现代电源技术第7章 新能源发电技术
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《新能源发电技术》课程教学大纲课程编号:G0110764学时数:16学分数:1适用专业:电气工程及其自动化专业本科学生先修课程:电力系统分析、电力电子技术考核方式:考查一、课程的性质和任务通过学习使学生了解太阳光伏、太阳热能、风能、生物质能、潮汐能、地热能等可再生能源发电及燃料电池发电技术;了解电力系统中的各种储能技术及最新发展,包括超导储能、飞轮储能、电池储能、超级电容及抽水蓄能技术等;了解用于可再生能源的电力变换技术,包括变换拓扑、工作原理及性能分析;以及分布式发电系统和主干系统的相互影响及其运行与控制;了解国内外最新的可再生能源发电应用工程情况等。
二、教学内容与要求理论教学(学时:48)第一章能源概述(1学时)教学目的与要求:了解能源的概念;掌握能源分类方法;了解能源与环境关系;理解新能源分类及发展的重要意义。
1、能源利用的历史2、能源的概念3、能源与环境问题4、新能源发展战略第二章太阳能及其利用(2学时)教学目的与要求:了解太阳能资源及分布情况;掌握太阳能的利用方式;了解太阳能的直接利用方式;理解太阳能热发电系统原理,掌握太阳能热发电系统特点及应用形式;理解光伏发电原理,了解光伏发电的类型,掌握光伏发电系统的构成和特点。
1、太阳能资源及其分布2、太阳能的利用方式3、太阳能直接热利用4、太阳能热发电5、太阳能光伏发电6、太阳能光伏发电的发展第三章风能与风力发电(2学时)教学目的与要求:了解风能资源分布;了解风力机的种类和特点;了解水平轴风力机结构,理解风能利用系数等基本概念,理解工作风速的概念,了解风力机功率调节方式;掌握风电场的特点;了解风力发电的发展方向。
1、风能利用的历史2、风和风资源3、风力机的种类4、水平轴风力机的结构和原理5、风力发电机组6、风电场7、风电的发展第四章潮汐能与潮汐发电(2学时)教学目的与要求:了解潮汐的利用方式;掌握潮汐的特征和类型;理解潮汐发电的方式,了解潮汐电站的结构;掌握潮汐发电的特点;了解潮汐发电的发展。
新能源发电技术的研究和应用一、引言能源是国家经济和社会发展的重要支撑,也是世界和平与安全的重要保障。
然而,随着全球能源需求的不断增长、传统能源资源的日益枯竭,我们迫切需要开发和利用新能源,以满足人们日益增长的能源需求和维护全球能源安全。
因此,新能源发电技术的研究和应用已成为科学技术领域的重要研究方向和国际竞争力的制高点。
二、太阳能发电技术1. 太阳能光伏发电技术太阳能光伏发电技术是利用太阳能电池将太阳能转化为电能的一种技术。
近年来,随着太阳能电池的效率不断提高,太阳能光伏发电成为全球兴起的新兴能源之一。
目前,太阳能发电成本逐年下降,逐渐取代传统的火电、核电等能源成为重要的清洁能源。
2. 太阳能热发电技术太阳能热发电技术是利用太阳能的热量产生蒸汽,进而驱动涡轮发电机发电的一种发电技术。
该技术主要有塔式光热发电技术和槽式光热发电技术两种技术。
太阳能热发电技术不仅是一种高效、清洁的发电方式,而且可以在储能系统的支持下24小时运行,以应对电能需求的不确定性。
三、风能发电技术风能发电技术是利用风力转动风轮,进而带动发电机产生电能的一种发电技术。
随着风电机组的不断升级和技术的不断改进,风能发电已成为世界上利用最广泛的清洁能源之一。
根据国际能源署的预测,到2030年,全球风力发电装机将占到全球发电装机的14%。
四、生物质发电技术生物质发电技术是将可再生能源生物质燃烧后产生热能,进而通过汽轮机转化为电能的一种发电技术。
该技术不仅可以利用农业废弃物、城市垃圾等废弃物资源,还可以利用薪柴、秸秆、兽粪等农村广泛存在的资源。
