量。核能通过三种核反应之一释放：核裂变，打开原子核的结合力；核聚变，原子的粒子熔合在一起；核衰变，自然的慢得多的裂变形式。核能也有它自身强大的优势，就是它的能量十分的巨大，专业是现在世界性的大国都争抢着要开发研究核能的原因。海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋之中。一望无际的大海，不仅为人类提供航运、水源和丰富的矿藏，而且还蕴藏着巨大的能量，它将太阳能以及派生的风能等以热能、机械能等形式蓄在海水里，不像在陆地和空中那样容易散失。海洋不仅有丰富的物质资源，同时还有着不可限量的能量。那光有这个能源的蕴藏还是不够的，我们还要想方法把这些宝贵的能源财富给开发出来。这就涉及到新能源的发电技术了。那我们之前着重的介绍了太阳能、核能和海洋能，那在介绍新能源的发电技术时我们也重点讲下这三种新能源的开发及发电技术。发电技术很多，大基本上可以分为以下几类，常见的有火力发电，水力发电，风力发电，核能发电，地热发电此为还有电磁感应发电，生物能发电，化学能发电等。其实不管什么类型的发电，他们都有一个本质，那就是将其他形式的能转化为电能，他们的原理是法拉第电磁感应原理，都有一个类似的装置那就是发电机，发电机的机芯是规律排布的磁铁，如果能将磁铁推动，使其绕轴旋转便可发电，基于这点，各种发电技术应运而生，火力发电主要是利用火力加热水从而带动大型的蒸汽机做周期性运动进而推动发电机组，从而发电，核能与之类似，其他的由名称也可类推！需要注意的是化学能发电，他是根据原电池装置直接将化学能转化为电能，能量利用率较高！利用太阳能发电的方式有多种。目前已实用的主要有以下两种。第一种是光热电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热将所吸收的热能转换为工质的蒸汽，然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光热转换，后一过程为热电转换。第二种光电转换。其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能，它的基本装置是太阳能电池。核能的发电技术是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外，其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热，在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推动汽轮发电机。沸水堆则是一回路的冷却剂通过堆心加热变成70个左右的饱和蒸汽，经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加热成高温高压，利用产生的水蒸气推动蒸汽轮机并带动发电机。核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多（相差约百万倍），比较起来所以需要的燃料体积比火力电厂少相当多。核能发电所使用的的铀235纯度只约占3%4%，其馀皆为无法产生核分裂的铀238。最后再来讲下海洋能的发电技术，海洋能发电方式有两种方式：第一种是将低沸点工质加热成蒸汽；第二种是将温水直接送入真空室使之沸腾变成蒸汽。蒸汽用来推动汽轮发电机发电，最后从6001000米深处抽冷水使蒸汽冷凝。第一种采取闭式循环，第二种采取开式循环。海洋温差发电是以非共沸介质（-22与氟里昂-12的混合体）为媒质，输出功率是以前的1.11.2倍。一座75千瓦试验工厂的试运行证明，由于热交换器采用平板装置，所需抽水量很小，传动功率的消耗很少，其他配件费用也低，再加上用控制，净电输出功率可达额定功率的70。一座3000千瓦级的电站，每千瓦小时的只有50日元以下，比柴油发电价格还低。人们预计，利用，如果能在一个世纪内实现，可成为新能源开发的新的出发点。潮汐发电汹涌澎湃的大海，在太阳和月亮的引潮力作用下，时而潮高百丈，时而悄然退去，留下一片沙滩。海洋这样起伏运动，日以继夜，年复一年，是那样有规律，那样有节奏，好像人在呼吸。海水的这种有规律的涨落现象就是潮汐。潮汐发电就是利用潮汐能的一种重要方式。据初步估计，全世界潮汐能约有10亿多千瓦，每年可发电23万亿千瓦时。我国的长度达18000千米，据1958年普查结果估计，至少有2800万千瓦潮汐电力资源，年发电量最低不下700亿千瓦时。波力发电“无风三尺浪”是奔腾不息的大海的真实写照。有惊人的力量，5米高的海浪，每平方米压力就有10吨。大浪能把13吨重的岩石抛至20米高处，能翻转1700吨重的岩石，甚至能把上万吨的巨轮推上岸去。海浪蕴藏的总能量是大