第34卷第1期2006年2月
浙江工业大学学报
J OURNAL OF ZH E J IAN G UN IV ERSIT Y OF TECHNOLO GY
Vol.34No.1Feb.2006
收稿日期:2005204201
作者简介:任建莉(1975—
),女,山西介休人,讲师,博士,主要从事低污染燃烧和新能源开发利用的研究.海洋波能发电的现状与前景
任建莉,钟英杰,张雪梅,徐 璋
(浙江工业大学机械制造及自动化省部共建教育部重点实验室,浙江杭州310032)
摘要:波浪能是海洋能源中蕴藏最为丰富的能源之一,也是海洋能利用研究中近期研究最多的海洋
能源,其开发利用技术已趋于成熟,正在进入或接近于商业化发展阶段.针对海洋波浪能发电技术的基本原理、能量转换系统等作了全面综述,介绍了国内外海洋波能发电技术的进展和主要波能装置,而其中一些计划的成功实施,有力地推动了波能转换的技术进步及其在世界范围内的竞争力.同时也分析了波浪能研究和利用的发展目标和方向,指出我国波浪能利用对于沿海地区海洋资源的开发和远离大陆海岛的发展有着十分重要的意义.关键词:海洋波浪能;波能转换;发电;新能源中图分类号:P743.2 文献标识码:A
文章编号:100624303(2006)0120069205
State of arts and prospects in the pow er generation from oceanic w ave
REN Jian 2li ,ZHON G Ying 2jie ,XU Zhang ,ZHAN G Xue 2mei
(The MO E Key Laboratory of Mechanical Manufacture and Automation ,Institute of Energy and
Power Engineering ,Zhejiang University of Technology ,Hangzhou 310032,China )
Abstract :Wave energy is o ne of most renewable resource contained in t he oceanic energy.This kind of oceanic energy has allured t he mo st attentions in t he field of oceanic energy utilization.The exploitation and utilization technology in t he field of wave energy has tended to mat ure.Now it is running into or near commercial exploitation level.The principle of power generation from wave energy and energy conversion systems are int roduced in t his paper.The develop ment of wave energy conversion technologies and t he main wave energy devices in t he world are presen 2ted.A number of project s have been implemented successf ully and t hey have imp roved t he devel 2op ment of wave conversion technologies and enhanced t heir competitiveness in t he global energy market.In t his paper ,t he develop ment target of wave energy research has been analyzed.It has been discussed t hat t he utilization of wave energy is very important for t he exploitation of oceanic resource in t he littorals and t he develop ment of islands t hat are far away form t he continent.K ey w ords :oceanic wave energy ;wave power conversion ;electricity generation ;new energy re 2
source
0 引 言
海洋能源通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然
能源,主要为潮汐能、波浪能、海流能(潮流能)、海
水温差能和海水盐差能.更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等[1].究其成因,潮汐能和潮流能来源于太阳和
月亮对地球的引力变化,其他基本上源于太阳辐射.为保证人类所需的能源得到稳定而持久的发展,世界各国均在努力使能源结构从单一的常规能源向多种新能源过渡,20多年来,作为主要可再生能源之一的清洁的海洋能事业取得了很大发展.
波浪能是海洋能利用研究中近期研究最多、政府投资项目最多和最重视的一种能源.目前,波浪能开发利用技术趋于成熟,已进入商业化发展阶段,将向大规模利用和独立稳定发电方向发展.波浪发电是波浪能利用的主要方式,可以为边远海岛和海上设施等提供清洁能源.此外,还可以利用波浪能提供的动力进行海水淡化、从深海提取低温海水进行空调制冷以及制氢等.随着波能利用技术在实用化方面的日渐成熟,相信波浪能利用会有新的发展,并在新能源利用领域占据一席之地.
1 波能发电基本原理
波浪主要是指风致波,空气和海水的交界面就是海面,从流体力学的角度来看海面是一个两相问题.起风时,平静的水面在摩擦力作用下便会出现水波.风速逐渐增大,波峰随之加大,相邻两波峰之间的距离也逐渐增大.当风速继续增大到一定程度时,波顶会发生破碎,这时就形成了波浪.波浪是与风同向的行波,流体动能随波浪逐层向前传播[2].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,实际上波浪功率的大小还与风速、风向、连续吹风的时间、流速等诸多因素有关.波浪能利用系统首先使用变换装置把波浪能转换成有实用价值的机械能,再把机械能转换为电能,发出的电可直接用电缆输送到陆地上,汇入供电系统中,也可经平滑化处理后可靠地输送给用户[3].
1.1 波能的一次转换
水粒子的运动有多种多样,它们之间是相互变换的,因而波能的变换方式也有许多种,其共同特点是:利用和转换波的基本形态-水粒子的旋转动能和位能,使利用装置能与10-3～103kW/m宽范围的波能和各种波峰不规则的波浪相匹配,同时还要求所用系统在海洋这一特殊环境下能够正常工作.迄今为止,各国学者提出了如点头鸭式、等高筏式、摆式、海蚌式、空气式(OWC)振荡水柱式以及波浪聚集式等多种波能转换装置,其中较早提出的某些影响很大的装置,如鸭式、海蚌式和筏式装置,结构复杂且有不少活动部件暴露在海水中,根本无法抵抗狂风恶浪,因此由于工程实践性困难几乎已停止研究,而空气式波能系统是目前国内外公认的最有前途的波能装置,也是目前的主攻方向,另外波浪聚集的研究也相当活跃[4].
1.1.1 空气透平方式(振荡水柱式)
世界上第一个成功的波力发电装置是1910年安装在法国海岸边的容量为1kW的私家发电站,它采用的就是空气式.20世纪80年代以来,挪威、日本、英国和中国等国家建造了数种波力电站,其中大多数波力电站是振荡水柱型的,它们具有良好的波能转换性能及防腐性能,对地形的依赖性小,且其设计方法和建造技术也发展得最为成熟.
振荡水柱式波浪发电的原理主要是将波力转换为压缩空气来驱动空气透平发电机发电.图1,2为水阀集合式波力发电机组的发电原理图.机组根据波浪的“峰”“谷”分两个步骤进行,图1,当装置在波峰时,海水进入空气室,使空气室内的水位上升,,室内体积变小,气压增大,大于外界气压.因此,空气被压入A,B水阀室.在A水阀室产生的空气气泡集合后,从“集合喷管①”喷出,气流通过导向叶片,带动涡轮旋转作功.作功后的气体从通风口通出.B水阀室则隔断从A室来的空气.使“集合喷管②”处产生负压.图2,当装置在波谷时,空气室内的气体体积增大,压力降低,使室内的气压小于外界气压,外界空气冲开空气活门,进入涡轮,通过导向叶片推动涡轮机作功,作功后的气体经“集合喷管②,及水阀室B至空气室,而水阀室A则隔断空气
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图1 波峰时发电原理示意图
空气式波能转换系统结构简单,没有任何水下活动部件,而且将空气作为能量载体,传递方便,能通过气室将低速运动的波浪的能量转换成高速运动的气流,造价低,可靠性好.由于用空气做能量转换的中间介质,透平发电机组不与海水接触,避免了一些海水腐蚀和机组密封等问题,提高了装置在海洋环境下的生存能力[5].空气式波力发电装置可分为
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图2 波谷时发电原理示意图
二类:漂浮式与固定式.漂浮式的主要优点在于建造方便,投放点机动,以及对潮位变化的适应性.由于波浪的表面性,吸收波能的物体越接近水面越好,而漂浮式能在任何潮位下实现这一要求.相比之下,固定的空气式吸收波能的开口无法适应潮位的改变,意味着至少有一半时间处于不理想的工作状态,大大影响了总体效率.然而从工程观点出发,漂浮式的主要缺点是系泊与输电,这是难点之所在[6].我国大万山波力实验电站即采用岸式振荡水柱方式,但岸式装置也有其弱点:岸式装置需要经受大风浪的考验,波浪拍岸时出现了高度非线性现象,它的作用力难以用现有方法正确估计;波浪发电装置都建在位于海岛迎浪一侧,该侧一般为悬岸峭壁,再加上台风侵袭,施工难度很大.
