電氣工程概論結(jié)課論文

為什么說世界能源發(fā)展方向是新能源

姓名：陳卓學(xué)號：101202120專業(yè)：機(jī)電一體化技術(shù)

一、世界能源結(jié)構(gòu)以化石能源為主，化石能源在較長時期內(nèi)仍然是人類生存和發(fā)展的能源基礎(chǔ)

目前全世界能源年總消費(fèi)量約為134億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中石油、天然氣、煤等化石能源占85%，大部分電力也是依賴化石能源生產(chǎn)的，核能、太陽能、水力、風(fēng)力、波浪能、潮汐能、地?zé)岬饶茉磧H占15%。化石能源價格比較低廉，開發(fā)利用的技術(shù)也比較成熟，并且已經(jīng)系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化。，石油仍然是最主要的能源，全球需求量將以年均1.9%的速度增長；煤是電力生產(chǎn)的主要燃料，全球需求量將以每年1.5%的速度增長�？梢娀�石能源仍然是我們在這個星球上賴以生存和發(fā)展的能源基礎(chǔ)。2020年全世界能源消費(fèi)量將是目前的3倍。特別值得關(guān)注的是，世界各國能源消費(fèi)量與GDP的增長程度有密切的相關(guān)性，我國正處在人均能源消費(fèi)量增長較快的起步階段，石油需求增勢強(qiáng)勁，預(yù)計今年原油消費(fèi)量為2.7億噸，2020年將達(dá)到4.0-4.5億噸；而我國是一個人均能源相對貧乏的國家，人均石油、天然氣、煤炭可采儲量分別占世界平均值的20.1%、5.1%和86.2%，尤其是原油，目前對外依存度是1/3，2020年將超過1/2，供需矛盾相當(dāng)尖銳。二、化石能源枯竭問題和能源環(huán)境污染問題依然困擾人類

世界能源以化石能源為主的結(jié)構(gòu)特征，使得化石能源走向枯竭和化石能源利用對環(huán)境的污染這兩個老問題，依然困擾人類。世界能源以化石能源為主的結(jié)構(gòu)特征，使得化石能源枯竭的日子離我們越來越近。因為作為能源主體的化石能源是不可再生能源，用一點(diǎn)，就少一點(diǎn)，總有枯竭的那一天。日前《201*BP世界能源統(tǒng)計年鑒》測算世界石油總儲量為1.15千億桶，以目前的開采速度計算，可供生產(chǎn)41年。作為世界石油龍頭的沙特阿拉伯，石油儲量達(dá)2500億桶，日產(chǎn)量800多萬桶，分別占世界石油總儲量和總需求量近1/4和近1/10。這個國家以“我們每天為世界提供石油”作為使命，在過去30多年間確實起到世界石油供應(yīng)穩(wěn)定器的作用。但是，沙特石油公司高級職員私下表示：“我不知道這種情況能夠持續(xù)多久。全球再找到大型油田的可能性非常小，只能寄希望于西伯利亞永久凍土帶、加拿大油砂和幾處深海大陸架。這種狀況加劇了人們對不可再生能源走向枯竭的危機(jī)感。近年來國際市場油價持續(xù)走高，很大程度是這種危機(jī)感的直接反應(yīng)。目前以煤炭、石油為主的世界能源結(jié)構(gòu)帶來全球性能源環(huán)境問題的主要表現(xiàn)為酸雨、臭氧層破壞、溫室氣體排放等。在許多發(fā)展中國家，城市大氣污染已達(dá)到十分嚴(yán)重的程度，在歐洲和北美也出現(xiàn)了超越國界的大氣污染，形成了廣泛的環(huán)境酸化，上千湖泊的湖水酸度達(dá)到了不能支持魚類生存的程度，酸性氣體所造成的腐蝕損失，每年高達(dá)10億美元。

三、世界石油地緣政治格局呈現(xiàn)多元化態(tài)勢，世界石油市場結(jié)構(gòu)新一輪大調(diào)整拉開序幕

化石能源除了必將枯竭和環(huán)境污染這兩個老問題受到全人類的特別關(guān)注以外，近些年世界石油市場結(jié)構(gòu)新一輪大調(diào)整也格外引人注目。

新技術(shù)的保障。新技術(shù)使開發(fā)深海油田和復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造的陸地油田成為可能，使液化天然氣便于儲運(yùn)和利用，使輸油管線成為供需雙方的聯(lián)系紐帶。可以說新技術(shù)保障了世界石油市場結(jié)構(gòu)大調(diào)整。