因此,生物质发电技术被视为解决农村能源发展、实现农村清洁能源供应的重要途径。
五、海洋能发电技术海洋能发电技术是利用海洋资源的能量,生产清洁的电能的一种发电技术,主要包括潮汐能、波浪能、温差能等。
由于海洋能拥有广阔的空间和巨大的潜力,因此海洋能发电成为未来可再生能源的重要方向之一。
六、结论随着全球新能源技术的不断发展和成熟,新能源发电已成为实现清洁能源资源优化配置、构建绿色低碳发展的必然选择。
新能源发电技术资料随着能源需求的不断增长以及对环境保护的日益重视,新能源发电技术成为了当今世界发展的热点话题。
新能源发电技术与传统能源发电技术相比,具有环保、可持续、高效等优势,对于解决能源紧缺和减少二氧化碳排放具有重要意义。
本文将从太阳能、风能和水能等几个方面介绍新能源发电技术的相关资料。
一、太阳能发电技术资料太阳能是一种广泛存在且取之不尽的能源,通过太阳能发电技术可以将太阳辐射转化为电能。
太阳能发电技术主要包括光伏发电和热发电两种形式。
1. 光伏发电光伏发电是将太阳能转化为直流电能的过程。
光伏电池是光伏发电的核心组件,它将太阳光中的光子转化为电能。
光伏电池的主要材料是硅,通过P-N结构形成正负载流。
光伏发电系统通常由光伏电池组、逆变器、电网连接等组成。
根据需要,可以选择单晶硅、多晶硅、非晶硅等不同类型的光伏电池。
光伏发电技术广泛应用于太阳能电站、分布式发电和光伏扶贫等领域。
2. 热发电热发电利用太阳能将水加热为蒸汽,蒸汽驱动涡轮机产生动力,进而驱动发电机发电。
热发电系统包括太阳能集热器、锅炉、涡轮机和发电机等部件。
热发电技术常见的应用形式有塔式集热式、槽式和碟式等。
热发电技术广泛应用于太阳能热电站、工业生产和农村供热等领域。
二、风能发电技术资料风能是一种可再生的清洁能源,通过风能发电技术可以将风的动能转化为电能。
风能发电技术主要有风力发电和风能热泵两种形式。
1. 风力发电风力发电是利用风的动能驱动风轮旋转,通过发电机将机械能转化为电能。
风力发电机一般由风轮、轴、发电机和塔架等组成。
根据风轮的形式,风力发电机可以分为水平轴风力发电和垂直轴风力发电两种。
风力发电技术广泛应用于风电场、离岸风电和家庭小型风力发电等领域。
2. 风能热泵风能热泵是利用风能将低温能量转化为高温能量的过程。
风能热泵系统一般由风能热能转化装置、热泵系统和热源系统等组成。
风能热泵技术主要应用于供暖、供热和制冷等领域。
三、水能发电技术资料水能是一种丰富的可再生能源,在水能发电技术中主要应用于水力发电和潮汐能发电。
《新能源发电技术》课程教学大纲课程编号:G0110764学时数:16学分数:1适用专业:电气工程及其自动化专业本科学生先修课程:电力系统分析、电力电子技术考核方式:考查一、课程的性质和任务通过学习使学生了解太阳光伏、太阳热能、风能、生物质能、潮汐能、地热能等可再生能源发电及燃料电池发电技术;了解电力系统中的各种储能技术及最新发展,包括超导储能、飞轮储能、电池储能、超级电容及抽水蓄能技术等;了解用于可再生能源的电力变换技术,包括变换拓扑、工作原理及性能分析;以及分布式发电系统和主干系统的相互影响及其运行与控制;了解国内外最新的可再生能源发电应用工程情况等。
二、教学内容与要求理论教学(学时:48)第一章能源概述(1学时)教学目的与要求:了解能源的概念;掌握能源分类方法;了解能源与环境关系;理解新能源分类及发展的重要意义。
1、能源利用的历史2、能源的概念3、能源与环境问题4、新能源发展战略第二章太阳能及其利用(2学时)教学目的与要求:了解太阳能资源及分布情况;掌握太阳能的利用方式;了解太阳能的直接利用方式;理解太阳能热发电系统原理,掌握太阳能热发电系统特点及应用形式;理解光伏发电原理,了解光伏发电的类型,掌握光伏发电系统的构成和特点。
