新能源發(fā)電及并網技術--山東電力研究院 電氣工程研究所

1、新能源發(fā)電及并網技術Technology of New Energy and Paralleling operation,孫樹敏 Sun Shumin 13805403338山東電力研究院 電氣工程研究所E-mail: sdepri@vip.sina.com,直流輸電技術介紹,風力發(fā)電及并網技術,光伏發(fā)電及并網技術,核電技術簡單介紹,未來風電技術發(fā)展的展望,風力發(fā)電并網中的關鍵技術,現代風力發(fā)電技術的發(fā)展概述,風力發(fā)電及并網技術,

2、風力發(fā)電的基本原理及結構,中國是一個能源資源相對貧乏的國家，人均占有能源資源僅相當于世界平均數的一半。,中國的能源狀況,我國化石能源的結構：石油、天然氣資源數量明顯低于世界平均水平,資源構成以劣質能源為主。,中國的能源狀況,我國電源裝機及發(fā)電情況,1、風力發(fā)電的基本原理及結構,1. 風力發(fā)電的基本原理及結構,1.1 風力發(fā)電機組的基本原理及結構,1. 風力發(fā)電的基本原理及結構,1.2 風力機的類型,1. 風力發(fā)電的基本原理及結構,

3、1.2 風力機的類型,1. 風力發(fā)電的基本原理及結構,,,,風力機基礎理論,,貝茨（Betz）理論假定風輪是理想的，沒有輪轂，葉片無窮多，并且對通過風輪的氣流沒有阻力。純粹的能量轉換器。 根據該理論可以計算風輪獲取的風能和功率。,,,葉素理論把葉片分割成無限多個微元，每個微元都是葉片的一部分，每個微元的長度無限小。用于分析微元的空氣動力學特征。,動量理論應用該理論去研究風力發(fā)電機組各部件的運動規(guī)律及運動狀態(tài)的理論。,1.

4、 風力發(fā)電的基本原理及結構,1. 風力發(fā)電的基本原理及結構,1. 風力發(fā)電的基本原理及結構,風力發(fā)電系統(tǒng)的基本結構和工作原理,,,離網型,并網型,1. 風力發(fā)電的基本原理及結構,恒速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng),1. 風力發(fā)電的基本原理及結構,變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng),1. 風力發(fā)電的基本原理及結構,變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng),G128-4.5MW 半直驅,2008年底Gamesa 在西班牙 Cabezo Negro安裝了半直驅的G128--4.

5、5MW風電機組.風輪直徑 128米，機頭重量250噸傳動系統(tǒng)采用緊湊型設計，包含主軸（雙軸承）、兩級齒輪箱(1:37)和永磁同步發(fā)電機；多變量控制系統(tǒng)：減少葉片振動和載荷。,2、現代風力發(fā)電技術的發(fā)展概述,我國陸地10米高度年平均風功率密度分布圖（W/m2）,我國電能輸送流向圖,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,東 北,西 北,南 方,西 藏,哈密,酒泉,吉林,江蘇,河北,蒙西,蒙東,

6、“三華”受端電網,遼寧,,,千萬千瓦級風電基地跨區(qū)域輸電方案,,3、風力發(fā)電并網中的關鍵技術問題,大規(guī)模風電接入電網的影響,對調峰調頻能力的影響,對無功功率平衡與電壓水平的影響,對電能質量的影響,對穩(wěn)定性的影響,風電并網存在的相關問題,1、并網運行問題 （1）調峰問題 風電出力具有隨機性、間歇性，反調節(jié)特性明顯，增加系統(tǒng)調峰難度。,負荷曲線,風電出力曲線,（2）電壓控制問題 我國風電接入地區(qū)大多處于電網

7、末端，風電功率的大幅度變化，導致電網運行電壓調整十分困難，影響系統(tǒng)電壓穩(wěn)定。,由于風電出力快速增長，導致白城電網同發(fā)風電場母線電壓最低下降到213kV，并大幅波動。,（3）安全穩(wěn)定問題 風電大規(guī)模并網后，電網穩(wěn)定運行的風險增加。,系統(tǒng)潮流多變，斷面運行控制困難；系統(tǒng)慣量下降，動態(tài)穩(wěn)定水平降低；故障后風電無法重新建立機端電壓，導致電壓失穩(wěn)；風電機組沒有低電壓穿越能力，在系統(tǒng)擾動造成電壓的瞬間跌落時，風機自行脫網對系統(tǒng)造

