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。
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
利用地下热水发电
类
型
闪蒸地热发电系统 (又称减压扩容法 ) 双循环地热发电系统 (又称中间介质法 )
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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 2、燃料电池的分类
? 碱性燃料电池（Alkaline
按
Fuel Cell ，AFC）
电 解 质 性 质 不
? 质子交换膜燃料电池
按
（Proton Exchange
工
Membrane Fuel Cell ， 作
PEMFC）
? 磷酸燃料电池
（Phosphoric Acid Fuel Cell ，PAFC）
温 度 范
同
? 熔融碳酸盐燃料电池
围
来
（Molten Carbonate
不
区
Fuel Cell ，MCFC）
同
分
? 固态氧化物燃料电池
.
（Solid Oxide Fuel Cell ，
多种新能源的发电技术
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12018/9/32主要内容1 氢能及氢燃料电池发电与应用技术
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空气能发电与应用技术
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地热能发电与应用技术
4 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。
SOFC）
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? 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 1. 磷酸燃料电池
料电池
? 高温型燃
料电池
1. 熔融碳酸盐
燃料电池
2. 固态氧化物 6 燃料电池
各种氢能燃料电池展示
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燃 燃料料 空气
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3、燃料电池发电与控制技术
燃料
控
重整系统
制
系 空气
供应系统 统
DC/AC 变换系统
剩气 循环系统
电力 （高温燃料电池）
排热 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。
? 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
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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
4
7 G
5
6
3 2
9 8 1
图9-7 蒸汽型地热发电
1-地热井 2-湿蒸汽 3-热水 4-蒸汽 5-汽水分离器 6-抽气
2018/9/3 7-汽轮发电机组 8-凝汽器 9-循环水泵
方 式
空气源热泵系统通过自然能 (空气蓄热 ) 获取低温热源，经系统高 效集热整合后成为高温热源，用来取 (供) 暖或供应热水，整个系
统集热效率甚高。
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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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9.3.1 地热能概述
9.3 地热能发电与应用技术
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
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。
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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。
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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
空
工作介质重力而升至高空，利用工作介质自重压力产生的势能
气
推动工作轮机发电。不同之处是工作介质不同：一个是液态、
能
一个是气态。
发
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
电
术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。