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火電、核電、水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電 五種發(fā)電方式 火+核+水+風(fēng)+光，現(xiàn)實(shí)中真的存在“元素法師”！
枯藤老樹昏鴉
空調(diào)wifi西瓜
晚飯有魚有肉
沒電全都白瞎
電，這個(gè)現(xiàn)代文明最活躍的因子，
闖入人類生活以來(lái)顯出了強(qiáng)大的威力，
使人類文明發(fā)生了神奇的變化，
豐富了人類絢麗多彩的生活。
而發(fā)電的方式有很多種，
火電、核電、水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電……
今天，小新跟大家分享五種發(fā)電方式
技能點(diǎn)蹭蹭漲哦！
看了視頻是不是還不過癮
更多知識(shí)點(diǎn)來(lái)啦！
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甭管什么“金木水火土” ，
我們一起來(lái)了解一下，
咱們用的電是從哪里來(lái)的？
電能是如何發(fā)出來(lái)的？
水力發(fā)電
水力發(fā)電過程就是
充分利用水往低處流的自然規(guī)律
將水的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能、電能的過程
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簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，
就是在水位落差大的河流修建大壩和水電站，
把水流引入水電站，
沖擊水輪機(jī)或水車旋轉(zhuǎn)，
帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，
電就發(fā)出來(lái)了。
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中國(guó)三峽集團(tuán)溪洛渡水電站
風(fēng)力發(fā)電
在山川田野、戈壁荒漠、蔚藍(lán)海面上，
“翩翩起舞”的“大風(fēng)車”，
就是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
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大唐赤峰塞罕壩風(fēng)電場(chǎng)
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國(guó)家能源集團(tuán)國(guó)電電力舟山海上風(fēng)電公司普陀風(fēng)電場(chǎng)
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉輪旋轉(zhuǎn)，
將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，
發(fā)電機(jī)再將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
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風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出的電能，
通過集電線路輸送到風(fēng)電場(chǎng)升壓站，
升壓站升壓后再輸送到電網(wǎng)，
就變成了千家萬(wàn)戶可以使用的清潔風(fēng)電了。
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光伏發(fā)電
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中節(jié)能太陽(yáng)能華東區(qū)長(zhǎng)興電站
光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理，
利用太陽(yáng)電池將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能，
主要由太陽(yáng)電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，
主要部件由電子元器件構(gòu)成，
太陽(yáng)能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)，
可形成大面積的太陽(yáng)電池組件，
再配合上功率控制器等部件，
就形成了光伏發(fā)電裝置。
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光伏電站一旦建成之后，
只要有光照，就可以發(fā)電，
不再與外界產(chǎn)生物質(zhì)交換，
但光伏發(fā)電獲得的能源，
同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān)。
火力發(fā)電
以煤、石油或天然氣作為燃料的發(fā)電廠，
統(tǒng)稱為火電廠。
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中國(guó)華能裕華熱電公司
以燃煤火電廠為例，
這得從“燒開水”說(shuō)起，
首先把煤炭通過輸送設(shè)備（輸送帶），
送到鍋爐里燃燒產(chǎn)生熱量，
（相當(dāng)于咱們家用的一個(gè)大火爐子）
加熱鍋爐里的水（相當(dāng)于水壺）
產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，
蒸汽通過管道到達(dá)汽輪機(jī)，
推動(dòng)汽輪機(jī)帶著發(fā)電機(jī)一起旋轉(zhuǎn)，
電就從發(fā)電機(jī)里發(fā)出來(lái)了。
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核能發(fā)電
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華龍一號(hào)全球首堆中核集團(tuán)福建福清核電
核電站與火電站的發(fā)電方式極其相似，
主要區(qū)別就是鍋爐不一樣，
核電站的"鍋爐"是核反應(yīng)堆，
或者說(shuō)是"核鍋爐"。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，
核燃料在“反應(yīng)堆”的設(shè)備內(nèi)，
發(fā)生裂變而產(chǎn)生大量熱能，
