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发布时间:2020-08-10 16:55:33

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作者:李敏

出版社:安徽人民出版社

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能源开发新探

能源开发新探试读:

前言

科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们读者的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,增强科学探索精神,这是科学普及的关键。世间无穷尽,探索无止境,许许多多的科学难题简直难以解答,使我们对自己的生存环境越来越捉摸不透。

人类社会和自然世界是那么丰富多彩,使我们对于那许许多多的难解之谜,不得不密切关注和发出疑问。人们总是不断地去认识它,勇敢地去探索它。虽然今天科学技术日新月异,达到了很高程度,但对于许多谜团还是难以圆满解答。人们都希望发现天机,破解无限的谜团。古今中外许许多多的科学先驱不断奋斗,一个个谜团不断解开,推进了科学技术的大发展,但又发现了许多新的奇怪事物和难解之谜,又不得不向新的问题发起挑战。科学技术不断发展,人类探索永无止境,解决旧问题,探索新领域,这就是人类一步一步发展的足迹。

为了激励广大读者探索世界的未解之谜,普及科学知识,我们编辑了《青少年科学探索文库》丛书,包括《科技难题解密》、《文明考古发现》、《美景名胜探奇》、《宝藏新探百科》、《天外飞碟真相》、《生物进化密码》、《能源开发新探》、《惊世悬案揭秘》、《历史之谜考证》、《重返恐龙时代》。本套书全面而系统地介绍了当今世界各种各样的科学难解之谜,集知识性、趣味性、新奇性、疑问性与科学性于一体,深入浅出,生动可读,通俗易懂。目的是使读者在兴味盎然地领略科学难解之谜现象的同时,能够加深思考,启迪智慧,开阔视野,增加知识;能够正确了解和认识这个世界,激发求知的欲望和探索的精神,激起热爱科学和追求科学的热情,不断掌握开启人类世界的金钥匙,不断推动人类社会向前发展,使我们真正成为人类社会的主人。

A

安大线

安大线由俄罗斯安加尔斯克油田至中国大庆的石油运输管线,西起俄罗斯伊尔库茨克州的安加尔斯克油田,向南进入布里亚特共和国,绕过贝加尔湖后,一路向东,经过赤塔州,进入中国,直达大庆。

安纳线

2002年底,日本提出修建一条从东西伯利亚经过远东地区到太平洋港口的石油管道,即安纳线(安加尔斯克—纳霍德卡输油管线),以“解渴”日本同样旺盛的原油需求,并通过太平洋港口向北美等国输出。安大线就此出现危机。俄在此后称,由于安大线离贝加尔湖太近,对环保和安全不利,从而倾向日本提出的“安纳线”。

B

波浪能发电

海水受海风的作用和气压变化等影响,促使它离开原来的平衡位置,而发生向上、向下、向前和向后方向运动。这就形成了海上的波浪。波浪是一种有规律的周期性的起伏运动。当波浪涌上岸边时,由于海水深度愈来愈浅,下层水的上下运动受到了阻碍,受物体惯性的作用,海水的波浪一浪叠一浪,越涌越多,一浪高过一浪。与此同时,随着水深的变浅,下层水的运动,所受阻力越来越大,以至于到最后,它的运动速度慢于上层的运动速度,受惯性作用,波浪最高处向前倾倒,摔到海滩上,成为飞溅的浪花。

波涛起伏的大海,一刻也不停息地在运动。在1平方千米的海面上,波浪运动每秒钟就有20万千瓦的能量。因此,

波浪能

也是一种海洋能源。波浪能

波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能源。波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的,它实质上是吸收了风能而形成的。能量传递速率和风速有关,也和风与水相互作用的距离(即风区)有关。水团相对于海平面发生位移时,使波浪具有势能,而水质点的运动,则使波浪具有动能。贮存的能量通过摩擦和湍动而消散,其消散速度的大小取决于波浪特征和水深。深水海区大浪的能量消散速度很慢,从而导致了波浪系统的复杂性,使它常常伴有局地风和几天前在远处产生的风暴的影响。波浪可以用波高、波长(相邻的两个波峰间的距离)和波周期(相邻的两个波峰间的时间)等特征来描述。

利用波浪能发电有多种形式,有的利用波的上下波动,有的利用波的横向运动,有的利用由波产生的水中压力变化等。1964年,日本最先制成了使用海浪发电的航标灯。1974年,日本海洋科学技术中心研制出“海明”号波浪发电船,每小时能发电1250千瓦。“海明”号波力发电船有4个浮力室和22个空气室,各自的空气室从底部进入的波可以上下运动,波的上下往复运动使4个阀工作,由于流入的空气方向是单向,所以可以得到连续的输出功率。挪威于1985年在卑尔根附近的海岛建立起了一座装机容量为500千瓦的振荡水柱波力电站和一座装机容量为350千瓦的楔型波道电站。英国于1991年在苏格兰的艾莱岛建成一座波浪能发电站,使用一台韦尔斯气动涡轮机把一个狭窄岩谷的波浪能变成电能,这是目前世界上最先进的波浪发电装置。

波力发电站

1964年,日本制成世界第一盏用海浪发电的航标灯。这台海浪发电机发出的电仅有60瓦,只够一盏灯使用。之后,英国、美国、加拿大、芬兰、法国等国家便投入波浪能发电研究,并提出了300多种发电装置方案。

1978—1979年,日本海洋科技中心建成了一艘世界上最大的海浪发电船“海明”号,并进行海上试验。“海明”号严格地说并不是船,它没有底,只是一个长80米、宽12米的浮动设备。船上装有3台两阀式涡轮机组,额定功率为25千瓦,最大输出功率曾达到过150千瓦。1979年下半年,“海明”号发电船纳入国际能源机构的共同开发计划,由日、英、美、加拿大、爱尔兰5国参加。当时船上装设了8台机组,总装机容量达到2000千瓦,一下子跃居为世界上最大规模的海上波浪发电站。1985年8月,日本又在“海明”号发电船试验海域附近的岸边建造了一座40千瓦的固定波浪发电站,该站在有效波高0.8米时开始发电,有效波高4米时的输出功率达44千瓦。

1985年挪威在卑尔根附近建立了两座波力发电站:一座为装机容量600瓦的振荡水柱波力发电站;另一座是装机容量350千瓦的楔型波力发电站。前者是目前世界正在运转发电的最大波力电站。挪威能源部还计划建立一座1万千瓦的波力发电站。

1991年英国独出心裁,建造了一座依靠天然海底洞谷发电的波能电站。这座发电站可发电75千瓦。从20世纪70年代中期开始,中国开始研究波力发电技术,现已能生产系列化的小型波能发电装置,以作为航标灯、浮标的电源。1990年12月,中国第一座海浪发电站发电试验成功。

