火力新能源(新能源发电是什么)

  新能源是指传统能源之外的各种能源形式。目前技术很成熟，慢慢的开始大规模利用的新能源是风能、太阳能、沼气、燃料电池这四种。本文介绍沼气、燃料电池等几种发电技术。

  燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能，直接转化为电能的装置。当源源不断地从外部向燃料电池供给燃料和氧化剂时，它可以连续发电。依据电解质的不同，燃料电池分为碱性燃料电池（AFC）、磷酸型燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）及质子交换膜燃料电池（PEMFC）等。按燃料电池所用原始燃料的类型，大致分为氢燃料电池、甲烷燃料电池、甲醇燃料电池和汽油燃料电池。燃料电池不受卡诺循环限制，能量转换效率高，洁净、无污染、噪声低，模块结构、积木性强、比功率高，既可以集中供电，也适合分散供电。

  使用燃料电池发电，是将燃料的化学能直接转换为电能，不有必要进行燃烧，没有转动部件，理论上能量转换率为100%，装置无论大小实际发电效率可达40%～60%，能轻松实现热电联产联用，没有输电输热损失，综合能源效率可达80%，装置为集木式结构，容量可小到只为手机供电、大到和目前的火力发电厂相比，非常灵活。

  燃料电池其原理与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极（负极即燃料电极和正极即氧化剂电极）以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池里面，因此，限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。因此燃料电池是名副其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电池就能连续地发电。

  燃料电池具有高效率、无污染、建设周期短、易维护以及成本低的特点，它不仅是汽车最有前途的替代清洁能源，还能大范围的使用在航天飞机、潜艇、水下机器人、通讯系统、中小规模电站、家用电源，又很适合提供移动、分散电源和接近终端用户的电力供给，还能解决电网调峰问题。随着燃料电池的商业化推广，未来市场发展的潜力十分广阔。人们预测，燃料电池将成为继火电、水电、核电后的第四代发电方式，它将引发21世纪新能源与环保的绿色革命。

  2005年，从事燃料电池开发的公司总投资额已超过10亿美元。据统计，2005年全球拥有50万个固定的（静止式）燃料电池装置，到2010年，将有250万户家庭使用燃料电池，同时全球拥有60万台燃料电池汽车，占世界汽车生产量的1%。

  沼气具有较高热值，与其他燃气相比，抗爆性能较好，是一种可再生的清洁能源。沼气一般在农村比较多使用，传统上大多利用沼气取暖、炊事和照明。沼气发电是随着沼气综合利用的持续不断的发展而出现的一项新型沼气利用技术，它将沼气用作发动机燃料，驱动发电机产生电能。由于城市化进程大城市，利用垃圾沼气发电也成为了可再次生产的能源的一大热点。在我国，上海，北京，深圳等大城市正在或准备建立垃圾沼气发电厂。我国第一家垃圾沼气发电厂是在1998年10月，在杭州天子岭垃圾填埋场建成。在我国，目前拥有1000万座沼气池。但总体上沼气应用场景范围不够广，利用率也比较低。我国城市垃圾量以每年6%～7%的速度递增，而我国90%以上的城市处理垃圾的方式采取的是填埋方式，许多大城市垃圾填埋场日处理垃圾在千吨以上，如果能变废为宝，我国可以明显减少对化石能源的依赖，减少石油进口。

  在国外，沼气发电也是蒸蒸日上，在2006年12月12日，世界上最大规模的利用垃圾沼气发电站在韩国建成并正式投入运营，发电规模为50MW级，这座沼气发电站生产的电力可为18万户家庭供电，它将替代韩国每年50万桶重油进口。在此之前，全世界50MW级的沼气发电站仅在美国有1座。

  随着沼气发电站的容量提高，沼气发电并网运行将会对整个电力系统造成冲击，继电保护有关问题也会随着容量提高而变得突出。文献[沼气发电机并网一次主接线及继电保护配置的探讨]阐述了沼气发电机并网的接线方式及保护配置问题。

  潮汐能发电的工作原理与一般的水力发电原理差不多。它建筑一条大坝把靠海的河口或者海湾与大海隔开，形成一个大水库，发电机组安装在拦海大坝里面，大部分机器在地面下，利用潮汐涨落的位能差来推动水力涡轮发电机组发电。

  潮汐发电与水力发电的原理相似，它是利用潮水涨、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。具体地说，由于潮水的流动与河水的流动不同，它是不断变换方向的，因此就使得潮汐发电出现了不同的型式，例如：（1）单库单向型，只能在落潮时发电。（2）单库双向型：在涨、落潮时都能发电。（3）双库双向型：可以连续发电，但经济上不合算，未见实际应用。

