我国电力工业的发展介绍.doc

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1、摘要我国电力工业的发展介绍我国自1882年有电以来,电力工业已经走过120多年的历程。解放前,我国电力极端落后;新中国成立后的50多年中,我国发电工业取得了较大发展;现在,我国已经进入了大机组、大电厂、大电网、超高压、自动化、信息化发展的新时期。与此同时,在发电能源方面,由初期的原始能源发电逐步开拓出新能源发电。我国的动力资源非常丰富,水资源居世界首位;煤、石油、天然气等资源也十分丰富。1882年7月26日,上海电气公司成立,一台以蒸汽机带动的直流发电机正式发电,供给从电厂到外滩的照明用电,轰动全国。它仅比1882年1月12日世界上最早的公用电厂(英国伦敦第一座发电厂)晚6个月。1912年农历

2、四月十二日,云南昆明螳螂川上建成石龙坝水电厂(2台装机容量240KW的水轮发电机组)标志着我国拥有水力发电的开始。这就是人们公认的中国电力工业的起点。但是,由于历史原因,从1882年到1949年的60多年中,我国电力事业发展迟缓。自1978年改革开放以来,我国的电力事业取得了突飞猛进、举世瞩目的辉煌成就。到1995年末,我国年发电量已达到10000108 KWh,居当时世界第二位(仅次于美国);全国发电总装机容量2.1108 KWh,居当时世界第三位。装机容量从1987年末的1108 KW突破到1995年3月的2108 KW,年发电量超过19000108 KWh,人均年占有量超过1000 KW

3、h。从1996年起,我国发电装机容量和年发电量均跃居世界第二位(仅次于美国),成为世界电力生产和消耗大国。半个世纪的风雨历程,铸造了共和国的繁荣昌盛;50多年的艰苦奋斗,成就了我国电力工业的灿烂辉煌。我国电力工业的发展,还体现在电力系统容量、电厂规模和单机容量的大幅提高上。1974年,第一条330 KV输电线路(由甘肃刘家峡水电厂到陕西西关中地区)建成;1981年,第一条550KV输电线路(由河南姚孟火电厂到武汉)建成。电力系统输电电压等级,除西北电风为330220110KV外,其他电网均采用500220110KV。国内各省电网都已形成220KV网架,华北、东北、华东、华中南方等电网建成的50

4、0KV大容量输电线路和跨省联络线,将形成跨大区互联的骨干网络。西北750KV输变电工程的建设,标志着我国电网输电电压等级将由500KV升为750KV,这是历史性的跨越。除超高压交流输电外,1988年建成的从葛洲坝到上海南桥,全长1080Km,输送容量120104KW的500KV直流输电线路,使华中和华东两大电力系统互联,形成了跨大区的联合电力系统。目前,我国最大的火电机组容量为100万KW(济宁邹县发电厂);最大的水力发电机组容量70万KW(三峡工程);最大的核电机组容量100万KW(岭澳核电厂);最大的火力发电厂容量300万KW(北仑洪电厂,5600MW);最大抽水蓄能电厂240万KW(广东

5、抽水蓄能电厂,8300MW),这也是目前世界上最大的抽水蓄能电厂。华东、华北、东北和华中电力系统的容量均已超过4000万KW。举世瞩目的三峡工程,装机容量1820万KW,单机容量70万KW,年均发电量847亿KWh,比全国万KW机组的总和还多,是世界上最大的发电厂,经过半个多世纪的论证,十多年艰辛建设,按期实现了蓄水、通航、发电三大目标,谱写了世界水电建设史上辉煌的一面。我国核电起步较晚,1991年12月,我国自行设计、制造安装的30104KW浙江秦山核电厂并网发电,实现了我国核电厂零的突破。大亚湾核电厂引进的290104KW压水堆核电机组(1994年投入运营),其安装、调试和运行管理等方面都

6、达到了世界先进水平。岭澳核电厂(21000MW)是我国目前最大的核能发电厂,标志着我国核电迈入了一个新的发展阶段。新能源发电在我国才刚刚起步。西藏羊八井第一、第二地热电站是我国最大的地热电站,装机总容量为2.518万KW;浙江省江厦潮汐电站是我国最大的潮汐电站,装机总容量为3200KW;新疆大阪城风电场是我国最大的风电厂,装机总容量为6.6万KW;上海浦东垃圾焚烧电厂是我国最大的垃圾焚烧电厂,装机总容量为1.7万KW;杭州天子岭垃圾填埋气发电厂是我国第一座垃圾填埋气发电厂,装机总容量为1940KW;西藏那曲地区的太阳能光伏电站装机总容量为100KW。1992年2001年间,我国新能源发电的装机

