電力技術(shù)的現狀與前景論文推薦
電能高效潔凈地生產(chǎn)、傳輸、儲存、分配和使用的技術(shù)將成為電力技術(shù)的重點(diǎn)領(lǐng)域。 論文關(guān)鍵詞：電力技術(shù)；電源 “電力技術(shù)是通向可持續發(fā)展的橋梁”，這個(gè)論斷已經(jīng)逐漸成為人們的共識。研究表明，為了實(shí)現可持續發(fā)展，應盡可能把一次能源轉換為電能使用，提高電力在終端能源中的比例。
因為，在保證相同的能源服務(wù)水平的前提下， 使用電力這種優(yōu)質(zhì)能源最清潔、方便，易于控制、效率最高。如果能將大量分散燃用的化石燃料都高效潔凈地轉換為電力使用，人們賴(lài)以生存的環(huán)境和生活質(zhì)量就會(huì )大大改善。因此，電能高效潔凈地生產(chǎn)、傳輸、儲存、分配和使用的技術(shù)將成為電力技術(shù)的重點(diǎn)領(lǐng)域。以下將對若干電力前沿技術(shù)的現狀和未來(lái)發(fā)展前景進(jìn)行簡(jiǎn)單評述。
1. 分布式電源
當今的分布式電源主要是指用液體或氣體燃料的內燃機(IC)、微型燃氣輪機（Micro?tur_bines）和各種工程用的燃料電池（Fuel Cell）。因其具有良好的環(huán)保性能，分布式電源與“小機組”已不是同一概念。
1.1 微型燃氣輪機 微型燃氣輪機（Micro Turbine），是功率為幾千瓦至幾十千瓦，轉速為96 000 r/min，以天然氣、甲烷、汽油、柴油為燃料的超小型燃氣輪機，工作溫度500 ℃，其發(fā)電效率可達30%。目前國外已進(jìn)入示范階段。其技術(shù)關(guān)鍵是高速軸承、高溫材料、部件加工等�？梢�(jiàn)，電工技術(shù)的突破常常取決于材料科學(xué)的進(jìn)步。
1.2 燃料電池 燃料電池是直接把燃料的化學(xué)能轉換為電能的裝置。它是一種很有發(fā)展前途的'潔凈和高效的發(fā)電方式，被稱(chēng)為21世紀的分布式電源。
1.2.1 燃料電池的工作原理 燃料電池的工作原理頗似電解水的逆過(guò)程。氫基燃料送入燃料電池的陽(yáng)極(電源的負極)轉變?yōu)闅潆x子，空氣中的氧氣送入燃料電池的陰極(電源的正極)，負氧離子通過(guò)2極間離子導電的電解質(zhì)到達陽(yáng)極與氫離子結合成水，外電路則形成電流。 通常，完整的燃料電池發(fā)電系統由電池堆、燃料供給系統、空氣供給系統、冷卻系統、電力電子換流器、保護與控制及儀表系統組成。其中，電池堆是核心。低溫燃料電池還應配備燃料改質(zhì)器（又稱(chēng)為燃料重整器）。高溫燃料電池具有內重整功能，無(wú)須配備重整器。磷酸型燃料電池（PAFC）是目前技術(shù)成熟、已商業(yè)化的燃料電池�，F在已能生產(chǎn)大容量加壓型11 MW的設備及便攜式250 kW等各種設備。第2代燃料電池的溶融碳酸鹽電池（MCFC），工作在高溫（600～700 ℃）下，重整反應可以在內部進(jìn)行，可用于規模發(fā)電，現在正在進(jìn)行兆瓦級的驗證試驗。固體電解質(zhì)燃料電池（SOFC）被稱(chēng)為第3代燃料電池。由于電解質(zhì)是氧化鋯等固體電解質(zhì)，未來(lái)可用于煤基燃料發(fā)電。質(zhì)子交換膜燃料電池是最有希望的電動(dòng)車(chē)電源。
1.2.2 性能和特點(diǎn) 燃料電池有以下優(yōu)點(diǎn)：
有很高的效率，以氫為燃料的燃料電池，理論發(fā)電效率可達100%。熔融碳酸鹽燃料電池，實(shí)際效率可達58.4%。通過(guò)熱電聯(lián)產(chǎn)或聯(lián)合循環(huán)綜合利用熱能，燃料電池的綜合熱效率可望達到80%以上。燃料電池發(fā)電效率與規�；緹o(wú)關(guān)，小型設備也能得到高效率。處于熱備用狀態(tài)，燃料電池跟隨負荷變化的能力非常強，可以在1 s內跟隨50%的負荷變化。
噪音低；可以實(shí)現實(shí)際上的零排放；省水。安裝周期短，安裝位置靈活，可省去新建輸配電系統 目前燃料電池大規模應用的障礙是造價(jià)高，在經(jīng)濟性上要與常規發(fā)電方式競爭尚需時(shí)日。
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