绿色电力 第1章 绪论1.ppt

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绿色电力,方华亮CollegeofElectricEngineering,WuhanUniversity,Wuhan,P.R.ChinaEmailhl_fangTel13971255698,,了解绿色、能源、电力等基本概念,及国际上、我国的能源情况增强节能意识加强环保意识考试要求交笔记、小论文,绿色含意电是什么“电”是人类至今为止找到的最佳能量媒介(电统治了能量领域)“bit”是人类至今为止找到的最佳信息媒介(信息统一于数字),,,社会发展一刻也离不开电,人民生活一刻也离不开电。生活在现代文明中的人们可能像感觉不到空气那样感觉不到电的存在。当以电子、计算机信息技术为代表的第三次技术革命浪潮到来后,电力工业仍然是支撑国民经济和社会发展的基础性产业,是现代文明的最有力支撑。发生在去年的低温雨雪冰冻灾害,我国南方数省电网遭受重创,许多地区失去了电力供应,社会处于瘫痪,全社会都又一次认识到电是须臾不可离开的,电力线已经成为生命线。,,正是他们把原本7600亿美圆的次贷通过CDO、CDS等工具,影响到了62万亿美圆,导致了这场全球金融危机和全球经济的大衰退。美国以及国际社会又把目光放在了精英新能源和智能电网上,将电力作为度过这场危机、恢复经济、成为国际竞争中新的制高点的引擎。可以肯定,随着新能源的兴起和发展,电力将更加占据能源工业的中心地位。电是基础性的产业而不是虚拟的经济,电力是传统的,但它是永葆青春的。,,美国新总统奥巴马在就职演说中明确了美国国家战略的几大目标,而第一目标是重新夺回新能源的领导权。美国迫切需要寻找替代传统能源的战略发展方向,新能源无疑是承担这一重任的最好选择。奥巴马敦促美国在发展可再生能源方面起领先作用。奥巴马22日讲话说,他的政府正在推行授权在美国近海发展风力发电和潮汐发电的首开先例的计划。到2030年,风力发电有可能满足高达百分之二十的美国电力需求。奥巴马参观了风力发电装置,并称赞说这是一种创造就业机会和清洁能源的生产模式,同时可以减少美国对外国石油的依赖。,,美国国会否决两大世界级汽车公司的自救计划,全球震动。传统意义上,石油是工业的血液,汽车是工业的核心,放弃通用与克莱斯勒,意味着战略上放弃传统的汽车产业。但事实上,美国不是放弃汽车产业,而认为汽车产业的战略高端不在于组装与制造技术,而在于新能源技术。其可比对象是电脑,电脑的核心也不在于组装技术,而在于intel的CPU以及微软的视窗系统。因此,美国未来的核心是把握新能源汽车的技术与路径,传统低端制造层面的竞争将交给中、日、韩等国。,,温家宝总理在2009年政府工作报告中对新能源的定位以及随后的一系列重大政策措施,充分表明了政府推动新能源发展的决心和信心。国务院副总理李克强强调,新能源引领着新一轮产业革命的方向,蕴涵着巨大的市场空间。要把发展新能源作为应对危机的重要举措,把新能源提高到国际竞争的战略制高点的位置。,,大家每天都在使用電力,傳統的發電方式己不敷使用,於是人們就回歸到運用最天然的大自然資源來發電唷有哪些再生能源呢,,传统电力,绿色电力,,,电网以网络的形式将电厂和用户连成一体,火电厂,水电厂,重要用户,用户,风力发电,,,,,,,电网调度,输变电系统,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,新疆,,西藏,南方电网,华中电网,华东电网,西北电网,华北电网,东北电网,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,公司系统区域电网互联格局,,2006年8月全疆实现互联,,,,,,,,灵宝直流,葛南直流龙政直流宜华直流,500千伏辛洹线,500千伏高姜双回线,江城直流,,唐山姜家营,,辽宁高岭,,河北辛安,,,,湖北葛洲坝、宜都、龙泉,河南洹安,,广东鹅城,,上海(南桥、华新)江苏(政平),河南三门峡,,湖北江陵,成千上万人跑到大街上,在黑暗中摸索前进,布什发表讲话一脸无奈,说起能源就不能不让人联想到环保,让我们从能源说起,继而关注环保当今最有意义和热门的话题。希望通过这门课能树立爱护环境保护环境的理念,为环保尽自己的一点力。,我们的地球我们的家,我爱我家,,能源与环保,满足日益增长的能源需求同时尽量减少对环境的影响,中国能源发展回顾,目前中国能源消费结构新中国建立以来,中国能源工业在许多领域已接近或赶上世界先进水平,这是值得我们自豪的地方,但是同时我们也应该对中国的资源情况进行客观详实的分析。