新能源发电与传统发电的区别(火力发电与新能源发电知几何)(1)

在我国有74.4%是火力发电、17.8%是水利发电、4.1%是风能发电、3.6%是核能发电。所以,火力发电还是最主要的发电方式。火电厂由燃烧方式不同又分:燃煤电厂和燃气电厂。不管燃煤电厂或者燃气电厂都是把燃烧的化学能转化为机械能。再由机械能转化为电能的过程。

火力发电厂原理

01火电厂的分类

火电厂按燃料来分为:燃煤发电厂、燃油燃气发电厂、生物发电厂、垃圾发电厂等,一般我国都是以燃煤发电和燃气发电为主。这几年为了改善环境很多地区修建了垃圾焚烧发电项目。

我们今天主要介绍燃煤发电和燃气发电的原理。

02燃煤电厂

燃煤电厂主要是把块状煤粉碎然后吹入锅炉达到充分燃烧。锅炉加热水变成水蒸气再推动汽轮机转动。汽轮机带动发电机来实现发电。

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03燃煤电厂的组成

燃煤电厂主要由供煤系统、锅炉、汽轮机、发电机、冷却系统及辅助系统组成。通过这些系统完美组合达到效率最大化。

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04燃煤电厂的燃烧系统

燃烧系统主要是由燃料供应系统、锅炉燃烧系统、除尘除灰系统及通风系统。通过这些系统把煤的化学能转换为热能,提高转化率,降低环境污染。

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05燃煤电厂的汽水系统

汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器及辅助系统组成。它包括汽水循环、化学水处理和水循环等。

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06燃煤电厂烟气净化系统

随着大家对环保意识的提高,防止环境污染也是电厂最主要的工作之一。所以电厂必须要对燃烧气体净化,达到排放标准后才可以排到空气中。烟气净化依次是脱出烟气中的NO2、烟尘和硫化物。

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07燃煤电厂的主厂房布局

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08燃煤电厂的锅炉

煤粉与空气在炉膛中燃烧,燃烧产生的热量把水变为高压水蒸气推动汽轮机转动。

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09燃煤电厂的汽轮机

燃煤电厂的汽轮机结构相对比较简单。高压蒸汽依次通过高压缸、中压缸和低压缸推动叶片转动。低压水汽再进入凝汽器中。

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10燃煤电厂的发电机

发电机我们都知道是由转子和定子组成。在电厂中定子每分钟转3000转发出50Hz的三相交流电。最后通过升压装置供应到其他远距离城市。

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以上就是燃煤电厂的组成及原理。由于我国大部分煤矿都在北方,所以燃煤发电基本都在北方。发电用完的水蒸气在冬天也可以给北方人民供暖,可谓是一举两得。但北方的污染也是比较严重的,由于新能源兴起和环保意识提高相信以后燃煤电厂会越来越少。

11燃气电厂

燃气电厂相对燃煤电厂就没有那么复杂,主要是天然气进去燃气轮机的燃烧室,与压气机压入的高压空气混合燃烧。产生高温高压的气流推动叶轮转动。然后再带动发电机转动的一个过程。

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燃气轮机的结构和飞机发动机的结构是类似的,所以要求的技术含量也比较高。但燃气电厂的优点在于环境污染比较小。现在还有很多都是燃煤和燃气相结合的方式来发电,这样既能节约成本又能保护环境,提高化学能的转化效率。

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新能源的开发与使用迫在眉睫,目前,各种类型的新能源逐渐被开发出来。那么,这些新能源发电方式的优缺点各有什么不同呢?

一、水力发电

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水力发电利用蕴藏于水体中的位能,兴建不同类型的水电站,实现将水能转换为电能。

优点

1、水力发电效率高达90%以上。

2、单位输出电力之成本最低。

3、发电的起动快,数分钟内可以完成发电。

4、不产生废气废渣,绿色环保。

缺点

1、受季节、气候等因素影响。

2、建厂期间长,建造费用高。

3、设于天然河川或湖沼地带易受风水灾害,电力输出易受天气旱雨影响。

4、建厂后不易增加容量。

5、破坏生态,对动植物产生影响。

6、筑坝需移民,基础建设投资大。

二、太阳能光伏发电

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光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。