1.1.2 聚波蓄能式波能转换装置
聚波蓄能式波能转换装置利用狭道把广范围的波能聚集在很小的范围内,这是一种提高能量密度的方式.挪威波能公司(Norwave A.S.)于1986年挪威MOWC电站附近建造了一座装机容量为350 kW的聚波水库电站.电站的技术关键是它的开口约60m的喇叭形聚波器和长约30m的逐渐变窄的楔形导槽.当波浪进入导槽宽阔的一端向里传播时,波高不断地被放大,直至波峰溢过边墙,将波浪能转换成势能.楔形槽具有聚波器和转换器的作用.与导槽相通的是面积约8500m2,与海平面落差约3～8m的水库.发电采用的是常规水轮机组[7].
先将波浪能集中,然后保留其位能部分,任其消耗其动能部分,整个过程并不依赖于第二介质,这种方法的优点在于波能的转换没有活动部件,可靠性好,维护费用低且出力稳定.建造者称其转换效率在65%～75%之间,几乎不受波高和周期的影响.电站自建成以来一直工作正常.不足之处是,建造这种电站对地形要求严格,不易推广.1.2 波能的二次转换
通过波能的一次转换将波能转换为另一种形式的机械能一有质量物体(能量载体)的能,但要将它变为电能,还需进行二次转换.二次转换是透平一发电机组(这里的透平是广义的,可以是空气透平、水轮机、液压马达等动力机械).但用作波浪发电的发电机,必须适应变化幅度较大的工况,一般小功率的波浪发电采用整流输入蓄电池的方式,较大功率的波力发电与陆地电网并联调负[7].两次转换间一般还有些中间转换装置来优化第一级转换,目的是将能量作传递.由于一次转换所得的能量,其载体具有压力大而速度低的特点,用它驱动二次转换机组不合适,因此,中间环节促使波力机械能经特殊装置处理达到稳向、稳速和加速能量传输,以推动发电机组.中间转换的种类有机械式、水动式和气动式三种.
2 波能发电的应用
受风能分布的影响,波浪能资源最丰富的区域为太平洋、大西洋东岸南和北纬30°～60°一带.因此位于太平洋东岸的加拿大、美国和智利以及位于大西洋东岸的爱尔兰、英国、法国、西班牙和澳大利亚等国的波能能流密度较大,这些国家比较注重降低成本、提高效率以实现波浪能的大规模利用,中国、日本等位于太平洋西岸的国家,波浪密度相对较小,因此比较注重将海洋能作为特殊能源使用,注重与远离大陆的海岛用户或海上需求相结合.目前已发明了多种波能转换装置,并建成了数十座波浪能示范电站,其中以英国、挪威、日本等国开发利用的水平较高.
2.1 国外波能发电的发展概况
英国具有世界上最好的波浪能资源.从70年代以来,就把波浪发电研究放在新能源开发的首位,投资1700多万英镑研究波浪能装置,使英国在波浪能发电技术方面处于世界领先地位,在80年代初就已成为世界波浪能研究中心.于1990年和1994年分别在苏格兰伊斯莱岛和奥斯普雷建成了75kW 和2万kW振荡水柱式和固定式岸基波力电站[8].由英国国家工程实验室(N EL)研制的蜗形中空风箱泵式海浪发电机,近期在苏格兰的奥特希布莱外海上安装发电,装机容量达11万kW[9].目前英国正在致力于威尔斯气动透平的利用、原型波力发电机组、导航浮标的波力透平发电组及小型波能转换器等的研究,世界上第一台商用波浪发电机已于1995年8月在英国克莱德河口海湾开始发电,装机容量2000kW,英国500kW岸式波能装置L IM2
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第1期任建莉,等:海洋波能发电的现状与前景
PET(Land2Installed2Marine2Powered Energy T rans2 former)2000年11月在苏格兰Islay岛建成,站址处波能功率密度为25kW/m,目前已经发电上网.
挪威于1985至1986年,在Bergen市附近的Toftestallen岛分别建成了一座装机容量为500kW 的带前港振荡水柱岸式波力电站和一座装机容量为350kW的喇叭口收缩波道式聚波水库波力电站(其中500kW电站在350kW电站以北约100m 处).这两座电站是挪威在80年代中、后期成为国际波能领域领头国家的标志.500kW电站在1988年12月的一次强风暴中被破坏,钢结构部分全部被打入海中,后来也没有修复[10].在90年代初又建造了一座容量为1万kW的波力电站,均已达到商业应用程度,另外还先后与印尼和澳大利亚签订协议为这两个国家各建一座容量为1400kW的波力电站[8].
日本的波浪能研究与开发也十分活跃.它的10多家研究与开发机构既有明确分工又有效协调,并重视技术向生产应用的转化研究,使日本在波浪能转换技术实用化方面走在世界前列.它从80年代中期至今已建成4座岸基固定式和防波堤式波力电站,单机容量为40～125kW[11],其中最有名的是80年代初建造的“海明”号波能发电船,研究在长80 m,宽12m,由13个振荡水柱气室组成的船型漂浮式结构上进行.安装10台单机功率为125kW的发电机,总装机容量达1250kW,特别适合于“离岛的自给电源”.为克服“海明”号的缺陷,日本海洋科学技术中心(J AMSTEC)于1987年组织了一项耗资10亿日元,名为“巨鲸”(Mighty whale)的波浪发电装置研究开发计划,经过理论研究和模型试验,该装置于1997年末在三重县五所湾离岸海域下水,1998年9月开始持续两年的实海况试验,从试验情况来看,装置的各部分工作正常,最大总发电效率为12%[12].该装置不仅能吸收波力能发电,具有独立能源平台的功能,还可起到平稳波浪的作用,有利于海洋开发.日本当前容量最大的设备是1996年9月投运的由日本东北电力公司在原町火电站南部防波堤上装设的130kW波力发电设备[13].
瑞典在1983～1984年进行了30kW软管泵原型装置的现场试验,并且在西班牙大西洋岸外建了一座1000kW的波力示范电站;印度已宣布从1990年开始实施一项波能发展6年计划,包括在马德拉斯附近建一座容量为5000kW的离岸波力电站,目前正在特里凡得琅港(Trivandrum)附近建一座使用威尔斯透平发电机的150kW示范波力电站;美国的波浪能研究涉及气动波能转换系统、平行
盘波能模件、串连活板系统及随波筏链装置等.最近,由美国能源部技术研究所研制的岸上/离岸波力发电系统,将海水挤压到岸上蓄水池,再以水力发电,发电容量可达414kW[9].据不完全统计,目前已有28个国家(地区)研究波浪能的开发,建设大小波力电站(装置、机组或船体)上千座(台),总装机容量超过80万kW,其建站数和发电功率分别以每年2.5%和10%的速度上升[14].
2.2 我国的波能发电利用现状
我国波力发电技术研究始于70年代,于1975年研制成1台1kW的波力发电浮标,在浙江省嵊山岛进行了试验.80年代以后获得较快发展,1984年广州能源所研制成功6W小型波力发电装置,用于导航灯标,随后按不同导航灯标的要求,又开发了系列产品.目前在我国沿海航线已安装了数百台这种小型波力发电装置.与日本合作研制的后弯管型浮标发电装置,已向国外出口,该技术属国际领先水平.
中国第一座试验波力电站位于南中国海的珠海市大万山岛,1989年试建成功,装机容量为3kW的多振荡水柱型沿岸固定式波力电站.1989年,1990年及1991年分别对其做了三次海上运行试验,研究了实海况下气室、透平及电机的性能.试验结果表明,该电站具有很好的实海况性能.波力电站的平均“总效率”大都在10%～35%,最大值接近40%.在该电站原有结构基础上,广州能源研究所已将其改建成一座20kW的波力电站,并于1996年2月试发电成功,逐步完善后将向岛上提供补充电源[15].
中国科学院广州能源研究所自1989年开始对后弯管波力发电装置进行研究与开发,5kW后弯管波力发电装置研究经历了浮体模型性能试验研究、样机设计制造和海上试验等三个阶段,取得了成功[16].
