重整系统
空气 空气 供应系统
系 排热 统 回收系统 热输出
燃料电池发电系统构成框图
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9.1.2 氢燃料电池发电与应用技术
4、燃料电池的发展与应用
近年来，许多国家和地区都将燃料电池技术与相关设施产业的开发紧紧联系 起来作为国家重点研发项目，例如美国的“展望21世纪（Vision 21）”、“自由 车（Freedom CAR）”、“自由燃料（Freedom Fuel）”，日本的“新日光计 划（New Sunshine Programe）”，以及欧洲的“焦耳计划（JOULE）”等。 燃料电池在电动汽车上也得到了很大的发展。
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9.3.1 地热能发电
地热发电：是利用地下热水和蒸
汽为动力源的一种新型发电技术。 地热发电和火力发电的基本原理是一 样的，都是将蒸汽的热能经过汽轮机 转变为机械能，然后带动发电机发电。
地热发电的过程，就是把地下热能首 先转变为机械能，然后再把机械能转 变为电能的过程。地热能发电是利用 高温地热资源进行发电的方式。
所不同的是，地热发电不像火力发电 那样要备有庞大的锅炉，也不需要消 耗燃料。
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9.3.1 地热能发电 利用地热蒸汽发电：系统最简单，经济性也高，主要分布在几 个地热带上，如美国的盖塞尔斯、意大利的拉德瑞罗、日本的 松川、墨西哥的塞罗普利托等。
地 热 电 站 类 型
闪蒸地热发电系统(又称减压扩容法) 利用地下热水发电 双循环地热发电系统(又称中间介质法)
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7.4.1 海洋能概述
海洋能的特点
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4 总量巨大，但 分布不均、分 散，能流密度 低，利用效率 不高，经济性 差。
可再生性：由于 属于一种洁净 能量多变，具 海水潮汐、海流 能源，无污染； 有不稳定性， 运用起来比较 和波浪等运动周 困难； 而复始，永不休 止，所以海洋能 是可再生能源；
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7.1.2 氢燃料电池发电与应用技术
1、燃料电池的基本工作原理
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7.1.2 氢燃料电池发电与应用技术
碱性燃料电池（Alkaline
按 电 解 质 性 质 不 同 来 区 分
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2、燃料电池的分类



Fuel Cell，AFC） 质子交换膜燃料电池 按 （Proton Exchange 工 Membrane Fuel Cell， 作 PEMFC） 温 磷酸燃料电池 度 （Phosphoric Acid 范 Fuel Cell，PAFC） 围 熔融碳酸盐燃料电池 不 （Molten Carbonate 同 Fuel Cell，MCFC） . 固态氧化物燃料电池 （Solid Oxide Fuel Cell， SOFC）
6-抽气
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9.3.1 地热能发电
地热能发电方式：热水型地热发电
6 3 4 7
G
8 2 1 5 9
11 10 12
13 图9-8 热水型闪蒸地热发电
1-热水井 2-地下热水 3-除气器 4-闪蒸器 5-排水泵 6-旁通阀 7-汽轮发电机组 8-凝汽器 9-凝结泵 10-循环水泵 11-抽气器 12-射水泵 13-冷却水源
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波浪能发电原理及应用
波浪鸭装置：他的形状设计成能最大限度地吸收波浪能 的形状。从左边过来的波浪使波浪鸭摆动，波浪鸭右边做成 柱形，使右边的海面不再有波浪，能量从摇摆轴上获得。这 个装置的效率比较高，该装置需要解决这样两个问题：①需 要把低速的摇摆运动转换成发电机需要的高速转动；②需要 把电能从一定水深中活动的装置上输送到较远的地方去。
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2 空气能发电与应用技术
空气能发电是一种利用太阳能产生动力的发电方法 。它是在大地表面竖设一座由地面至高空的管道系统， 以大地表面空气为工作介质，利用地球引力将空气压缩 ，利用太阳的光和热加热空气，使管内空气获得能量， 产生热压膨胀力，与管外空气柱压力产生的浮举力共同 作用到管道系统内部，克服管内空气重力和驱动管内空 气轮发电机组旋转发电。
其余地热发电系统 ：正在研究的全流系统和干热岩发电系统
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9.3.1 地热能发电
地热能发电方式：蒸汽型地热发电
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G
5
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图9-7 蒸汽型地热发电
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1-地热井 2-湿蒸汽 3-热水 4-蒸汽 5-汽水分离器 7-汽轮发电机组 8-凝汽器 9-循环水泵
② 另一种空气能利用的方法就是空气源热泵技术。空气源热泵技
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4、空气能发电技术原理图
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空气能发电机展示
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9.3 地热能发电与应用技术
9.3.1 地热能概述
所谓地热能(geothermal energy)，简单地说就是来自地下的热能，即 地球内部的热能。它有两种不同的来源，一种来自地球外部，一种来自 地球内部。 地热能是来自地球深处的可再生热能。其储量比目前人们所利用的总 量多很多倍，而且集中分布在构造板块边缘一带，该区域也是火山和地 震多发区。 在地球内部，这些粒子和射线的动能和辐射能，在同地球物质的碰撞 过程中便转变成了热能。
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7.4.2 海洋能发电原理及应用
海流能发电原理及应用
链式海流发电装置
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7.4.2 海洋能发电原理及应用 波浪鸭装置 .