波京太阳能发电厂

波京太阳能发电厂是当今世界上最大的太阳能发电厂,建在德国巴伐利亚州的波京,是由壳牌太阳能公司和马丁·布赫尔项目研发公司共建,并得到德国商业银行的融资安排。这座太阳能发电厂耗资大约4000万欧元,功率为10兆瓦,能够满足大约3300个家庭的用电需求。

不可再生能源

不可再生能源泛指人类开发利用后,在现阶段不可能再生的能源资源。如煤和石油都是古生物的遗体被掩压在地下深层中,经过漫长的地质年代而形成的(故也称为“化石燃料”),一旦被燃烧耗用后,不可能在数百年乃至数万年内再生,因而属于“不可再生能源”。

标准燃料

标准燃料是计算能源总量的一种模拟的综合计算单位。在能源使用中主要利用它的热能,因此,习惯上都采用热量来作为能源的共同换算标准。由于煤、油、气等各种燃料质量不同,所含热值不同,为了便于对各种能源进行计算、对比和分析,必须统一折合成标准燃料。标准燃料可分为标准煤、标准油、标准气等。国际上一般采用标准煤、标准油指标较多。世界各国都按本国的用能特点确定自己的能源标准量。一些经济发达国家以用油为主,采用标准油;西欧有些国家以用

电力

为主,采用标准电,我国以煤为主,采用标准煤为计算基准,即将各种能源按其发热量折算为标准煤。

C

CAO焚烧炉

垃圾运至储存坑,进入生化处理罐,在微生物作用下脱水,使天然有机物(厨余、叶、草等)分解成粉状物,其他固体包括塑料橡胶一类的合成有机物和垃圾中的无机物则不能分解粉化。经筛选,未能粉化的废弃物进入焚烧炉的第一燃烧室(温度为600℃),产生的可燃气体再进入第二燃烧室,不可燃和不可热解的成分呈灰渣状在第一燃烧室中排出。第二室温度控制在860℃进行燃烧,高温烟气加热锅炉产生蒸汽。烟气经处理后由烟囱排至大气,金属玻璃在第一燃烧室内不会氧化或融化,可在灰渣中分选回收。

COA焚烧炉的特点:可回收垃圾中的有用物质;但单台焚烧炉的处理量小,处理时间长,目前单台炉的日处理量最大达到150吨,由于烟气在850℃以上停留时间难于超过1秒钟,烟气中二恶英的含量高,环保难以达标。

CPE:中国石油集团工程设计有限责任公司

中国石油集团工程设计有限责任公司(英文简称“CPE”)是中国石油天然气集团公司(英文简称“CNPC”)直属的,以石油天然气和炼油化工工程设计为核心业务,大力发展工程总承包和科技产业化,与国际接轨的大型科技企业。

CPE由中国石油天然气集团公司、四川石油管理局、华北石油管理局、吉化集团公司、大连石油化工公司、辽河石油勘探局、抚顺石化公司、青海石油管理局、辽阳化纤公司9家股东共同出资组建,下设西南、东北、北京、抚顺、大连、辽阳、青海、岩土工程8个分公司,中油辽河工程有限公司、迪威尔公司、兴油监理公司、环境工程公司、中油惠通公司5个子公司及离退休中心1个直属单位。

CPE经营范围主要涉及:工程勘察、咨询、设计、总承包、监理,高新技术产品研制、开发、销售,新工艺、新技术开发和成果转让,以及上述业务的技术咨询、技术服务、技术转让、技术培训,计算机技术开发、技术服务、设备维修及销售等。

潮汐能

因月球引力的变化引起潮汐现象,潮汐导致海水平面周期性地升降,因海水涨落及潮水流动所产生的能量成为潮汐能。潮汐能是以势能形态出现的海洋能,是指海水潮涨和潮落形成的水的势能。

海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨潮的过程中,汹涌而来的海水具有很大的动能,而随着海水水位的升高,就把海水的巨大动能转化为势能;在落潮的过程中,海水奔腾而去,水位逐渐降低,势能又转化为动能。潮汐能的能量与潮量和潮差成正比。或者说,与潮差的平方和水库的面积成正比。和水利发电相比,潮汐能的能量密度低,相当于微水头发电的水平。世界上潮差的较大值约为13~15米,但一般说来,平均潮差在3米以上就有实际应用价值。潮汐能是因地而异的,不同的地区常常有不同的潮汐系统,他们都是从深海潮波获取能量,但具有各自独特的特征。潮汐景观很复杂,但对于任何地方的潮汐都可以进行准确预报。

潮汐能源

潮汐运动中蕴藏着巨大的能量。潮汐能的大小与水体大小及潮差大小有关。

潮汐发电

是利用潮差来推动水轮机转动,再由水轮机带动发电机发电。潮汐发电必须选择有利的海岸地形,修建潮汐水库,涨潮时蓄水,落潮时利用其势能发电。由于涨潮、落潮的不连续性,生成发电也不连续。据计算,世界海洋潮汐能蕴藏量约为27亿千瓦,若全部转换成电能,每年发电量大约为1.2万亿度。

潮汐发电严格地讲应称为“潮汐能发电”,潮汐能发电仅是海洋能发电的一种,但是它是海洋能利用中发展最早、规模最大、技术较成熟的一种。现代海洋能源开发主要就是指利用海洋能发电。利用海洋能发电的方式很多,其中包括波力发电、潮汐发电、潮流发电、海水温差发电和海水含盐浓度差发电等,而国内外已开发利用海洋能发电主要是潮汐发电。由于潮汐发电的开发成本较高和技术上的原因,所以发展不快。

潮汐发电是利用潮水涨、落产生的水位差所具有势能来发电的,也就是把海水涨、落潮的能量变为机械能,再把机械能转变为电能(发电)的过程。潮汐发电

潮汐能的利用方式主要是发电。潮汐发电是利用海湾、河口等有利地形,建筑水堤,形成水库,以便于大量蓄积海水,并在坝中或坝旁建造水利发电厂房,通过水轮发电机组进行发电。只有出现大潮,能量集中时,并且在地理条件适于建造潮汐电站的地方,从潮汐中提取能量才有可能。虽然这样的场所并不是到处都有,但世界各国都已选定了相当数量的适宜开发潮汐电站的站址。

发展像潮汐能这样的新能源,可以间接使大气中的二氧化碳含量的增加速度减慢。潮汐是一种世界性的海平面周期性变化的现象,由于受月亮和太阳这两个万有引力源的作用,海平面每昼夜有两次涨落。潮汐作为一种自然现象,为人类的航海、捕捞和晒盐提供了方便。更值得指出的是,它还可以转变成电能,给人带来光明和动力。据估计,世界海洋的潮汐能约有10亿多千瓦,每年可生产12400亿度电能,尤其在浅海中潮汐能量更大,黄海就有5500万瓦。20世纪50年代以来,各国开始兴建