8、成沖擊。,（4）電能質量問題 風電出力的隨機波動會引起電壓波動和閃變，風機中的電力電子設備會給電網帶來一定的諧波污染，導致電能質量下降。 風電場多次發(fā)生電壓波動和電壓閃變超標現象。 風電場出力大幅波動，引起附近35千伏母線電壓越限。,,,風電穿透功率小于5%時，風電對電網調度的影響不明顯，此時可配置風電功率預測系統(tǒng)及資源實時監(jiān)測系統(tǒng)風電穿透功率5%-10%，明顯感受到風電出力對發(fā)電計劃的影響，此時可配置風電調度

9、日前計劃系統(tǒng)風電穿透功率10-15%，可能出現限風電現象，此時可配置日內滾動計劃系統(tǒng)風電穿透功率超過15%，將對調度運行產生極大壓力，應具備完整的風電調度支持系統(tǒng),預測系統(tǒng)結構,,41,,我國當前新能源接入系統(tǒng)技術上存在的主要問題: 由于電源結構而導致的調峰能力問題。 電網資源配置能力難以滿足千萬千瓦風電基地遠距離電力外送問題。 風電機組并網電氣性能問題。 新能源發(fā)電功率預測及調度決策支撐系統(tǒng)問題。 技術標準與檢測

10、認證體系問題。 配電網建設適應新能源發(fā)電分布式接入問題。,4、未來風電技術發(fā)展的展望,（1）風電發(fā)展缺乏系統(tǒng)整體規(guī)劃。風電發(fā)展目標十分宏偉，但對風電與其它電源、風電與電網的協(xié)調發(fā)展問題研究不夠，有待結合電力系統(tǒng)的整體規(guī)劃，進行深入研究。,風電發(fā)展規(guī)劃問題,（2）目前規(guī)定5萬千瓦以下的風電場由地方政府審批，由此帶來風電項目拆批現象嚴重,根據相關統(tǒng)計結果： 2008年，全國共核準風電場199個，裝機容量1167萬千瓦；其中裝機容

11、量為4.95萬千瓦的風電場139個，占70%，裝機容量688萬千瓦，占60%。,風電發(fā)展規(guī)劃問題,千萬千瓦級風電基地規(guī)劃10 GW size Wind Power Base Planning,甘肅酒泉,吉林西部,江蘇沿海,河北,新疆哈密,蒙東,蒙西,七大風電基地2020年的風電裝機將達到1.3億千瓦，2030年將達到1.9億千瓦。此外，山東也提出規(guī)劃建設沿海千萬千瓦級風電基地（已獲批）。,單位：萬千瓦,優(yōu)勢：風能資源穩(wěn)定豐富不占用

12、土地空間技術難題：海上風資源評估，氣象參數難測定海上風電機組設計注重可靠性海上風電送出問題海上風電面臨臺風危害,風電技術研究、設計咨詢和服務業(yè)相繼發(fā)展,為求風電技術創(chuàng)新，一批國家高等研究單位如中國科學院、中國電科院，學府如清華大學，華北電力大學等和各大型企業(yè)的研發(fā)機構對風電技術包括理論研究和風電機組氣動、結構、傳動、控制、材料以及風電場的并網特性等方面，開始進行全面深入研究，以期有所大突破； 順應風

13、電發(fā)展的需求，我國已水規(guī)院、電規(guī)院， 東北、華北西北、華東、中南以及各省級國家大型有關電力的設計咨詢機構全面進軍風電設計領域，承擔風電場設計的重大任務； 與此同時，風電行業(yè)的學術組織、協(xié)會組織，信息、中介、認證、試驗以及專業(yè)運行、維修等風電服務機構也相繼建立并發(fā)揮越來越重要的作用。,風電機組及風電場并網測試,Wind power plant performance – solutions風電場的性能——解決