优点

1、太阳能资源取之不尽,用之不竭。

2、太阳能资源随处可得,可就近供电,不必长距离输送,避免了长距离输电线路所造成的电能损失。

3、光伏发电的能量转换过程简单,直接从光能转换到电能,不存在机械磨损。

4、光伏发电不使用燃料,不污染空气,不产生噪声,对环境友好,是绿色环保的可再生能源。

缺点

1、能量密度低。尽管太阳投向地球的能量总和极其巨大,但大部分能量都被海洋吸收,真正能够到达陆地表面的太阳能只有总量的10%左右。

2、占地面积大。

3、转换效率低。

4、受季节、气候、昼夜等因素影响发电。

5、 投资成本高。

6、晶体硅电池的制造过程高污染、高能耗。

三、风力发电

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风力发电是把风的动能转为电能。其蕴量巨大,全球的风能约为2.74×10^9MW,其中可利用的风能为2×10^7MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。

优点

1、清洁,环境效益好。

2、可再生,永不枯竭。

3、基建周期短,在陆地上或海上都能建设。

4、装机规模灵活,运行和维护成本低。

缺点

1、影响鸟类迁徙。

2、风速不稳定,发电量不稳定 。

3、受风速、环境等因素影响。

四、垃圾焚烧发电

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垃圾发电是指通过特殊的焚烧锅炉燃烧城市固体垃圾,再通过蒸汽轮机发电机组发电的一种发电形式。

优点

1、 垃圾焚烧时,垃圾中的病原菌彻底杀灭,焚烧产生的烟气经净化处理后排放,无害化程度高。

2、垃圾焚烧后,灰渣只占原体积的5%,因而比其他垃圾填埋等处理方法,更可达减量化的目的。

3、实现废弃物的能源化与资源化,提高垃圾的利用效率,减少对环境污染。

缺点

1、投资金额大。

2、焚烧过程中会产生“二噁英”废气和燃烧后的残渣,会对空气造成一定的污染。

五、水氢机发电

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水氢机是一款注重安全性、实用性和环保性的产品,适用于离网提供稳定电源,也可作为电动汽车的増程器,还可以直接作为电动汽车的动力源。具有体积小、寿命长、效率高、性能稳定、运行时间长、安全环保等特点。

水氢机的原料为甲醇,甲醇来源广泛,属于可再生能源范畴。甲醇制备过程为“吸碳排氧”,而甲醇制氢的过程为“吸氧排碳”,甲醇制氢技术的不断更新正在改变“氢能不环保”的局面。另一方面,水氢机解决了传统氢燃料电池氢气的存储运难题,水氢机利用催化重整技术,将甲醇水作为原料制氢直接发电,不再需要将氢气压缩装罐或者管道运输、通过加氢站使用。做到了“用氢不见氢”,从根本上解决了储氢和运输的安全难题。同时,降低了氢能制备和使用成本。

水氢机具有零污染物排放、24小时持续稳定发电和高效的热能利用方式等特点。同时,水氢机不受地域与天气条件限制、能够有效节约土地资源,并且投资成本较低、建设时间短,弥补了传统发电项目的诸多不足,可以实现对传统能源生产方式的升级换代。

对于普通人,我们目前能做的就是:节约用电。那么,在家如何科学用电?

空调不应频繁启动或关闭

频繁地开关空调会使其一直处于运作状态,就好比人一直在劳动,消耗的体力也就比平时多很多,频繁开关空调也是这个道理。在使用空调时,最好让空调处于稳定运作状态,短时间外出不用关空调。

冷气度数不是越低越好

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温度、湿度、气流、辐射都可以改变人的体感温度,单单只降低冷气湿度,并不会让我们感到舒爽。人体比较舒适的环境温度是26°-28°,在保证人体舒服的情况下,空调温度越高越能省电。

合理使用冰箱内部空间

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建议将冰箱的实物放得集中一些,这样既可以保持冷藏温度,又能减少冰箱用电损耗。同时切忌塞的太满,要留出适当的冷气流通空间。

热水器65摄氏度较为省电

根据使用的频率和热水使用量来调节热水的温度,如果经常使用,建议让热水器长期处于开启状态。将恒温器度数调至65摄氏度左右,这时电热水器使用效果最佳。

电脑也需要“睡眠”

短暂休息时,最好将电脑开始睡眠模式。电脑在睡眠模式下能耗约7.5瓦,而待机能耗约为52瓦。长期不使用电脑最好切断电源,电脑硬件通电情况下仍有功耗。

电视调节很必要

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看电视时图像亮度和音量应调整适当,电视图像的最亮状态比最暗状态多耗电,音量调节适中。在不看电视的时候,应当把电源插头拔下来。

科学用电

倡导广大用电客户使用节能型家用电器,家用电器不用时切断电源,避免待机时的耗电,及时更换超过使用期限的电器,尽量做到节约用电、科学用电。

温馨提示

疫情特殊时期,小朋友们宅在家中,尽量减少使用电子设备的时间,要坚持良好的用眼习惯和健康的生活方式哦!

科普来源:中国电力报、科普中国、我们电厂人、氢能和燃料电池等

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