“九五”期间,在科技部科技攻关计划支持下,广州能源研究所正在广东汕尾市遮浪研建100kW波力电站,是一座与电网并网运行的岸式振荡水柱型波能装置,项目开始于1996年12月,工程结束于2001年2月.现在已经进入试发电和实海况试验阶段.从试发电和实海况试验的情况来看,电站设计合理,波能转换效率较高,达到了设计要求[17].同时,由天津国家海洋局海洋技术所研建的100kW摆式波力电站,已在1999年9月在青岛即墨大官岛试运行成功.我国计划至2020年,在山东、海南、广东各建1座1000kW级的岸式波力电站[11].
总之,我国波力发电虽起步较晚,但发展很快.微型波力发电技术已经成熟,小型岸式波力发电技术已进入世界先进行列.在波浪能发电规模方面,世
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界上已从102kW,103kW级发展到104kW级的应用,而我国目前仍停留在10kW,102kW级的水平上,至2020年的远景目标也只是发展到102kW～103 kW级的波力电站,波浪能开发的规模远小于挪威,英国等,因此小型波浪发电距实用化尚有一定距离.
3 波能发电的发展目标与前景
对于可再生能源来说,高效转换技术是研究的难点,由于波浪的不稳定性导致其转换装置经常处于非设计工况,而且有限的能流密度、转换的低效率导致发电成本进一步加大.因此提高波能利用率,降低波能发电的成本始终是波能研究的目标.
波浪能利用的关键技术包括:波浪聚集与相位控制技术,波能装置的波浪载荷及在海洋环境中的生存技术;波能装置建造和施工中的海洋工程技术;不规则波浪中的波能装置的设计与运行优化;往复流动中的透平研究;波浪能的稳定发电技术和独立发电技术等[18].到目前为止,涉及相关方面的研究,特别是国内的研究仍然太少,应当加强.
多元化和综合利用是波能发展的另一新动向.结合防波堤等海工和港工设施建造波力电站,为波能利用开创了新途径.由于电站的土建可以结合工程进行,波力发电的成本大为降低.电站的吸能作用,还可减轻作用在海工建筑上的波浪载荷,增加可靠性.除发电外,波能利用与环境和海洋资源利用的结合也很有前途.例如,波浪能与风能、太阳能和海洋热能的综合利用;波浪能提取深层海水和供氧以及改善海水牧场和养殖场的养份;利用波浪能清除海洋污染;波浪能船舶推进:波浪能海水淡化、制氢、提取海洋中的贵重元素等.国外近年来在这方面的研究较为活跃,应当引起国内同行的重视[4].
我国目前正处于实现工业化和信息化的经济高速发展期,特别是沿海地区,能源需求的急剧增加以成为社会和经济发展的瓶颈.众多海岛,在海洋开发和国防建设方面占有重要地位,特别是远离大陆的岛屿,依靠大陆供应能源,供应线过长,且受风浪影响.能源和淡水是海洋资源开发和海防建设活动的基本需求,能源和淡水供应的成本关系到海洋资源开发的成本,因而也就直接影响到海洋资源开发的能力.解决能源和淡水供应问题成为远海资源开发的关键,相对于其它形式的可再生能源,波浪能等形式的海洋能易于规划,具有较大优势,因此建立利用波浪能的独立发电和海水淡化系统大有发展潜力.
据估计,从现在起到未来的30年中,平均每10年我国能源需求总量应增加5亿吨标准煤,再过30年或稍长一点时间,中国有可能超过美国成为世界第一能源消费大国[19].我国的化石燃料资源有限,而更多化石燃料的消耗必将造成更加严重的环境污染,清除这些污染,代价则更为巨大,因此不能单纯依靠增加化石燃料的生产来解决.尽管目前在技术成熟程度、规模和价格等方面海洋能与常规能源还难以相提并论,但从我国能源长期发展战略和技术储备,以及为常规能源难以到达的特殊场合提供能源和综合利用的角度来看,加大和加快开海洋波浪能源的开发研究具有重要的现实和战略意义.
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网络教育学院《新能源发电》课程设计 题目： 学习中心： 层次： 专业： 年级： 学号： 学生： 辅导教师：康永红 完成日期：
海洋能利用现状与特点 摘要：海洋能指海洋中所蕴藏的可再生自然能源，主要为潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能和海水盐差能。更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。海洋能具有蕴藏量大、可再生性、不稳定性及造价高污染小等特点。 关键词：海洋能使用现状展望与发展 一、海洋能的利用现状及在我国的发展现状 1、海洋能的利用现状 世界海洋能的蕴藏量约为750多亿千瓦，如此巨大的能源资源是当前世界能源总消耗量的数千倍，开发利用潜力巨大，利用海洋能发电已经成为国际新能源市场的一大热点。在中国大陆沿岸和海岛附近蕴藏着较为丰富的海洋能资源，总蕴藏量约为8亿多千瓦，目前尚未得到充分开发。 2、我国海洋能的利用现状 中国海洋能的现代开发利用始于20世纪50年代末，到70年代末、80年代初，中国海洋能的开发利用有了较大发展，具备了一定的科技和开发基础。经过不断努力，中国海洋能发电产业稳步增长，海洋能发电“十五”期间平均增长速度为16%左右，“十一五”期间仍然保持良好发展势头。 近年来，中国海洋能开发步伐进一步加快。山东长岛海上风电场、江苏如东海上示范风电场一期工程开工建设，上海东海大桥海上风电场顺利建成，浙江三门2万千瓦潮汐电站工程、福建八尺门潮汐能发电项目正式启动，海洋微藻生物能源项目落户深圳龙岗……。温岭江厦潮汐试验电站是中国最大的潮汐电站，总装机容量3900千瓦，规模位居世界前列。 经过多年的技术积累，中国在海洋能开发及相关研究领域已经取得丰硕成果，开发成本不断降低，海洋能产业进入战略机遇期。中国海洋能资源蕴藏量丰富，清洁无污染，再生能力强，海洋能发电产业得到国家政策的鼓励和扶持，投资前景良好。 二、海洋能具有的分布与特点 1、海洋能的分布情况 海洋能包含了潮汐能、海流能、海水温差能和海水盐差能，这几种能量有的
风电的发展现状及展望 Prepared on 24 November 2020
论文题目：我国风力发电的现状及展望
摘要 风是地球上的一种自然现象，全球的风能约为，其中可利用的风能为2X107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。其能量大大超过地球上水流的能量，也大于固体燃料和液体燃料能量的总和。在各种能源中，风能是利用起来比较简单的一种，它不同于煤、石油、天然气，需要从地下采掘出来；也不同于水能，必须建造大坝来推动水轮机运转；也不像核能那样，需要昂贵的装置和防护设备。另外，风能是一种清洁能源，不会产生任何污染。与其他新能源相比，风能优势突出：风能安全、清洁。而且相对来说，风能是就地取材，且用之不竭，在这一点上，风电优于其他发电。 关键词：风力资源丰富；风电安全且清洁；风能用之不竭 目录