潮汐发电站

,目前最大的一座每年发电量为5亿多度。

潮汐能的重要应用之一是发电。潮汐发电的原理,和一般水力发电完全相同,就是利用海水涨落及其造成的水位差,来推动水轮机,水轮机再带动发电机发电。潮汐发电站

1961年,法国在英吉利海峡沿岸的朗斯河河口靠近圣马诺城建了一座潮汐发电站。这是世界上最早建成的潮汐发电站之一,也曾是世界上最大的潮汐发电站。这里的潮差水平为10.9米。最大可达13.5米;水库坝长350米,涨潮时水库的水面能延伸到20千米长。电站坝内安装有直径为5.35米的可逆水轮机24台,每台功率1万千瓦,发电量达24万千瓦,每年可供电530亿瓦/小时。法国还在圣马诺湾兴建了一座巨型潮汐电站。这座电站装机1000万千瓦。相当于朗斯电站的40多倍;年发电量达到25万亿瓦/小时,几乎是朗斯电站的50倍。法国还准备在圣马诺湾2000平方千米的海面上建造三座拦潮坝,装配容量最大的水轮机组,使每年的发电量达35万亿瓦/小时。

中国从20世纪80年代开始,在沿海各地区陆续兴建了一批中小型潮汐发电站并投入运行发电。其中最大的潮汐电站是1980年5月建成的浙江省温岭县江夏潮汐试电站,它也是世界已建成的较大双向潮汐电站之一。它坐落在浙江南部乐清湾北端的江厦港。江厦港为封闭式海港,现在已经在港口筑起一道15.5米的粘土心墙堆石坝,形成一座港湾水库,总库容490万立方米,发电有效库容270万立方米。这里的最大潮差8.39米,平均潮差5.08米;电站功率3200千瓦;1989年发电量6.2亿瓦/小时。双向潮汐电站的特点是在涨潮、落潮两个方向均能发电。江厦电站每昼夜可发电14~15小时,比单向潮汐电站增加发电量30%~40%。江厦电站每年可为温岭、黄岩电力网提供100亿瓦/小时的电能。中国另一座较大规模的潮汐发电站,是福建平潭幸福洋潮汐发电站,潮差平均为4.54米,最大7.16米。该站年发电量可达31.5亿瓦/小时。

磁流体发电

利用磁流体发电是一种将热能转换成电能的新型发电方式。它的工作原理与传统的旋转发电机一样,都是基于法拉第电磁感应定律,即利用导体切割磁力线产生感应电动势。但是磁流体发电机中所用的导体是高温导电气体,而不是普通电机中所用的固体金属导线。从能量转换的角度看,普通火力发电是把燃料中贮藏的化学能经过燃烧或反应变为热能,热能在蒸汽透平机中再变成机械能,最后由透平机带动发电机旋转使机械能转化为电能。而磁流体发电则是将燃料燃烧或原子核反应所产生的热能在发电通道中直接转换成电能。磁流体发电可以分为许多种类。若以一次能源为标准,大致可分为化学燃料磁流体发电和核燃料磁流体发电两大类。此外,太阳能也有希望成为磁流体发电的一次能源。

磁流体发电有许多优点,由于其发电机中没有机械转动部件,单机容量大,功率密度高,而且设备简单,便于移动,因此它具有广泛的应用前景,特别是可作为某些特殊用途的电源(如风洞电源、大功率激光电源以及地震预测和某些实验所需的电源等)作为民用电站,磁流体发电能提高电站的总热效率,能节省大量的燃料、减少环境污染。因而,磁流体发电如果得到普遍应用,对电力工业将是一项重大的革新。

储采比

储采比又称回采率或回采比,是指年末剩余储量除以当年产量得出剩余储量按当前生产水平尚可开采的年数。例如,2003年世界石油、天然气和煤炭的储产比分别为41.0、67.1和192.0。换个说法,是指上年底油田的剩余可采储量与上年底油田的采出量之比。目前柴达木盆地各油田的平均储采比为13左右。由于地质条件和现有技术经济条件等原因,矿产资源的工业储量同实际可能采出的数量间有一定差距,即是采出量与工业储量之比。公式为:K=((Q-Q)/Q)0100%,式中K为储采比或回采率,Q为工业储量,Q为损失量。储采0比的大小,不仅反映矿产资源的利用程度,也直接影响矿石开采年限与基建折旧费用大小。储采比越大,资源利用越充分,在同样的开采规模下,矿山服务年限延长,基建投资折旧费用相应减少。

影响储采比的主要因素有:(1)矿产资源赋存条件。如矿产埋藏深度,矿体产状(矿层厚度、倾斜度、夹石剔除厚度),矿体围岩性质及区域地质构造等;(2)开采利用方式。如井下或露天开采;(3)采矿技术装备。包括开采、装运与选矿设备等。20世纪80年代初,中国金属矿山回采率为70%~80%,损失率约20%~30%。

城市固体废物

城市固体废物主要是由城镇居民生活垃圾,商业、服务业垃圾和少量建筑业垃圾等固体废物构成。其组成成分比较复杂,受当地居民的平均生活水平、能源消费结构、城镇建设、自然条件、传统习惯以及季节变化等因素影响。

传统能源

传统能源亦称常规能源。指在现阶段科学技术水平条件下,人们已经广泛使用、技术上比较成熟的能源,如煤炭、石油、天然气、水能、木材等。随着科学技术的发展,非常规能源不断转化为常规能源。在同一历史时期,因各国科学技术水平的差别,常规能源与非常规能源的范围也可能不同。如工业发达国家已把核裂变能列入常规能源,而在中国尚属非常规能源。传统能源中的煤炭、石油和天然气都是由远古的生物化石演变而成,故统称为化石燃料。煤炭是世界上储量最丰富的矿物资源(实测储量为2.1万亿吨,可采储量9380亿吨),其次为石油(1987年探明储量为955.4亿吨)和天然气(1987年探明储量为102.6万亿立米)。

统计的几种能源中如煤炭、石油、天然气、核能等都属一次性非再生的常规能源。而水电则属于再生能源,如葛洲坝水电站和三峡水电站,只要长江水不干涸,发电就不会停止。煤和石油天然气则不然,它们在地壳中是经千百万年形成的(按现在的采用速率,石油可用几十年,煤炭可用几百年),这些能源短期内不可能再生,因而人们对此有危机感是很自然的。

