电的主要来源有哪些 电从哪里来
电力是一种便于输送、分配和转换的二次能源,也是一种使用方便的清洁能源 。煤、天然气、核能、水电和其他可再生能源都可以转化为电力 。电力系统是整个能源链的核心环节 。让我们一起来了解多彩的发电世界 。
能量有很多种 。
能量按是否转化分为一次能源和二次能源 。自然界中存在的,不改变其基本形态就可以直接获得的能源称为一次能源,如煤炭、原油、天然气、水电、核能、生物质能、地热能、风能、太阳能等 。从一次能源加工成另一种形式的能源产品称为二次能源,如电力、焦炭、天然气和各种石油产品 。
【电的主要来源有哪些 电从哪里来】按普及程度分为常规能源和新能源 。目前已经大规模生产并广泛使用的能源是常规能源,如煤炭、石油、天然气、水能等 。与常规能源相比,新能源是指在新技术基础上系统开发利用的能源,如太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能、氢能、核聚变能等 。随着科学技术的发展,一些新能源(如核裂变能)得到了广泛的应用,并被视为常规能源 。
根据是否可再生,分为可再生能源和不可再生能源 。自然界中能不断再生并定期补充或再利用的能源称为可再生能源,如风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能、生物质能等 。资源有限 。随着不断的开发利用,最终会被耗尽的能源是不可再生能源,如煤炭、石油、天然气等 。
根据是否清洁,分为清洁能源和不清洁能源 。在生产和使用过程中不产生有害物质的能源是清洁能源,如水能、太阳能、风能等 。使用中排放有害物质,污染环境的能源是非清洁能源,如煤、石油等 。
根据是否是化石,分为化石能源和非化石能源 。煤、石油、天然气等化石能源是由古代生物的化石沉积经过长期的地质变化而形成的,并且只使用一次 。化石能源以外的能源是非化石能源,包括水电、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能 。化石能源是世界上消耗的最主要的能源,但化石能源是有限的,大部分将在21世纪被开采,而非化石能源最终将成为能源开发利用的发展方向 。
电力来源
手机的使用、家居生活、冷暖设备、快捷便利的交通、丰富多彩的休闲娱乐,都离不开电 。作为二次能源,电和其他能源是什么关系?
火力发电:向高效清洁发展
火力发电通过燃烧煤、油、气等化石燃料,将产生的热能转化为机械能,带动发电机发电 。在所有发电方式中,火力发电是最早(自1875年以来)应用于实践的一种,也是最重要的一种 。
什么是火力发电?
火力发电主要包括蒸汽发电、燃气轮机发电和内燃机发电 。蒸汽发电厂以燃煤为主,主要设备有锅炉、汽轮机和发电机 。燃料在锅炉中燃烧并释放热量,将给水加热成蒸汽 。蒸汽在汽轮机中将热能转化为机械能,然后带动发电机发电 。汽轮机排汽通过冷凝器等设备送回锅炉,不断产生电能 。
蒸汽发电是火力发电的主要组成部分,技术成熟可靠 。通常,火电厂是指燃煤蒸汽电厂(燃煤电厂) 。
20世纪以来,蒸汽发电技术不断发展,主要体现在以下几个方面:单台发电机组容量不断增大,电厂容量不断增大;随着蒸汽参数(压力和温度)的提高以及超临界和超超临界参数的采用和发展,超超临界发电技术发展迅速 。控制技术水平的持续提高;环境保护措施不断加强 。蒸汽发电技术的发展方向是进一步降低能耗和污染物排放,为超超临界机组实现更高的参数 。
燃气轮机发电主要使用液体燃料或气体燃料,液体燃料包括柴油、重油、原油等 。,气体燃料包括天然气、液化石油气、煤层气等 。发电过程:燃料在燃气轮机的燃烧室中燃烧,燃料的化学能转化为热能,热能再转化为机械能带动发电机发电 。燃气轮机电厂的主要形式是燃气-蒸汽联合循环发电 。燃气轮机电站正在向高参数、高性能、大型化方向发展,能源综合利用效率不断提高 。
内燃机使用气体或液体燃料发电,主要用作隔离电源和应急电源 。随着常规天然气、煤层气和页岩气的大规模开发,以燃气内燃机为原动机的分布式供能系统将得到快速发展 。
中国火电技术
中国的蒸汽发电(燃煤发电)机组容量经历了从小到大的发展过程 。随着机组容量的发展,蒸汽参数不断提高 。进入21世纪后,蒸汽参数主要是超临界参数(24.2 MPa,566℃)和超超临界参数(25 MPa ~ 27 MPa,600℃) 。2011年,我国启动了“国家700℃超超临界燃煤发电技术”发展计划,目标是研制蒸汽参数为35 MPa /700℃ /720℃的600 MW超超临界机组 。
我国火电机组正朝着大容量、高参数、环保的方向发展 。自主600 MW超临界火电机组、1000 MW超超临界火电机组批量投产,火电技术应用达到国际先进水平 。
我国国家标准《火电厂大气污染物排放标准》对大气污染物提出了明确的要求,并提出了汞的排放浓度限值 。火电厂不断加强污染物控制,主要内容是控制火电厂烟气中的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等大气污染物,使排放达到环保标准要求 。中国火电厂烟气处理技术正在不断升级 。2018年,随着我国火力发电超低排放和节能改造规模的不断扩大,单位火力发电二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、烟尘和大气污染物等温室气体排放量进一步减少 。
【延伸阅读】
世界之最
大唐托克托发电有限公司位于内蒙古自治区呼和浩特市托克托县 。它于1995年11月注册成立 。公司总装机容量672万千瓦 。它是世界上最大的火电厂,年发电量超过400亿千瓦时 。8台60万千瓦机组和2台66万千瓦机组通过500千伏4回线路接入京津唐电网,年发电量约占北京市全社会用电量的1/4,是京津唐电网的重要电力支撑点 。两台30万千瓦机组接入孟茜电网,是托克托大型循环经济示范区的核心电厂 。
托克托发电工程是国家“十五”重点建设项目,也是“西部大开发”和“西电东送”的重点工程 。2000年8月1日,一期工程开工建设 。2003年至2006年,每年有8台60万千瓦亚临界燃煤机组投产发电,2007年有2台30万千瓦亚临界供热机组投产发电,2016年12月和2017年2月分别有2台66万千瓦国产超超临界机组投产发电 。12台机组全部实现超低排放,机组全部安装脱硫脱硝装置,各项环保指标保持行业先进水平 。
水电:可持续发展引领世界
国际水电协会《2018水电现状报告行业趋势与思考》发表了对全球近500座水库温室气体足迹的研究,研究表明,水电是最清洁的能源之一 。作为世界上最大的清洁能源发电来源,水电还为管理水资源和减缓气候变化提供重要服务 。
什么是水电?