第1章绪论 引言 气候变暖将对全球的生态系统、各国经济社会的可持续发展带来严重影响在尽量不影响生活水平的情况下，透过全球气候升高这个现象，我们现目前必须的意识到节能减排的重要性，而改变目前现状的最直接有效的方法就是选择清洁型（相对于煤石油等而言，对于植物动物等一系列生态环境污染相对而言较少甚至可以达到零的能源）能源来替代传统的火力发电。如：水能、太阳能、风能和核能等。风力发电是目前最快发现的最快的清洁能源，且风能是可再生能源。对它加以使用相对而言能使得时下大地所遭受的环境问题得到一定程度的改善，风力发电与传统发电进行相比较风力发电不会产生二氧化碳以及其他有害气体，所以对风能加以利用，这样能相对有效的改变目前世界所面临的环境问题，这样大大的避免造成臭氧空洞以及形成酸雨之类的自然危害，也有利于降低全球的气温。所以加大风力发电建设是改善现目前世界环境的一个有效途径。在国际上对于新能源的开发这一方面做了许多调查和研究，通过调查研究发现在这一方面德国是做的最好的，从上个世纪80年代末起至今，在德国的风电机组总功率即使已越过1万兆瓦的大关，并且已完成了近万个风力发电机组的安装，所占比例已达到了全球风力发电总量的1/3，然而数据研究表明德国近年来减少了约1700万吨的的温室气体排放，所以通过德国温室气体的排放量减少说明开发风力发电等新能源是减少全球气温升温和减少温室气体排放的有力途径。德国竭力用实际行动为《京都议定书》的减排目标迈出了一大步。我国在风力方面也有着相当丰富的资源，可被开发利用的风能储量约10亿kW左右。 本论文的研究背景及意义 根据气候变化专门委员会（IPCC）的调查研究并所给出的第三次评估报告提供的预测结果显示，预计到22世纪初大地平均气温或许会增高—℃。以及伴随着国民日常需求的的不断提高，经济的高速发展，国民的用电量也日益增长，伴随着电力结构的不断调整优化，技术装备水平的逐步提高，发电机组的不断增大以及技术装备水平的逐步提高。随着大自然给予我们不可再生能源的衰竭、对于用电量的不断升高、全球气温的升温以及生态环境的破坏，对于开发新能源发电已成为迫在眉睫的事情。而我国疆域广阔并且有着十分丰富的风力
风力发电现况以及未来发展趋势 风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为×10^9MW，其中可利用的风能为2×10^7MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。 一、国外发展状况 目前，中、大型风力发电机组已在世界上40多个国家陆地和近海并网运行，风电增长率比其它电源增长率高的趋势仍然继续。如表1所示，截止2005年12月31日世界装机容量已达58,982MW，年装机容量为11,310MW，增长率为24%；风力发电量占全球电量的1%，部分国家及地区已达20%甚至更多。2005年世界风电累计装机容量最多的十个国家见表2，前十名合计，约占世界总装机容量的%。2005年国际风电市场份额的分布多样化进程呈持续发展趋势：有11个国家的装机容量已高于1,000MW，其中7个欧洲国家（德国、西班牙、意大利、丹麦、英国、荷兰、葡萄牙），3个亚洲国家（印度、中国、日本），还有美国。亚洲正成为发展全球风电的新生力量，其增长率为48%[5]。2002年欧洲风能协会（EWEA）与绿色和平组织（Greenpeace International）发表了一份标题为“风力 12（Wind Force 12）”的报告，勾画了风电在2020年达到世界电量12%的蓝图。报告声明这份文件不是预测，而是从世界风能资源、世界电力需求的增长和电网容量、风电市场发展趋势和潜在的增长率、与核电和大水电等其他电源技术发展历程的比较以及减排CO2等温室气体的要求，论证了风电达到世界电量12%的可能性。 二、国内发展现状 经过前几年的低谷期，国内的风电市场正在迎来新的发展期，特别是在节能减排、环境治理的趋势下，国家出台的一系列政策，使得风电产业站上了风口。 （一）我国风电发展进入新阶段 风电是资源潜力大、技术基本成熟的可再生能源。近年来，全球资源环境约束加剧，气候变化日趋明显，风电越来越受到世界各国的高度重视，并在各国的共同努力下得到了快速发展。据世界风能协会统计，截至2013年年底，世界上开发风能的国家已经达到103个，年发电量达到6400亿千瓦时，占全球总电力需求的4%。我国可开发利用的风能资源十分丰富，在国家政策措施的推动下，经过十年的发展，我国的风电产业从粗放式的数量扩张，向提高质量、降低成本的方向转变，风电产业进入稳定持续增长的新阶段。2003年底，我国风电装机只有50万千瓦，排名世界第十。2013年我国新增风电装机容量1610万千瓦，占当年世界新增容量的45%；累计装机容量突破9000万千瓦,占世界累计装机容量的28%，两项指标均居世界第一?2013年我国新增风电并网容量1449万千瓦；累计并网容量达到7716万千瓦，占全国电源总装机容量的%。今年1至9月，我国风电新增并网容量858万千瓦；到9月底，累计并网容量8497万千瓦，同比增长22%。预计到今年年底我国风电累计并网容量可达到1亿千瓦，从而提前一年完成“十二五”规划目标，风电发电量占全国总发电量的比重也将由2008年的%增长到%，连续两年超过核电，成为国内继火电、水电后的第三大主力电源。 （二）财政优惠 根据财政部文件，为鼓励利用风力发电，促进相关产业健康发展，自2015年7月1日起，对纳税人销售自产的利用风力生产的电力产品，实行增值税即征即退50%的政策。中国可再生能源学会秘书长秦海岩对中国证券报记者表示，这项政策实际并非新政，2001年相关主管部门在对资源综合利用目录的增值税征收政策进行规范时，就提到了风电也是“减半征收”。但“减半征收”在操作层面比较复杂，因此，相关主管部门在2008年的文件中提出即征即退50%。现在只是为了重新梳理政策，把之前的资源综合利用的目录作废，并对风电提出来单独进行了规范说明。 分析人士表示，这实际上是之前风电增值税优惠政策的延续。今年以来，从国家发改委、国家能源局到国家电网公司，再到新能源装机大省的地方政府都在围绕风电发展给予多方面的支持。今年4月28日，国家能源局公布“十二五”第五批风电项目核准计划，项目共计3400万千瓦，超出业界预期；5月下旬，国家能源局发布了《关于进一步完善风电年度开发方案管理工作的通知》，对于弃风限电比例超过20%的地区、年度开发方案完成率低于80%的地区，不安排新项目。 （三）风电企业业绩逐步向好 近期，A股风力发电板块展示出了高景气度。截至7月1日，A股风力发电概念板块23家公司（以设备制造商为主）中，有9家已预告或发布中报业绩情况，除1家净利润变动幅度为负，其余8家净利润增幅在24%至350%之间。其中，
2011 年第1 期2011 N um ber 1 水电与新能源 H YDR OPOW ER AND N EW EN ERGY 总第93期 T otal N o. 93 文章编号: 1671 - 3354( 2011) 01 - 0067 - 03 世界海洋波浪能发电技术的发展现状与前景 肖惠民, 于波, 蔡维由 (武汉大学动力与机械学院, 湖北武汉430072; 水力机械过渡过程教育部重点实验室, 湖北武汉430072) 摘要:对海洋波浪能发电技术的基本原理和特点进行了综述和评价, 介绍了国内外波浪能发电技术的进展及主要发电装置, 并分析了波浪能研究与利用的发展方向。 关键词:波浪能; 波能转换; 发展现状; 前景 中图分类号: P743 文献标志码: A The D eve lopm en t Status and P rospects of O ceanW ave P ow er G enera tion T echnology in the W or ld X IAO H u im in, YU Bo, CA IW e iyou ( S choo l of Pow e r andM echan ica l Eng ineer ing, W uhan U n iversity, W uhan 430072, Ch ina) A bstrac t: T he deve lopm ent o f the ocean w ave pow er generat ion techno logy hom e and ab road, its basic princ iples and charac ter istics are com prehensive ly d iscussed, the m ain g enerating dev ices are rev iew ed, and the trends and pro spects o f w ave energy u tilizat ion are a lso descr ibed. K ey w ord s: w av e energy; w av e energy conversion; deve lopm en t status; prospects 着世界经济的发展、人口的激增和社会的进步, 人类对能源的需求日益增长。