7、容量以年均44.55的速度发展。据有关资料介绍,至2004年底,我国总装机容量将达到4.2亿KW,同比增长9。能源发电的多元化发展,预示着我国电力工业正向现代化方向迈进。当代发电技术类型归总 当代发电技术按发电能源的不同可以分为:火力发电、水力发电、核能发电、风力发电、海洋能发电、太阳能发电、地热发电、潮汐发垃圾发电、沼气发电等。电力技术的发展向高效率、环保型的方向迈进,在该方面表性的技术有超临界和超超临界技术、联合循环发电技术、包括流化床技术和整体煤气化联合循环技术在内的洁净煤技术、以及以风能、太阳能为代表的可再生能源发电技术。各种分析表明,在发电用一次能源的构成中,以煤为主的局面在相当长的

8、时间内不会改变。为保持煤电的经济性及环保性,最为成熟的技术应为超临界大容量机组。此外整体煤气化联合循环技术及增压流化床联合循环技术作为示范性的环保型新型高效发电技术将在以后的煤电领域发挥更大的作用。 火力发电 我国有丰富的煤炭、石油和天然气,其中煤炭储量7241亿吨(60在“三西”陕西、山西和内蒙西部)。据我国第二次煤田预测资料显示:大别山秦岭昆仑山一线以北地区资源量为2.45104亿吨,占全国总资源量的94,其以南的广大地区仅占6左右;新疆、内蒙古、山西和陕西四省占全国资源总量的81.3,东北三省占1.6,华东七省占2.8,江南九省占1.6。中国是世界上煤炭产量最多、增长速度最快的国家。19

9、49年产煤炭3243万吨,1990年突破10亿吨,1996年增加到13.96亿吨,创历史最高年产量纪录,占世界总产煤量46.07亿吨的30。 火力发电厂是利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量极其丰富的化石燃料发电。其能量转换过程为:燃料的化学能转化为热能转化为机械能转换为电能。火力发电厂的分类 1、按燃料:(1)燃煤发电厂(以煤作为燃料) (2)燃油发电厂(以石油为燃料) (3)燃气发电厂(以天然气,煤气为燃料) (4)余热发电厂(用工业企业的各种余热进行发电) 2、按蒸汽压力和温度:(1)中低压发电厂 (2)高压发电厂 (3)超高压发电厂 (4)亚临界力发电厂 3、按原动机:(1)凝气式汽轮机

10、发电厂 (2)燃气轮机发电厂 (3)内燃机发电厂和蒸汽燃气轮机发电厂 4、按输出能源:(1)凝气式发电厂 (2)热电厂 5、按总装机容量:(1)小容量发电厂 (2)中容量发电厂 (3)大容量发电厂火力发电厂的发电方式 1、汽轮机发电又称蒸汽发电,它是利用燃料在锅炉中燃烧产生蒸汽,用蒸汽冲动汽轮机,再由汽轮机带动发电机发电。这种发电方式占世界火力发电总装机的95以上。 2、内燃机和燃气轮机发电均称燃气发电。 (1)内燃机发电主要指功率较大的柴油机发电。柴油机系统压缩点火式发动机,将吸入的空气用活塞压缩到高温,与喷入的燃油着火燃烧,产生高温高压气体,推动机械旋转运动,带动发电机发电。除特殊场合外,

11、多用作尖峰供用电电源和应急电源。 (2)燃气轮机是旋转式机械,与柴油机相比更适宜于作为常用发电设备。它通过压气机将空气压缩后送入燃烧室,与喷入的燃料混合燃烧产生高温高压燃气,进入透平机膨胀作功,推动发电机发电。主要用于带尖峰负荷。 把燃气机发电和蒸汽发电组合起来就是燃气蒸汽联合循环发电。 火力发电厂的电能生产过程 以汽轮机发电为例介绍火力发电厂的电能生产过程。 火力发电厂的化学能转换成电能需三大主要设备,即锅炉、汽轮机、发电机及相应的辅助设备,它们通过管道和线路构成火力发电的三个系统,即燃烧系统(燃烧的化学能在锅炉中转换为热能,加热锅炉中的水使之成为蒸汽);汽水系统(锅炉的蒸汽进入汽轮机,冲动

