电力前沿技术浅论(新).doc

电力前沿技术浅论(新).doc中国电力前沿技术浅论屮国电力科学研究院郑健超“电力技术是通向可持续发展的桥梁”,这个论断已经逐渐成为人们的共识。研究表明,为了实现可持续发展,应尽可能把一次能源转换为电能使用,提高电力在终端能源中的比例。因为,在保证相同的能源服务水平的前提下,使用电力这种优质能源最清洁、方便,易于控制、效率最高。如果能将大量分散燃用的化石燃料都高效洁净地转换为电力使用,人们赖以生存的环境和生活质量就会大大改善。因此,电能高效洁净地生产、传输、储存、分配和使用的技术将成为下世纪电力技术的重点领域。电力技术屈于传统技术的范畴,技术创新和出现重大突破的机会要比信息科学、生命科学、材料科学等新兴学科少得多。但是,应该看到,电力技术与其他学科的相互交叉和渗透的趋势越来越明显。电力研究的一些前沿课题反映了这种趋势。以下将对若干电力前沿技术的现状和未来发展前景进行评述。1分布式电源分布式发电装置(DistributedGeneration)是指功率为数千瓦至50MW小型模块式的、与环境兼容的独立电源。这些电源由电力部门、电力用户或第3方所有,用以满足电力系统和用户特定的要求。如调峰、为边远用户或商业区和居民区供电,节省输变电投资、捉高供电可靠性等等。当今的分布式电源主要是指用液体或气体燃料的内燃机(10、微型燃气轮机(Microtur_bines)和各种工程用的燃料电池(FuelCell)。因其具有良好的环保性能,分布式电源与“小机组”已不是同一概念。1应用背景由于公众对输电线路可能产生的电磁影响的忧虑,开辟新的线路走廊越來越困难。例如,北美和西欧许多国家已决定一般不再兴建新的输电线路。于是,直接安置在用户近旁的分布式发电装置便成为一种替代方案。其次,与大电网配合,分布式电源可大大地提高供电可靠性,可在电网崩溃和意外灾害(例如地震、暴风雪、人为破坏、战争)情况下,维持重要用户的供电。加拿大魁北克省1997年冰雪灾造成输配电线路灾难性破坏,引起大而积停电,许多重要用户长期不能恢复供电。人们认识到,如果能有与电网配合的分布式电源在运转,供电可靠性将会大大地提高,一些灾难性后果是可以避免的。对供电网难以达到的边远分散用户,分布式电源在技术经济上具有竞争力。此外,发展电动车电源是研究发展分布式电源的重要推动力。(MicroTurbine),是功率为几千瓦至几十千瓦,转速为96000r/min,以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机,工作温度500°C,其发电效率可达30%。口前国外已进入示范阶段。其技术关键是高速轴承、高温材料、部件加工等。可见,电工技术的突破常常取决于材料科学的进步。。它是一种很有发展前途的洁净和高效的发电方式,被称为21世纪的分布式电源。。氢基燃料送入燃料电池的阳极(电源的负极)传变为氢离子,空气屮的氧气送入燃料电池的阴极(电源的正极),负氧离子通过2极间离子导电的电解质到达阳极与氢离了结合成水,外电路则形成电流。通常,完整的燃料电池发电系统由电池堆、燃料供给系统、空气供给系统、冷却系统、电力电子换流器、保护与控制及仪表系统组成。其中,电池堆是核心。低温燃料电池还应配备燃料改质器(又称为燃料重整器)。高温燃料