如今，依然困擾人類的以化石能源為主的世界能源結(jié)構(gòu)帶來的化石能源枯竭和能源環(huán)境污染問題以及隨著世界石油地緣政治格局呈多元化態(tài)勢和世界石油市場結(jié)構(gòu)大調(diào)整的展開，使能源問題已經(jīng)上升為一個國家能否安全、全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展其社會經(jīng)濟(jì)的重大戰(zhàn)略問題,各國都從安全和發(fā)展兩個方面制定了國家能源戰(zhàn)略。

各種新能源的開發(fā)利用引人矚目。太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽�、生物質(zhì)能等可再生能源的研發(fā)迅速展開，尤其是美、日、中等國都在大力開發(fā)氫燃料電池技術(shù)，使用氫燃料電池的汽車樣機(jī)已經(jīng)上路，201*年北京奧運(yùn)會期間將出現(xiàn)氫燃料電池的公共汽車。到本世紀(jì)中期，人類有望進(jìn)入“新能源時代”。核能的開發(fā)利用重新受到重視。由于技術(shù)的進(jìn)步，核電站的安全性、核廢物處理等難題得到解決，中國、芬蘭、美國都著手建設(shè)新一代核電站，國際原子能機(jī)構(gòu)實施了先進(jìn)核燃料計劃，日、法、美、俄等國推動了核聚變能的遠(yuǎn)期商業(yè)應(yīng)用，核能將進(jìn)入新一輪發(fā)展期。

新能源技術(shù)是高技術(shù)的支柱，包括核能技術(shù)、太陽能技術(shù)、燃煤、磁流體發(fā)電技術(shù)、地?zé)崮芗夹g(shù)、海洋能技術(shù)等。其中核能技術(shù)與太陽能技術(shù)是新能源技術(shù)的主要標(biāo)志，通過對核能、太陽能的開發(fā)利用，打破了以石油、煤炭為主體的傳統(tǒng)能源觀念，開創(chuàng)了能源的新時代。太陽向宇宙空間輻射能量極大，而地球所接受的只是其中極其微小的一部分。因地理位置以及季節(jié)和氣候條件的不同，不同地點(diǎn)和在不同時間里所接受到的太陽能有所差異，地面所接受到的太陽能平均值大致是：北歐地區(qū)約為每天每一平方米2千瓦／小時，大部分沙漠地帶和大部分熱帶地區(qū)以及陽光充足的干旱地區(qū)約為每平方米6千瓦／小時。目前人類所利用的太陽能尚不及能源總消耗量的1％。地?zé)崮?/p>

據(jù)測算，在地球的大部分地區(qū)，從地表向下100米溫度就約升高3℃，地面下35公里處的溫度約為1100℃1300℃，地核的溫度則更高達(dá)201*℃以上。估計每年從地球內(nèi)部傳到地球表面的熱量，約相當(dāng)于燃燒370億噸煤所釋放的熱量。如果只計算地下熱水和地下蒸汽的總熱量，就是地球上全部煤炭所儲藏的熱量的1700萬倍。

現(xiàn)在地?zé)崮苤饕�用來發(fā)電，點(diǎn)的應(yīng)用十分廣泛。世界＿L第一座利用地?zé)岚l(fā)電的試驗電站于1904年在意大利運(yùn)行。地?zé)豳Y源受到普遍重視是本世紀(jì)60年代以后的事。目前世界上許多國家都在積極地研究地?zé)豳Y源的開發(fā)和利用。地?zé)崮苤饕�用來發(fā)電，地?zé)岚l(fā)電的裝機(jī)總?cè)萘恳堰_(dá)數(shù)百萬千瓦。我國地?zé)豳Y源也比較豐富，高溫地?zé)豳Y源主要分布在西藏、云南西部和臺灣等地。核能