1、太阳能资源及其分布2、太阳能的利用方式3、太阳能直接热利用4、太阳能热发电5、太阳能光伏发电6、太阳能光伏发电的发展第三章风能与风力发电(2学时)教学目的与要求:了解风能资源分布;了解风力机的种类和特点;了解水平轴风力机结构,理解风能利用系数等基本概念,理解工作风速的概念,了解风力机功率调节方式;掌握风电场的特点;了解风力发电的发展方向。
1、风能利用的历史2、风和风资源3、风力机的种类4、水平轴风力机的结构和原理5、风力发电机组6、风电场7、风电的发展第四章潮汐能与潮汐发电(2学时)教学目的与要求:了解潮汐的利用方式;掌握潮汐的特征和类型;理解潮汐发电的方式,了解潮汐电站的结构;掌握潮汐发电的特点;了解潮汐发电的发展。
新能源发电技术-1新能源发电技术ppt课件什么是新能源-以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得-现代化的开发和利用,用取之不尽、周而复始的▣再-生能源,重点开发太阳能、风能、生物质能潮为能形-地热能、氢,能和核能(原子能)-2太阳能-太阳是一个巨大、久远-无尽的能源。
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3.75×102W的-22亿分之一,但已高达-73,000TW,也就是说太-丰富区21700-较丰富区1500-1700-阳每秒钟照射到地球上-可利用区1200~1500-贫乏区<1200-单:kWh/m-南海诸-的能量就相当于500万吨-中国太阳年辐射总量的分布-煤。
太阳能技术应用-太阳能热发电-太阳能光伏发电-太阳能水泵->大阳能热水器->大阳附-·大阳能制冷与空调-4太阳能热发电-太阳能热发电系统-蒸汽-太阳光-汽轮机-发电机-由集热子系统、热-集热器-M-蓄热器-电能-传输子系统、蓄热-反射镜-泵-与热交换子统和-发电子系统所组成,-|!-热传输子系统-蓄热与热交换子系统-冷凝器-如图所示-5太阳能光伏发电系统-通过太阳能电池将太阳辐射能转换为电能的发电系统称-为太阳能光伏发电系统。
目前,工程上广泛使用的用于-太阳能光伏发电的光电转换器是晶体硅太阳能电池,-其生产技术和工艺都很成熟,已经入大规模产业化生产-太阳能电池是一种利用光生伏打效应把光能转变为电能-的器件,又川光伏器件。
太能电池是太阳能光伏发电-的基础和核心。
-6太阳能电池的构造-一般的太阳能电池构造如图所示,-太阳光-现在多使用PN结型太阳能电池。
-对于有两种不同的硅半导体结合-表面电极-而成的太阳能电池当太阳光照-N型硅-射时,太阳的光能被太阳电池吸-负载-补-收,产生正离子和负离子。
正离-P型硅-⊕-①O-子向P型半导体集结,而负离子-父-①田向N型半导体集结,当在太阳能-背面电极-电池的表面和背后的电极之间接-电流-®正孔-曰电子-上负载时,便有电流流过。
第7章新能源发电技术上世纪70年代以来,世界上许多国家开展了对新型可再生能源的研究、开发和利用工作。
到目前为止,全世界可再生能源发电的总容量已占全世界总装机容量的1%。
我国自然能资源非常丰富,开发潜力巨大,因此,推动新能源发电的快速发展已成当务之急。
本章介绍新能源发电的原理和电源变换技术。
7.1概述7.1.1国外新能源发电技术发展概况太阳能发电美国是世界上太阳能发电技术研究开发较早的国家,在太阳能槽式发电系统和盘式发电系统中发展较快。
法国、西班牙、日本、意大利等国太阳能发电的应用也有一定发展。
太阳能光伏发电最早用于缺电地区,从80年代开始,开始研究联网问题。
目前,在世界范围内已建成多个兆瓦级的联网光伏电站。
风力发电风力发电经历了从独立发电系统到并网系统的发展过程,大规模风力发电系统的建设已成为发达国家风电发展的主要形式。
