中文名 | 熱電發(fā)電 | 應(yīng)用場合 | 自然界、太陽熱、海洋熱、地?zé)岬?/td> |
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應(yīng)用在很多場合:自然界、太陽熱、海洋熱、地?zé)?、人體熱、廢熱、垃圾余熱、汽車廢熱、工業(yè)廢熱、發(fā)電站、廢熱、燃料電池廢熱、燃料加熱、化石燃料(液體·氣體等)、原子能、放射性同位素元素、冷熱和液化氣體等。 2100433B
所謂熱電發(fā)電就是將熱能直接轉(zhuǎn)變成電能,通過高溫與低溫的溫差產(chǎn)生的熱將移動的熱能轉(zhuǎn)變成電能,使其發(fā)電。地球上任何的地方均存在溫差,可以說有無限的利用前景。其應(yīng)用領(lǐng)域可以從家庭直至整個地球,可利用的熱源溫度范圍為—200℃~ 2000℃。
如圖1所示,使用P型和N型結(jié)合的半導(dǎo)體元件發(fā)電。如將器件的一側(cè)維持在低溫,另一側(cè)維持在高溫,這樣,器件高溫側(cè)就會向低溫側(cè)傳導(dǎo)熱能并產(chǎn)生熱流。
即熱能從高溫側(cè)流入器件內(nèi),通過器件將熱能從低溫側(cè)排出時,流入器件的一部分熱能不放熱,并在器件內(nèi)變成電能。作為電力從外部的負(fù)荷取出,通過連接多個這樣的元件便可獲取更多的電能。
熱電發(fā)電具有以下其他發(fā)電方式所沒有的特征:1)利用有易于環(huán)境的清潔能源,不依賴化石燃料和放射性同位素元素,僅靠溫度差便可發(fā)電。 2)可從地球上所有的熱源中獲取能量,在自然界中的所有熱源,如太陽熱、海洋熱、地?zé)岷腿梭w熱等,人工熱源如工業(yè)廢熱、汽車廢熱和燃燒垃圾的廢熱等。3)比較小的溫度差就可獲取能量,只要有數(shù)十度的溫度差就可發(fā)電。4)長壽命,沒有機械的驅(qū)動部分,不易發(fā)生各零件的損耗和劣化。
熱電與火電不同在于:一個是可以區(qū)域性供熱的,這個就是熱電。而火電是大機組發(fā)電的。不過現(xiàn)在這方面也開始模糊起來了,有些小機組的火電廠也開始進行供熱了,符合國家節(jié)能減排的號召的。余熱發(fā)電一般是指燃機電廠,...
地?zé)岚l(fā)電的過程,就是把地下熱能首先轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能,然后再把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。
燃煤電廠通常每千瓦200--300克煤
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發(fā)電廠在發(fā)電過程當(dāng)中,燃燒煤炭產(chǎn)生熱能,在將熱能轉(zhuǎn)化為電能這個過程當(dāng)中,存在著能量損失,能量轉(zhuǎn)化率不高,本文從多個角度,對整個過程進行分析,提出改進的方法,使得效率能夠得到提高。
光熱電站根據(jù)太陽能光熱發(fā)電原理采用“光-熱-電”的發(fā)電方式,成千上萬的定日鏡把太陽光反射到位于太陽塔頂?shù)奈鼰崞鞅砻?,形?00℃以上的高溫。通過傳熱介質(zhì)產(chǎn)生500℃以上的蒸汽,推動蒸汽輪機發(fā)電。
熱電比即熱電廠發(fā)熱量和發(fā)電量的比值。根據(jù)《關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定》,要求供熱式汽輪發(fā)電機組的蒸汽流既發(fā)電又供熱的常規(guī)熱電聯(lián)產(chǎn),應(yīng)符合下列指標(biāo):
A、 所有熱電聯(lián)產(chǎn)機組總熱效率年平均大于45%。熱效率=(供熱量 供電量X 3600千焦/千瓦時)/(燃料總消耗量X燃料單位低位熱值)X 100%。
B、 單機容量在5萬千瓦以下的熱電機組,其熱電比年平均應(yīng)大于100%;單機容量在5萬千瓦至20萬千瓦以下的熱電機組,其熱電比年平均應(yīng)大于50%;單機容量20萬千瓦及以上抽汽凝汽兩用供熱機組,采暖期熱電比應(yīng)大于50%。熱電比=供熱量/(供電量X 3600千焦/千瓦時)X 100%。
注:供熱量單位采用千焦,供電量單位采用千瓦時,燃料總消耗量單位采用千克,燃料單位低位熱值千焦/千克,這兩個條件是衡量熱電機組是否達標(biāo)的必備條件。
生物質(zhì)發(fā)電向熱電聯(lián)產(chǎn)全面轉(zhuǎn)型
熱電聯(lián)產(chǎn)在全球正呈現(xiàn)增長趨勢,預(yù)計2025年前世界熱電聯(lián)產(chǎn)裝機年均增長率將維持在2.8%的水平。
在我國,熱電聯(lián)產(chǎn)也正在成為能源界關(guān)注的熱點。具體到生物質(zhì)能源熱點聯(lián)產(chǎn),存在三個驅(qū)動因素。
1、首先是能源供給側(cè)改革。隨著國民經(jīng)濟增速調(diào)整,能源消費增速放緩,實體經(jīng)濟用電需求降溫,而電力供應(yīng)增速不減,造成了供過于求的局面,電力供給的過剩進入調(diào)整期。生物質(zhì)等清潔能源發(fā)電量在電力市場競爭中也需要調(diào)整戰(zhàn)略。
2、其次,基于節(jié)能減排和大氣污染治理的總體需求,國內(nèi)清潔供熱逐漸興起,清潔熱源需求增長。而在清潔能源供熱中應(yīng)用相對較成熟和便利的天然氣供熱由于受到氣源緊缺的限制,發(fā)展遇到阻礙。生物質(zhì)能由于成本較低和應(yīng)用靈活等優(yōu)勢可以起到替代燃煤小鍋爐等熱源的作用。
3、同時,熱電聯(lián)產(chǎn)可以使生物質(zhì)能源應(yīng)用的綜合效率明顯提升,增強企業(yè)的盈利能力。資料顯示,平均熱負(fù)荷20t/h、裝機容量30MW的生物質(zhì)熱點聯(lián)產(chǎn)機組比單純發(fā)電的生物質(zhì)純凝電廠熱效率可以提高近11%,銷售收入也有所增加。具體如表3所示。
30MW生物質(zhì)發(fā)電與生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目各項指標(biāo)比較
2017年8月,發(fā)改委、能源局《生物質(zhì)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確指出,推進生物質(zhì)直燃發(fā)電全面轉(zhuǎn)向熱電聯(lián)產(chǎn)。
2018年1月,發(fā)改委、能源局《關(guān)于促進生物質(zhì)能供熱發(fā)展的指導(dǎo)意見》中指出,加快生物質(zhì)發(fā)電向熱電聯(lián)產(chǎn)轉(zhuǎn)型升級,包括大力發(fā)展縣域農(nóng)林生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)、穩(wěn)步發(fā)展城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒熱電聯(lián)產(chǎn)、加快常規(guī)生物質(zhì)發(fā)電項目供熱改造、推進小火電改生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)、加快生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)進步等。
2018年1月,國家能源局在20個省(區(qū)、市)及新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團開展了“百個城鎮(zhèn)”生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)縣域清潔供熱示范項目。
各省區(qū)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)示范項目分部(單位:萬千瓦)
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