人均能源资源相对不足,是中国经济、社会可持续发展的一个限制因素,这也是发展新能源与可再生能源,开辟新的能源供应渠道的一个重要原因。,,环境可持续能力排行榜中国排在世界末尾,在纽约举办的年度世界经济论坛公布了142个国家的环境可持续能力排行榜。芬兰列在排行榜之首,美国第45位,我国第129位,阿拉伯联合酋长国最后一位。这是耶鲁大学、哥伦比亚大学和世界经济论坛共同开展的项目环境可持续能力指数(ESI)的最新评估结果。ESI为跨国家地比较环境问题提供了一个系统的指标.ESI认为,环境治理的成功与经济的成功不一定成正比。,,警惕,我国在这个排行中位于世界最后20个国家内,这不能不引起我们的警觉和思考。我们在自鸣得意于名列世界前列的快速经济发展的同时,是否应该考虑一下我们的建设和经济发展方式是否超出了环境的承载能力我们需要为下一代及以后的子孙保留些什么在我们追求经济目标的时候,是否应该比较一下可能达到这个目标的各种方法,选择使用最有利于环境可持续性的发展方式ESI的排名无意间加强了我们这代人的责任感和迫切感。,爱护环境从现在开始,请每天都为更美好的环境做些什么,,绿色奥运“零排放”、“零污染”,专家为北京2008年申奥成功,为了绿色奥运的新能源技术的应用,实现奥运场馆“零排放”、“零污染”,在会上提出几十条建议,包括1、在奥运场馆集中地区积极开发应用地热资源;2、奥运村住地全部采用高效、节能的建筑材料,全部采用太阳能热水器供应热水。外面路灯全部采用太阳能光伏电池;3、建议开发20万kw北京康西风电场,2008年前建成10万kw,每天发电量可达60万kwh,专门用来供应全部奥运场馆,并冠名“北京奥运风电场”。,4、推行清洁交通,实现汽车“尾气零排放”标准,采用燃料电池,鼓励骑自行车;5、鼓励机关、团体、商店、旅游饭店、外国使领馆、企业和学校、社会团体使用绿色电力,凡达到一定数量的单位,颁发使用“绿色电力”达标荣誉牌;6,北京农村能源结构的调整,改善北京农村生态环境,大力发展绿色环保型生态农业,发展太阳能光明室,温室,发展无土栽培,利用生物能源,发展节杆汽化,沼气工程,开展农村畜禽粪便处理等.,,自然の精灵之一,FLOWERSANDSMILE,,,自然の精灵之二,自然の精灵之三,LOVETHEWORLDLOVEYOURSELF,,自然の精灵之四,我们不仅要发现美,更要保护美,,自然の精灵之五,沧海桑田,大自然总是给予我们美的享受......,,历年世界环境日主题,1974年只有一个地球1975年人类居住1976年水生命的重要源泉1977年关注臭氧层破坏、水土流失、土壤退化和滥伐森林1978年没有破坏的发展1979年为了儿童的未来---没有破坏的发展1980年新的十年,新的挑战---没有破坏的发展1981年保护地下水和人类食物链,防治有毒化学品污染1982年纪念斯德哥尔摩人类环境会议十周年---提高环境意识1983年管理和处置有害废弃物防治酸雨破坏和提高能源利用率1984年沙漠化1985年青年人口环境1986年环境与和平1987年环境与居住1988年保护环境、持续发展、公众参与1989年警惕,全球变暖1990年儿童与环境1991年气候变化---需要全球合作,,历年世界环境日主题,1992年只有一个地球---关心与共享1993年贫穷与环境---摆脱恶性循环1994年一个地球,一个家庭1995年各国人民联合起来,创造更加美好的世界1996年我们的地球、居住地、国家1997年为了地球上的生命1998年为了地球上的生命拯救我们的海洋1999年拯救地球就是拯救未来2000环境千年-行动起来吧2001世间万物,生命之网2002让地球充满生机2003水----二十亿人生命之所系2004海洋存亡,匹夫有责2005营造绿色城市,呵护地球家园2006莫使旱地变为沙漠2007冰川消融,后果堪忧2008促进低碳经济2009地球需要你团结起来应对气候变化,今年的世界环境日我们该做什么,,2010保护生物多样性,中国环境日主题,2005年人人参与,创建绿色家园2006年生态安全与环境友好型社会2007年污染减排与环境友好型社会2008年绿色奥运与环境友好型社会2009年地球需要你团结起来应对气候变化,天空晴朗,绿色重现。让鸟儿飞翔在我们的双眼,让绿水绕青山,那一天不会遥远像恶梦在蔓延,这要靠爱去改变,从你从我,还地球一张笑脸.,青山绿水我的家,青山绿水我的家,第1章绪论,1.1能源的含义、分类及发展历史1.2能源的现状、问题及对策1.3我国电力工业的现状及发展1.4新能源与可再生能源的现状及前景,1.1能源的含义、分类及历史演变,能源的含义能源是宇宙的推動力,是系統作功能力的量化特性,能源可以是動能、位能、熱能。