  世界上第一座潮汐电站是法国的郎斯河口电站，其装机容量为240MW，年均发电量为544GWh。中国沿海已建成9座小型潮汐电站，1980年建成的江厦潮汐电站是我国第一座双向潮汐电站，也是世界上较大的一座，其总装机容量为3200kW，年发电量为10.70GWh。

  世界较大的潮汐电站至今运行正常，证明潮汐发电在技术上是可行的，可是从20世纪80年代至今，近20年来就没有建新的潮汐电站，100MW级的潮汐电站没有一个建设投产。没建新的潮汐电站的问题大多是考虑电站的经济性和潮汐大坝对环境的影响。

  地球是一个巨大的热仓库。其内部的热能根据科学家的推算，全球潜在地热能源的资源量约4×1013MW，相当于现在全球能耗的45×104倍。地热是一种洁净的可再次生产的能源。地热发电是利用超过沸点的中、高温地热（蒸汽）立即进入并推动汽轮机，并带动发电机发电，或者通过热交换利用地热来加热某种低沸点的工作流体，使之变成蒸气，然后进入并推动汽轮机，带动发电机发电。最近发展起来的“热干研过程法”地热发电法不受地理限制，可以在任何地方进行地热开采。原理是首先将水通过压力泵压入地下4到6km深处，在此处岩石层的温度大约在200℃左右。睡在高温岩石层被加热后通过管道加压被提取到地面并输入一个热交换器中。热交换器推动汽轮发电机将地热转化成电能。而推动汽轮机工作的热水冷冻后再重新输入到地下供循环使用。

  世界上第一座地热发电站要算是1904年在意大利的拉德雷诺建成的小型地热电站，它是用地热蒸汽推动涡轮机发电的，但功率很小，只点亮了5盏电灯。后来经过充实发展，目前该电站的装机容量已达548MW。当初这座电站虽然只能点亮5盏电灯，却开创了地热发电的历史。目前世界上最大的地热发电站装机容量已达到了1000MW，位于美国加利福尼亚盖瑟尔斯。

  我国地热发电在新中国成立后开始研究，于1970年，中国科学院在广东省丰顺县汤坑镇邓屋村建起了发电量60kW的地热发电站。这是我国第一座地热试验发电站。1976年，全世界海拔最高的地热发电站在我国羊八井盆地建成发电，现已兴起了一座崭新的地热城，地热开发利用正向综合性方向发展。目前，该电厂已有8台3000kW机组，总装机25MW，年发电量在电网中占到45％。羊八井地热发电站目前是我国最大的地热发电站

  新能源汽车与传统汽车的优缺点，电动化是汽车工业发展的大趋势，在国家节能减排、排放法规等硬性要求下，两者想比是有很多优缺点，我和大家一块儿来看看新能源汽车与传统汽车的优缺点。

  新能源汽车采用的主要是非燃油动力装置，不需要燃烧汽油、柴油等，而是采用清洁能源，比如：电力、太阳能、氢气等。这样，就减少了二氧化碳等气体的排放，进而达到保护自然环境的目的。

  因为环境污染严重，为了减轻环境压力，很多城市都采用汽车限号的方式，限制私家车的出行。但是，新能源汽车几乎是零污染、零排放，所以也就不在限号范围内，更方便出行。

  因为现在新能源汽车暂未普及，因此很多城市或地区都缺少供新能源汽车充电的充电桩，所以给汽车充电不太方便。除此之外，新能源汽车动力装置系统并不是很成熟，充电比较慢，通常要数小时，这就不太方便。

  对于采用电力的新能源汽车来说，汽车电池的蓄电量有限，所以汽车持续行驶的里程也会受限，一般不可以进行较长距离的行驶。

  新能源汽车作为汽车行业的“新星”，各方面都还在摸索、改善中，对于新能源汽车的售后维修，尚没有很多熟练的修东西的人，不能及时维修，这就给车主带来很大不便。

  车企、媒体对于新能源特别是纯电动汽车的宣传，大多以节能环保为核心。以纯电动汽车为例，它在工作时不会向外界排放有害化学气体，从个体产品上讲的确有环保的意味。但要知道，现阶段国内新能源汽车的电力来源大多是火力发电得来的，就目前国内的电力结构来看，使用新能源汽车与使用传统燃油汽车在化石燃料的消耗上并没有太大的出入，所以当下的新能源汽车根本上也会有污染。

  当然，新能源汽车对于环保而言的意义还在于，它改变了汽车对于化石燃料的依赖，有机会缓解石油危机，同时也将改变社会的能源结构。也即是，当火电占比减小，风电、水电、核电以及太阳能发电等普及和推广开来后，新能源汽车有机会做到真正环保。