12、汽轮机的转子旋转,将热能转换为机械能);电气系统(汽轮机旋转的机械能带动发电机旋转,把机械能转化为电能)。 1、燃烧系统 燃烧系统由运煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等系统组成。 (1)运煤系统:火电厂的用煤量很大。据统计,我国用于发电的煤约占煤总量的14,主要靠铁路运输,约占铁路运输总量的40。通常情况下,为保证火电厂安全生产一般要求火电厂储备10天以上的用煤量。 (2)磨煤系统:煤运至电厂储煤厂,经初步筛选处理后,用输煤皮带送到锅炉间的原煤仓,煤从原煤仓落入煤斗,由给煤机送入磨煤机磨成煤粉,经空气预热器烘干并带至粗粉分离器,使煤粉与空气分离后进入煤粉仓。(3)煤粉系统:煤粉由给粉机按锅炉需要送入

13、一次风管,由排粉机提高压头后作为一次风将进入风管的煤粉经喷燃器喷入锅炉炉腔内燃烧。由于锅炉的四壁上均匀分布着4支或8支喷燃器,所以将煤粉喷入锅炉炉腔后,火焰呈旋转状燃烧上升,在锅炉的顶端有贮水、贮气的气包,内有汽水分离装置,炉腔内壁有彼此紧密排列的水冷壁管,炉腔内的高温火焰将水冷壁管内的水加热成汽水混合物上升进入气包,而炉外下降管则将气包中的低温水靠自重下降至水连箱,与炉内水冷管接通。这种靠炉外冷水下降而炉内水冷壁管中热水自然上升的锅炉叫自然循环气包炉。目前,我国300MW机组的锅炉为1000th的强制循环气包炉,600MW机组的锅炉为2000th的直流炉。(4)风烟系统:送风机将冷风送到空气

14、预加热器加热,加热后的气体一部分经磨煤机、排粉风机进入炉壁;另一部分经喷燃器外侧套管筒直接进入炉膛,炉膛内燃烧形成的高温烟气,沿烟道经过加热器、省煤器、空气预热器逐渐降温,再经除尘器除去9099的灰尘,经引风机送入烟囱,排向大气。2、汽水系统 汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽机、除氧器、加热器等设备及管道构成,包括给水系统、循环水系统和补充给水系统。(1)给水系统:由锅炉产生的过热蒸汽沿主蒸汽管道进入汽轮机,高速流动的蒸汽冲动汽轮机叶轮转动,带动发电机旋转产生电能,在汽轮机内做功后的蒸汽,排入凝气器被冷却水冷却成水,由凝结水泵打至低压加热器中加热,再经除氧器加热,给水泵升压和高压加热器,最后送入锅

15、炉气包。(2)补给水系统:汽水系统中的蒸汽和凝结水在循环中总有一些损失,因此,必须不断的向系统补充经过化学处理的软化水,这些补充给水一般补入除氧器或凝气器中,由水泵打入锅炉。(3)循环水系统:排入凝气器中的冷却凝结水,需由循环水泵从凉水塔抽取大量的冷却水送入凝气器,冷却水吸收乏气的热量后再回到凉水塔冷却,循环使用。3、电气系统发电厂的电气系统包括发电机、励磁装置、厂用系统和升压变电站等。发电机的机端电压和电流随着容量的不同而变化,额定电压一般在1020KV之间,而额定电流可达20KA及以上。发电机发出的电能,大部分由主变压器升压后,经高压配电装置、输电线路送入电力系统;极小部分(约占发电机容量

16、的48)由厂用变压器降低电压后,经厂用配电装置由电缆供给水泵、送风机、磨煤机等各种辅机和电厂照明等用电,称为厂用电(或自由电)。火力发电的工作特性和特点火电厂与其它类型的发电厂相比,具有以下特点:(1)火电厂布局灵活,装机容量可按需要决定。(2)火电厂的一次性建造投资少,火电厂建造工期短。(3)火电厂煤耗量大,用水多,所以单位电量发电成本比水电厂高。(4)火电厂设备繁多,机组控制复杂,厂用电量和运行人员都多于水电厂,运行费用高。(5)火电厂工作有“惰性”,启动比水电站费时,加负荷也较缓慢,机组从启动到满负荷运行需经23小时。(6)火电厂担负急剧升降的负荷时,必须付出高燃料消耗的代价。(7)从经

17、济性和供电可靠性考虑,火电厂宜于承担基荷。(8)火电厂对空气和环境的污染大。火力发电厂的环保问题火力发电厂的环保问题是发展火电的一个很大障碍,目前烟气脱硫是火电厂进行环保的重大工程。现在普遍采用的是石灰石石膏湿法脱硫。石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺是烟气脱硫的典范。该工艺装置主要组成部分为:吸收设备(吸收塔)、氧化设备、除雾设备、吸收剂制备、副产品处理、烟气风机和烟气的再加热系统等。主要包括烟气系统、吸收塔系统、氧化空气系统、吸收剂制备系统、石膏脱水系统、事故浆罐系统、工艺水系统、石膏炒制系统。石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺过程的布置如下:(1)混合和加入新鲜的吸收液。(2)吸收烟气中的二氧化硫并反应