能源的形式有很多例如熱力、電力等,而且一種能源形式可以轉化成另一種形式。,,能源的分类,1、按来源分可分为三类,太阳能;地球本身蕴藏的能源;地球和月球、太阳等天体之间有规律的运动所形成的能,如潮汐能。,,2、按能否再生性可分为二类可再生能源;不可再生能源。3、按应用范围,技术成熟程度及经济与否分类常规能源;新能源。4、按利用能源的形态不同分类一次能源;二次能源。,,一次能源常规能源可再生能源水力不可再生能源煤炭,石油,天然气新能源可再生能源太阳能,生物能,风能,地热能,海洋能不可再生能源核能二次能源电力,焦炭,煤气,沼气,蒸汽,汽油,柴油,氢,激光等。能源的分类如表1-1所示。,表1-1能源分类表,,能源的历史演变人类社会已经经历了3个能源时期柴草时期、煤炭时期、石油时期。柴草时期从史前人类开始的一个漫长时期里,人类一直以柴草作为能量的主要来源,而辅之以水力、风力和畜力。由于这期间的能源利用没有什么突破,因而几千年人类社会进步不大。,,19世纪末以前,许多国家都处于柴草时期,1860年,在世界能源消费中,薪柴和农作物秸秆占世界总能量消费的73.8,煤炭仅占25.3。煤炭时期18世纪70年代,英国人瓦特发明了蒸汽机,首次完成了热能向机械能的转换,人们开始广泛利用煤炭,形成了“蒸汽机时代”,人类开始进入机械化时代。,,1881年,美国人爱迪生建成了世界上第一个发电站,同时还研制成功了实用的发电机和电灯。从此,人类开始进入了“电气化时代”。在18601910年的半个世纪里,煤炭消费总量增加了37.3倍,由占全世界能源总消费量的25.3增加到63.5,而柴草却由73.8下降为31.7。,,石油时期从20世纪60年代开始到70年代末,石油和天然气逐渐取代煤炭,在世界能量消费构成中占居主要地位。20世纪世界能源消费构成的变化情况如表1-2所示。,,,世界各国能源结构对比图,,,,,,当代世界能源外交的特点,一、美国追求对全球能源的绝对控制地位二、俄罗斯将能源作为恢复大国地位的重要支点三、日本采取一切必要手段保障能源供给四、欧盟以合作求安全,,五、印度外交政策中的能源色彩日益浓重六、伊朗将能源作为突破美国封锁的有力武器七、沙特以石油换安全,对我国能源外交的启示,(一)制定具有本国特色的能源外交战略(二)实行能源进口多元化,降低能源供应的风险(三)与能源消费大国加强合作谋求共赢,1.2能源的现状、问题及对策,能源现状我国是世界第二大能源和石油消费国,第三大能源生产国。我国能源与经济有关指标见表1-3。2003年人均能源指针国际比较见表1-4。,,,,,表1-3我国19782003年能源与经济主要指针,表1-42003年人均能源指针国际比较,,,,由表1-4可见2003年,我国人口为12亿9千2百多万人,人均能源指针远低于世界平均水平;人均石油、天然气和煤炭可采储量分别为世界平均值的10.0、50.51和57.1;人均能源消费量为世界平均值的58.9。,世界各国能源存量百分比,,,,,,,,,,,我国能源供需预测,,世界发电能源的构成,2001年我国发电能源的构成,右图为我国2001年发电总量构成图,,我国能源存在的问题人均能耗低我国能源消费总量仅次于美国,超过俄罗斯,居世界第二。人均消耗量低。2005年5月17日中国工程院院长徐匡迪指出中国的石油消耗量居世界第二,但中国占世界23的人口,人均能耗低于全球平均水平的一半,只相当于美国的十分之一。,,人均能源资源不足自然资源总量居世界第7位;拥有能源资源总量约4万亿顿标准煤,居世界第3位;人均资源少。已探明的煤炭储量约占世界储量的11;原油约占2.4;天然气仅约占2.4。由于人口约占世界总人口的20,故人均资源占有量不到世界平均水平的1/2。,,能源效率低国家发改委能源局2004年11月公布,中国能源消费总量已经位居世界第二,约占世界能源消费总量的11。中国人均煤炭、石油、天然气资源量仅为世界平均水平的60、10和5,但每吨标准煤的产出效率仅相当于日本的10.3、欧盟的16.8、美国的28.6。2005年全国能源利用效率约为36~37,到2010年,预计全国能源利用效率将提高到40左右。,以煤为主的能源结构亟待调整,2000年我国一次能源生产、消费结构表,,大量燃烧煤严重污染环境煤炭燃烧所产生的温室气体的排放量比燃烧同热值的天然气高61;比燃油高36。