核能與傳統(tǒng)能源相比，其優(yōu)越性極為明顯。1公斤鈾235裂變所產(chǎn)生的能量大約相當(dāng)于2500噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所釋放的熱量�，F(xiàn)代一座裝機(jī)容量為100萬千瓦的火力發(fā)電站每年約需201*00萬噸原煤，大約是每天8列火車的運(yùn)量。同樣規(guī)模的核電站每年僅需含鈾235百分之三的濃縮鈾28噸或天然鈾燃料150噸。所以，即使不計算把節(jié)省下來的煤用作化工原料所帶來的經(jīng)濟(jì)效益，只是從燃料的運(yùn)輸、儲存上來考慮就便利得多和節(jié)省得多。據(jù)測算，地殼里有經(jīng)濟(jì)開采價值的鈾礦不超過400萬噸，所能釋放的能量與石油資源的能量大致相當(dāng)。如按目前速度消耗，充其量也只能用幾十年。不過，在鈾235裂變時除產(chǎn)生熱能之外還產(chǎn)生多余的中子，這些中子的一部分可與鈾238發(fā)生核反應(yīng)，經(jīng)過一系列變化之后能夠得到懷239，而懷239也可以作為核燃料。運(yùn)用這些方法就能大大擴(kuò)展寶貴的鈾235資源。目前，核反應(yīng)堆還只是利用核的裂變反應(yīng)，如果可控?zé)岷朔磻?yīng)發(fā)電的設(shè)想得以實現(xiàn)，其效益必將極其可觀。核能利用的一大問題是安全問題。核電站正常運(yùn)行時不可避免地會有少量放射性物質(zhì)隨廢氣、廢水排放到周圍環(huán)境，必須加以嚴(yán)格的控制�，F(xiàn)在有不少人擔(dān)心核電站的放射物會造成危害，其實在人類生活的環(huán)境中自古以來就存在著放射性。數(shù)據(jù)表明，即使人們居住在核電站附近，它所增加的放射性照射劑量也是微不足道的。事實證明，只要認(rèn)真對待，措施周密，核電站的危害遠(yuǎn)小于火電站。據(jù)專家估計，相對于同等發(fā)電量的電站來說，燃煤電站所引起的癌癥致死人數(shù)比核電站高出501000倍，遺傳效應(yīng)也要高出100倍。海洋能

海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能和海水溫差能等，這些都是可再生能源。

海水的潮汐運(yùn)動是月球和太陽的引力所造成的，經(jīng)計算可知，在日月的共同作用下，潮汐的最大漲落為0.8米左右。由于近岸地帶地形等因素的影響，某些海岸的實際潮汐漲落還會大大超過一般數(shù)值，例如我國杭州灣的最大潮差為8-9米。潮汐的漲落蘊(yùn)藏著很可觀的能量，據(jù)測算全世界可利用的潮汐能約109千瓦，大部集中在比較淺窄的海面上。潮汐能發(fā)電是從上世紀(jì)50年代才開始的，現(xiàn)已建成的最大的潮汐發(fā)電站是法國朗斯河口發(fā)電站，它的總裝機(jī)容量為24萬千瓦，年發(fā)電量5億度。我國從50年代末開始興建了一批潮汐發(fā)電站，目前規(guī)模最大的是1974年建成的廣東省順德縣甘竹灘發(fā)電站，裝機(jī)容量為500。千瓦。浙江和福建沿海是我國建設(shè)大型潮汐發(fā)電站的比較理想的地區(qū)，專家們已經(jīng)作了大量調(diào)研和論證工作，一旦條件成熟便可大規(guī)模開發(fā)。

大海里有永不停息的波浪，據(jù)估算每一平方公里海面上波浪能的功率約為10x104至20x104千瓦。70年代末我國已開始在南海上使用以波浪能作能源的浮標(biāo)航標(biāo)燈。1974年日本建成的波浪能發(fā)電裝置的功率達(dá)到100千瓦。許多國家目前都在積極地進(jìn)行開發(fā)波浪能的研究工作。

海流亦稱洋流，它好比是海洋中的河流，有一定寬度、長度、深度和流速，一般寬度為幾十到幾百海里之間，長度可達(dá)數(shù)千海里，深度約幾百米，流速通常為12海里／小時，最快的可達(dá)4?5海里／小時。太平洋上有一條名為“黑潮”的暖流，寬度在100海里左右，平均深度為400米，平均日流速30-80海里，它的流量為陸地上所有河流之總和的20倍�，F(xiàn)在一些國家的海流發(fā)電的試驗裝置已在運(yùn)行之中。

水是地球上熱容量最大的物質(zhì)，到達(dá)地球的太陽輻射能大部分都為海水所吸收，它使海水的表層維持著較高的溫度，而深層海水的溫度基本上是恒定的，這就造成海洋表層與深層之間的溫差。依熱力學(xué)第二定律，存在著一個高溫?zé)嵩春鸵粋�低溫?zé)嵩淳涂梢詷?gòu)成熱機(jī)對外作用，海水溫差能的利用就是根據(jù)這個原理。上世紀(jì)20年代就已有人作過海水溫差能發(fā)電的試驗。1956年在西非海岸建成了一座大型試驗性海水溫差能發(fā)電站，它利用20℃的溫差發(fā)出了7500千瓦的電能。

綜上所述世界能源的發(fā)展方向是新能源，只要發(fā)展新的能源才能更好的促進(jìn)各個國家的發(fā)展。只有這樣我們國家才能更好的發(fā)展。新能源是各個國家發(fā)展的支柱。