而占地球表面积70% 的 1 波浪转换技术的进展 海洋, 集中了97% 的水量, 蕴藏着大量的能源, 包括波 浪能、潮汐能、海流能、温差能、盐差能等。其中, 波浪能由于开发过程中对环境影响小且以机械能形式存在, 是品位最高的海洋能。利用波浪能发电可为边远海岛 和海上设施等提供清洁能源, 还可利用波浪能提供的 动力进行海水淡化, 从深海提取低温海水进行空调制 波浪能发电是通过波浪能装置将波浪能首先转换为往复机械能, 然后再通过动力摄取系统转换成所需的动力或电能。 目前已经研究开发了多种波量能技术, 实现波浪能转换。根据国际上最新的分类方式, 波浪能技术分为振荡水柱技术、振荡浮子技术和越浪技术三种。 冷以及制氢等。 1. 1 振荡水柱式 随着相关技术的发展以及世界各国科技工作者的努力, 近年来, 海洋波浪能发电技术取得了长足的进步, 陆续有试验电站投入商业运行。可以预见, 不远的将来, 随着海洋波浪能发电技术日益成熟, 将会有越来越多的海洋波浪能发电系统接入电网运行。 本文对海洋波浪能发电系统的主要技术原理、特点和发展现状作了综述和评价, 最后分析了波浪能研究与利用的前景及发展方向。 振荡水柱技术是利用一个水下开口的气室吸收波 能的技术。波浪驱动气室内水柱往复运动, 再通过水柱驱动气室内的空气, 进而由空气驱动叶轮, 得到旋转机 械能, 或进一步驱动发电装置, 得到电能(见图1)。其 优点是转换装置不与海水接触, 可靠性较高; 工作于水面, 便于研究, 容易实施; 缺点是效率低。 目前已建成的振荡水柱装置有挪威的500 kW 岸 式装置、英国的500 kW 岸式装置L IM PET、澳大利亚 收稿日期: 2010 - 11 - 01 作者简介: 肖惠民, 男, 博士研究生, 从事水力机械内部流动数值模拟及稳定性研究、可再生能源发电技术研究。
垃圾发电技术现状与发展前景研究 摘要：2018年，我国垃圾焚烧的处理能力已达37.8万t/d，垃圾发电增速呈指 数级增长，预计到2020年，我国将会有超过600座垃圾焚烧发电厂。虽然垃圾 焚烧量与焚烧厂数量在增加，但垃圾处理费降低、排放指标越来越严、运行成本 增加，同时电价的补贴可能要进行改革，这些因素使垃圾焚烧发电的前景越来越差，国家政策层面对垃圾焚烧要求越来越严，这就需要企业探索新的技术来提高 垃圾焚烧的效益。文中对垃圾发电技术现状与发展前景进行了分析。 关键词：垃圾发电技术；现状；发展前景 1垃圾焚烧发电技术概述 为提高垃圾焚烧电厂的经济效益，提高垃圾焚烧发电效率是关键且切实可行 的措施。垃圾焚烧发电热力系统主要包含三大主机：焚烧炉、余热锅炉、汽轮发 电机组，垃圾焚烧发电效率主要取决于三大主机的性能。目前我国的垃圾焚烧焚 烧炉以炉排炉为主，主蒸汽参数为4.0MPa/400℃，焚烧炉与余热锅炉的效率80%，汽轮机效率在28%，发电效率在22%左右。提高焚烧发电效率应重点从焚烧炉、 余热锅炉、汽轮发电机性能着手。目前焚烧炉热灼减率3%以下，焚烧炉性能提 升空间有限，因主蒸汽参数较低、余热锅炉排烟温度偏高达220℃，提高主蒸汽 参数、采用蒸汽中间再热、降低排烟温度成为提升垃圾焚烧发电厂发电效率的关 键措施。例如：朗肯循环。垃圾焚烧发电热力系统理论依据为朗肯循环。下图为 朗肯循环示意图，1-2为在汽轮机做工过程，2-2’为冷凝过程，2’-4为给水泵压缩 过程，4-1为加热过程。在冷凝温度一定的条件下，热效率取决于主蒸汽参数， 包括主蒸汽压力和主蒸汽温度。 图1朗肯循环 2我国垃圾发电技术现状 我国自1985年开始引进垃圾焚烧热电技术，近年来发展迅速。1985年，深 圳市环境卫生综合处理厂利用饱和蒸汽发电的1、2号垃圾焚烧炉，每台锅炉的 垃圾处理能力为150t/d，采用日本三菱重工进口的500kW发电机组发电、供热，但它的最大发电量仅能满足发电厂的需要。日本三菱公司的垃圾焚烧炉制造技术 公司设计制造的采用过热蒸汽发电的3号焚烧炉垃圾处理能力150t/d，配3000 千瓦发电机组，1995年6月投入运营。目前，作为一种资源化、减量化、无害化 的垃圾处理设备，在社会效益和经济效益方面都非常可观的垃圾焚烧炉通过技术 引进，基本实现了垃圾焚烧锅炉国产化，其设备安装、备件和培训的成本远低于 进口。 继深圳垃圾焚烧发电厂之后，先后建设了引进美国Temporlla炉体设计技术、发电厂工程规模为3×200t/d的广东珠海垃圾发电厂，于2001投入运行，配备两 台6000千瓦发电机组，处理能力为1000t/d。目前，属中国最大的垃圾发电站的 浙江宁波垃圾发电厂等一批垃圾焚烧发电厂，浙江省宁波污水发电厂燃煤电站锅 炉运行状况良好，发电机组运行正常。为解决宁波市垃圾处理问题，并防止烟气 产生的环境污染，补充垃圾燃料热量不足，取得良好的环保效益和经济效益，宁 波市垃圾焚烧发电厂进行了升级改造，炉膛内装有柴油喷嘴，将柴油喷入锅炉炉 膛内，炉子上部温度升至850℃以上，开始时可提高炉温，方便垃圾燃烧。已建 成投产调试后运行良好的上海浦东100t/d垃圾焚烧发电厂、即将投产的上海浦西1000t/d垃圾焚烧发电厂。
1、引言 在传统能源方面，石油和煤碳的形成要几亿年的时间，而人类在地球出现的总长也不过200万年，而在过去的100年左右的时间里，人类却消费了差不多所有矿物能源的一半。可以说，我们今天的文明多半是建立在能源消耗的基础之上的。如果没有这些能源，我们今天的文明将不复存在。 据科学家估计，石油按目前的速度开采下去最多还有50年左右的时间就将枯竭，最多的煤碳，也不过100年左右。“后危机时代”的经济增长靠什么？当前,世界各国都在试图将经济复苏与经济转型结合起来,努力寻找经济复苏以后的新的经济增长点。在所有可能的选择中,世界各国将目光投向了新能源。这将意味着全球“新能源”改革的浪潮即将到来。 随着全球性的能源短缺、环境污染和气候变暖问题日益突出,积极推进能源革命,大力发展可再生能源,加快新能源推广应用,已成为各国各地区培育新的经济增长点和建设资源节约型、环境友好型社会的重大战略选择。不管是国际资本,还是国内企业,都瞄准了新能源产业这一“巨型蛋糕”。分析人士指出,各国政府在寻求新的经济增长点的过程中,都对新能源产业给予了高度关注和肯定,并将新能源利用和新能源产业的发展纳入国家战略考虑之中。这种战略层面的重视,必将促使新能源产业相关支持政策的出台,为全球新能源产业的发展营造更好的环境。 可以预见的是,新能源产业的发展和竞争,将成为新一轮科技竞争和产业竞争的重要“战场”。而中国作为经济大国和能源消费大国,必然要参与这一轮新能源产业的竞争。 2、国外新能源发电技术发展情况 (1)太阳能发电美国是世界上太阳能发电技术开发较早的国家，太阳能槽式发电系统已经积累了10多年联网营运的经验，1×104kW塔式和5~25kW盘式太阳能发电系统正处于示范阶段。法国、西班牙、日本、意大利等国太阳能发电的应用也有一定发展。太阳能光伏发电最早用于缺电地区，从80年{BANNED}始，联网问题得到很大重视。目前，在世界范围内已建成多个兆瓦级的联网光伏电站，光伏发电总装机容量约1×103MW。 (2)风力发电风力发电经历了从独立系统到并网系统的发展过程，大规模风力田的建设已成为发达国家风电发展的主要形式。目前，风力田建设投资已降至1000美元/kW，低于核电投资且建设时间可少于一年，其成本与煤电成本接近，因而具有很大的竞争潜力。世界上最大的风力田位于美国加利福尼亚州，年发电约221×108k W.h。全世界风电装机容量已达17706MW。美国将在俄勒冈州至华盛顿州沿线建立一个世界最大的风力发电基地，德国计划30年后用风力发电取代核电，风力发电在德国供电系统中的比重将占到25%。 (3)地热能发电地热发电的相关技术已经基本成熟，进入了商业化应用阶段。美国拥有世界上最大的盖塞斯地热发电站，装机容量达2080MW。菲律宾的地热发电装机容量也高达1050MW，占该国电力装机总容量的15%。目前全世界地热发电站约有300座，总装机容量接近1×104MW，分布在20多个国家，其中美国占40%。 (4)海洋能发电目前，世界各地已建成了许多潮汐电站，其中规模最大的是法国的郎斯电站，装机容量240MW。规模较大的还有加拿大的安那波利斯电站、中国的江厦电站和幸福洋电站、原苏联的基斯洛电站等。 (5)生物能发电城市垃圾发电是30年代发展起来的新技术，最先利用垃圾发电的是德国