1999年中国排放的CO2中含有6.19亿吨碳,其中85是燃烧煤炭排放的,居世界第二位。2000年中国排放的SO21995万吨,其中90是燃烧煤炭排放的,居世界第一位;排放烟尘1165万吨,其中70是煤炭等能源开发利用排放的。,,大量用煤导致能源效率低下我国能源效率比国际先进水平低10个百分点;主要耗能产品的单位能耗比发达国家高1255,与以煤为主的能源结构有密切关系。交通运输压力大西煤东运,北煤南运,,中国煤炭资源主要集中在山西省、陕北内蒙古西部地区、新疆北部和川、黔、滇交界地区。这四个地区的煤炭资源分别占全国煤炭资源总量的9.6、38、31.4和5.3,共计约占85.3。沿海工、农业发达的耗用煤量最大的京、津、冀、辽、鲁、苏、沪、浙、闽、台、粤、琼、港、桂等14个东南沿海省市、区总共只有1686亿t,仅占总资源的3.4;其余省(自治区)市约占11.6。,,,,,,我国的主要煤田有山西的沁水、霍西、河东、大同、宁武;山东的淄博、肥城、新汶、枣滕、兖州、济宁;陕西的渭北;内蒙古的准格尔;宁夏的贺兰山-桌子山、韦州;辽宁的本溪、沈南;,,吉林的通化;河北的开滦、兴隆、井陉、峰峰、邯郸;北京的京西;河南的鹤壁、焦作、平顶山;江苏的徐州-贾汪;安徽的淮南、淮北等。,,,,,,能源供应安全问题提到议事日程上来我国未来能源供应安全问题,主要是天然气和石油的可靠供应问题。1993年开始,我国就成为石油净进口国;1996年开始,我国就成为原油净进口国;到2000年,原油净进口量达6960万吨;预计到2010年,我国的石油进口依存度将达到30;天然气进口依存度将达到15。,,我国能源发展对策坚持实行能源节约方针大力优化能源结构改变以煤为主的能源结构,采取以油气为主的能源路线。积极发展洁净煤技术洁净煤技术是指煤炭从开发到利用全过程中,旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等高新技术的总称。它将经济效益、社会效益与环保效益结合为一体,成为能源工业中国际高新技术竞争的一个主要领域。,,洁净煤技术按其生产和利用的过程分类,大致可分为三类第一类是在燃烧前的煤炭加工和转化技术。包括煤炭的洗选和加工转化技术,如型煤、水煤浆、煤炭液化、煤炭气化等。第二类是煤炭燃烧技术。主要是洁净煤发电技术,目前,我国确定的主要是循环流化床燃烧、增压流化床燃烧、整体煤气化联合循环、超临界机组加脱硫脱硝装置。,,第三类是燃烧后的烟气脱硫技术。主要有湿式石灰石/石膏法、炉内喷钙法、喷雾干燥法、电子束法、氨法、尾部烟气、海水脱硫等多种。石灰石石灰-石膏湿法脱硫是目前世界上技术最为成熟、应用最多的脱硫工艺。大力开发利用新能源与可再生能源也称绿色能源,是开设本门课程的缘由。,1.3中国电力工业的现状及展望,中国电力工业的现状及展望发电容量线路联网规模21世纪中国电力发展环境电厂能源种类负荷预测环境保护的严厉制约21世纪新型发电技术,中国电力工业的现状,发电容量改革开放以来,我国电力工业蓬勃发展。2005年全国发电装机容量达到3.16亿千瓦,比解放初增长了170倍,年发电量达到了13500亿千瓦时。但与发达国家相比,尚有很大差距。中国人均用电只有1038千瓦时,还不到发达国家用电水平的1/10。截至2007年年底,我国电力行业发电设备容量成功跨越7亿千瓦台阶,达到7.13亿千瓦。截至2008年底,7.93亿千瓦,全年发电量34334亿千瓦时,我国电力发展水平及结构分析,2002年我国电力装机容量为35657万千瓦,2007年我国装机容量达到71329万千瓦我国电力装机仅次于美国,居世界第二位。2006年美国装机容量为10.76亿千瓦,人均装机3.6个千瓦,而我国人均装机还不到1个千瓦,美国是我国人均装机的近7倍。日本2006年装机2.6亿千瓦,人均装机2个千瓦,是我国的近4倍。韩国2006年装机约为6500万千瓦,人均装机1.33个千瓦,韩国人均装机是我国的2.4倍。我国的电力装机中,火电5.54亿,占77.70,水电1.45亿,占20.40,核电885万,占1.2,风电及其他新能源600万千瓦,占0.7。,历年装机容量及发电量,,,,我国电力总装机容量分布表,一电力工业的地位,,,,,2000年输电线路长度,,中国电力工业的现状-线路,,,中国电力工业的现状,联网规模我国主要电网包括东北、华北、华东、华中、西北、南方电网以及四川、山东、福建、西藏、海南等独立省网1990年投入运行的葛洲坝至上海的直流500KV线路开创了大区电网间的联网2001年投入运行的绥中电厂至河北迁西的500KV线路实现了跨东北和华北两大电网的联网“十五”计划未形成以三峡电力系统为中心的大区电网互联的格局;到2015年,实现全国联网的目标,形成我国水电“西电东送”和煤电“北电南送”的格局。