18、生成硫酸钙。(3)氧化亚硫酸钙生成石膏。(4)从吸收液中分离石膏。石灰石石膏湿法脱硫能够在世界上得到广泛的应用,是因为它具有如下的优点:(1)吸收剂比较容易获得。(2)去除率高。(3)工艺简单、可靠、可用率高。(4)副产物石膏可作为商品或进一步深加工。(5)烟气量适用范围宽。火力发电厂的现代化 火力发电的发展方向是采用高参数带有中间再过热的大容量单元式机组。随着单机容量的增大,火电厂系统日趋复杂,只有在高度自动化的前提下,才能确保火电厂的安全、可靠和经济运行。随着电子计算机的迅速发展,现代化的大型火力发电机组和发电厂将广泛采用电子计算机进行控制。计算机控制的功能主要有:(1)安全监视、数据处理

19、。(2)正常调节。(3)管理计算。(4)事故处理。(5)机组起停。采用计算机控制不但能提高火力电机组或全厂的运行效率,保证机组运行稳定,而且减少和避免了重大事故的发生,延长设备的使用寿命,节省运行人员,减轻了劳动强度。水力发电水力发电厂简称水电厂,又称水电站,是把水的位能和动能转换成电能的工厂。水力发电需要修建一系列的水力建筑物和水电站建筑物,集中水流落差,形成水库,控制和引导水流通过水轮机,将水能转变为旋转的机械能,再由水轮机带动发电机转动,从而发出电能,然后经过配电和变电设备升压后送往电力系统,再供给用户。我国是世界上水能资源最丰富的国家,可开发的水资源达3.78亿KW(70分布在西部地区

20、)。水能资源是可再生的清洁能源,水电站的发电成本低,水库可以综合利用。在发达国家,水电开发率约为5090,而我国开发率仅约60,绝大部分未加利用。我国重点开发黄河上游(青海)、黄河中游(山西、河南)、红水河(广西)、澜沧江(云南)、乌江(贵州)、雅砻江、大渡河和长江三峡(四川)等;在东北、华北、华中等经济发达而能源短缺地区(主要在黑龙江、福建、浙江、湖南、湖北、江西等省份)实行大中小水电站并举,以大中型水电站为主;在东北、华北、华东等火电比重较大的电力系统,建设抽水蓄能电站。举世瞩目的三峡工程,圆了中华民族几代人的梦,谱写了世界水电建设史上光辉的一页。水力发电厂的分类水力发电厂按集中落差的方式

21、分为:(1)堤坝式水电厂。在河流落差较大地段,将水积蓄起来,形成发电水头。由于水电厂厂房在水利枢纽中的位置不同,又分为坝后式和河床式两种型式。坝后式水电厂的厂房建在坝后面,厂房不承受上游水压,水库的水流经坝体内的压力水管引入厂房推动水轮发电机发电,这是我国最常见的水电厂型式。河床式水电厂的厂房修建在河床中,既代替一部分坝体又起挡水作用,直接承受上游水的压力。这种电厂无库容,也不需要专门的引水管道,一般建于中、下游平原河段。(2)引水式水电厂。水电厂建在山区水流湍急的河道或河床坡度较陡的地方,适用于水头很高的情况。(3)混合式水电厂。它兼有堤坝式和引水式两种水电厂的特点。抽水蓄能电厂的工作原理抽

22、水蓄能电厂是以一定水量作为能量载体,通过能量转换向电力系统提供电能。它必须兼备抽水和发电两类设施,且上、下游均需有水库以容蓄能量转换所需要的水量。在电力负荷低谷时(或丰水期),利用富余电能将下游水库中的水抽到上游水库,以位能形式储存起来;在电力负荷高峰期(或枯水期),再将上游水库中的水放下,驱动水轮发电机组发电,并送往电力系统。显而异见,抽水蓄能电厂既是一个吸收低谷电能的电力用户(抽水工况),又是一个提供峰负荷电力的发电厂(发电工况)。抽水蓄能电厂在系统中的作用抽水蓄能电厂在电力系统中的作用如下:(1)调峰。抽水蓄能机组响应负荷为动的能力很强,能够跟踪负荷的变化,适合担当电力系统峰荷中的尖峰部