海洋能利用的现状与发展概况 张翔张翔 海洋能源通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源，主要为潮汐能、波浪能、海流能（潮流能）、海水温差能和海水盐差能。更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。究其成因，潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力变化，其他基本上源于太阳辐射。海洋能源按储存形式又可分为机械能、热能和化学能。其中，潮汐能、海流能和波浪能为机械能，海水温差能为热能，海水盐差能为化学能。 近20多年来，受化石燃料能源危机和环境变化压力的驱动，作为主要可再生能源之一的海洋能事业取得了很大发展，在相关高技术后援的支持下，海洋能应用技术日趋成熟，为人类在下个世纪充分利用海洋能展示了美好的前景。 1海洋能概况 我国大陆海岸线长达1800O多公里，有大小岛屿696O多个，海岛总面积6700平方公里，有人居住的岛屿有43O多个，总人口45O多万人沿海和海岛既是外向型经济的基地，又是海洋运输和开发海洋的前哨，并且在巩固国防，维护祖国权益上占有重要地位。改革开放以来，随着沿海经济的发展，海岛开发迫在眉睫，能源短缺严重地制约着经济的发展和人民生活水平的提高。外商和华侨因海岛能源缺乏，不愿投资；驻岛部队用电困难，不利于国防建设；特别是西沙、南沙等远离大陆的岛屿，依靠大陆供应能源，因供应线过长，诸多不便。为了保证沿海与海岛经济持久快速发展及人民生活水平不断提高，寻求解决能源供应紧张的途径已刻不容缓。 2海洋能特点： 1.海洋能在海洋总水体中的蕴藏量巨大，而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。这就是说，要想得到大能量，就得从大量的海水中获得。 2.海洋能具有可再生性。海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力，只要太阳、月球等天体与地球共存，这种能源就会再生，就会取之不尽，用之不竭。 3.海洋能有较稳定与不稳定能源之分。较稳定的为温度差能、盐度差能和海流能。不稳定能源分为变化有规律与变化无规律两种。属于不稳定但变化有规律的有潮汐能与潮流能。人们根据潮汐潮流变化规律，编制出各地逐日逐时的潮汐与潮流预报，预测未来各个时间的潮汐大小与潮流强弱。潮汐电站与潮流电站可根据预报表安排发电运行。既不稳定又无规律的是波浪能。 4.海洋能属于清洁能源，也就是海洋能一旦开发后，其本身对环境污染影响很小。 3海洋能的分类 1、潮汐能 因月球引力的变化引起潮汐现象，抄袭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。 潮汐与潮流能来源于月球、太阳引力，其它海洋能均来源于太阳辐射，海洋面积占地球总面积的71%，太阳到达地球的能量，大部分落在海洋上空和海水中，部分转化成各种形
中国风电发展现状及前景 前言 随着能源与环境问题的日益突出，世界各国正在把更多目光投向可再生能源，其中风能因其自身优势，作为可再生能源的重要类别，在地球上是最古老、最重要的能源之一，具有巨大蕴藏量、可再生、分布广、无污染的特性，成为全球普遍欢迎的清洁能源，风力发电成为目前最具规模化开发条件和商业化发展前景的可再生能源发电方式。 风，来无影、去无踪，是无污染、可再生能源。一台单机容量为1兆瓦的风电装机与同容量火电装机相比，每年可减排2000吨二氧化碳、10吨二氧化硫、6吨二氧化氮。随着《可再生能源法》的颁布，中国已把风能利用放在重要位置。 一、国内外风电市场现状 1.国外风机发展现状 随着世界各国对环境问题认识的不断深入，可再生能源综合利用的技术也在不断发展。在各国政府制订的相应政策支持和推动下，风力发电产业也在高速发展。截至2011年底，世界风电装机量达到237669MW，新增装机量43279MW，增长率22.3%，增速与2010年持平，低于2009年32%的增速。由表一，可以看出中国风电装机量62364MW，远远超过世界其他各国装机量，而德国依然是欧洲装机量最多的国家。从图表三中，很明显的看出，从2001年到2004年，风电装机增速是在下降的，2004年到2009年风电有处于一个快速发展期，直到近两年风电装机的增速又降为22%左右，可见风电的发展正处在一个由快速扩张到技术提
升的阶段。 图表 1 世界风电装机总量图 图表 2 世界近10年新增装机量示意图
图表 3 世界风电每年装机量增速
图表 4 总装机量各国所占份额
图表 5 2011年新增装机量各国所占份额 2.国内风电发展现状 中国的风电产业更是突飞猛进：2009年当年的装机容量已超过欧洲各国，名列世界第二。2010年将新增1892.7万kW，超越美国，成为世界第一。2011年装机总量到达惊人的62364MW。在图6中可以看出，中国风电正经历一个跨越式发展，这对世界风电的发展起到了至关重要的作用。然而，图8 中，我们能够清楚的看出自2007年以后，虽然新增装机量很大，但增速却明显下降，而其他国家，比如美国、德国，这些年维持着一个稳定的增速。由此，我们应该意识到，我国风电，尤其是陆上风电，正在进入一个转型期，从发展期进入成熟期，从量的追求进入到对质的提升。 图表 6 中国每年风电装机量示意图
2020年中国垃圾焚烧发电发展前景分析 一、概述 垃圾焚烧发电始于20世纪60年代，在欧美、日本等发达国家发展建设。我国第一座现代化垃圾焚烧发电厂于1986年在深圳建设的深圳清水河垃圾焚烧发电厂。随着国务院印发的《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，先后有多家知名公司投身于垃圾焚烧发电的建设中。其中包括:光大集团、天津泰达集团、深证能源等上市公司，覆盖全国省、市、县，建成运营300座以上垃圾焚烧发电厂。 二、垃圾焚烧发电的技术 1、垃圾焚烧 常用的垃圾焚烧方式有固定床焚烧、移动床焚烧、流化床焚烧、气化焚烧和旋转窑焚烧等。目前最常用的是移动床焚烧炉，即炉排式焚烧炉。炉排炉属于层状燃烧方式，这种炉型适合垃圾组分稳定，发热量高，水分低的垃圾，一般要求入炉垃圾平均低位发热量不小于5000kJ/kg。所以新入厂的垃圾要在垃圾仓中发酵大约7天左右。垃圾在路牌上燃烧是一个复合过程。在炉排上要求完成垃圾干燥—热分解—着火—气化—燃烧—燃烬这积分相互影响和关联的过程。 主要代表的炉排技术是天津泰达、无锡光华和上海康恒的日本日立造船炉排炉技术。主要分为三段炉排，分别是干燥炉排、燃烧炉排、燃烬炉排。前后两段风量小，中间风量大，从而使热灼减率打到5%以下。设计初衷是实行燃烧全自动，即仅仅设定好蒸汽流量即可，其他的一二次风量、推料器、炉排速度、料层厚度、含氧控制全部自动调节。但是由于我国目前垃圾组分不稳定，垃圾分类还达不到全民化，实际运行中需要人工手动干预。