再用處于高壓力下的水把熱能帶出，
在蒸汽發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生蒸汽，
蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)帶著發(fā)電機(jī)一起旋轉(zhuǎn)，
電就源源不斷的產(chǎn)生出來(lái)。
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壓水堆核電站主要結(jié)構(gòu)
了解了電的來(lái)源和發(fā)電原理，
那么電站發(fā)電需要吃多少“糧食”呢？
一度電需要耗費(fèi)多少“原材料”？
水力發(fā)電
由于各電站水頭差不同，
不好以固定的單位來(lái)衡量一度電所需水量，
以長(zhǎng)江三峽為例，
大約每4.2噸長(zhǎng)江水三峽電站可發(fā)1度電，
4.2噸水可供深60厘米普通浴缸洗3次。
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三峽電站多年平均年徑流量約4300億立方米，
除去防洪棄水，
平均每年可發(fā)電882億度，
每天發(fā)電量約占全國(guó)1/30。
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中國(guó)三峽集團(tuán)三峽水電站
風(fēng)力發(fā)電
風(fēng)電的“糧食”是風(fēng)，
一般風(fēng)速達(dá)到3m/s風(fēng)車就可以旋轉(zhuǎn)發(fā)電。
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以國(guó)家能源集團(tuán)內(nèi)蒙古官村風(fēng)電場(chǎng)為例，
1.5兆瓦機(jī)組的葉片每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈可以產(chǎn)生約1.4度電，
1座10萬(wàn)千瓦的風(fēng)電場(chǎng)一年的發(fā)電量約為2.6億千瓦時(shí)，
能供4萬(wàn)戶普通家庭使用一年。
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國(guó)家能源集團(tuán)內(nèi)蒙古官村風(fēng)電場(chǎng)
光伏發(fā)電
按照常規(guī)的太陽(yáng)能電池組件來(lái)計(jì)算，
1KW組件大約10個(gè)平方，
光照1小時(shí)就可發(fā)1度電。
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常規(guī)一家三口電器齊全的情況下，
平均一天耗電6度，
所以理論上，
有一個(gè)10平方米的空間放一個(gè)1kw太陽(yáng)能電池組件，
每天光照6小時(shí)，
就可做到自給自足。
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目前世界上一次性單體投資規(guī)模最大的光伏電站——國(guó)電投格爾木并網(wǎng)光伏電站
火力發(fā)電
火力發(fā)電靠什么燃料呢？
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火力發(fā)電靠的是石油、煤炭和天然氣等燃料。
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以煤炭為例，
中國(guó)大唐東營(yíng)發(fā)電公司煤機(jī)組，
每發(fā)一度電約需要258g左右煤炭資源，
相當(dāng)于我們常用的一次性紙杯一杯左右。
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大唐東營(yíng)發(fā)電有限公司
核能發(fā)電
核電站要發(fā)電，
需要“吃”一種特制的“糧食”。
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這種“糧食”我們叫做核燃料，
目前商用核電站的主要使用鈾作為核燃料。
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鈾燃燒后幾乎零排放，
一千克鈾-235相當(dāng)于一個(gè)雞蛋大小，
約可以發(fā)電2280萬(wàn)度，
相當(dāng)于深圳三分之二家庭的日用電量，
所以我們常說(shuō)，
“一個(gè)雞蛋”點(diǎn)亮半個(gè)深圳。
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中廣核大亞灣核電站
雖然核彈和核電站都已鈾為原料
但兩者對(duì)純度的要求完全不同
核彈要求鈾的純度在90%以上
而核電站的核燃料一般只需純度3%左右的鈾
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正如烈度白酒可以點(diǎn)燃
啤酒卻不能點(diǎn)燃的道理一樣
核電站是不會(huì)像核彈那樣爆炸的
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各種電能自帶“光環(huán)”
各有特點(diǎn)自成一體
又在惠及人類的過程中
相互兼顧、共同發(fā)揮作用
那么他們各自有些特點(diǎn)呢？
五種發(fā)電方式都有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？
水力發(fā)電
水力發(fā)電是一種再生、清潔能源
既廉價(jià)又沒有污染
所以受到很多國(guó)家歡迎
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水電站在發(fā)電的同時(shí)還可以控制洪水泛濫
改善航運(yùn)條件、生態(tài)環(huán)境
枯水期還可以為下游補(bǔ)水
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中國(guó)華電烏江構(gòu)皮灘水電站
但水電站是“靠天吃飯”，
碰到少雨季節(jié)或者突發(fā)洪水超過最大攔蓄容量，
就只能采取少發(fā)電甚至停發(fā)電。
風(fēng)力發(fā)電
風(fēng)電最大的優(yōu)點(diǎn)就是清潔、可再生、零排放，
1座10萬(wàn)千瓦的風(fēng)電場(chǎng)一年可節(jié)約標(biāo)煤9.3萬(wàn)噸，
減排二氧化碳25.6萬(wàn)噸，
減少向大氣排放粉塵1.2萬(wàn)噸。
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國(guó)內(nèi)首個(gè)旋轉(zhuǎn)流潮汐海域風(fēng)電——中國(guó)華能灌云海上風(fēng)電項(xiàng)目