23、分。(2)填谷。填谷作用是抽水蓄能电厂独具的特色,即使是调峰性能最好的常规水电厂,也不具备填谷作用。(3)备用。抽水蓄能机组启动灵活、迅速,从启动到满负荷仅需12min,由抽水工况转到发电工况也只需34 min,宜于作为电力系统事故备用。(4)调频。当电力系统频率偏离正常值时,它能立即调整出力,使尖率维持在正常值范围内。(5)调相。抽水蓄能电厂的同步发电机距离负荷心较近,控制操作方便,可以通过改善电压来调相。水力发电厂的工作特性和特点水电厂和其它类型的发电厂相比,有以下特点:(1)综合利用水能资源。水电厂除发电外,还有防洪、灌溉、航运、供水、养殖及旅游等多方面综合效益。(2)发电成本低、效率高

24、。水能是廉价的再生能源,故发电成本仅为火电的15110。 (3)水能可储蓄和调节。电能是不能大量储存的,而水能资源可以以水库的形式储存,因此,它适合承担系统的高峰、高频和作为事故备用。(4)水力发电不污染环境。相反,大型水库可以调节空气的温度和湿度,改善自然生态。(5)水电厂建设投资较大,工期较长。(6)水电厂的工作情况随河川径流的变化而变化,其出力和发电量在丰、枯年份或季节差别较大。(7)由于水库的兴建,可能给农业生产带来一些不利,还可能在一定程度上破坏自然界的生态平衡。核能发电核能发电厂简称核电厂,是利用反应堆中核燃料链式反应所产生的核能,按火电厂的发电方式,将其转换为机械能,再转换为电能

25、。我国自行设计和制造的第一座浙江秦山核电厂(1300MW)于1991年并网发电;广东大亚湾核电厂(2900MW)于1994年建成投产,在安装调试和运行管理方面,都达到了世界先进水平。目前,我国主要是在沿海经济发达而一次能源短缺的广东、福建、浙江、江苏、辽宁等省建立一批单机容量100万KW的核电站;在山东、江西、湖南、吉林等省建立单机容量30万KW或60万KW级国产设备的核电站。至2005年,我国核电装机容量将上升到总装机容量的2.4。核能发电厂的分类目前世界上使用最多的核能发电厂是轻水堆厂。它又分为压水堆核电厂和沸水堆核电厂。(1)压水堆核电厂压水堆核电厂的最大特点是分为两大部分:即一回路系统

26、和二回路系统。一回路系统中压力为15Mpa的高压水被冷却剂主泵送进反应堆,吸收燃料释放的热量,进入蒸汽发生器下部的U形管内,将热量传给二回路系统的水,再返回冷却剂主泵入口,形成一个闭合回路。二回路系统的水吸收一回路系统传给的热量后沸腾,产生的蒸汽进入汽轮机的高压缸做功,高压缸的排气经再热器提高温度后,进入汽轮机的低压缸做功,膨胀做功后的蒸汽在凝所器中凝结成水,再送回蒸所发生器,形成一个闭合回路。一回路系统与二回路系统的彼此隔绝,大大增加了核电厂的安全性。(2)沸水堆核电厂在沸水堆核电厂中,堆芯产生的饱和蒸汽经分离器和干燥器除去水分后,直接送入汽轮机做功。与压水堆核电厂不同的是:它不需要蒸汽发生

27、器,但有将放射性物质带入汽轮机的危险,且沸水堆的控制棒是从堆芯下部插入的。在沸水堆核电厂中,反应堆的功率主要由堆芯的含汽量来控制,因此,可以通过改变堆芯水的再循环率来控制反应堆的功率。当功率减小时,可使循环泵突然断电,此时堆芯的水还可以通过喷射洋的扩压段对堆芯机进行自然循环冷却,保证堆芯的安全。必须注意的是:沸水堆中作为冷却剂的水在堆芯中会产生沸腾,因此设计沸水堆时一定要保证堆芯最大的热流密度低于所谓沸腾的“临界热流密度”,防止燃料元件因传热烧毁。核能发电厂的组成及工作原理核电厂的系统由核岛和常规岛组成,同时还设置有各种辅助系统、控制系统和安全设施,来防止放射性物质外泄,以保证核电厂稳定、安全

