《電力工業可持續發展技術》初步探討當前電力工業可持續發展的最新實踐,展現特高壓為骨干網架的堅強智能電網為我國風能、太陽能等新能源開發利用、高效配置、安全運營的重大作用!峨娏I可持續發展技術》內容涵蓋新能源發電技術、特高壓輸電技術、分布式能源與微網、節能管理與技術、電動汽車(EV)、電力需求側市場等知識。
《電力工業可持續發展技術》可作為從事電力生產運營管理工作的人員全面掌握電力可持續發展技術之用,也可作為電力系統及自動化、供用電技術、工業用電等專業有關教師和學生的教學、自學或培訓參考書。
能源是經濟發展和社會生活的重要物質基礎,近年來,能源短缺、資源緊張、氣候變化等問題日益突出,能源安全、能源效率、能源環境成為全球范圍的巨大挑戰。為應對這些挑戰,世界各國正在以傳統能源發展為基礎,以新能源開發為重點,、以科技創新為先導,以全球能源優化配置為方向,積極推進能源發展方式轉變。構建安全穩定、經濟高效、綠色環保、技術先進的現代能源供應體系,成為世界能源發展的重要趨勢。
以特高壓為骨干網架的堅強智能電網正在成為我國風能、太陽能等新能源開發利用、高效配置、安全運營的平臺,為實現我國新能源的長期、穩定、健康、可持續發展提供堅實的保障。
為了梳理和總結我國在電力工業可持續發展工作中開展的實踐,四川省電力公司于2011年5月組織長期從事電力生產管理的一線專家和豐富科研教學經驗的學者,通過深入發、輸、配、供、用電力生產一線,在收集的大量最新資料的基礎上歸納總結電力工業可持續發展中的最新成就和發展趨勢,初步探索系統化的應用理論。
本書作為四川省電力公司2011年科研立項項目,嘗試探討當前電力工業可持續發展的最新成果,包括特高壓輸電技術、新能源發電技術、分布式能源、節能管理與技術、電動汽車、電力需求側市場等知識。
全書共七章,第一章和第三章由四川省電力公司技術技能培訓中心都亮編寫;第二章由華北電力大學朱永強和四川省電力公司技術技能培訓中心都亮共同編寫;第四章和第五章由四川省電力公司技術技能培訓中心陳楊編寫,第六章和第七章由四川省電力公司技術技能培訓中心高犁編寫。
前言
第一章 緒論
第一節 可持續發展戰略
第二節 電力工業可持續發展技術
第三節 結論與展望
第二章 新能源發電技術
第一節 中國新能源與可再生能源現狀與前景
第二節 太陽能光伏發電
第三節 風力發電
第四節 生物質能發電技術
第五節 地熱發電技術
第六節 潮汐能發電技術
第三章 特高壓輸電技術
第一節 特高壓輸電基礎知識
第二節 特高壓輸電的意義
第三節 特高壓電網新技術的應用
第四節 特高壓發展現狀及前景
第四章 分布式能源與微網
第一節 分布式發電與儲能
第二節 分布式發電對電力系統的影響
第三節 分布式發電對電力市場的影響
第四節 微網
第五章 節 能管理與技術
第一節 綠色照明
第二節 高效電動機
第三節 高效變壓器
第四節 蓄能技術
第六章 電動汽車(EV)
第一節 電動汽車的歷史沿革和現狀
第二節 電動汽車的結構和工作原理
第三節 電動汽車充放電技術
第四節 電動汽車運營模式
第七章 電力需求側市場
第一節 電力需求側管理機制
第二節 電力需求側管理的實施
第三節 電力需求側市場
第四節 電力需求側競價機制
第五節 可中斷負荷調度與運營
第六節 合同能源管理
參考文獻
2.光感應發電
光感應發電是利用某些有機高分子團吸收太陽的光能后變成“光極化偶極子”的現象,分別把積聚在受感應的“光極化偶極子”兩端的正負電荷引出,即得到光電流。因為要尋找合適的光感應高分子材料,使它們的分子團有序排列,并要在高分子團上安裝極為精細的電極等步驟都具有較高的難度,因而這項技術目前還處于原理性實驗階段。
3.光化學發電
光化學轉換,是指將太陽的光輻射能轉換為化學能存儲,或者利用太陽光照的作用實現某些特定的化學反應過程。
將太陽的光輻射能通過某種化學反應過程轉變為電能,稱為光化學發電,通常是指浸泡在溶液中的半導體電極受到光照后,電極上有電流輸出的現象。光化學發電一般還可細分為液結光化電池、光電解電池和光催化電池等。
。1)液結光化電池。電解液中只含有一種氧化還原物質,正、負電極之間可進行氧化還原可逆反應。在光照作用下,半導體電極與溶液間存在的界面勢壘(稱為液體結)分離光生電子和空穴對,并向外界提供電能,電解液主體不發生變化。
。2)光電解電池,電解液中存在兩種氧化還原離子,在光照作用下發生化學變化,把光能有效地轉換為化學能。
。3)光催化電池,由光能提供進行化學反應所需的活化能,光照后電解液發生化學變化。
光化學發電具有液相組分,容易制成直接儲能的太陽能光化蓄電池。不過,目前光化學發電尚處于研究試驗階段。
4.光生物發電
光生物發電通常是指葉綠素電池發電,也是一種光化學轉換過程。葉綠素在光照作用下能產生電流,這是最普遍的生物現象之一。但由于葉綠素細胞不斷進行新陳代謝,要做成穩定的葉綠素電池目前還比較困難。
有人參考光合作用過程,提出將多種染料涂在多孔氧化鈦類半導體上構成固態仿生物光合作用電池,曾達到10%的光電轉換效率。這種電池具有低成本、高效率的優點,但也有嚴重的光老化等問題需要解決。
三、太陽能光伏電池分類
第一代光伏電池主要基于硅晶片,采用單晶硅和多晶硅材料制成,目前仍是光伏產品市場的主流。硅元素在地殼中的儲量僅次于氧,原材料相當豐富。不過,晶體硅作為光伏電池中的光伏材料,其成本較高(制作晶體硅電池的硅材料占電池成本的45%以上)。而且,硅晶體的尺寸也不能滿足大面積的要求。
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