2、烟气净化技术 垃圾焚烧技术控制要点即所谓的“3T”，Temperature、Time、Turbulence。做好这三点才能控制好烟气指标。垃圾焚烧的主要污染物有:二噁英、HCL、SO2、NOx、DUST。针对这些大气污染物，垃圾焚烧厂实行的控制技术是“SNCＲ+半干法(干法)+活性炭喷射+布袋除尘器”。除二噁英:二噁英是一种毒性很大被引起普遍关注的有害成分。是多氯代二苯并二噁英PCDD和多氯代二苯并呋喃PCDF 的统称。是炉膛烟气温度高于850℃，烟气停留时间不小于2S，并在尾部烟道喷入活性炭吸附，可以有效的控制二噁英。除HCL、SO2:半干法，配置17%左右的Ca(OH)2溶液，通过尾部烟道的旋转雾化器，与烟气充分混合，控制酸性气体。除NOX:在850℃～1050℃条件下，将还原剂氨水喷入高温烟气中，把NOX还原成水和氮气。在一定温度范围内、有氧的情况下，还原剂氨水的还原性在所有其他的化学反应中占主导，表现出选择性。 3、废物废水处理技术 烟气中飞灰含有汞、镉、铅等重金属，故被认定为危险废弃物。因此飞灰进行固化处理并经过浸出毒性试验合格的，才能送往填埋处理。在飞灰固化过程中，用水泥、螯合剂、水和飞灰按照一定比例混合搅拌后，挤压成型。渗沥液是垃圾焚烧厂中产生的主要废液，它是垃圾在垃圾仓中发酵腐烂后产生的，通常喷入垃圾焚烧炉中，用焚烧方法除去。 三、垃圾发电行业发展现状及市场发展前景 当前：垃圾发电行业受益于“十三五规划”迎订单大爆发，2019年创历史新高。2017年-2019年（截至2019.11）市场释放的订单数分别为64个、87个和116个。2019年截至11月释放产能13万吨/日，总投资额670亿元。按2年投产进度，预计2019-2021年全国新增产能约36万吨/日，CAGR24%，总体实现十三五要求。
风能资源作为一种可再生能源取之不尽，中国更是风能大国，据统计中国风能的技术开发量可达3亿千瓦-6亿千瓦，而且中国风能资源分布集中，有利于大规模的开发和利用。 据考察中国的风能资源主要集中在两个带状地区，一条是“三北（东北、华北、西北）地区丰富带即西北、华北和东北的草原和戈壁地带；另一条是“沿海及其岛屿地丰富带，即东部和东南沿海及岛屿地带。 这些地区一般都缺少煤炭等常规能源并且在时间上冬春季风大、降雨量少，夏季风小、降雨量大，而风电正好能够弥补火电的缺陷并与水电的枯水期和丰水期有较好的互补性。 一、风电发展现状据统计，从2017年开始，中国的风电总装机连续5年实现翻番，截至2017年底，中国以约4182.7万千瓦的累积风电装机容量首次超越美国位居世界第一，较瓦，到2020年可达1.5亿千瓦。 （二）风电投资企业风电投资企业包括开发商与风电装机制造企业。 从风电开发商的分布来看，更向能源投资企业集中，2017年能源投资企业风电装机在已经建成的风电装机中的比例已高达90%，其中中央能源投资企业的比例超过了80%，五大电力集团超过了50%。 其他国有投资商、外资和民企比例的总和还不到10%，地方国有非能源企业、外企和民企大都退出，仅剩下中国风电、天润等少数企业在“苦苦挣扎，当年新增和累计在全国中的份额也很小。
从风电装机制造企业来看，主要是国内风电整机企业为主，2017年累计和新增的市场份额中，前3名、前5名和前10名的企业的市场占有率，分别达到了55.5%和发电；由沈阳工业大学研制的3mw风电机组也已经成功下线。 此外，中国华锐、金风、东汽、海装、湘电等企业已开始研制单机容量为5mw的风电机组。 中国开始全面迈进多mw级风电机组研制的领域。 2017年，国际上公认中国很难建成自主化的海上风电项目，然而，华锐风电科技集团中标的上海东海大桥项目，用完全中国自主的技术和产品，用两年的时间实现了装机，并于2017年成功投产运营，令世界风电行业震惊。 （四）风电场并网运行管理目前，风电并网主要存在两大问题：风电异地发电机组技术对电网安全稳定产生影响、风的波动性使风电场的输出功率的波动性难以对风电场制定和实施准确的发电计划。 它们使得风电发展受到严重影响。 对于这种电力上网“不给力的现况，国家和电网企业都在积极努力地解决好风电基地电力外送问题，除东北的风电基地全部由东北电网消纳和江苏沿海等近海和海上风电基地主要是就地消纳之外，其余各大风电基地就近消费一部分电力和电量之外的电力外送的基本考虑是：河北风电基地和蒙西风电基地近期主要送入华北电网；2020年前后需要山东电网接纳部分电力和电量；蒙东风电基地近期送入东北电网和华北电网；甘肃酒泉风电基地和新疆哈密风电基地近期送入
中国沼气发电技术发展现状与前景展望 摘要：本文通过对中国沼气利用现状和沼气发电工程市场前景的调查与分析，描述了沼气发电技术发展现状及其能源利用市场潜力，对影响沼气发电商品化和市场化的社会经济因素和主要障碍进行了分析评价，并提出了一些对策和措施。 关键词：沼气工程发电 1、引言 生物质能是来源于太阳能的一种可再生能源，具有资源丰富、含碳量低的特点，加之在其生长过程中吸收大气中的C02，因而用新技术开发利用生物质能不仅有助于减轻温室效应和生态良性循环，而且可替代部分石油、煤炭等化石燃料，成为解决能源与环境问题的重要途径。 随着对环境的日益重视，人们开始利用各种方式来减少工农业生产对环境的破坏。近十几年来，在各级政府有关部门和企业的帮助协调下，用于处理畜禽粪便及各种生产、生活污水的大中型沼气工程纷纷上马，至1998年底，我国已建成大中型沼气工程742处，年产沼气量为16393.94万立方米；垃圾填埋法产生沼气是处理城市垃圾的主要方式之一，具有简单易行和费用较低的特点，同时还可回收能源，正受到世界各国的普遍欢迎。目前，全世界共建成4817座垃圾填埋场，每年可回收沼气51.42亿立方米。 沼气是一种具有较高热值的可燃气体，与其它燃气相比，其抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料，传统上大多利用沼气进行取暖、炊事和照明，随着沼气产量的不断增加，如何更高效地利用沼气，成为摆在我们面前的一项课题。 2、沼气发电技术进展状况 沼气燃烧发电是随着沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，它将沼气用于发动机上，并装有综合发电装置，以产生电能和热能，是有效利用沼气的一种重要方式。目前用于沼气发电的设备主要有内燃机和汽轮机。 国外用于沼气发电的内燃机主要使用Otto发动机和Diesel发动机，其单位重量的功率约为27 kW／T。汽轮机中燃气发动机和蒸汽发动机均有使用，燃气发动机的优点是单位重量的功率大，一般为70～140kW／T；蒸汽发动机一般为10kW／T。国外沼气发电机组主要用于垃圾填埋场的沼气处理工艺中。目前，美国在沼气发电领域有许多成熟的技术和工程，处于世界领先水平。现有61个填埋场使用内燃机发电，加上使用汽轮机发电的装机，总容量已达340兆瓦；欧洲用于沼气发电的内燃机，较大的单机容量在0.4～2兆瓦，填埋沼气的发电效率约为1.68～2kWh／m3。 我国开展沼气发电领域的研究始于八十年代初，1998年全国沼气发电量为1,055，160kWh。在此期间，先后有一些科研机构进行过沼气发动机的改装和提高热效率方面的研究工作。我国的沼气发动机主要为两类，即双燃料式和全烧式。目前，对“沼气一柴油”双燃料发动机的研究开发工作较多。如：中国农机研究院与四川绵阳新华内燃机厂共同研制开发的S195—1型双燃料发动机：上海新中动力机厂研制的20／27G双燃料机等。成都科技大学等单位还对双燃料机的调速、供气系统以及提高热效率等方面进行过研究。潍坊柴油机厂研制出功率为120 kW的6160A一3型全烧式沼气发动机，贵州柴油机厂和四川农业机械研究所共同开发出60 kW的6135AD(Q)型全烧沼气发动机发电机组；此外，还有重庆、上海、南通等一些机构进行过这方面的研究、研制工作。可以说，目前我国在沼气发电方面的研究工作主要集中在内燃机系列上。表1是我国部分12kW以下沼气发电机组的测试性能比较。 3、沼气发电前景广阔 沼气发电工程本身是提供清洁能源，解决环境问题的工程，它的运行不仅解决沼气工程中的一些主要环境问题，而且由于其产生大量电能和热能，又为沼气的综合利用找到了广泛的应用前景： 1)有助于减少温室气体的排放 通过沼气发电工程可以减少CH4的排放，每减少1屯CH4的排放，相当于减少25吨C02的排放，对缓和温室效应有利。 2)有利于变废为宝，提高沼气工程的综合效益 我们以沼电在酒厂中的的综合效益为例：四川荣县进行了120 kW沼气发电的生产和示范。用酒糟废水经厌氧消化产生沼气，发电效率为1.69 kWh／m3，当年成本为0.0465元／kWh。沼电能够基本满足该厂的生产用电：山东昌乐酒厂安装2台120 kW的沼气发电机组，170m3酒糟日产沼气4800m3，发电8640kwh，全年能源节约开支29万元，工程运行一年即收回全部成本。