2012年，中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)突破6000萬(wàn)千瓦，
取代美國(guó)成為世界第一風(fēng)電大國(guó)。
截至2020年底，
中國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到28153萬(wàn)千瓦。
在全球排名前十的風(fēng)電運(yùn)營(yíng)商及風(fēng)機(jī)制造商里，
我們均能看到中國(guó)企業(yè)的身影！
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風(fēng)電的最大的缺點(diǎn)就是只能“靠天吃飯”，
當(dāng)風(fēng)速小于3米/秒或者高于25米/秒時(shí)，
風(fēng)電機(jī)組就只能停機(jī)待命了。
光伏發(fā)電
太陽(yáng)能光伏發(fā)電發(fā)電過程簡(jiǎn)單，
沒有機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，不消耗燃料，
不排放包括溫室氣體在內(nèi)的任何物質(zhì)，
無(wú)噪聲、無(wú)污染；
太陽(yáng)能資源分布廣泛且取之不盡、用之不竭。
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中核集團(tuán)內(nèi)蒙古科左欣盛光伏電站
目前太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率低
是阻礙光伏發(fā)電大面積推廣的瓶頸，
但這一缺點(diǎn)會(huì)隨著技術(shù)的提高逐漸淡化。
火力發(fā)電
我國(guó)的火電站技術(shù)成熟，選址靈活，布廠方便，
可有效降低電網(wǎng)輸配電耗損。
初投資費(fèi)用低，占地面積小，建造周期短。
機(jī)組受環(huán)境、氣候等不利因素較小。
運(yùn)行平穩(wěn)、可靠，
給我們供暖的熱電站也正是利用了火力發(fā)電多余的熱量，
大大的提高了能源利用率。
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華電山東萊州電廠
但火力發(fā)電的主要問題是污染大，耗能大，
后期成本高，可持續(xù)發(fā)展前景暗淡。
核能發(fā)電
核能是安全、經(jīng)濟(jì)、高效的清潔能源，
是人類應(yīng)對(duì)氣候變化重要能源選擇，
也是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)重要選項(xiàng)。
一座百萬(wàn)千瓦級(jí)核電站一年相當(dāng)于
減少燃煤約300萬(wàn)噸，
減少排放二氧化碳600萬(wàn)噸，
二氧化硫2.6萬(wàn)噸，氮氧化物1.4萬(wàn)噸，煙灰3500噸。
這相當(dāng)于每年新種植了1.7萬(wàn)公頃樹木。
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國(guó)家電投海陽(yáng)核電站
但是核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運(yùn)轉(zhuǎn)。
核能電廠投資成本大，選址要求高。
各種發(fā)電方式各有所長(zhǎng)，
那么我國(guó)近幾年電網(wǎng)用電比例有哪些調(diào)整呢？
我國(guó)能源結(jié)構(gòu)有哪些變化？
先來(lái)看2000——2019年的發(fā)電裝機(jī)容量數(shù)據(jù)
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我國(guó)2020年的電源結(jié)構(gòu)比例圖
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通過數(shù)據(jù)我們可以看出，
我國(guó)的電源消費(fèi)結(jié)構(gòu)正向清潔低碳加快轉(zhuǎn)變，
火電站開發(fā)增速放緩，
清潔能源占比逐年增加。
中央發(fā)電企業(yè)不斷加大水電、風(fēng)電、光伏等清潔能源發(fā)電投資力度，僅2020年，全年完成固定資產(chǎn)投資4814.8億元，同比增長(zhǎng)27.4%。加快推進(jìn)綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，努力在“碳達(dá)峰”“碳中和”進(jìn)程中發(fā)揮主力軍作用。
我國(guó)電源側(cè)未來(lái)發(fā)展方向？
水電站
十四五期間，我國(guó)將因地制宜開發(fā)常規(guī)水電，并加快推進(jìn)抽水蓄能等調(diào)節(jié)性電源建設(shè)。
風(fēng)電場(chǎng)
在“30·60目標(biāo)”引導(dǎo)下的中國(guó)能源革命和能源轉(zhuǎn)型中，未來(lái)十年乃至更長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)將保持持續(xù)高速增長(zhǎng)，將成為踐行“綠水青山就是金山銀山”的主力軍。
光伏電站
2020年我國(guó)光伏新增裝機(jī)48.2GW，連續(xù)8年位居全球首位。在光伏能源的進(jìn)一步發(fā)展方面，我國(guó)將始終占據(jù)前沿，預(yù)計(jì)2021年新增規(guī)模55GW-65GW,國(guó)內(nèi)電站大基地開發(fā)將成為新的趨勢(shì)。
火電站
在以后一段時(shí)間內(nèi)，清潔高效利用的煤電還將在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中發(fā)揮托底、保供的基礎(chǔ)性作用。但火電將從電量型電源，更加快速轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏π碗娫础?/div>
核電站
我國(guó)核能發(fā)展實(shí)施“熱堆-快堆-聚變堆”三步走戰(zhàn)略中，將聚變能作為解決能源問題的最終一步，如果國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）計(jì)劃一旦達(dá)到其既定目標(biāo)，就有望打破聚變界“再等50年”魔咒 ，在本世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)聚變能的利用。
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