14、方案,風電機組及風電場并網測試,1、 《山東電網風電調度管理規(guī)定》（試行）,2、 《山東電網新建風電場并網驗收流程》,3、《山東電網風電場并網驗收測試規(guī)程》（試行）,未來光伏發(fā)電技術的發(fā)展前景,國內外光伏發(fā)電的發(fā)展概況,光伏發(fā)電原理及基本知識,光伏發(fā)電及并網技術,1、光伏發(fā)電原理及基本知識,太陽能電池光伏效應 光生伏特效應簡稱光伏效應，指光照使pn結產生電位差的現象。,太陽能應用：光伏 光熱 光熱發(fā)電,Wp（峰瓦）：

15、指太陽電池組件，在標準測試條件下（1000W/m2的太陽光照射、AM1.5、25℃）的額定最大輸出功率。,光伏電池的I-V曲線,輻照度：太陽光在單位面積上照射的能量。MJ/M2轉換效率：把太陽能轉化為電能的百分比。單晶 18%，多晶16%，薄膜6%傾角：與地面夾角峰值日照時數:太陽輻射能量的有效時間段 平均日照天數：每年太陽輻射能量的有效天數,,峰值日照時數,例如：

16、 年太陽輻射總量約5103MJ/平方米，可換算出每天平均峰值日照時間為4.52h，平均日照天數約308天。1Wp年可發(fā)電量為4.52*308=1.39kWh，7MWp光伏電站年發(fā)電量約975萬度電。,中國的五類區(qū)域：1、西藏新疆2、西北東北華北西南部分（包括東營濱州）3、華東中南（山東大部）4、華南5、四川重慶貴州跟：輻照度、峰值日照時數、平均日照天數有關,太陽電池和太陽電池組件,,,組件結構,電池結構,支架種類：

17、 固定式 平單軸 單軸跟蹤 跟蹤式

18、 斜單軸 雙軸跟蹤,,,,固定式 太陽高

19、 度角和 方位角

20、 不變,雙軸太陽能追日系統(tǒng) 太陽電池組件 始終垂直太陽

21、光線，與固定 式相比可提高 40%發(fā)電量,平單軸太陽能追日系統(tǒng) 太

22、陽電池組件 始終垂直太陽 高度角，與固

23、 式式相比可提 高25%發(fā)電量

24、 適用于赤道 地區(qū),斜單軸太陽能追日系統(tǒng) 太陽電池組件

25、 始終垂直太陽 方位角，與固 定式相比可提

26、 高25%的發(fā)電 量,建筑物安裝,不同位置發(fā)電效率,逆變器,逆變器MPPT跟蹤 由于太陽電池收到光強以及環(huán)境等外界因數的影響，其輸出功率隨光照強度的增加而增加，減小而減小。逆變器MPPT跟蹤技術充分的利用太陽電池，使之運行在最大功率點

27、。當環(huán)境發(fā)生變化時，太陽電池的功率發(fā)生變化，逆變器的輸出功率也發(fā)生變化。,溫度特性：隨著溫度降低，轉換效率變高,光伏產業(yè)鏈,光伏產業(yè)鏈,光伏太陽能發(fā)展的技術優(yōu)勢 ?光伏發(fā)電是光子與電子的直接轉換，純物理過程不排放 任何有害物質，對環(huán)境友好； ? 可與 建筑物結合，節(jié)省土地資源； ? 在地面建設不影響生態(tài)； ? 光伏發(fā)電性能穩(wěn)定可靠，維護成本低，使用壽命長（ 25年以上

28、）。,光伏產業(yè)鏈,材料資源優(yōu)勢： 硅元素在地球中的含量豐富（在地球中的豐度為25.8% ，排第二），無毒，性能穩(wěn)定。能量回報率高： 能源回收期目前2年左右，未來可以降低到1年左右，壽 命30年以上，屬于高能量回報率發(fā)電放電方式。,光伏產業(yè)鏈,太陽能發(fā)電與用電負荷高峰時間基本吻合,光伏產業(yè)鏈,光伏太陽能發(fā)展的劣勢1、成本：現在是火電成本的3-5倍。2、發(fā)電時間：不平均,光伏產業(yè)鏈,大

