新能源發(fā)電

1、為了實(shí)現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展，我們必須減少CO2及其它有害氣體的排放，創(chuàng)造一個(gè)綠色家園。從另外一個(gè)角度看化石能源的儲(chǔ)量有限，根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)分析，再過(guò)40年左右，石油將消耗所剩無(wú)幾.為了實(shí)現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展，我們必須減少CO2及其它有害氣體的排放，創(chuàng)造一個(gè)綠色家園。從另外一個(gè)角度看化石能源的儲(chǔ)量有限，根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)分析，再過(guò)40年左右，石油將消耗所剩無(wú)幾；再過(guò)60年左右，天然氣也將宣布告竭而煤炭資源按目前的消耗量也只能供人類使用200年左右。從人

2、類自身生存環(huán)境和能源消耗兩方面看，都迫使我們尋找其它可再生能源替代現(xiàn)在的常規(guī)化石能源。新能源是指?jìng)鹘y(tǒng)能源之外的各種能源形式。目前技術(shù)比較成熟，已經(jīng)開(kāi)始大規(guī)模利用的新能源是風(fēng)能、太陽(yáng)能、沼氣、燃料電池這四種。本文介紹沼氣、燃料電池等幾種發(fā)電技術(shù)。1燃料電池燃料電池是一種將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能，直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。當(dāng)源源不斷地從外部向燃料電池供給燃料和氧化劑時(shí)，它可以連續(xù)發(fā)電。依據(jù)電解質(zhì)的不同，燃料電池分為堿性燃料電池（AFC）、

3、磷酸型燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）及質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）等。按燃料電池所用原始燃料的類型，大致分為氫燃料電池、甲烷燃料電池、甲醇燃料電池和汽油燃料電池。燃料電池不受卡諾循環(huán)限制，能量轉(zhuǎn)換效率高，潔凈、無(wú)污染、噪聲低，模塊結(jié)構(gòu)、積木性強(qiáng)、比功率高，既可以集中供電，也適合分散供電。使用燃料電池發(fā)電，是將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能，不需要進(jìn)行燃燒，沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，理論上能量轉(zhuǎn)換

4、率為100%，裝置無(wú)論大小實(shí)際發(fā)電效率可達(dá)40%～60%，可以實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)聯(lián)用，沒(méi)有輸電輸熱損失，綜合能源效率可達(dá)80%，裝置為集木式結(jié)構(gòu)，容量可小到只為手機(jī)供電、大到和目前的火力發(fā)電廠相比，非常靈活。燃料電池其原理與一般電池相同。其單體電池是由正負(fù)兩個(gè)電極（負(fù)極即燃料電極和正極即氧化劑電極）以及電解質(zhì)組成。不同的是一般電池的活性物質(zhì)貯存在電池內(nèi)部，因此，限制了電池容量。而燃料電池的正、負(fù)極本身不包含活性物質(zhì)，只是個(gè)催化轉(zhuǎn)換元件。因此燃

5、料電池是名副其實(shí)的把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換機(jī)器。電池工作時(shí)，燃料和氧化劑由外部供給，進(jìn)行反應(yīng)。原則上只要反應(yīng)物不斷輸入，反應(yīng)產(chǎn)物不斷排除，燃料電池就能連續(xù)地發(fā)電。燃料電池具有高效率、無(wú)污染、建設(shè)周期短、易維護(hù)以及成本低的特點(diǎn)，它不僅是汽車最有前途的替代清潔能源，還能廣泛用于航天飛機(jī)、潛艇、水下機(jī)器人、通訊系統(tǒng)、中小規(guī)模電站、家用電源，又非常適合提供移動(dòng)、分散電源和接近終端用戶的電力供給，還能解決電網(wǎng)調(diào)峰問(wèn)題。隨著燃料電池的商業(yè)化推廣

6、，市場(chǎng)前景十分廣闊。人們預(yù)測(cè)，燃料電池將成為繼火電、水電、核電后的第四代發(fā)電方式，它將引發(fā)21世紀(jì)新能源與環(huán)保的綠色革命。2005年，從事燃料電池開(kāi)發(fā)的公司總投資額已超過(guò)10億美元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年全球擁有50萬(wàn)個(gè)固定的（靜止式）燃料電池裝置，到2010年，將有250萬(wàn)戶家庭使用燃料電池，同時(shí)全球擁有60萬(wàn)臺(tái)燃料電池汽車，占世界汽車生產(chǎn)量的1%。產(chǎn)。沒(méi)建新的潮汐電站的原因主要是考慮電站的經(jīng)濟(jì)性和潮汐大壩對(duì)環(huán)境的影響。4地?zé)岚l(fā)電地球是一