28、、经济地运行。(1)核蒸所供应系统的组成:一回路系统。包括沸水堆、冷却剂主泵、蒸汽发生器和稳压器等。化学和容积控制系统。用于实现回路冷却剂的容积控制和调节冷却剂中的硼浓度,以控制压水堆反应性变化。余热排出系统,又称停堆冷却系统。它的作用是在反应堆停堆、装卸料或维修时,用以导出燃料元件发出的余热。安全注射系统,又称紧急堆芯冷却系统。它的作用是在反应堆发生严重事故时提供应急。控制、保护和检测系统。为上述四个系统提供检测,并对系统进行控制和保护。(2)核岛辅助系统的组成:备冷却水系统。用于冷却所有位于核岛内带放射性水的设备。硼回收系统。用于对一回路系统的排水进行贮存、处理和监测,将其分离成符合一回路

29、系统水质要求的水及浓缩的硼酸溶液。反应堆的安全壳及喷淋系统。安全壳在发生事故时,既可以防止放射性物质外泄,又能防止外来袭击;安全壳喷淋系统则保证当事故发生引起安全壳内的压力和温度升高时,能对安全壳进行喷淋冷却。核燃料的装换料及贮存系统。用于实现燃料元件的装卸和贮存。安全壳及核辅助厂房通风和过滤系统。它的作用是实现安全壳和辅助厂房的通风,同时防止放射性物质外泄。柴油发电机组。它为核岛提供应急电源。(3)常规岛系统的组成:二回路系统,又称汽轮发电机系统。由蒸汽系统、汽轮发电机组、凝气器、蒸汽排放系统、给水加热系统及辅助给水系统等组成。循环冷却水系统。电气系统及厂用电气设备。核能发电厂的特点由于核能

30、发电厂是由反应堆供热,因此核电厂的运行有它自身的特点。(1)在火电厂中,可以不断地向锅炉供给燃料,但压水堆核电厂是反应堆,只能给反应堆堆芯一次装料,并定期停堆换料。因此,为了补偿换新料后初期的过剩反应性,除采用控制棒外,还需在冷却剂中加入硼酸,并通过硼浓度的变化来调节反应堆的反应性。(2)反应堆的堆芯内,在核燃料发生裂变与释放核能的同时,也放出瞬发中子和瞬发r射线。所以反应堆不管是在运行中或停闭后,都有很强所的放射性,这就给电厂的运行和维修带来了一定的困难。(3)反应堆在停闭后,积累的裂变碎片和、r衰变,将继续使堆芯产生余热(又称使衰余热)。因此堆停闭后不能立即冷却,必须把这部分余热排出去,否

31、则会使燃料元件因过热而烧毁,即使长时间停闭的电厂,也必须继续除去衰变热。总之,在任何情况下,都要保证对核反应堆进行冷却。(4)核电厂在运行过程中,会产生放射性废物,这些废物如处理不善,则会对工作人员和居民的健康产生影响。(5)核电厂的建设费用高,但燃料便宜。为了提高核电厂的运行经济性,就要维持高的发电设备利用率。因此,核电厂应在额定功率或尽可能接近额定功率的工况下带基本负荷连续运行,并尽可能缩短核电厂反应堆的停闭时间。 核能发电厂的前景我国正在加速核电建设,2005年,广东核电集团有限公司与世界最大的核电业主公司(法国电力公司)在北京签订了岭澳二期项目管理服务合同,及长期合作协议。这有助于提升

32、两国核电工业整体水平和核电站安全性。近年来,欧美大部分发达国家出于安全及环保的需要,基本上停建或提前关闭核电站。北欧国家甚至通过立法,要求在2010年前关闭已有核电站,根据国际能源机构的展望,今后的核电开发呈下降趋势,核能在世界电力生产中所占的比例将会由现在的18下降到2020年的8。从总体上看,核电市场每况愈下。当前,处理核废料,各国大都采取浅部临时掩埋的措施,但核泄漏不能完全避免问题已引起全球的关注。到目前为止,没有任何国家找到安全、永久处理高放射性核废料的办法。因此,为了我国的可持续发展,在核电建设方面,宜慎之又慎,全面考虑国际正反两方面的经验、教训。新能源发电近年来,我国也积极致力于新

33、能源发电的开发中。在边远农村和沿海岛屿,因地制宜建设小水电、风力发电、潮汐发电、地热发电和太阳能发电等。我国有丰富的风力资源(我国10m高度可开发利用的风能有2.5亿KW,主要在内蒙、新疆、东北、华北和东南沿海等地)、地热资源(分布在西藏、云南、福建、广东等省区)和潮汐资源(沿海可开发的潮汐资源达2158万KW)。新能源发电以风力发电为主,至2005年,风电装机容量将达118万KW。到2010年,新能源发电将至全国装机容量的1以上,据有关资料介绍,至2004年底,全国总装机容量达4.2亿KW,同比增长达9。发展新能源产业不仅在经济上具有明显的利益,而且站在长远的高度,还有利于消除我国能源安全的