29、型地面并網電站,光伏產業(yè)鏈,用戶側并網電站,光伏產業(yè)鏈,防逆流光伏發(fā)電系統(tǒng),光伏產業(yè)鏈,離網獨立光伏發(fā)電系統(tǒng),光伏產業(yè)鏈,光伏產業(yè)鏈,由于太陽電池組件在陰雨天發(fā)電量小，無法滿足負載的用電要求，故需要蓄電池進行儲能。通過蓄電池來滿足系統(tǒng)陰天天的供電，增加了系統(tǒng)的成本，所以大型地面光伏電站是太陽能光伏發(fā)電的趨勢。,2、國內外光伏發(fā)電發(fā)展概況,光伏發(fā)電未來戰(zhàn)略主導地位,,光伏發(fā)展概況,2009年世界和歐洲太陽光伏市場,2001-2009世界主

30、要國家和地區(qū)光伏系統(tǒng)安裝量,德國對光伏發(fā)電成本的預測2017年光伏發(fā)電成本與常規(guī)發(fā)電成本相交,美國對光伏發(fā)電成本的預測2015年前后光伏發(fā)電成本與常規(guī)發(fā)電成本相交,光伏發(fā)電補貼模式：歐洲：補貼上網電價，如德國最初為每度0.4—0.6歐元。美國：補貼電價中國：補貼投資—發(fā)展方向為補貼電價。,我國光伏產業(yè)及市場發(fā)展狀況多晶硅產業(yè)發(fā)展狀況 2005—2008年中國多晶硅產量及需求

31、 噸 2009年我國多晶硅產量將超過萬噸，供應仍不足，但漸趨緩和。 (發(fā)改委科技部關于多晶硅產能是否過剩之爭）,組件制造2007年我國成為光伏組件最大生產國。2008年年我國光伏組件產量占世界總產量的32.9%。2009年達到世界產量一半以上。2010年預計達到世界產量的近70%,我國光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機容量,3、未來光伏發(fā)電技術的發(fā)展前景,中國對太陽能發(fā)電的支持是漸進式的：1、 2006年

32、1月1日《可再生能源法》正式實施。太陽能發(fā)電電價采用“一事一議”政府定價原則 。2、 2009年3月23日，國家對部分光伏建筑進行每瓦最多20元人民幣補貼。3、 2009年7月21日，國家實施金太陽工程，在2-3年內，對太陽能發(fā)電投資補助50%-70%。,2009年金太陽示范工程審批部門：財建[2009]397號，有財政部、科技部、國家能源局職能部門頒發(fā)審批規(guī)模： 本次全國申請容量為642MW 共275個項目，其中山東省 7個項

33、目 21MW補貼內容： 1.并網光伏發(fā)電項目原則上按光伏發(fā)電系統(tǒng)及其配套輸配電工程總投資的50％給予補助；2.偏遠無電地區(qū)的獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)按總投資的70％給予補助。,今年國家光伏政策：住建部：每瓦補貼13—15元。金太陽二期： 272兆瓦。同時確定北京經濟技術開發(fā)區(qū)等13個開發(fā)區(qū)或工業(yè)園區(qū)作為太陽能光伏發(fā)電集中應用示范區(qū)。特許權招標：西部八省區(qū)，280兆瓦。上網電價0.7—0.9元每瓦。東部特許權？---招出上網電價（類似于

34、風電）,不僅如此，各省也陸續(xù)出臺相應的政策鼓勵光伏電站建設。例如：寧夏自治區(qū)出臺統(tǒng)一上網電價，規(guī)定光伏上網電價為1.15元/千瓦時；江蘇省、山東省陸續(xù)出臺光伏鼓勵政策，規(guī)定2010年上網電價為1.7元/千瓦時、2011年和2012年的上網電價分別為1.4元/千瓦時和1.2元/千瓦時。,山東省是我國最大的能源消耗省，而山東省的化石資源（石油、天然氣煤他、煤炭等）已近枯竭?？稍偕茉磳⒃谏綎|省的能源結構中占有越來越大的比重。 在可

