新能源是指在新技术基础上,系统开发利用的可再生能源,如太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、核能等,新能源发电也就是利用现有的技术,通过上述的新型能源,实现发电的过程。但新能源发电具有间歇性、随机性、波动性等特点,要实现安全稳定用电,就必须配备足够多、足够灵活的调节性电源。
2021年前11月,中国新能源发电量达到10355.7亿千瓦时,年内首次突破1万亿千瓦时,同比增长32.97%,占全国全社会用电量的比例达到13.8%,同比提升2.14个百分点。
截至2024年底,包括风电、太阳能发电以及生物质发电在内的中国新能源发电装机达14.5亿千瓦,首次超过火电装机规模。
1、能源资源
新能源都包括哪些行业能源资源包括煤、石油、天然气、水能等,也包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、核能等新能源。纵观社会发展史,人类经历了柴草能源时期、煤炭能源时期和石油、天然气能源时期,正向新能源时期过渡,并且无数学者仍在不懈地为社会进步寻找开发更新更安全的能源。但是,人们能利用的能源仍以煤炭、石油、天然气为主,在世界一次能源消费结构中,这三者的总和约占93%。
能源按其来源可以分为下面四类:
第一类是来自太阳能。除了直接的太阳辐射能之外,煤、石油、天然气等石化燃料以及生物质能、水能、风能、海洋能等资源都是间接来自太阳能。
第二类是以热能形式储藏于地球内部的地热能,如地下热水、地下蒸汽、干热岩体等。
第三类是地球上的铀、钍等核裂变能源和氘、氚、锂等核聚变能源。
第四类是月球、太阳等星体对地球的引力,而以月球引力为主所产生的能量,如潮汐能。
能源按使用情况进行分类,凡从自然界可直接取得而不改变其基本形态的能源称为一次能源。
在一定历史时期和科学技术水平下,已被人们广泛应用的能源称为常规能源。那些虽古老但需采用新的先进的科学技术才能加以广泛应用的能源称为新能源。凡在自然界中可以不断再生并有规律地得到补充的能源,称为可再生能源。经过亿万年形成的,在短期内无法恢复的能源称为非可再生能源。
水力发电水能是蕴藏于河川和海洋水体中的势能和动能,是洁净的一次能源,用之不竭的可再生能源。我国水力资源丰富,根据最新的勘测资料,我国水能资源理论蕴藏量达6.89亿kW,其中技术可开发装机容量4.93亿kW,经济可开发装机容量3.95亿kW,居世界首位。截至2012年底,全国总装机容量为11.4亿kw,其中水电装机容量突破2.49亿kW,占全国总装机容量的21.83%。
水电站是将水能转变成电能的工厂,其能量转换的基本过程是:水能一机械能一电能。图1—1所示是水电站的示意图。
水电站发电示意图
在河川的上游筑坝集中河水流量和分散的河段落差,使水库1中的水具有较高的势能,当水由压力水管2流过安装在水电站厂房3内的水轮机4排至下游时,带动水轮机旋转,水能转换成水轮机旋转的机械能;水轮机转轴带动发电机5的转子旋转,将机械能转换成电能。这就是水力发电的基本过程。
太阳能发电太阳能发电根据利用太阳能的方式主要有通过热过程的太阳能热发电(塔式发电、抛物面聚光发电、太阳能烟囱发电、热离子发电、热光伏发电及温差发电等)和不通过热过程的光伏发电、光感应发电、光化学发电及光生物发电等。主要应用的是直接利用太阳能的光伏发电(PV,Photovoltaic)和间接利用太阳能的太阳能热发电(CSP,Concentrating Solar Power)两种方式。其中直接利用光能进行发电的光伏发电由光伏(PV)电池、平衡系统组成;间接利用光能是将太阳能转换成热能,由储热进行发电的太阳能热发电(光=热-电),CSP根据收集太阳能设备的布置方式可分为槽式( Linear CSP)、塔式(Power Tower CSP)和盘式(Dish/EngineCSP)三种类型。
海洋能发电海洋能主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能和海水盐差能等。潮汐能是指海水涨潮和落潮形成的水的动能和势能;波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能;海流能(潮流能)是指海水流动的动能,主要指海底水道和海峡中较为稳定的水流,以及由于潮汐导致的有规律的海水水流;海水温差能指海洋表面海水和深层海水之间的温差所产生的热能;海水盐差能是指海水和淡水之间或者两种含盐浓度不同的海水之间的电位差。
生物质能发电生物质能资源是可用于转化为能源的有机资源,主要包括薪柴、农作物秸秆、人畜粪便、食品制造工业废料和废水及有机垃圾等。利用生物质能发电的最有效的途径是将其转化为可驱动发电机的能量形式,如燃气、燃油及酒精等,然后再按照通用的发电技术发电。
(2)太阳能热发电。太阳能热发电,也叫聚焦型太阳能热发电(Concentrating Solar Power,简称CSP),与传统发电站不一样的是,它们是通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳能光直射聚集起来,加热工质,产生高温高压的蒸汽,将热能转化成高温蒸汽驱动汽轮机来发电。当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为:槽式太阳能热发电、塔式太阳能热发电和碟式太阳能热发电。 [2]地热发电地热发电是把地下热能转换成为机械能,然后再把机械能转换为电能的生产过程。根据地热能的储存形式,地热能可分为蒸汽型、热水型、干热岩型、地压型和岩浆型五大类。从地热能的开发和能量转换的角度来说,上述五类地热资源都可以用来发电,但开发利用得较多的是蒸汽型及热水型两类资源。
参考资料
本文抄录自百度
· 1温步瀛.电力工程基础.中国电力出版社.2014.02
· 2李坚.电网运行及调度技术问答.中国电力出版社.2013.01
· 3中国新能源发电量年内首超一万亿千瓦时.人民日报 [引用日期2021-12-27]
· 4中国新能源发电量年内首次超1万亿千瓦时.人民网 [引用日期2021-12-27]
· 5中国新能源发电装机占比超四成.中国能源报.2024-10-15 [引用日期2024-10-15]
· 62024年新能源发电装机规模首次超过火电.光明网.2025-01-26 [引用日期2025-01-26]
· 7我国新能源产业高质量发展的瓶颈与对策.人民论坛网·国家治理网 [引用日期2025-02-05]
· 8老能源基地的新故事——山西能源加速向“绿”转型.新华网 [引用日期2025-02-05]
· 9今年全国发电装机将达36亿千瓦.光明网.2025-02-28 [引用日期2025-02-28]
· 10两会新华视点|哪些“十四五”指标已提前完成?.新华社.2025-03-05
· 11国家能源局:3月全国新增建档立卡新能源发电项目共4455个.界面新闻.2025-04-28
· 12国家能源局发布最新数据.中国能源报 [引用日期2025-07-03]
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