错峰用电

错峰用电是指根据电网负荷特性,通过行政、技术、经济等手段将电网用电高峰时段的部分负荷转移到用电低谷时段,从而减少电网的峰谷负荷差,按照“以发定供、以供定用”的原则,最大限度提高发、供电设备的利用率,优化资源配置,提高电网安全性和经济性。

错峰用电也就是指错开用电高峰期用电。许多大城市或者工业城市因用电紧张供电不足,在用电高峰期供电部门为了保证一些如职能部门、医院、学校等的正常用电,对企业、区域用电户进行用电时间的调整,错开分配,对某些企业、工厂在一定的时间内停止供电。如:某工厂周一、周三停电,调整到周日用电、夜间用电等。

抽水蓄能发电站

抽水蓄能电站是具有调峰、填谷、调频、调相和事故备用等多种作用的特殊电源,有运行灵活和反应快捷的特点,对确保

电力系统

安全、稳定和经济运行具有重要作用。该电站的电机组实质就是既可以作水泵又可以用来发电的水轮发电机组。当电网用电量处于低谷值时,把多余的电能用来抽水,即把下游调节池中的水重新提到上游位置,以备再度发电充分利用水资源。这个过程是电能转化成水的机械能,水的机械能再转化成电能的过程。

抽水蓄能发电机组一般建在水库的大坝上,坝内、坝外有两个水位差较大的蓄水库。随着经济的发展和人民生活水平的提高,电力系统运行的可行性和安全性要求将不断提高。由于社会生产和生活规律决定了用电量在一天24小时内是不均衡的,电力系统要用调峰手段来解决这种电力盈缺现象,因此,为满足电网安全、稳定和经济运行的需要,建设适当比例的抽水蓄能电站是必要的。

采煤综合机械化

从20世纪60年代开始,在一些发达国家采煤工作面落煤、运煤和支护等主要工序逐步实现机械化。采煤综合机械化使矿井面貌发生深刻的变化,工作面单产大大提高,矿井生产高度集中,井型不断扩大,促使开拓布置、采煤方法、通风安全和劳动组织等方面发生全面的改革。采区巷道掘进日益广泛地使用掘进机,以适应工作面的快速推进。1952年,大功率滚筒采煤机问世经多次改进,到90年代已出现第四代直流电牵引双摇臂滚筒采煤机。德国的E

D

N系列滚筒采煤机大修周期平均为50万吨煤,寿命在5年以上。重型可弯曲链板运输机也是综合采煤的重要设备之一。工作面运输机趋向重型单链运输机,与双链运输机比较,其溜槽寿命长50%以上,可通过150万~200万吨煤,断链事故减少90%,还可拐弯90°。1970年,德国研制出高性能掩护式支架后,自移支架的发展进入了一个新阶段。自移支架大多为掩护式,稳定性好,受力均匀,适用于顶板破碎和厚度变化大的煤层。在地质条件不适宜综采的煤层中,则都使用单体液压支柱,德、英、日等国已淘汰了摩擦式金属支柱。有些国家还趋向用短壁采煤法回采不规则或有断层的煤层以及残留的煤柱。D

电容电车

电车底部安装电容360个,无记忆充电,充放电次数100000,质量800千克,在车辆的使用寿命期内不需再更换电源,全部取消了馈触线网(每千米造价RMB¥14万)。停站间隙车顶充电集电弓自动升起,搭到景观式充电站台的电缆上,停靠站点不大于30秒,始发站不大于180秒的时间(最大电容量:3800千瓦时)完成充电(乘客的候车心理承受时间为20秒)不会产生伤及人体的强磁场,车上安装避雷针,每个充电设备上都配置有导电系统。节能:刹车原本浪费的机械能,40%可再转化为电,回充超级电容。噪声:工作噪声65分贝(普通电车超过100分贝),车辆底盘上装上吸音板,使车内空调噪声可再降低。

电容电车优点

克服制约传统无轨公交电车发展的视觉污染、机动性差和公交线路布局困难的三大公害,又突破了近年来世界上研发的如辅源无轨电车、双源无轨电车和感应充电等新型无轨电车存在的制约其推广及投入运营的关键问题,以及氢燃料电车存在的高耗能,制取难和安全隐患问题。消除一般电车,月停电160分,故障40次的上限。

地热资源

地热资源是世界上最古老的能源之一。据测算,地球内部的总热能量,约为全部煤炭储量的1.7亿倍。每年从地球内部经地表散失的热量,相当于1000亿桶石油燃烧产生的热量。地球本身像一个大锅炉,深部蕴藏着巨大的热能。在地质因素的控制下,这些热能会以热蒸汽、热水、干热岩等形式向地壳的某一范围聚集,如果达到可开发利用的条件,便成了具有开发意义的地热资源。

地热主要来源于地球内部放射性元素蜕变放热能,其次是地球自转产生的旋转能以及重力分异、化学反应,岩矿结晶释放的热能等。在地球形成过程中,这些热能的总量超过地球散逸的热能,形成巨大的热储量,使地壳局部熔化形成岩浆作用、变质作用。

地热发电

地热能是来自地球深处的可再生性热能,它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后,把热量从地下深处带至近表层。其储量比目前人们所利用能量的总量多很多,大部分集中分布在构造板块边缘一带,该区域也是火山和地震多发区。它不但是无污染的清洁能源,而且如果热量提取速度不超过补充的速度,那么热能是可再生的。

地热发电是利用液压或爆破碎裂法把水注入到岩层,产生高温蒸汽,然后将其抽出地面推动涡轮机转动使发电机发出电能。在这过程中,将一部分没有利用到的或者废气,经过冷凝器处理还原为水送回地下,这样循环往复。1990年安装的发电能力达到6000MW,直接利用地热资源的总量相当于4.1Mt油当量。

大耗能工业

大耗能工业是指在工业产品的总生产费用及工业生产的基本建设投资中,能源(燃料动力)费用及能源基地建设投资所占比重较大的工业部门。主要有:有色冶金工业、电化学及电冶金工业、稀有金属冶炼业、电力工业、石油加工与石油化工等。前苏联学者普罗勃斯特(A.E.Probst)将能源费用占工业产品成本30%~45%以上、产品的能源单耗较高、其能源基地的建设费用大于或等于用于主要生产设施的直接基建费用的部门,称为大耗能工业部门,如有色冶金中的铝、镁、钛、镍、锌等,电冶金(包括铁合金)、电化学与某些化工部门(如合成橡胶、化学纤维、合成氨及氮肥),以及电力工业等。大耗能工业要求布局在廉价的能源基地,特别是大型水电站附近。