,1981年华中电网建成我国第一个500千伏工程,标志着我国由省网向跨区电网迈进;1989年500千伏葛沪直流工程建成,率先实现华中~华东电网的直流异步联网;2005年9月,西北电网官亭~兰州东750千伏输变电示范工程正式投产,使我国电网最高电压等级提高到750千伏;2009年1月6日,晋东南~南阳~荆门1000千伏特高压交流试验示范工程正式投产运营,标志着我国电网技术处于世界领先水平。,,国家发展和改革委员会副主任张国宝说,我国资源分布不平衡。东部地区经济发展快,一次能源缺乏,西部地区资源丰富;南方多水电,而北方多火电。因此必须加快跨区、跨省电网建设,形成全国联合电网。到2010年,全国将形成结构合理、层次分明、各区域电网联系较为紧密的互联电网。,,2010年以后,在金沙江、雅砻江、大渡河、澜沧江以及黄河上游水电、“三西”煤电基地电力外送的基础上,全国电网将形成以三峡电力系统为核心,以坚强的区域电网网架和跨大区输电网架为基础、区域电网间联系紧密的全国互联电网;预计到2020年,这一电网可将西部1亿千瓦左右的电力送到东部,大区之间的电力互送达到7000万千瓦至8000万千瓦。,我国互联电网情况,到2002年底,全国大区之间(包括福建与华东)联网有三交一直四条线路,即东北与华北(单回500千伏交流线路)、华中与华东(双回500千伏直流)、川渝与华中(单回500千伏交流)、福建与华东(双回500千伏交流)已实现联网;2005年,以三峡电站建设为契机,向东、西、南、北四个方向辐射,形成以北、中、南三大送电通道为主体、南北网间多点联系的全国互联电网。,,预计在2010年至2015年之间,中国最终逐步形成全国统一调度的全国联合电网。其基本格局为以三峡电力系统为核心,向东南西北四个方向辐射,形成以北华北电网与西北电网互联、中川渝电网与华中电网互联、南在云南、贵州、广西至广东间建设六条输电线路向广东输电送电通道为主体,南北电网间多点互联、纵向通道联系较为紧密的西电东送、南北互供的格局。目前,除新疆、西藏、海南和台湾外,我国已实现了华北与东北、华中与华东四大区电网的互联。,全国电力系统分区图,,中国第一条1000千伏高压输电线路的建设日前在河南拉开序幕。该线路建成后将是世界上第一条投入商业化运行的1000千伏高压输电线路。1000千伏晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程线路全长645千米。该工程建成后,将实现华北电网和华中电网的水火调剂、优势互补,具有错峰、调峰和跨流域补偿等综合社会效益及经济效益。建设更高电压等级的电网,才能将更大容量的电力输送到更远距离的负荷中心。因此,包括输电线路工程在内的1000千伏晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程,是中国电网发展方式转变的标志性工程,对实现电网的跨越式发展,全面提升中国电网发展的整体水平,具有重要意义,,2007年5月21日,四川-上海800千伏特高压直流输电示范工程在上海奠基,这是目前规划建设的世界上电压等级最高、输送距离最远、容量最大的直流输电工程。该工程将连接华东、华中两大电网,一方面能够促进四川水电资源优势转化为经济优势,又可加强四川电网与全国电网的联系,构筑四川参与全国电力资源优化配置的平台。同时,将西南清洁的水电资源输送到负荷中心,可以替代受电地区燃煤火电机组,大大减少环境污染和煤炭运输压力。工程额定输送功率640万千瓦,最大输送功率700万千瓦,将建设两座800千伏换流站,新建800千伏直流输电线路一回,途经四川、重庆、湖南、湖北、安徽、浙江、江苏、上海8省(市),全长约2000公里。据测算,该项工程建成后,可以替代600多万千瓦燃煤火电机组,替代约1500万吨煤炭,每年可减少二氧化硫排放20万吨,氮氧化物4万吨,减少1500万吨煤炭运输。,中国电力工业的展望,自1995年来我国总装机容量和年发电量均居世界第二位。但2000年人均装机容量为0.252kW,人均用电量为1081.1kWh,相当于世界水平的1/3达到富裕小康水平,一般要求人均占有发电容量0.5kW,推算到2010年全国需装机690GW,要求年均新装机30GW预测20002015年的发电量增长率6.1,装机容量增长率6;20152020年发电量和装机容量增长率均为3。