波浪能发电原理及应用
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波 浪 能 利 用 装 置
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波动水柱装置
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“坝礁”波浪能利用装置
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7.4.2 海洋能发电原理及应用
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7.4.2 海洋能发电原理及应用
潮汐能发电
潮汐是海水受太阳、月球和地球引力的相互作用后，所发 生的周期性涨落现象。
潮汐过程线
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7.4.2 海洋能发电原理及应用
海流能发电原理及应用
链式海流发电装置： 它主要由降落伞、环状链条、驱动轮和发电机组成。 一般在环状链条上装有多个降落伞，链条在降落伞的带 动下会转动，同时使驱动轮转动，驱动轮与船上发电机 相连。当降落伞顺着海流方向时。由于海流的作用，降 落伞张开，当降落伞转到与海流相对的方向时，伞口收 拢，带有降落伞的链条的运动使驱动轮转动。挂有降落 伞的链条自动地向驱动轮的下游漂移，所以降落伞和链 条的方向可以始终与流速较大的海流的方向保持一致。
多种新能源的发电技术
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主要内容
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氢能及氢燃料电池发电与应用技术 空气能发电与应用技术 地热能发电与应用技术
海洋能发电与应用技术
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9.1氢能及氢燃料电池发电与应用技术
1.1 氢能简介
作为二次能源的电能，可从各种一次能源中生产出来，例如煤 炭、石油、天然气、太阳能、风能、水力、潮汐能、地热能、核 燃料等均可直接生产电能。而作为二次能源的汽油和柴油等则不 然，生产它们几乎完全依靠化石燃料。随着化石燃料耗量的日益 增加，其储量日益减少，终有一天这些资源将要枯竭，这就迫切 需要寻找一种不依赖化石燃料的、储量丰富的新的含能体能源。 氢能正是一种在常规能源危机的出现、在开发新的二次能源的同 时人们期待的新的二次能源。
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7.4.2 海洋能发电原理及应用
波浪能发电原理及应用
坝礁波浪能转换装置
沿海地区供电的坝礁发电装置
“坝礁”波浪能利用装置：波浪进入靠近海面的开口， 流经一组导片和旋转叶片。由于波浪的折射，波浪从各个方 向进入结构物的中心部分。旋转的叶片使海水在中心区呈螺 旋状向下运动。这种旋转的水柱就像一个液体飞轮，似水轮 机转动，从而可以推动发电机发电。
低温型燃
料电池
1. 碱性燃料电池 2. 质子交换膜燃
料电池
中温型燃
料电池
1. 磷酸燃料电池
1. 熔融碳酸盐
高温型燃
料电池
燃料电池
2. 固态氧化物
燃料电池
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各种氢能燃料电池展示
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3、燃料电池发电与控制技术
燃 料
燃料 燃料
DC/AC
控 变换系统 电力 制 剩气 循环系统 （高温燃料电池）
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7.4.2 海洋能发电原理及应用
波浪能发电原理及应用
பைடு நூலகம்
波动水柱波浪能发电装置
波动水柱波浪能发电装置工作原理
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波动水柱波浪能发电装置 ：当波浪遇到部分浸在水中的 空腔时，空腔中水柱会上下波动，从而引起上部气体或液体 的压力变化。空腔可通过某种涡轮机与大气相连，并从涡轮 机获得能量。这类装置的主要优点是可以把低速的波浪运动 变成速度较高的气流，设备可以不浸在海水中。
PAFC利用余热提供暖气和热水，可大幅增加能源综合利用效率。 PEMFC 的发电效率在输出端只有35%-45%，但同时能获得热水。综合效
率能达到60%-70%，可以在低温下工作，功率输出密度高，可以小型化， 操作容易。 MCFC 工作温度高，余热温度也变得非常高，可以和燃气机、蒸汽机、等 组合构成联合发电系统。 SOFC 是工作温度最高的燃料电池，可以在没有催化剂的条件下，在电池 内部进行天然气的改质反应，可望用于不需要改质器的电源。
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2 空气能发电与应用技术
① 空气能发电与水力发电方法类似，它们都是利用中间媒体克服