动力系统

电力系统和动力部分的总和。其中,动力部分,包括火电厂的锅炉、汽轮机、热力网和用热设备;水电厂的水库、水轮机等;核电厂的核反应堆等。

顿巴斯

顿巴斯是“顿涅茨煤田”的简称,乌克兰最大的煤炭基地。在顿河下游西侧,西距克里沃罗格铁矿约400千米。东西长620千米,南北宽70~170千米,总面积6万平方千米。总地质储量1410亿吨(1980年),其中炼焦煤375亿吨,约占26%(1980)。尚有汞、岩盐等矿藏。19世纪起大规模开采。1985年产煤1.98亿吨。冶金、

力、化工和机械制造业均发达。重要城市有顿涅茨克、卢甘斯克、马克耶夫卡等。电

电是一种自然现象。电或电荷有两种:一种叫做正电,另一种叫负电。通过实验我们发现带电物体同性相斥、异性相吸,吸引或排斥力遵从库仑定律。电力

电力在能源合理开发、运输、分配及消费中,具有特殊的作用。电力是由一次能源转换而得的二次能源。有的一次能源只有转换为电力,才能大规模地开展利用,像原子能、偏远地区的水力资源等就是这样。有的能源按原有形式运输是不合理的,如劣质燃料等,只有就地发电后再输送分配,才经济合算。在能源消费中,用电比重愈大,能源使用的效率愈高,20世纪80年代时,据对按人口平均生产总值大于400美元的84个国家和地区所作的分析,用电比重在能源消费中占35%左右的国家,每1美元产值的能源消费相当于0.875~1.5千克;而用电比重17.5%左右的国家,每1美元产值的能源消费高达3.5千克。电力在能源平衡中的特殊作用,是任何其他能源都代替不了的。电力系统

电力系统是由生产、变换、输送、分配、消费电能的发电机、变压器、变换器、电力线路和各种用电设备(一次设备)以及测量、保护、控制等智能装置(二次设备)组成的统一整体。

电力网络

由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分常称电力网络,即电力系统中除发电机和电力用户以外的部分。

电力的消费

在长期发展中,世界电力总消费一直保持在每10年增长1倍,即年平均增长率7.2%,约为一次能源总消费年平均增长率的1.6倍。1975年,世界一次能源总消费量是87.5亿吨标煤,其中用做发电的约25%,预计到2005年,将达到44.3%,随着原子能发电的增加和其他非常规能源的开发,这一趋势还要加快。

电力的产、供、销是在同一瞬间完成的,一年四季或一天24小时内,它的负荷有高有低,特别随着生活用电比重的增加,尤为突出。目前,电能贮存技术尚未解决,装机容量并不能总是满发,从全局看,发电量与装机容量要保持一定的比例。发达国家大约每亿度发电量要有2.3万千瓦左右的装机容量。水电比重大的国家,数值还要大些。

电网技术

电网是将相近的电厂、送变电站联络起来,形成全国或地区性网络,以便进行统一管理和指挥。它的主要作用是保证发电与供电的安全可靠,调整地区间的电力供需平衡,保持规定的电能质量和获得最大的经济利益。随着电力工业的迅速发展,特别是各国相继建设了大容量火电、水电和原子能电站,电网的容量愈联愈大。除了在本国形成统一电网外,相邻地区和国家也采取电网互联,组成国际电网。

1970年,前苏联又将其欧洲的地区电网以及乌拉尔、外高加索电网先后并入欧洲地区的统一电网,而后又伸展到前苏联的亚洲地区。整个电网有上千个电站,所占地区面积850万平方千米。1976年电网装机容量1.6亿千瓦,发电8730000亿瓦/小时。统一电网和联网的优点是:允许安装大容量机组,减少备用容量,尤其是能充分利用水、火、原子能等各种电站的特点进行负荷的经济调度,提高供电的可靠性,保持较高的供电质量。

电力网

电力网是电力系统的一部分,由变电所和各种电压的线路组成。以变换电压(变电)输送和分配电能为主要功能,是协调电力生产、分配、输送和消费的重要基础设施。

电塔

电塔是呈梯形、三角形等塔状建筑物,高度通常为25~40米。为钢架结构。多建设在野外的发电厂、配电站附近。它是电力部门的重要设施。能架空电线并起保护、支撑作用。电力铁塔的设计、制造、安装、维护及质量检测是现代电力系统运行与发展的重要保障。只有不断提高电力铁塔设计、制造、安装、维护技术水平,不断加强电力铁塔质量检测,才能够适应现代电力规范、进步的发展。

电能

电能指电以各种形式做功的能力。有直流电能、交流电能、高频电能等,这几种电能均可相互转换。日常生活中使用的电能主要来自其他形式能量的转换,包括水能(水力发电)、热能(火力发电)、原子能(原子能发电)、风能(风力发电)、化学能(电池)及光能(光电池、太阳能电池等)等。电能也可转换成其他所需能量形式。它可以以有线或无线的形式作远距离的传输。

电力需求侧管理

电力需求侧管理是指通过采取有效的激励措施,引导电力用户改变用电方式,提高终端使用效率,优化资源配置,改善和保护环境,实现最小成本电力服务所进行的用电管理活动,是促进电力工业与国民经济协调发展的一项系统工程。

大型水力发电站

美国从20世纪30年代开始对田纳西河进行多元开发利用,建造水电站,经过40多年的努力,田纳西河上已建成了35个大水库和8个小水库,水力发电厂达49个,田纳西成为美国电力的最大供应者。美国从田纳西的水力发电中获得巨大收益后,于1941年在哥伦比亚河上建立了大古力水力发电站,设计的发电能力为1083万千瓦,是世界上最大的水电站。直到1984年,巴西和巴拉圭在巴拉那河建成发电能力为1260万千瓦的伊泰普水电站后才退居第二位。

中国于1992年在第七届全国人民代表大会第五次会议上通过三峡工程的规划,是人类利用开发水电能的一个伟大行动。三峡的水电蕴藏量达3000多万千瓦,是世界上绝无仅有的水能富足之地,建成后的三峡电站,发电量相当于1991年全国发电总量的1/8,可替代8座装机240万千瓦的火电站,相当于10座大亚湾核电站或7座葛洲坝电厂。三峡工程的建成还对防洪、航运、供水、灌溉、养殖、旅游、生态等方面发挥巨大作用,产生出巨大的综合经济效益和社会效益。

大庆油田的开发

大庆油田是20世纪60~80年代中国最大的油区,位于松辽平原中央部分,滨洲铁路横贯油田中部。其中大庆油田为大型背斜构造油藏,自北而南有喇嘛甸、萨尔图、杏树岗等高点。油层为中生代陆相白垩纪砂岩,深度900~1200米,中等渗透率。原油为石蜡基,具有含蜡量高(20%~30%),凝固点高(25℃~30℃),黏度高(地面黏度35),含硫低(在0.1%以下)的特点。原油比重83%~86%。1959年,在高台子油田钻出第一口油井,1960年3月,大庆油田投入开发建设。1976年以来,年产原油一直在5000万吨以上,1983年产油5235万吨。大庆油区的发现和开发,证实了陆相地层能够生油并能形成大油田,从而丰富和发展了石油地质学理论,改变了中国石油工业落后面貌,对中国工业发展产生了极大的影响。