34、隐患,减轻我国在环境外交上的压力。风力发电风力发电是利用风车转动,将风能转变成动能,产生的动能再带动旋转式发电机发电。风能就是空气流动所产生的动能。风速910ms的5级风,吹到每平方米物体表面上的力约有10kg;风速20ms的9级风,吹到每平方米物体表面上的力可达50kg左右;台风的风速可达5060ms,它对每平方米物体表面上的压力竟可达200kg以上。专家们估计,风中含有的能量,比人类迄今为止所能控制的能量高得多。全世界每年燃烧煤炭得到的能量还不到风力在同一时间内所供给我们的能量的1。可见,风能是地球上重要的能源之一。风能虽具有密度低、不稳定和地区差异的弱点,但又有蕴量大、可以再生、分布广泛

35、、没有污染的优点。因此,合理利用风能,既可以减少环境污染,又可以减轻能源短缺的压力。自然界中的风能资源是极其巨大的,据世界气象组织估计,整个地球上可以利用的风能为2107MW,为地球上可以利用的水能总量的10倍。我国风能的发展是从20世纪80年代中期开始的,到2002年底,已建成30多个风电场,装机容量44万KW。其中,新疆达坂城风力发电二场,装机容量达7.5万KW,是中国目前最大的,也是亚洲最大的风力发电场。随着并网机组需求持续增长,生产量上升,机组更新换代,单机容量提高,机组性能优化,故障降低,生产成本下降,风电已接近与常规能源竞争的能力。因此我国应在风能的开发利用上加大投入力度,使同效洁

36、净的风能在我国能源格局中占据应有的地位。太阳能发电 太阳能发电是利用数千面镜子将太阳光反射聚集于塔顶锅炉处,锅炉的水受热沸腾,蒸发生成水蒸气,由水蒸气来转动涡轮机发电。它分为太阳能热发电和太阳能光发电两种类型。 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。科学家已探出太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量(约为3.751026W)的22亿分之一,但已高达173000TW,也就是说,太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳,即使是地球上的化石燃料

37、(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能,所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则只限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。据统计,每年中国陆地接收太阳能辐射总量,相当于2.4亿万吨标准煤,全国总面积23地区年日照2000h,特别是西北一些地区超过3000h。目前,我国具有1.5万KW的太阳能发电容量,在新疆已建成中国容量最大的光伏太阳能发电厂,其装机容量达245KW。力争到2020年建成500万KW的太阳能发电容量,使太阳能成为我国最大的可再生能源。太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。因此,研究开发

38、和利用太阳能已经成为人类的科学课题,其前途是无限的。垃圾发电垃圾焚烧发电是指使用特殊的垃圾焚烧设备,在垃圾焚烧处理的同时,利用其产生的能量进行发电。据国家统计局调查,我国城市垃圾正以每年810的速度递增,垃圾已经给城市环境及人民生活带来了极大的危害。而垃圾发电具有环境与经济双重效益,已经被发达国家广泛采用。垃圾焚烧发电是“资源化、无害化、减量化”的最好措施之一,国外已普遍采用这种方式处理垃圾。我国在东南沿海、经济实力较强的城市,也先后建立了几座,总装机容量1940KW的杭州天子岭垃圾填埋气发电厂,是我国第一座垃圾填埋气发电厂;上海浦东垃圾焚烧发电厂,总装机容量1.7万KW,是我国最大的垃圾焚烧

39、电厂。随着城市燃气率的提高,特别是“西气东输”工程的建设,垃圾热值的增加,城市经济实力的加强,垃圾焚烧发电的条件日趋成熟,从长远看,垃圾发电在我国具有广阔的前景。潮汐发电潮汐发电是利用海湾、河口等有利地形,建筑水堤,形成水库,以便于大量蓄积海水,并在坝中或坝旁建造水力发电的厂房,通过水轮发电机组进行发电。潮汐能是因月球引力的变化引起海水涨落及潮水流动所产生的能量。潮汐能是以势能形式出现的海洋能,是指海水潮涨和潮落形成的水的势能。由于潮水流动,不断变换方向,因此,潮汐发电出现了以下不同的型式:(1)单库潮汐电站。这是最早且最简单的潮汐电站。它有两种主要运行方式,即电站沿两个水流方向都发电的双向运