,,,,,,2002年我国人均发电量为1474千瓦时,2007年增加到人均2449千瓦时,2006年美国人均发电量13550千瓦时,是我国的5.5倍。日本2006年人均发电量8451千瓦时,是我国的3.5倍。韩国2006年人均发电量7995亿千瓦时,是我国的3.3倍。,中国21世纪电源发展展望,煤电。一直维持在70以上,2007年达到78。而世界平均水平为38,美国为31.7,日本为63,韩国为62。2007年底,我国水电装机达到14526万千瓦,居世界第一。占全国20.36,2006年世界平均水平为19。2007年底,我国核电装机达到885万千瓦,占1.2。至2006年,全球核电总装机容量3.7亿千瓦,占世界总装机容量的16。,,,21世纪中国电力发展环境,电厂能源种类负荷预测环境保护的严厉制约,电厂能源种类,风电及其他新能源,2007年底,我国风电装机已达到403万千瓦,约占0.56,其中2007年当年投产风电容量216万千瓦。按照“十一五”规划要求,我国风电装机“十一五”要达到500万千瓦,我国生物质发电和太阳能发电也在起步,估计“十一五”末期将有较大发展。,三峡水电站,三峡水电站左岸厂房安装14台水轮发电机组,右岸厂房安装12台,总共装机26台;单机容量70万千瓦,装机总容量为1820万千瓦。多年平均年发电量为846.8亿千瓦时,相当于我国1992年全年发电量的近七分之一,是世界上最大的水电站。目前世界上最大的水电站是位于南美洲巴拉那河上的由巴西、巴拉圭两国合建的伊泰普水电站,总共装机18台,单机容量70万千瓦,装机总容量为1260万千瓦;多年平均年发电量为710亿千瓦时。,三峡工程的世界十大之最,世界防洪效益最为显著的水利工程。三峡水库总库容393亿立方米,防洪库容221.5亿立方米,水库调洪可消减洪峰流量达2.7万立方米每秒-3.3万立方米每秒,能有效控制长江上游洪水,增强长江中下游抗洪能力。,,世界最大的电站。三峡水电站总装机1820万千瓦,年发电量846.8亿千瓦时。世界建筑规模最大的水利工程。三峡大坝坝轴线全长2309.47米,泄流坝段长483米,水电站机组70万千瓦26台,双线5级船闸和升船机,无论单项、总体都是世界建筑规模最大的水利工程。世界工程量最大的水利工程。三峡工程主体建筑土石方挖填量约1.34亿立方米,混凝土浇筑量2794万立方米,钢筋46.30万吨。,,世界施工难度最大的水利工程。三峡工程2000年混凝土浇筑量为548.17万立方米,月浇筑量最高达55万立方米,创造了混凝土浇筑的世界记录。施工期流量最大的水利工程。三峡工程截流流量为9010立方米每秒,施工导流最大洪峰流量79000立方米每秒。世界泄洪能力最大的泄洪闸。三峡工程泄洪闸最大泄洪能力为10.25万立方米每秒。,,世界级数最多、总水头最高的内河船闸。三峡工程的双线五级船闸,总水头113米。世界规模最大、难度最高的升船机。三峡工程升船机有效尺寸为120183.5米,最大升程113米,船箱带水重量达11800吨,过船吨位3000吨。世界水库移民最多、工作最为艰巨的移民建设工程。三峡工程水库动态移民最终可达113万人。,世界上目前较大的水电站,国家水电站名称河流装机总容量年发电量万千瓦亿千瓦时美国大古力哥伦比亚河1083203初期委内瑞拉古里卡罗尼河1030510巴西图库鲁伊托坎廷斯河800324初期加拿大拉格兰德二级拉格兰德河732.6358俄罗斯萨扬舒申斯克叶尼塞河640237俄罗斯克拉斯诺雅尔斯克叶尼塞河600204,我国目前最大的火力发电厂,浙江华能玉环电厂4号超超临界燃煤机组2007年11月24日顺利投产为标志,我国最大的百万千瓦级火力发电厂宣告建成投产。2004年上半年,6号发电机组并网发电。拥有4台国产100万千瓦超超临界机组的华能玉环电厂工程是我国“863计划”中引进超超临界发电技术,实现国产化依托工程的国家重点建设项目。作为我国第一个超超临界机组建设项目,该工程总投资约156亿元,其四台机组连续顺利投产标志着中国已成功掌握目前世界先进的超超临界火力发电技术。,浙江华能玉环电厂,与我国2004年平均供电煤耗相比,应用这种燃煤发电技术发1度电可节煤约88克;发电多≠用煤多按照我国目前火电机组装机容量,如果全国燃煤电厂都采用该技术发电,每年可节约原煤2亿多吨。,,发电多≠污染多2004年的统计显示,燃煤发电产生的灰渣约占全国灰渣的70,烟尘排放占33,二氧化硫排放占56。