大型炼油厂

20世纪70年代初期,世界上一般新建炼厂的平均规模在500万吨左右,到80年代增加到1000万吨。最大的炼厂是美属维尔京群岛克罗伊赫炼厂,加工能力3640万吨/年。单套蒸馏装置的能力也不断增大。在世界最大的蒸馏装置是法国贡弗勒维尔炼厂,1200万吨/年。

大型炼油厂利用石油还可制造出很多有机化合物,可以制成药品、染料、炸药、杀虫剂、塑料、洗涤剂及人造纤维。英国工业用的有机化合物,80%来自石油化工。裂化过程中所产生的乙烯,容易与其他化学物品化合,因此可制出大量石油化工产品。裂化过程中还有丙烯、丁烯、石蜡和芳香剂等其他主要产品,由这些产品又制出数以百计的石油产品。

大布尔干油田

大布尔干油田是世界第二大油田,又称布尔干油田,位于波斯湾沿岸的科威特境内,东距阿拉伯湾海岸20千米。

油田构造是一个复式背斜,南北长40千米,东西宽20千米,面积约700平方千米。1934年开始地质调查。1937年10月钻布尔干1井,发现了良好的油层,但直到第二次世界大战后的1946年才开始产油。1951年在马格瓦高点打发现井,1952年在艾哈迈迪高点打发现井,1953年这两个高点开始开采。

大布尔干油田的储集层总厚度达400米,顶部井深1050米,底部在海平面以下1380米为油水界面,储集层的油柱高度达335米。储集层具有极好的物理特性,砂岩平均孔隙度超过25%,渗透率为1~4平方米。油田储量丰富,单井产能极高,一般都超过580吨/天,1000吨/天以上的不在少数。20世纪60年代,大布尔干油田的总可采储量为11.4Gt,1986年超过14.0Gt。伴生气的可采储量达20300亿立方米。原油相对密度0.844~0.876,随深度增加。在油水界面附近有一几乎不流动的集油砂带。油层的平均饱和压力为11.67兆帕,油气比89立方米,原始压力在1220米深处为13.82兆帕。该油田2000年产量约150万桶/日。

低温地热

地热资源按温度可分为高温、中温和低温3类。温度大于150℃的地热以蒸汽形式存在,叫高温地热;90~150℃的地热以水和蒸汽的混合物等形式存在,叫中温地热;温度大于25℃、小于90℃的地热以温水(25~40℃)、温热水(40~60℃)、热水(60~90℃)等形式存在,叫低温地热。高温地热一般存在于地质活动性强的全球板块的边界,即火山、地震、岩浆侵入多发地区,著名的冰岛地热田、新西兰地热田、日本地热田以及我国的西藏羊八井地热田、云南腾冲地热田、台湾大屯地热田都属于高温地热田。中低温地热田广泛分布在板块的内部,我国华北、京津地区的地热田多属于中低温地热田。

第一口海底油井

1946年,美国建造的海上钻控平台,首次打出了世界上第一口海底油井。全球大规模开发海底石油是在20世纪50年代后期。1955年,全世界仅有10个国家从事这项工作。自60年代以后,从事海底石油和天然勘探的国家陆续增至20余个。1976年,进行海上油气开采的国家已发展到近100个,进入90年代,开采国已增加到100多个。勘探范围遍及除南极大陆外的所有大陆架,其中不少已深入到较深大陆坡和深海区。

地热

地球上火山喷出的熔岩温度高达1200~1300℃,天然温泉的温度大多在60℃以上,有的甚至高达100~140℃。这说明地球是一个庞大的热库,蕴藏着巨大的热能。地球可以看做是半径约为6370千米的实心球体。它的构造就像是一个半熟的鸡蛋,主要分为三层。地球的外表相当于蛋壳,这部分叫做“地壳”,它的厚度各处很不均一,由几千米到70千米不等。地壳的下面是“中间层”,相当于鸡蛋白,也叫“地幔”,它主要是由熔融状态的岩浆构成,厚度约为2900千米。地壳的内部相当于蛋黄的部分叫做“地核”,地核又分为外地核和内地核。

地球每一层的温度很不相同的。从地表以下平均每下降100米,温度就升高3℃,在地热异常区,温度随深度增加的更快。我国华北平原某一个钻井钻到1000米时,温度为46.8℃;钻到2100米时,温度升高到84.5℃。另一钻井,深达5000米,井底温度为180℃。根据各种资料推断,地壳底部和地幔上部的温度约为1100℃~1300℃,地核约为2000℃~5000℃。

地壳内部的温度产生的热量是从哪里来的呢。一般认为,是由于地球物质中所含的放射性元素衰变产生的热量。有人估计,在地球的历史中,地球内部由于放射性元素衰变而产生的热量,平均为每年5万亿亿卡。这是多么巨大的热源啊!1981年8月,在肯尼亚首都内罗毕召开了联合国新能源会议,据会议技术报告介绍,全球地热能的潜在资源,相当于现在全球能源消耗总量的45万倍。地下热能的总量约为煤全部燃烧所放出热量的1.7亿倍。丰富的地热资源正等待我们去开发。

地球资源

地球资源指的是地球能提供给人类衣、食、住、行、医所需要的物质原料,也称为“自然资源”。陆地上重要的自然资源有六种,它们是:淡水、森林、土地、生物种类、矿山、和化石燃料(煤炭、石油和天然气)。地球上的自然资源分为“可再生”与“不可再生”两大类。可再生的自然资源指的是在太阳光的作用下,可以不断自己再生的物质。最典型的可再生资源有植物、生物质能、太阳能、风能等。地球上不可再生的自然资源主要有石油、煤炭、天然气和其他所有矿产资源。它们经过了上亿年才得以形成,因此不可再生。这些资源的储量随着人类的消耗而越来越少。地球上的生物物种也是宝贵的不可再生自然资源。任何一种生物的灭绝意味着地球永久性地丢失了一个物种独特而珍贵的基因库。因此,如果是由人的活动造成的物种灭绝,其损失将无法估量。

对流层风力发电

在离地面10~12千米的上空大气层有一对流层,其风速达25~30米/秒,风能比地面大气层的风能大2000倍(相当于10级狂风),而且稳定不变。因此,科学家们计划利用这项巨大的风能。1989年,前苏联的一个工程师小组开始设计对流层的风力发电站。他们将重量为30吨的电站用气球升到离地面10~12千米的高空,采用超高强度的绳索将气球和电站连接起来。电站的附属设备(如大功率变压器和操作控制设备)都安装在地面。