40、行和电站只沿一个水流方向进行发电的单向运行。它们的区别在于单向运行方式只提供间断电力,而双向运行方式可提供较连续的电力。(2)双库方案。双库方案需要建两个水库。这里提出的双库方案有两种:一种是双库连接方案,另一种是双库配对方案。(3)水下潮汐电站。世界上第一座商用水下潮汐电站于2004年在挪威并网发电。潮汐是一项取之不尽的电力能源。我国在沿海一带已建成8座小型潮汐电站,其中1980年建成的江厦潮汐电站是我国第一座双向潮汐电站,它的总装机容量为3200KW,年发电量为107GWh。潮汐能发电是一项潜力巨大的事业,其发展方兴未艾。地热发电地热发电是以地下热水和蒸汽为动力源,利用蒸汽轮机将地热能转为

41、机械能,再带动发电机发电。地热发电不需要庞大的锅炉,更不需要燃料,但必须用载热体把热能从地下带到地面上来。地热起源于地球的熔融岩浆加热作用和放射性物质的衰变。对温度不同的地热资源,有四种基本地热发电方式:(1)直接蒸汽发电法。主要用于高温蒸汽热田。它包括背压式汽轮机循环系统和凝汽式汽轮机循环系统。(2)扩容(闪蒸式)发电法。这是目前最常用的方法,它是采用降压扩容的方法从地热水中产生蒸汽。(3)中间介质(双循环式)发电法。其特点是采用一种低沸点的流体作为循环工质。由于中间介质地热发电法系统中,地热水回路与中间工质回路是分开互不混溶的,因此,特别适合不凝结气体含量过高的地热水。(4)全流循环式发电

42、法。它是针对汽水混合型水而提出的一种新颖的热力循环系统,其核心技术是一个全流膨胀机。我国处于欧亚板块的东南边缘,在东部和南部分别与太平洋板块和印度洋板块连接,是地热资源较丰富的国家之一。从20世纪70年代开始,我国地热电站开始发展,西藏羊八井地热电站是目前国内最大的地热电站。据我国的地质普查和勘探结果表明,全国有19个省、市、区具有较好的地热资源,发现地热点3000多处,勘查的地热田50多个,查明地热储量相当于31.6亿吨标准煤,推测储量116.6亿吨标准煤。我国丰富的地热资源,目前除中低温地热直接利用较多外,高温地热尚待开发。结束语世界各国电力工业的发展经验告诉我们,电力系统愈大,调度运行就

43、愈能合理和优化,经济效益就愈好,应变事故的能力就愈强。所以很多发达国家的电力系统都已联合成统一的国家电力系统,甚至联合成跨国电力系统。这可以说是现代化电力工业发展的重要标志。我国也必然要向这一方向发展。另外,提高电能的利用率,可以有效减轻经济发展对一次能源和电力的依赖。世界各国在发展电力工业时都特别注重提高运营效率,包括提高发电效率、输配电效率和终端用电效率,同时减少电力工业污染物排放对环境的负面影响。这种“可持续发展”已成为发展的主流。国外节能经验表明,节能工作要得到电力公司的大力支持,甚至主动推动,关键是解决电力运营体制上的问题,让电力公司通过节能获得收益。为此,政府要设计出一套行之有效的

44、电力运营新机制,让电力公司能够通过支持电力用户提高利用效率,获得自己的必要收益;制定从电力回报机制到电价标准确定、税收返还、节能效益分享等一系列措施,促进电力公司真正成为提高电能效率的主要责任者。另外,实施能源效率标识制度,通过制定实施工业耗电设备、家用电器、照明电器等的能效标准,把好市场准入关,不断扩展节能产品认证范围,规范节能产品市场。全国各电力系统互联,走向联合电力系统,是我国电力系统发展的必然趋势。参考文献1、发电厂概论重庆电力学院编水利电力出版社出版2、电力生产常识水利电力科学技术情报研究所编水利电力出版社出版 3、发电厂电气工程北京水利电力经济管理学院水利电力出版社出版4、国外工业现代化科学常识北京科普创作协会编工人出版社出版5、发电厂工程柴天佑赵新宇郑秀萍编中国经济出版社出版6、新能源技术翟秀静刘奎仁韩庆编化学工业出版社出版7、新能源与可再生能源概论苏亚欣毛玉如等编化学工业出版社出版8、地热利用技术汪集暘马伟斌龚宇烈编化学工业出版社出版9、证券时报国海证券研究所20050324参考文献10、城市垃圾处理 国家环境保护局 中国环境出版社,199211、国内外垃圾发电状况 电力环境保护,199812、中国能源网13、中国百度信息网

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