35、再生能源中，水、風、太陽是主要能源形式。山東省地勢較平坦，基本無可利用水資源；山東省主要風場分布在環(huán)渤海一帶，目前已被五大電力公司分割過半；剩余可利用的只剩太陽能資源。,山東省光伏發(fā)電概況,,山東省光伏發(fā)電概況,光伏發(fā)電系統(tǒng)建設需用大量的土地資源，山東省是黃河入海的地方，由于地理位置的特殊性，每年可生成3萬畝土地，山東省內濱州、淄博、濰坊、東營市擁有大量的閑置土地。這些土地多為鹽堿灘涂地，無其他開利用價值，且地形平坦，成片出現。這就為光

36、伏電站的建設提供了得天獨厚的地理條件。,山東省光伏發(fā)電概況,根據山東省氣象局歷年資料統(tǒng)計，山東省年日照時數在國內屬太陽能資源三類地區(qū)。而東營濱州等地為太陽能資源二類地區(qū)，具有較好的太陽能利用價值。為光伏電能轉換提供了優(yōu)越的氣候條件。 山東省電網變電站分布均勻；輸送電距離短；電網接入方便，為光伏電站的建設提供了便利條件,山東省光伏發(fā)電概況,山東省發(fā)展光伏產業(yè)比南方（江、浙、滬一帶）擁有好的資源優(yōu)勢，比西部擁有好的區(qū)位及電網優(yōu)勢。光

37、伏發(fā)電在山東省有著良好的發(fā)展前景。2009年以來山東省先后出臺了多項政策，著力發(fā)展太陽能行業(yè)。,山東省光伏發(fā)電概況,2009年底，山東省出臺政策，對在省內屋頂光伏發(fā)電給予10元/W的補貼。 對于LED與光伏結合的應用，給予5元/W的補貼,山東省光伏發(fā)電概況,2010年6月21日，山東省政府辦公室下發(fā)關于扶持光伏發(fā)電加快發(fā)展的意見的39號文件。文件明確指出：東營、濱州兩地有大面積的未利用荒堿、灘涂地，非常適合建設大規(guī)模光伏電站。濟

38、寧等地有大量廢棄礦山，也適合建設大規(guī)模光伏電站。并確定了未來幾年的光伏電價補貼。,山東省光伏發(fā)電概況,按照文件要求，上網電價實行國家、省、市三級分攤的辦法。2010年地面光伏電站目標電價確定為1.7元/千瓦時，2011年和2012年地面光伏電站目標電價確定為1.4元/千瓦時和1.2元/千瓦時。隨著這些政策的逐步實施，未來幾年山東省的光伏發(fā)電項目必將得到快速發(fā)展。,光伏電站并網驗收測試,1、 《山東電網光伏電站調度管理規(guī)定》（試行）,2、

39、 《山東電網新建光伏電站并網驗收流程》,3、《山東電網光伏電站并網驗收測試規(guī)程》（試行）,新能源是朝陽產業(yè)New energy is a sunrise industry,一期工程建設2臺AP1000百萬千瓦級壓水堆核電機組,±660kV銀東直流簡介,直流輸電系統(tǒng)分類,直流輸電技術介紹,直流輸電的定義,1、直流輸電的定義,在高壓直流輸電（HVDC）系統(tǒng)中，只有輸電環(huán)節(jié)是直流電，發(fā)電系統(tǒng)和用電系統(tǒng)仍然是交流電。,交流輸電,直流

40、輸電,直流輸電是電廠發(fā)電交流形式輸送至換流站整流成直流，通過直流線路送至另一換流站，將直流逆變成交流，然后以交流的形式輸送給用電用戶。 即AC～DC--DC ～ AC,換流站II,交流系統(tǒng) I I,～,－,直流輸電線路（以架空輸電線路為例）,,按照工程性質來分：1）遠距離大容量直流架空輸電線路工程2）跨海峽直流海底電纜工程3）向大城市送電的直流地下電纜工程4）向孤立的負荷點送電或從孤立點送電至電網5）背靠背直流聯網工程,2、直