科学家计算后得出结论,这种大型的对流层风力发电站的发电成本仅为现有电站的1/5~1/6。

多佛太阳房

1949年圣诞节前,美国麻省理工学院的特克博士在麻省多佛的皮博迪庄园建成了世界上第一座完全由太阳能取暖的房子,因建在多佛这个地方,所以称为多佛太阳房。多佛太阳房第二层楼地板以上的整个南面布满了双层玻璃空气集热器,面积约为66.89平方米。每个吸热板由3.28×1.22米的花玻璃组成。两块玻璃之间有19毫米的空气间隙,玻璃之间的吸热板是涂了黑漆的镀锌钢板,在玻璃之间被加热的空气送到3个能贮存热量的集热箱中。利用集热箱储存的热量,足够整个房间冬天的采暖。从1940年到1976年初的30多年中,美、法、德、英等国利用太阳能取暖的建筑物仅有200幢,20世纪70年代后期开始,世界各国兴起了建造太阳房热潮,仅美国就建了5万栋。

单级双流发电系统

单级双流发电系统发电后的热排水还有很高的温度,可达50℃~60℃。两级双流地热发电系统,就是利用排水中的热量再次发电的系统。采用两级利用方案,各级蒸发器中的蒸发压力要综合考虑,选择最佳数值。如果这些数值选择合理,那么在地下热水的水量和温度一定的情况下,一般可提高发电量20%左右。这一系统的优点是,能更充分地利用地下热水的热量,降低电的热水消耗率;缺点是增加了设备的投资和运行的复杂性。

待机能耗

待机能耗是指产品在关机或不行使其原始功能时的能源消耗。具有待机功能的电器:空调、加湿器、功放、ISDN电话线、录音机、抽油烟机、音响系统、微波炉、洗衣机、手机充电器、电脑CPU、便携式电暖气、电脑调制解调器、电扇、电脑显示器、电源适配器、电脑打印机、电饭煲、无绳电话、电话答录机、消毒橱柜、电视机、DVD/VCD视盘机、录像机、传真机等。

在电器插头插上插座(电器没有使用)的情况下电器所消耗的电量一般比较小,大约几瓦到几十瓦,但是时间一久耗电相当惊人。全国饮水机一年待机耗电达137亿度。在关闭开关却插着插头的待机状态下,常用家电的待机能耗功率分别为:空调3.47瓦,洗衣机2.46瓦,电冰箱4.09瓦,微波炉2.78瓦,抽油烟机6.06瓦,电饭煲19.82瓦,彩电8.07瓦,录像机28瓦,DVD机13.37瓦,VCD机10.97瓦,音响功放12.35瓦,手机充电器1.34瓦,显示器7.69瓦,PC主机35.07瓦,传真机5.71瓦,打印机9.08瓦。把这些加起来,相当于在不工作的时候,这些家电一天就要耗电4度。

只要电器有机械开关的,将这个开关关闭就没有待机状态,就不会耗电。如果没有机械开关,只有轻触开关、遥控开关的,在待机状态就会费电。如果有机械开关,又有轻触开关,当然关闭机械开关就不再耗电。空调没有机械开关,插上插头就是待机,当然就是在消耗电。洗衣机在不使用时是关闭机械开关的,就不费电。在洗衣的过程中,关闭的是轻触开关,就会消耗一点点电。

我国城市家庭的平均待机能耗相当于这些家庭每天都在使用着一盏15~30瓦的长明灯,无数家庭任意放纵着这支隐形军团,蚕食着大量的电费和能源,同时也形成了巨大的环保压力。

袋式过滤机

袋式过滤机是一种结构新颖、体积小、操作简便灵活,节能、高效、密封工作,适应性强的多用途过滤设备,它广泛适用于化工、涂料、油墨、食品等行业。该种过滤机是一种压力式过滤装置,待滤液在泵作用下,滤液通过所需要细度等级的滤袋能获得合格的滤液。该机更换滤袋十分方便,过滤基本无物料消耗。该机可设计成单过滤机、双联过滤机,并可配套输送泵组装在移动式推车上。过滤机滤袋保护网均为不锈钢制作,其余部件有分碳钢和不锈钢制作两种,供过滤不同介质的用户选择。适用于各种水溶液的澄清过滤和除菌过滤;采用优质304L或316L不锈钢制造,适用于多种化学品、溶剂、试剂的过滤;用于实验室溶液、细胞培养基的过滤;其他如维生素、眼药水、化妆水、光刻胶的过滤;广泛用于石油、化工、医药、农药、染料、食品、塑料、造纸、环保、矿冶等工业部门。

F

分布式能源

分布式能源是指分布在用户端的能源综合利用系统。一次能源以气体燃料为主,可再生能源为辅,利用一切可以利用的资源;二次能源以分布在用户端的热电冷(植)联产为主,其他中央能源供应系统为辅,实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用,并通过中央能源供应系统提供支持和补充;在环境保护上,将部分污染分散化、资源化,争取实现适度排放的目标;在管理体系上,依托智能信息化技术实现现场无人职守,通过社会化服务体系提供设计、安装、运行、维修一体化保障;各系统在低压电网和冷、热水管道上进行就近支援,互保能源供应的可靠。分布式能源实现多系统优化,将电力、热力、制冷与蓄能技术结合,实现多系统能源容错,将每一系统的冗余限制在最低状态,利用效率发挥到最大状态,以达到节约资金的目的。

分解代谢

分解代谢指机体将来自环境或细胞自己储存的有机营养物质分子(如糖类、脂类、蛋白质等),通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物(如二氧化碳、乳酸、氨等)的过程,又称异化作用。分解代谢伴有蕴藏在大分子复杂结构中自由能的释放。在分解代谢的某些反应中,产生的大部分自由能储存于ATP中,一些自由能以NADPH形式直接用于某些需能反应。

在物质代谢中将复杂的物质分解为简单的物质的化学过程,为异化作用。但这并不限于化学上的复杂的定义。分解代谢(catabolism)具有单纯的化学意义,而异化作用则有老废物化的感觉,在名词使用上常因人而异。一般化学复杂性的增加因与自由能的增大有关,所以为了方便起见,把伴有自由能的损失过程叫异化作用,反之伴有能量吸收的过程则称为同化作用。