7、個(gè)巨大的熱倉(cāng)庫(kù)。其內(nèi)部的熱能根據(jù)科學(xué)家的推算，全球潛在地?zé)崮茉吹馁Y源量約41013MW，相當(dāng)于現(xiàn)在全球能耗的45104倍。地?zé)崾且环N潔凈的可再生能源。地?zé)岚l(fā)電是利用超過(guò)沸點(diǎn)的中、高溫地?zé)幔ㄕ羝┲苯舆M(jìn)入并推動(dòng)汽輪機(jī)，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，或者通過(guò)熱交換利用地?zé)醽?lái)加熱某種低沸點(diǎn)的工作流體，使之變成蒸氣，然后進(jìn)入并推動(dòng)汽輪機(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。最近發(fā)展起來(lái)的“熱干研過(guò)程法”地?zé)岚l(fā)電法不受地理限制，可以在任何地方進(jìn)行地?zé)衢_(kāi)采。原理是首先將水通過(guò)壓力

8、泵壓入地下4到6km深處，在此處巖石層的溫度大約在200℃左右。睡在高溫巖石層被加熱后通過(guò)管道加壓被提取到地面并輸入一個(gè)熱交換器中。熱交換器推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)將地?zé)徂D(zhuǎn)化成電能。而推動(dòng)汽輪機(jī)工作的熱水冷凍后再重新輸入到地下供循環(huán)使用。世界上第一座地?zé)岚l(fā)電站要算是1904年在意大利的拉德雷諾建成的小型地?zé)犭娬?，它是用地?zé)嵴羝苿?dòng)渦輪機(jī)發(fā)電的，但功率很小，只點(diǎn)亮了5盞電燈。后來(lái)經(jīng)過(guò)充實(shí)發(fā)展，目前該電站的裝機(jī)容量已達(dá)548MW。當(dāng)初這座電站雖然只能

9、點(diǎn)亮5盞電燈，卻開(kāi)創(chuàng)了地?zé)岚l(fā)電的歷史。目前世界上最大的地?zé)岚l(fā)電站裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到了1000MW，位于美國(guó)加利福尼亞蓋瑟爾斯。我國(guó)地?zé)岚l(fā)電在新中國(guó)成立后開(kāi)始研究，于1970年，中國(guó)科學(xué)院在廣東省豐順縣湯坑鎮(zhèn)鄧屋村建起了發(fā)電量60kW的地?zé)岚l(fā)電站。這是我國(guó)第一座地?zé)嵩囼?yàn)發(fā)電站。1976年，全世界海拔最高的地?zé)岚l(fā)電站在我國(guó)羊八井盆地建成發(fā)電，現(xiàn)已興起了一座嶄新的地?zé)岢牵責(zé)衢_(kāi)發(fā)利用正向綜合性方向發(fā)展。目前，該電廠已有8臺(tái)3000kW機(jī)組，總裝

10、機(jī)25MW，年發(fā)電量在拉薩電網(wǎng)中占到45％。羊八井地?zé)岚l(fā)電站目前是我國(guó)最大的地?zé)岚l(fā)電站。結(jié)束語(yǔ)本文綜述了各種新能源發(fā)電技術(shù)的原理和研究現(xiàn)狀，成本過(guò)高是限制它們大量推廣應(yīng)用的瓶頸，因此通過(guò)技術(shù)革新降低成本將是今后新能源發(fā)電技術(shù)的重要研究方向。雖然能源發(fā)電為未來(lái)人類解決能源短缺問(wèn)題描繪了令人振奮的前景，但要使這幅藍(lán)圖真正成為現(xiàn)實(shí)的確還面臨著諸多問(wèn)題，需要科學(xué)家、研究人員和政府部門等來(lái)共同解決。相信隨著科技的進(jìn)步，電路電子器件的發(fā)展，新能源發(fā)