41、流輸電系統(tǒng)分類,按照工程結構來分：1）兩端直流輸電工程 （a：單極 b：雙極 c：背靠背）2）多端直流輸電工程,a.單極系統(tǒng)單極系統(tǒng)，只有一極導線或者兩極導線中只有一極導線上有電流在輸送電能。單極系統(tǒng)可以采用正極性或者負極性，換流站出線端對地為正則為正極，為負則為負極。一般采用負極，因為電磁干擾和可聽噪聲因素。 因其回線方式不同有大地回線、金屬回線、雙導線并聯大地回線等3種方式。,兩端直流輸電工程,b.雙極系統(tǒng)雙極系統(tǒng)因中性

42、點的接地方式不同有三種類型1）雙極兩端中性點接地；2）雙極一端中性點接地；3）雙極金屬中線,c.背靠背直流系統(tǒng)特點：沒有直流線路的HVDC系統(tǒng)。主要作用：實現兩個不同額定頻率交流系統(tǒng)的聯網,1－換流變壓器，2－換流器，3－平波電抗器,將直流系統(tǒng)聯接到交流電網上的節(jié)點多于兩個時，就構成了多端高壓直流系統(tǒng)。 分為串聯和并聯兩種形式。串聯式MTDC：多個換流器串聯于直流網絡中，公共（直流）電流流經所有換流器的MTDC。,多端直流輸

43、電系統(tǒng),并聯式MTDC：多個變流器并聯于直流網絡中，共有一個直流電壓的MTDC。包含：輻射狀直流網絡型MTDC、網狀直流網絡型MTDC。,3、直流\交流輸電比較,4、±660kV銀東直流簡介,工程概況：銀東～山東±660kV直流輸電工程西起銀川東換流站，東至青島換流站，輸電距離約1335km，直流額定電壓±660kV，直流額定電流3030kA，輸送功率4000MW，2008年12月開工建設，2011年2月

44、底雙極投運。工程把西北黃河上游水電和銀東火電“打捆”送往能源消耗大省山東，輸電能力4000MW，每年可節(jié)約原煤1120萬噸，減少二氧化硫排放5.7萬噸。 銀東±660kV直流工程是雙極直流系統(tǒng)，包括2個完整單極，每個完整單極由1個12脈動換流器構成。設備絕緣水平接近于±800kV直流輸電工程。每極每端布置4臺電感值為75mH的平波電抗器，其中1臺布置在直流極線上，另外3臺布置在中性母線上。,換流站工作原理 要實現

45、直流輸電必須將送端交流電轉換為直流電，稱為整流；而受端又必須將直流電轉換為交流電，稱為逆變，整流、逆變統(tǒng)稱為換流。主要設備：換流變壓器、換流器、交流濾波器、直流濾波器、無功補償電容器組等。,青島換流站,直流場配電裝置,晶閘管閥塔,銀東直流控制系統(tǒng)1）極控系統(tǒng)2）交流站控系統(tǒng)3）直流站控系統(tǒng),極控系統(tǒng)原理圖,銀東直流保護系統(tǒng)換流器保護極保護雙極保護,保護三取二原理框圖,核電技術介紹,核能在能源系統(tǒng)的地位與作用,中國核能發(fā)展,

46、核反應堆與壓水堆核電廠基本原理,核能在能源系統(tǒng)的地位與作用,人類能源結構三次重大的演變：18世紀60年代：煤炭逐步替代了木柴；20世紀20年代：煤炭轉向石油和天然氣；20世紀70年代：石油、天然氣，煤，核能和再生能源等多種能源結構；21世紀主要能源：核能,世界核電的發(fā)展大體可分為四個階段:1954～1960年：試驗階段；1961～1969年：實用化階段；1969年至二十世紀70年代末：大發(fā)展階段；二十世紀80年代至二十世