目前,风力发电建设投资已低于核电投资,建设时间短,其成本与煤电成本接近,因而具有很大的竞争潜力。
燃料电池发电美国每年投资数亿元开发燃料电池,掌握了许多最先进的技术。
日本也大力开展燃料电池及发电技术的研究。
加拿大、韩国以及欧洲许多国家也在燃料电池的研究与应用上取得了很大进展。
其它还有地热能发电、海洋能发电、生物能发电等。
7.1.2我国新能源发电的现状我国的太阳能电池制造水平比较先进,实验室效率已经达到21%,一般商业电池效率是10%~13%。
已建成1座光伏电站,容量约40MW。
其中容量最大的是1998年投运的西藏安多100kW电站。
我国独立风电装置有10多万台,总容量20MW左右,80%以上在内蒙古。
80年代中后期以来,联网风电场建设迅速发展,全国共建成20个联网风电场,容量234MW。
新疆达板城风电二场是我国目前最大的联网风电场,我国自行研制的7.5MW风力发电机组已经投入运行。
我国地热发电站总装机容量30MW左右,其中西藏羊八井、那曲、郎久三个地热电站规模较大。
目前我国共有八座潮汐电站建成运行,容量5.4×104kW.h,最大的是80年代建成的浙江江厦电站,装机容量3.2MW。
新能源发电技术概述随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益突出,新能源发电技术成为了解决能源和环境双重挑战的关键。
本文将概述几种主要的新能源发电技术,包括太阳能发电、风能发电、水能发电和生物质能发电。
太阳能发电是目前发展最为成熟的新能源发电技术之一。
太阳能光伏发电利用太阳能光子的能量来产生电流,通过光伏电池将光能直接转化为电能。
太阳能光伏发电具有无污染、可再生、安全可靠等特点,被广泛应用于建筑物屋顶、农村地区以及一些偏远地区的电力供应。
此外,太阳能热发电技术也在逐渐发展,利用太阳能集热器将太阳能转化为热能,再通过热发电机组产生电力。
风能发电是另一种重要的新能源发电技术。
利用风能发电的原理是通过风力驱动风力发电机转动,进而产生电能。
风能发电具有广泛分布、无污染、可再生等优势,因此在全球范围内得到了快速发展。
风力发电机组的容量不断增大,风力发电场的规模也在不断扩大。
此外,近年来出现了海上风电技术,利用海上的强风资源,进一步推动了风能发电技术的发展。
水能发电是一种传统且广泛应用的新能源发电技术。
水能发电主要通过水流的动力驱动涡轮机转动,然后通过发电机产生电能。
水能发电具有可再生、稳定可靠等优势,是许多国家主要的电力供应方式之一。
水能发电主要包括水轮机发电和潮汐能发电。
水轮机发电利用自然水流的能量,而潮汐能发电则利用潮汐的周期性变化来产生电能。
生物质能发电是利用生物质作为能源的一种新能源发电技术。
生物质能发电主要包括生物质燃烧发电和生物质气化发电。
生物质燃烧发电利用生物质燃料(如木材、秸秆等)进行燃烧,产生高温高压的蒸汽,再通过蒸汽涡轮机转动发电机产生电能。
生物质气化发电则将生物质转化为可燃气体,再通过内燃机或燃气轮机发电。
生物质能发电技术具有可再生、减少温室气体排放等优势,被视为可持续发展的重要能源之一。
总结来说,新能源发电技术的发展对于解决能源和环境问题具有重要意义。
太阳能发电、风能发电、水能发电和生物质能发电等技术在不同程度上满足了清洁、可再生能源的需求。
《新能源发电技术》课程教学大纲一、课程基本信息课程中文名称:新能源发电技术英文名称:New Energy Generation Technology课程编号:13220108课程学时和学分:总学时:24 总学分:1.5适用专业:电气工程及其自动化专业先修课程:电子技术、电力电子技术开课系部:控制与机械工程学院自动化二课程地位与作用新能源技术概论是新能源应用技术专业学生的一门专业必修课,本课程的任务是使学生获得有关能源的基本理论和基本知识;掌握对二次能源及新能源的开发、转换与利用, ,使学生获得较宽广的能源科学技术知识。