19世纪末,随着机械技术、电气技术和输电技术的发展,水力发电逐渐成为人类利用水能的主要方式 。1878年,法国建成了世界上第一座水电站 。
水力发电首先将天然水流的能量(包括势能和动能)转化为水轮机的动能,然后以水轮机为原动机带动发电机产生电能 。产生的电能通过输变电设施送入电力系统,供电力用户使用 。水电是一个“大家庭”,成员包括常规水电、抽水蓄能发电、潮汐发电和海浪发电 。常规水电利用河流(包括湖泊和地下水)的水力发电,是水力发电最成熟、最发达的形式,长江三峡工程就是这种类型 。抽水蓄能发电利用电力系统在低负荷时期的富余电力,将下水库(下水库)的水抽到上水库(上水库),然后在高峰负荷时期从上水库抽水发电,将水排入下水库;潮汐发电利用海洋潮汐能发电;波浪发电利用波浪发电 。
水能是可再生能源,水力发电不排放有害气体、烟尘、废渣等污染物 。常规水电站水能利用效率在85%左右,水电效率高 。水轮发电机组启停灵活,是调峰、调频和应急的理想电源 。现代电力系统一般采用水电站、火电厂和核电站联合供电的模式 。
中国水电
中国水电资源的区域分布不均衡,主要集中在西部地区;水能资源时间分布不均,河流径流主要集中在汛期,需要修建大型水库进行调节 。根据我国水电资源复查结果,结合水利部小水电调查数据,我国100千瓦及以上水电站装机容量约6亿千瓦,水电资源丰富,技术上可开发容量占全球17%,居世界第一 。
中国第一座大型水电站是黄河上的第一座水电站三门峡 。此后,我国自主设计建造了新安江水电站这一大型水电站 。新疆水电站是我国第一座自行设计、自行装备、自行建设的大型水电站,也是我国第一座百米高混凝土重力坝 。
长江上葛洲坝水电站的建设,标志着我国水利水电工程建设达到了前所未有的新高度 。葛坝水电站不仅是当时中国最大的水电站,也是长江干流上的第一座水电站 。就其项目收尾难度来说,前后一直空 。当时葛洲坝水电站装机容量270万千瓦,年发电量140亿千瓦时,约占当时全国水电的三分之一,为华东经济社会发展提供了巨大的动力和保障 。
目前世界上最大的水电站是中国2003年建成投产的三峡工程 。最高的碾压混凝土坝(216米)是龙滩水电站,于2007年投产 。2008年投产的水布垭水电站是世界上最高的混凝土面板堆石坝(233米) 。最高的双曲拱坝(305米)是2013年建成投产的金平一级水电站 。目前,中国在建的双江口水电站堆石坝将达到312m的高度,建成后将成为世界第一高坝,创下新的世界纪录 。
长江三峡工程
长江三峡工程(以下简称三峡工程)坝址位于长江干流西陵峡段和湖北省宜昌市三斗坪镇,控制流域面积约100万平方公里 。三峡工程自2008年汛末开始试验性蓄水以来,充分发挥了防洪、发电、航运、供水、生态等巨大综合效益,为长江经济带发展战略的实施做出了巨大贡献 。
三峡工程规模巨大,地理位置特殊,是长江防洪的骨干工程 。可控制荆江河段95%以上的洪水量和武汉以上约2/3的洪水量,特别是可有效控制上游支流水库至坝址约30万平方公里暴雨区产生的洪水 。三峡工程将荆江河段防洪标准由10年一遇提高到100年一遇,有效保障了人民生命财产安全,为长江中下游经济社会发展创造了安澜环境 。
三峡电站总装机容量2250万千瓦,输电范围覆盖大半个中国 。对优化能源结构、维护电网安全稳定运行、实现国家电网互联、促进节能减排具有重要作用 。
三峡水库蓄水使长江重庆至宜昌航运里程大幅提高570-650公里,库区干流航道等级由建库前的ⅲ类航道提升为ⅰ类航道,库区航道年吞吐量由1800万吨提高到1亿吨以上 。2016年9月18日,世界上规模最大、技术最复杂、施工难度最大的三峡工程升船机进入试航阶段,为三峡工程增加了近千万吨级的快速过坝通道,进一步提高了三峡工程的航运能力 。
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