  不过，节能环保对于消费者来说可能太过遥远，他们更看重的可能还是买车与养车的费用问题，那么究竟新能源汽车与传统燃油车哪个更便宜呢？我们从买车和用车两个方面来讲。

  首先在买车上，新能源汽车尽管拥有国家、地方补贴，但算下来依旧比同配燃油版高出不少。吉利帝豪油电版本差价约为4万，长安逸动则约为3万，可见在购车成本上传统燃油车占尽优势。

  在用车成本方面，新能源以纯电动汽车为例，普通的40kWh电池能够续航300公里，以充电桩2元/度的计价方式来算，每公里电费不到3毛，当然若选择家用充电或者更便宜的充电桩，这一价格会更少；而传统燃油车方面，以百公里油耗为7升计算，每公里油费需要5毛左右，这方面新能源汽车更具优势。

  所以如果用车多，且准备用上很多年，那么新能源汽车会更划算，反之则是燃油车更便宜。

  新能源汽车中的纯电动汽车最受诟病的无疑就是其续航里程，传统燃油车一箱油可以开到600公里乃至更多，但普通的纯电动汽车却只能跑300公里，优秀一些的也只有400公里出头，所以在续航里程方面燃油车具有天然的优势。

  另外传统燃油车在能源补充上也比纯电动汽车更加便利，加油几分钟就能够实现，而充电却要用上数十分钟，选择慢充则更需要几个小时。对于汽车的使用极为不便，这也是纯电动汽车的不足之处。

  但从驾驶方面来看，包含纯电动在内的新能源汽车在动力性能上表现良好，百公里加速普遍优于燃油车，同时用电模式下汽车静谧性、舒适性也更优，这是新能源汽车所具备的优势。

  小结：如今不只是中国，全世界都在推行新能源汽车，可见新能源的确大势所趋。但通过上面的对比，我们也知道了现阶段的新能源汽车特别是纯电动汽车还存在一些问题。不过发展新能源的意义远大于这短时间内的阵痛，期待越来越好。

  其一、对于身在北上广深这样的限号城市，买新能源车可能是很多朋友的刚需，一方面燃油车等号难，上牌成本高昂，另一方面，新能源汽车则可以不要钱，或者非常容易上牌。

  加之这些类城市充电桩普及范围十分普遍，上下班代步，一般也不会有旅程焦虑。

  其二、纯电动汽车的保养费用低。因没有复杂的.动力系统、燃油系统，相应的能节省一大笔保养费。

  而且，随着电池的成本逐年降低，目前各大主机厂，对于新能源汽车的电池几乎都是终生质保，所以，并不用过分担心，后期电池过早衰减，带来的质量问题。

  其三、电动汽车起步速度动力强劲，响应快，而且驾驶行车更安静。传统燃油车发动机+变速箱的组合，在整车行驶噪声中占了很大比重，而且，一般车主的投诉问题中，发动机异响、变速箱异响，占了很大比例。

  其四、纯电动汽车的使用费更低。按照百公里12度电至15度电的能耗，如果是家用充电桩，百公里耗费约7元；如果用公共充电桩，按照每度电1.8元计算，百公里费用大概在25元。相比燃油汽车百公里能耗约50元(按照百公里油耗8L今年油费6毛多计算)，油费几乎省了一半。

  其一、同平台相同配置下，价格确实比传统燃油汽车高。但是，考虑到国家补贴政策、以及厂家电池成本的逐渐降低，价格差距已经慢慢的变小。

  其二、纯电动汽车充电速度慢，快充80%大概要60分钟，而燃油车加油最多不超过10分钟。

  其三、国内目前一线以外的其他城市，纯电动汽车充电桩普及的还不太充分，数量有限。有一些时候，长途开车在外，找充电桩可能就是麻烦事。最倒霉的是，没电了，转了好大的圈，终于找到了一个充电站，却被告知充电桩维护中。

  其五、电动汽车安全性低于燃油汽车，尤其出现碰撞、进水等情况下。但是，目前各大主机厂对于新能源汽车高压安全这一块儿的安全策略，相较以前确实日渐成熟，有很大的进步。

  综合来看，目前在充电桩广布的一线城市，由于受限购限号限制，加上使用条件也很不错，买一辆靠谱的新能源汽车，实际上也是不错的选择。

  如果是在其他城市，如果大耳哥更推荐不用充电的HEV，或者更省油的PHEV（家附近就有充电桩的前提下）。因为，这两类车型动力更强、经济性跟高，加之政府出台的购车新政免了或将免购置税，一辆实用经济型混动汽车，落地价基本与燃油车持平，除了保值率，性价比是真的香。