文档介绍：防止全球变暖的发电技术论文
.freelHI)已在美国加州安装了660台275千瓦级的风力涡轮。实际应用的这些涡轮机,其输出功率范围从100千瓦到600千瓦,而兆瓦级的风力涡轮目前正处于中试阶段。在日本,迄今输出功率最高为300-400千瓦,但MHI开发的500千瓦级的涡轮在1996年10月已成功运转。
太阳-热发电
太阳能发电技术可分为太阳-热发电和光伏发电。在前一种情况下,通过搜集的太阳热能,用水或低沸点流体直接或间接产生的蒸汽驱动汽轮发电机;在后一种情况下,通过p-型和n-型半导体的组合,将阳光直接转换为电。太阳-热发电又分为直接和间接(二元循环)型发电系统。在前一种情况下,使用一台冷凝器,通过直接产生的蒸汽驱动汽轮机;而在后一种情况下,是在主系统使用一种沸点高于水的熔盐或液态钠,通过热交换加热辅助系统内的工作流体-水或低沸点流体产生蒸汽。虽然前一种系统简单,但热效率低于后者,难以在高温下取得蒸汽,需要辅助燃料点火。
在日本已建成输出功率1000千瓦的中试装置,应用了塔型和曲线-直线型冷凝器,用热水蓄热设施予以补充。美国在1982年开始对10兆瓦级的发电机进行研究,随后建成了实际应用输出功率超过30兆瓦的装置。
再生能源发电尚有一些问题需研究解决:
(1)由于日光能量密度低(在白天,最高每平方米1千瓦),要放置太阳热能收集器需要巨大的空间。
(2)太阳辐射的强度变化大,因发电取决于时间和天气,所以不能实现稳定发电。
(3)由于难以通过热积累把蒸汽的温度提高到一个高水平,所以不能实现高效率的兰金循环(总效率10%~15%)。
为减少成本,实现电力的稳定供应和提高效率,要解决的问题(1)必须改善抛物面反向镜型和定日镜塔型系统的热收集效率;(2)必须应用一补充锅炉或蓄热系统;(3)需使用一个二元循环提高温度,并通过应用低沸点混合液体改善兰金循环。
光伏发电
应用光伏发电所产生的二氧化碳量仅次于水力发电技术,也不会产生污染环境的物质,是一种理想的干净发电技术。为发电提供能量的日光是无限的。假定在白天太阳辐射的最高强度是每平方米1千瓦,发电效率为10%,,大约相当于全世界能耗量的100倍。这意味着如果把太阳电池放置于不到全球陆地面积的1/100,或其沙漠面积的1/ 20,所发电量就足以满足全世界能量的需求。
这种再生能源每单位面积的输出功率密度低,所需要的面积大约为烧煤电站的20倍。在美国和印度,沙漠面积巨大,目前正在进行的计划是建造188兆瓦(美国)或50兆瓦(印度)的光伏发电厂。由于世界上有许多地区适用于大规模光伏发电,作为新日照计划的一部分,发展一种全球性的干净能源系统,即世界能源网(WE)正在进行中,该计划的目的是,在这些地区实现中央光伏发电,用所发出的电使水分解产生氢,氢既可用做能源,又可用做蓄能和输能介质。从保护全球环境和能量生产角度看,实现这一计划很重要。
地热发电
可供发电的地热资源可粗分为蒸汽、蒸汽和热水二相流、热水。地热蒸汽可不加处理直接引入汽轮机;而二相流被分为热水和蒸汽,热水通过闪蒸器变为蒸汽,引入汽轮机的低压侧。在热水情况下,