47、紀末：低潮階段；二十一世紀開始：復蘇階段。電力結構：目前世界上有核電站441座，總裝機容量3.6億千瓦。平均核電發(fā)電量占總電量比重為17％。有核電的國家和地區(qū)是32個，核發(fā)電超過30％有16個國家。法國85％，比利時（59．3％），瑞典（51．6％），英國23％，俄羅斯16％，日本34％，美國20％，中國1.5%。（美國仍第一核電大國，核電站109個，裝機容量占全世界的三分之一。其次是法國、前蘇聯、日本和德國。）,中國核能發(fā)展,

48、中國能源結構的特點及矛盾：能源結構方面以煤為主體，煤炭資源有限，不可能作為長期主要能源；油和天然氣和水電資源很不豐富；能源資源分布與工業(yè)布局不平衡，而且正好相反。煤的運輸量大，由煤造成的運輸緊張狀況不可能解決；煤炭的污染嚴重，我國的環(huán)境將無法承受。發(fā)展核能是中國的必然選擇：需求：2020年中國GDP翻兩番（4萬億美元），需要電力8億～9億千瓦，目前國內已有裝機容量是3.5億千瓦，需要新增量4.5億～5.5億千瓦。,核電相比其他

49、能源特點：和傳統(tǒng)的火電相比,核電無論在發(fā)電成本還是在上網電價的利潤上，都有明顯的優(yōu)勢。和傳統(tǒng)的清潔能源水電，風電相比，雖然水電，風電在單價利潤中占優(yōu)，但是水電，風電年發(fā)電利用小時數還不到核電的一半，全年滿負荷運轉情況下，核電仍然在經濟效益中占優(yōu)。,中國核電發(fā)展現狀,目前國內在建核電站統(tǒng)計,國內擬建核電站,核反應堆與核電廠基本原理,反應堆的基本工作原理： 核反應有聚變反應和裂變反應核燃料：鈾-235、鈾-233、钚-239235

50、U+1n→140Ba+94Kr+21n+200MeV每1g鈾裂變所釋放出來的能量相當于 2700kg標準煤燃燒時發(fā)出來的總能量。每產生100萬千瓦的熱功率，則 需要消耗1.22千克的鈾-235。,核反應堆的分類:輕水堆（包括壓水堆和沸水堆）重水堆氣冷堆快中子增殖堆聚變堆聚變堆 現在使用最普遍的民用核電站大都是壓水反應堆核電站，海陽核電一期工程建設2臺AP1000百萬千瓦級壓水堆核電機組 。,核電站原理流程圖

51、,核電廠原理：核電即利用原子能（目前為核裂變）發(fā)電的技術，它與傳統(tǒng)的火電具有一定的相似性，即都是對水加熱形成蒸汽而后推動汽輪發(fā)電機組生產電能。一個核電機組大體上可以分為三部分——核島（NI,利用核能產生蒸汽）、常規(guī)島（CI,利用蒸汽發(fā)電）、輔助設施（BOP,指為核島和常規(guī)島配套的設施）。、,核電廠基本原理,壓水堆核電廠基本原理,現在使用最普遍的民用核電站大都是壓水反應堆核電站，它的工作原理是：用鈾制成的核燃料在反應堆內進行裂變

52、并釋放出大量熱能；高壓下的循環(huán)冷卻水把熱能帶出，在蒸汽發(fā)生器內生成蒸汽，推動發(fā)電機旋轉。,第一類是牽涉到核安全的安全系統(tǒng)：安全注入系統(tǒng)、安全殼噴淋系統(tǒng)、輔助給水系統(tǒng)和安全殼隔離系統(tǒng)。第二類是保證反應堆和壓力回路正常啟動、運行和停堆的核輔助系統(tǒng)：化學和容積控制系統(tǒng)、硼和水的補給系統(tǒng)、余熱排出系統(tǒng)、反應堆和乏燃料水池冷卻和處理系統(tǒng)、設備冷卻水系統(tǒng)、核島應急生水系統(tǒng)、蒸汽發(fā)生器排污系統(tǒng)、硼回收系統(tǒng)、核取樣系統(tǒng)、核島排氣和疏水系統(tǒng)和核島冷凍水