肥煤

肥煤是对煤化度中等、黏结性极强的烟煤的称谓,是炼焦用煤的一种。肥煤的干燥无灰基挥发分Vdaf>10%~37%,胶质层最大厚度y>25毫米。肥煤挥发物一般较高;胶质层较厚;黏结性强,加热时产生大量胶质体,单独炼焦时生成的焦炭,熔融性好,耐磨性大,故为炼焦煤。用肥煤炼出的焦炭横裂纹多,气孔率高,焦根部蜂焦多,易碎,炼焦时必须配入气煤、瘦煤等以提高焦炭质量。肥煤的黏结力很强,能与黏结力较弱的煤搭配后炼出优质煤称肥煤,为配焦煤之母。肥煤是炼焦配合煤中的重要组分,配入肥煤可使焦炭熔融良好,从而提高焦炭的耐磨强度,并为配加黏结性差的煤或瘦化剂创造条件。肥煤品种稀少,只占全国探明煤炭资源的5%,而山西探明肥煤的储量约占全国的50%,我国产地主要有东北本溪,河北开平、滦县、井陉等。主要分布在山西霍县矿区、三交矿区和古交矿区。

沸泉

沸泉指温度约等于当地地表水沸点的地下水露头,温度在80℃以上的泉水。

风能

风能就是空气的动能。地球上和大气中,各处接收到的太阳辐射能和放出的长波辐射能是不同的,因此在各处的温度也不同,这就造成气压的差别。大气便由气压高的地方向气压低的地方流动。水平方向的大气流动就是风,所以,风的能量是由太阳辐射能转化来的。

大风包含着很大的能量。风速9~10米/秒的5级风吹到物体表面上的力,每平方米面积上约10千克。风速20米/秒的9级风,则达每平方米50千克。风中含有的能量比人类迄今所能控制的能量高得多。全世界每年燃烧煤得到的能量,还不到风力在同一时间内提供给我们的千分之一。可见,风是地球上重要的能源之一。

风车之国

人们常把荷兰称为“风车之国”,荷兰是欧洲西部一个只有1000多万人口的国家。它的真正国名叫“尼德兰”。“尼德”是低的意思,“兰”是土地,合起来称为“低洼之国”。荷兰全国1/3的面积只高出北海海面1米,近1/4低于海平面,真是名符其实的“尼德兰”。

荷兰坐落在地球的盛行西风带,一年四季盛吹西风。同时它濒临大西洋,又是典型的海洋性气候国家,海陆风长年不息。这就给缺乏水力、动力资源的荷兰,提供了利用风力的优厚补偿。

荷兰的风车,最早从德国引进。开始时,风车仅用于磨粉之类。到了十六七世纪,风车对荷兰的经济有着特别重大的意义。当时,荷兰在世界的商业中,占首要地位的各种原料,从各路水道运往风车加工,其中包括:北欧各国和波罗的海沿岸各国的木材,德国的大麻子和亚麻子,印度和东南亚的肉桂和胡椒。在荷兰的大港——鹿特丹和阿姆斯特丹的近郊,有很多风车的磨坊、锯木厂和造纸厂。

风力发电

人类在古代已懂得利用风能,帆船即是驱动的。利用风能发电,始于19世纪末。1891年,丹麦制造了世界上第一座试验性的风能发电站。到了20世纪初,荷兰、法国等也纷纷开展风能发电研究。

世界上现有的风力电站,按容量可分为大、中、小3种。容量在10千瓦以下的为小型,10~100千瓦的为中型,100千瓦以上的为大型。中小型风力发电设备的技术问题早已解决,主要用于充电、照明、卫星地面站电源、灯塔和导航设备的电源、以及边远地区人口稀少而民用电力达不到的地方。过去这种中小型风力电站都是孤立运行的,有的国家已把风力电站与电网并列运行,如德国设在斯捷京的一座100千瓦的风力电站,自1959年起一直向电网供电。据报道,世界最大的风力发电装置已在丹麦日德兰半岛西海岸投入运行。发电能力为2000千瓦,风车高57米,所发电量75%送入电网,其余供附近一所学校用电。

大型风力发电设备,由于风轮直径大,制造困难,材料强度要求苛刻以及风轮与发电机之间的传动问题,尚未完全解决,因此,大型风力发电站仍处于研究试验阶段。

风光互补路灯控制器

由于风力资源和阳光资源在不同的地域、季节、天气条件下分布不同,采用风光互补系统具有一定的互补性。同时充分利用风能和光能资源发电,可减少采用单一能源可能造成的电力供应不足或不平衡。

太阳能光伏、风力控制器的工作原理是:太阳能光伏、风力控制器是对光伏电池板和风力发电机所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量按蓄电池的特性曲线对蓄电池组进行充电,当所发的电不能满足负载需要时,控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后,控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时,控制器要控制蓄电池不被过量放电,保护蓄电池。

风光互补离网供电

离网发电系指采用区域独立发电、分户独立发电的离网供电模式。它是特点是:(1)传统的风力发电和太阳能发电在资源利用上有其自身的缺陷,有些地区日照时间短或风力不足,单独使用风力发电或太阳能发电不能满足供电的需要。但风能和太阳能的互补性很强,无风时可能会有太阳,无太阳时可能会有风,白天日照充足时可能风小,夜晚没有日照时可能风大。风光互补供电系统正是利用这一原理强强联合,优势互补的。该系统弥补了风电和光电独立系统的缺陷,它是合理的独立电源系统,是新能源综合开发和利用的完美结合。(2)区域离网独立供电、分户离网独立供电:较并网发电而言投资小、见效快,占地面积小,从安装到投入使用的时间视其工程量,少则一天多则两个月,无需专人值守,易于管理。(3)风光互补离网供电系统易于安装使用,一个家庭、一个村庄、一个区域,无论个人、集体均可采用。并且供电区域规模小、供电区域明确,便于维护。(4)风光互补离网供电系统因其易于安装的优势,可以成为一种社会各方面都来参与开发的项目。因此,可以有效的鼓励和吸纳社会闲散资金投入到再生能源的开发之中并使投资得以收益回报,既有利于国家、有利于社会、集体,也有利于个人。(5)解决了偏远地区无法供电的难题,解决了传统供电线损大成本高的难题。光互补离网供电系统,不但缓解了电力紧张局面,同时也实现了绿色能源,开发了再生能源,促进了循环经济的发展。

风筝发电

意大利科学家对一种新型风力发电装置寄予厚望,它看上去就像院子中不起眼的晾衣服架子。尽管外形乏善可陈,但风筝风力发电机的发电量却有可能同核电站相媲美。

风筝风力发电机的工作原理很简单:风筝在风力作用下,带动固定在地面的旋转木马式的转盘,转盘在磁场中旋转而产生电能。对于每个风筝而言,转盘都会放开一对高阻电缆,控制方向和角度。风筝并非是我们在公园常见的那种类型,而是类似于风筝牵引冲浪的类型——重量轻、抵抗力超强、可升至2000米的高空。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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