三、教学的基本要求通过对该门课程的学习,使学生了解中国的能源现状和中国新能源的发展现状,掌握太阳能光伏发电的基本原理及系统的构成,加深对中国风力资源和风力发电基本原理的认识,深化理解作为分布最广泛的生物质资源的利用现状,把握生物质发电的基本原理。
掌握地热发电和潮汐能发电的基本原理和应用现状,掌握燃料电池的基本原理及其各种形式的燃料电池的具体应用及机理。
四、教学的基本内容第1章新能源发电与控制技术导论(2学时)能源的含义、分类及历史演变, 中国能源现状、问题与对策。
理解能源的含义,了解中国能源现状及存在的问题。
重点:中国在能源利用过程中存在的极大问题及解决的方法。
难点:发展新能源与可再生能源的重大战略意义。
第2章电源变换技术基础知识(2学时)电源变换与控制技术基础,介绍电源变换的拓扑结构,了解电源变换和控制技术在新能源发电及电力系统中的作用。
重点:电源变换的拓扑结构难点:电源变换的拓扑结构第3章风力发电技术(4学时)风与风力设备,风力机工作原理,风力发电设备,风力发电运行方式,风力发电现状与展望。
了解风力发电现状与展望,掌握风力机工作原理,风力发电设备,风力发电运行方式重点:风力机工作原理,风力发电设备1难点:风力发电运行方式。
第4章太阳能、光伏发电技术(4学时)太阳能利用方式,太阳能电池的工作原理,太阳能光伏发电历史和现状及其优缺点,太阳能光伏发电的应用,太阳能电池的分类,太阳能电池制造工艺,太阳能光伏发电系统设备构成,独立、并网光伏发电系统。
《新能源发电技术》课程教学大纲一、课程基本信息课程中文名称:新能源发电技术英文名称:New Energy Generation Technology课程编号:13220108课程学时和学分:总学时:24 总学分:1.5适用专业:电气工程及其自动化专业先修课程:电子技术、电力电子技术开课系部:控制与机械工程学院自动化二课程地位与作用新能源技术概论是新能源应用技术专业学生的一门专业必修课,本课程的任务是使学生获得有关能源的基本理论和基本知识;掌握对二次能源及新能源的开发、转换与利用, ,使学生获得较宽广的能源科学技术知识。
三、教学的基本要求通过对该门课程的学习,使学生了解中国的能源现状和中国新能源的发展现状,掌握太阳能光伏发电的基本原理及系统的构成,加深对中国风力资源和风力发电基本原理的认识,深化理解作为分布最广泛的生物质资源的利用现状,把握生物质发电的基本原理。
掌握地热发电和潮汐能发电的基本原理和应用现状,掌握燃料电池的基本原理及其各种形式的燃料电池的具体应用及机理。
四、教学的基本内容第1章新能源发电与控制技术导论(2学时)能源的含义、分类及历史演变, 中国能源现状、问题与对策。
理解能源的含义,了解中国能源现状及存在的问题。
重点:中国在能源利用过程中存在的极大问题及解决的方法。
难点:发展新能源与可再生能源的重大战略意义。
第2章电源变换技术基础知识(2学时)电源变换与控制技术基础,介绍电源变换的拓扑结构,了解电源变换和控制技术在新能源发电及电力系统中的作用。
重点:电源变换的拓扑结构难点:电源变换的拓扑结构第3章风力发电技术(4学时)风与风力设备,风力机工作原理,风力发电设备,风力发电运行方式,风力发电现状与展望。
了解风力发电现状与展望,掌握风力机工作原理,风力发电设备,风力发电运行方式重点:风力机工作原理,风力发电设备难点:风力发电运行方式。
第4章太阳能、光伏发电技术(4学时)太阳能利用方式,太阳能电池的工作原理,太阳能光伏发电历史和现状及其优缺点,太阳能光伏发电的应用,太阳能电池的分类,太阳能电池制造工艺,太阳能光伏发电系统设备构成,独立、并网光伏发电系统。