电厂经处理后的二氧化硫、氮氧化合物和烟尘排放浓度均远低于国家规定限值,其他污染控制指标也均符合国家规定标准,废水回收甚至达到100。发电多≠用水多华能玉环电厂全年生产需要淡水800万吨,电厂对全厂工艺用水分类分质进行了优化,使淡水重复利用率达64以上,废水重复利用率达100,显著减少了淡水资源的消耗。电厂机组每百万千瓦的耗水量为每秒近0.09吨,接近每秒0.08吨的国际先进水平。,我国第一座核电站-秦山核电站,秦山核电站位于东海之滨美丽富饶的杭州湾畔,是中国第一座依靠自己的力量设计、建造和运营管理的30万千瓦压水堆核电站。1985年3月浇灌第一罐核岛底板混凝土,1991年12月首次并网发电,1994年4月设入商业运行,1995年7月通过国家验收。,,它的建成投产结束了祖国大陆无核电的历史,是我国和平利用核能的光辉典范,同时也使我国成为继美、英、法、前苏联、加拿大、瑞典之后世界上第七个能够自行设计、建造核电站的国家。如今,海盐已成为中国的第一大核电基地,建成的有秦山一期、二期、三期,总装机容量为300万千瓦。,,,,,,新疆达坂城风力发电场拥有111台风力发电机组,总装机容量5.75万kW,是目前国内,乃至于亚洲都是最大的风力发电站。2005年5月底破土动工的内蒙古二连浩特市与加拿大埃伏隆电力股份有限公司联手建设的中国二连北美风电园区将是亚洲最大风力发电厂。中国二连北美风电园区占地面积约200平方公里,发电量100万千瓦以上,计划于2008年投入使用。,新疆达板城风力场,,我国最大的地热发电厂,1977年10月羊八井地热田建起了第一台1000千瓦的地热发电试验机组。1981年和1982年又分别建起了二台300O千瓦的发电机组。1985年7月再投入第四台3000千瓦的机组。现在电站总装机容量已达10000千瓦。,西藏羊八井地热发电厂,,负荷预测,50~60年代,平均每年新增装机在1.1GW左右;70年代上升为4.2GW;80年代上升为7.2GW;90年代,每年新增装机在17GW;2000年全国装机已超过300GW;21世纪前20年,平均每年需要新增装机30GW左右。这样到2020年,全国装机容量达到900GW左右,人均0.6kW,这一水平相当于美国和英国20世纪60年代,法国70年代,西班牙80年代初期的人均用电水平;2050年我国人均产值(GDP)将达到当时的中等发达国家水平,估计人均发电量将达6000kWh,全国发电装机将达1800GW。,,为实现我国经济发展“三个阶段”至21世纪中期达到中等发达国家的经济水平,我国电力工业发展还需保持相当高的发展速度,对于中长期的预测,预计在2000~2010年间电力增长按6计,到2010年装机总容量可达5.4亿kW,发电量25000亿kWh,年均净增装机2400万kW;2010~2020年间按4计,到2020年装机容量达8.0亿kW,发电量达32000亿kWh,年均净增装机2600万kW。,21世纪初期,我国电源发展的特点,加速开发西部水电基地和北部大型煤炭水电基地。预计到2010年,西部水电开发率到达30%左右,装机容量达到110GW;2020年水电开发率达到45%,装机容量达到170GW;火电重点是大型坑口电厂,预计2010年新投产坑口电厂30GW左右;,,煤电仍是21世纪初期我国的主要能源形式;预计到2010年,煤电装机容量为400GW左右,约需煤炭1000Gt,占该年煤产量1800Gt的55%;预计到2020年,煤电装机容量约600GW,约需煤炭1400Gt,占2020年煤产量2100Gt的66%。如此巨大的煤炭消耗将给环境带来巨大的压力,因此,洁净燃煤发电技术应是21世纪重点攻关的技术课题。,,加速核电发展。核电将是21世纪初,我国可选择的成熟的大规模电源。预计到2010年初,核电装机容量达到20GW,到2020年要达到4050GW以上;加速发展再生能源,主要是风能和太阳能发电。预计到2010年达到510GW,到2020年达到1020GW。此外,还要加快天然气发电;,环境保护的严厉制约,对人类及生物生存起重要作用的是距地面12公里以内的空气层,也就是对流层。清洁的空气是由氮78.06、氧20.95、二氧化碳0.93等气体组成的,这三种气体约占空气总量99.94,其它气体总和不到千分之一。一类区为自然保护区、林区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区;二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区;三类区为特定工业区。