全球海洋能发电发展现况与展望 一、前言 在福岛核电厂事故之后，各国纷纷检讨核电政策。日前德国宣布将于2022年关闭所有核电厂，以其它电力来源替代，未来再生能源发电势必扮演更重要的角色。 在各种再生能源技术当中，海洋能是发展较为迟缓的技术之一，目前各国对于海洋能的利用，仍处于相当初始的阶段。不过地球有百分之七十一的面积是海洋，海洋能蕴藏量亦相当丰沛，在技术发展日益成熟的情况下，未来海洋能发电可望逐步成为人类重要的能源来源。本篇将介绍海洋能的技术种类、目前的发展现况、以及未来的展望。 二、海洋能技术发展现况 海洋能的利用以发电为主，技术种类繁多，现阶段发展较多的四种技术，分别为：(1)利用海洋中的洋流推动水轮机发电之海流发电(Marine Current Power)；(2)利用每天潮流涨落的位能差产生电力之潮汐发电(Tidal Power)；(3)利用波浪运动的位能差、往复力或浮力产生动力之波浪发电(Wave Power)；(4)利用深层海水与表层海水之温差汽化工作流体带动涡轮机发电之海洋温差发电(Ocean Thermal Energy Conversion；OTEC)。以下分别介绍各种发电技术。 (1) 海流发电 海流发电系利用海洋中海流的流动动力推动水轮机发电，一般乃于海流流经处设置截流涵洞之沉箱，并于其内设置水轮发电机，并可视发电需要增加多个机组，来进行发电；惟于机组间需预留适当之间隔，以避免紊流互相干扰。目前国外已经有小规模试运转的案例，然而要达到大规模商用化仍需要一段日。 (2) 潮汐发电 潮汐发电便是利用海潮满潮、退潮所形成的水位落差，来从事发电，在海湾围建堤防和水路，在涨潮时引水入储水池，退潮时将储水放出，每日可发电四次，但当潮汐满潮与退潮高度相差较小，则发电效益较低。理想具经济效益的潮差至少需要5公尺。潮汐发电为商用化进展较快的技术，目前已有商用化运转的发电站。
我国风力发电的发展现状 我国是世界上风力资源占有率最高的国家，也是世界上最早利用风能的国家之一，据资料统计，我国10m 高度层风能资源总量为3226 GW ，其中陆上可开采风能总量为253 GW ，加上海上风力资源，我国可利用风力资源近1000 GW 。如果风力资源开发率达到60% ，仅风能发电一项就可支撑我国目前的全部电力需求。 我国利用风力发电起步较晚，和世界上风能发电发达国家如德国、美国、西班牙等国相比还有很大差距，风力发电是20 世纪80 年代才迅速发展起来的，发展初期研制的风机主要为1 kW 、10 kW 、55 kW 、220 kW 等多种小型风电机组，后期开始研制开发可充电型风电机组，并在海岛和风场广泛推广应用，目前有的风机已远销海外。至今，我国已经在河北张家口、内蒙古、山东荣城、辽宁营口、黑龙江富锦、新疆达坂城、广东南澳和海南等地建成了多个大型风力发电场，并且计划在江苏南通、灌云及盐城等地兴建GW 级风电场。截止2007 年底，我国风机装机容量已达到6.05 GW ，年发电量占全国发电量的0.8% 左右，比2000 年风电发电量增加了近10 倍，我国的风力发电量已跃居世界第5 位。 1.1 小型风电机组的发展 目前，我国小型风力发电机组技术已相当成熟，建设速度也较快，特别是5 kW 以下风力发电机组的制造技术成熟，已大量使用，并达到批量生产的要求。100 、 200 、300 、500 W 及1 kW 、2 kW 、5 kW 的小型风力发电机，年生产能力可达到5 万台以上。 1.2 大型风电机组的发展
我国大型风电机组的开发研制工作也正在加快。我国大型风电机组基本上依赖进口，通过多年来的开发研制，如今，大型风电机组的主要部件已基本实现国产化，其成本比进口机组低20% ～30% ，国产化是我国大型风电机组发展的必然趋势。我国的大型风电机组从建设之初的山东荣成第一个风力发电场开始，到后来的广东南澳4 台250kW 机组、辽宁营口安装660 kW 风电机组、黑龙江富锦单机960 kW 机组，再到即将在山西、山东、江苏等地安装的大型机组，我国已建成一大批大型风力发电场，使我国风力发电迈上了一个新台阶。 我国风能资源虽然蕴藏丰富，但由于经济实力和技术力量还远不及发达国家，故我国的风力发电普及率还很低。在我国，还有一些无电村，其中部分地区风能资源丰富，应开发利用风力发电。 2 国外风力发电的发展状况 风能的开发利用在国外发达国家已相当普及，尤其在德国、荷兰、西班牙、丹麦等西欧国家，风力发电在电网中占相当比重。20 世纪70 年代发生了世界性的能源危机，欧美国家政府加大补贴投入，鼓励开展风力发电事业。1973 年联邦德国风能资源投入30 万美元，到1980 年投资就增至6800 万美元；美国20 世纪80 年代初期安装了1700 多台风电机组，总装机容量达到3 MW ；1979 年丹麦能源部决定给风轮机设备厂投入补贴，政府拨款建立小型风轮机试验中心，承担发风轮机许可证任务。到20 世纪80 年代末，全球共有大型风轮机近2 万台，总装机容量2 GW 。国际市场风力发电成本不断降低，有些条件较好的风力发电场，机组发电成本仅为8 美分/kWh ，风场运行维修费为1.5 美分/kWh 。从当前世界风力发电情况来看，无论从风机容量投资、年发电量、运行费用及运行稳定性等指标衡量，200 ～500 kW 的中型风电机组都具有较大竞争
我国风力发电现状及发展趋势 摘要：随着环境和能源问题的日益严峻，可再生能源的开发，尤其是风力发电技术已被国家政 府所重视。本文概述了风力发电的基本现状，分析了风电在国内外的发展状况、主要面临的问 题及其解决途径和发展前景。 关键词：风力发电；现状；发展趋势 1.风力发电概述 众所周知, 可再生能源有水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能、地热能六大形式。其中, 风能源于太阳辐射使地球表面受热不均、导致大气层中压力分布不均而使空气沿水平方向运动所获得的动能。据估计, 地球上可开发利用的风能约为2*107 MW, 是水能的10倍, 只要利用1%的风能即可满足全球能源的需求[1]。据中国气象科学研究院估算，在中国，10m 高度可开发的风能为10亿kW 以上（陆地2.5亿kW ，海上7.5亿kW ）[2]。 在石油、天然气等不可再生能源日益短缺及大量化石能源燃烧导致大气污染、酸雨和温室效应加剧的现实面前, 风力发电作为当今世界清洁可再生能源开发利用中技术最成熟、发展最迅速、商业化前景最广阔的发电方式之一已受到广泛重视[3]。 2.风力发电原理风力发电机的分类 2.1.风力发电原理 力发电是将风能转换为机械能进而将机械能转换为电能的过程。风吹动风力机叶片旋转, 转速通常较低, 需要齿轮箱增速, 将高速转轴连接到发电机转子并带动发电机发电, 发电机输出端接一个升压变压器后连接到电网中。典型的风力发电系统包括风力机(叶片、轮毅等部分)及其控制器、转轴、换流器、发电机及其控制器等。风速、作为风力机及其控制器的输入信号, 风力机控制器将风速与参考值进行比较, 向风力机输出桨距角信号, 调整输出机械转矩T 和机械功率 。转轴输出的机械功率输入到发电机中, 发电机的输出功率经过换流器输送到变压器中, 最终输送至电网。 风能的表达式为： 32 1νρts E = (式1-1) 式中：s —单位时间内气流流过截面积(m 2) ρ—空气密度(kg/m 3) v —风速(m/s)