,,环境空气质量标准也分为三级,一类区执行一级标准;二类区执行二级标准;三类区执行三级标准。衡量某个区域的空气质量达到几级标准主要就是看这个地方空气中各种污染物如总悬浮颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的浓度达到几级标准。,,我国目前采用的空气污染指数(API)分为五级,API值小于等于50,说明空气质量为优,相当于达到国家空气质量一级标准,符合自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护地区的空气质量要求。API值大于50且小于等于100,表明空气质量良好,相当于达到国家质量二级标准。,,API值大于100且小于等于200,表明空气质量为轻度污染,相当于达到国家空气质量三级标准;长期接触,易感人群病状有轻度加剧,健康人群出现刺激症状。API值大于200,表明空气质量较差,超过国家空气质量三级标准,一定时间接触后,对人体危害较大;API值大于300,重度污染,健康人运动耐受力降低,有明显强烈症状,提前出现某些疾病。,,,北京,武汉,环境污染的危害,三大环境问题酸雨温室效应臭氧层破坏,酸雨,酸雨是指PH值低于5.6的天然降雨。科学家发现酸味与水溶液中氢离子浓度有关;而碱味与水溶液中羟基离子浓度有关;建立了一个指标叫pH值。纯水的pH值为7;酸性越大,pH值越低;碱性越大,pH值越高。未被污染的雨雪是中性的,pH值近于7;当它为大气中二氧化碳饱和时,略呈酸性,pH值为5.65。被大气中存在的酸性气体污染,pH值小于5.65的雨叫酸雨;pH值小于5.65的雪叫酸雪;在高空或高山如峨眉山上弥漫的雾,pH值小于5.65时叫酸雾。,,酸雨形成的主要原因含氮燃料(如煤)的燃烧所产生的一氧化氮和二氧化氮;精炼或燃烧从地下开采出的矿石(例如,硫铁矿)和燃料过程中释放出的二氧化硫气体;上述排放的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体进入大气后,在凝结过程中溶解于水,使之形成酸雨。它对环境造成的灾难性影响,比大气污染更为凶恶。,,酸雨对环境的危害森林退化,湖泊酸化,鱼类死亡,水生生物种群减少;农田土壤酸化、贫脊,有毒重金属污染增强;粮食、蔬菜、瓜果大面积减产;建筑物和桥梁损坏,文物面目皆非;落在人身上,使人患哮喘等疾病。我国每年因酸雨污染造成的损失高达1100多亿元。,酸雨危害图片,目前,全球有三大块酸雨地区西欧,北美和东南亚。我国长江以南也存在连片的在酸雨区域;近年来,我国政府已开始对酸雨问题进行总体控制,提出消减方案,预计在未来几十年内,酸雨在我国将成为历史。,温室效应,温室有两个特点温度较室外高;不散热。,生活中见到的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的温室。使用玻璃或透明塑料薄膜来做温室,是让太阳光能够直接照射进温室,加热室内空气,而玻璃或透明塑料薄膜又可以不让室内的热空气向外散发,使室内的温度保持高于外界的状态,以提供有利于植物快速生长的条件。,,地球的温室效应,,,,,,,,,,,温室效应产生的原因,温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气,这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,其结果是地球表面变热起来。因此,二氧化碳也被称为温室气体。人类活动和大自然还排放其他温室气体,它们是氯氟烃、甲烷、低空臭氧和氮氧化物气体等。,燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气层,温室效应的几种严重恶果,地球上的病虫害增加;海平面上升;气候反常,台风、暴雨、洪水、龙卷风、暴风雪、酷热、等灾害增多;土地干旱,沙漠化面积增大。科学家预测如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展,到2050年,全球温度将上升2-4摄氏度,南北极地冰山将大幅度融化,导致海平面大大上升,一些岛屿国家和沿海城市将可能淹于水中,其中包括几个著名的国际大城市,如纽约、东京和悉尼等。,,,,2005年8月25日,飓风“卡特里娜”重创
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