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學(xué)號：xx

電氣工程概論結(jié)課論文

題目：智能電網(wǎng)技術(shù)未來展望學(xué)生姓名：xx

學(xué)院：電力學(xué)院班級：電氣xx班指導(dǎo)教師：xx

201*年10月25日智能電網(wǎng)技術(shù)未來展望

xx電氣xx班,xx

摘要：

智能電網(wǎng)的英文名為“SmartGrids”，在201*年由美國的EPRI最早提出，之后受到了各國的重視，201*年爆發(fā)世界性的金融危機(jī)，以美國為代表的西方國家以智能電網(wǎng)為經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的契機(jī)，推動了全球范圍的建設(shè)熱潮，那么智能電網(wǎng)主要指的是什么呢？其指的是以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)，將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。它以充分滿足用戶對電力的需求和優(yōu)化資源配置、確保電力供應(yīng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性、滿足環(huán)保約束、保證電能質(zhì)量、適應(yīng)電力市場化發(fā)展等為目的，實現(xiàn)對用戶可靠、經(jīng)濟(jì)、清潔、互動的電力供應(yīng)和增值服務(wù)。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；控制顯示；可再生能源；物聯(lián)網(wǎng)；云計算

能以其廉價、優(yōu)質(zhì)、便捷的優(yōu)勢變革傳統(tǒng)電0引言

隨著上世紀(jì)九十年代的以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)

的信息時代的工業(yè)化進(jìn)程，各國大力發(fā)展本國經(jīng)濟(jì)，造成化石能源的快速消耗和嚴(yán)重的環(huán)境問題，嚴(yán)重制約著世界經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，這迫使人們轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，尋求能源開發(fā)和利用的新途徑，而智能電網(wǎng)技術(shù)則是實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵所在！本文將簡要介紹智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)、在能源方面的優(yōu)勢以及未來的形態(tài)演變和展望。

力系統(tǒng)信息通訊體系。預(yù)計不久的將來，基于IOT/CS的智能電網(wǎng)廣域操作系統(tǒng)可能成為現(xiàn)實。

1.2智能電網(wǎng)配用電網(wǎng)技術(shù)

配用電網(wǎng)是電能使用的重要通道，也是智能電網(wǎng)的重要組成部分。現(xiàn)階段配電通信網(wǎng)絡(luò)主要面臨或者必須要考慮解決的問題有電源接入和并網(wǎng)技術(shù)，電力儲能技術(shù)，配送電過程中的能源利用以及環(huán)境保護(hù)可持續(xù)發(fā)展等。

由于電力運(yùn)行與配送過程不對負(fù)荷進(jìn)行控制，所以造成大部分時間空閑，用電高峰期運(yùn)行成本高，而安裝有通信系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、傳感器及智能電表等實質(zhì)性的基礎(chǔ)設(shè)施的智能電網(wǎng)很好的解決了這個問題，同時也為可再生綠色能源、及為大都市負(fù)荷中心適度應(yīng)對突發(fā)事件提供了平臺。

配用電通信網(wǎng)關(guān)鍵要素主要有以下幾點(diǎn)：

（1）無源光網(wǎng)絡(luò)等多種通信技術(shù)

（2）融合的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（3）綜合網(wǎng)管技術(shù)（4）通信協(xié)議結(jié)構(gòu)（5）網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)

1智能電網(wǎng)核心技術(shù)簡介

智能電網(wǎng)的研制不是那么容易的事，即使有堆積成山的錢，有成千上萬的人，沒有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，也是竹籃打水一場空。智能電網(wǎng)主要有技術(shù)層面主要有倆大塊智能電網(wǎng)控制中心顯示平臺和配電通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

1.1智能電網(wǎng)控制中心顯示平臺

智能電網(wǎng)新型控制中心顯示平臺的關(guān)鍵技術(shù)主要是物聯(lián)網(wǎng)和云計算。未來智能電網(wǎng)控制中心顯示平臺的發(fā)展特點(diǎn)主要有四點(diǎn)：（1）智能化（2）協(xié)作化（3）精細(xì)化（4）多通道。而這四個特點(diǎn)促使物聯(lián)網(wǎng)和云計算成為未來重塑智能電網(wǎng)控制形態(tài)的關(guān)鍵技術(shù)�，F(xiàn)有的SCADA系統(tǒng)、新興的廣域量測系統(tǒng)、高級量測體系A(chǔ)MI和設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)組成的智能電網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)很好的解決了信息來源問題，而云計算推動了信息通訊服務(wù)向規(guī)�；�、集約化和專業(yè)化方向發(fā)展，必

2結(jié)語智能電網(wǎng)的主要核心技術(shù)需要很多尖端的創(chuàng)新人才，在這方面歐美發(fā)達(dá)國家處在領(lǐng)先位置，我國也緊隨其后，很顯然在未來智能電網(wǎng)的建設(shè)水平將決定一個國家的綜合實力和國際地位，也時刻影響著民生問題，和我們每一個人都息息相關(guān)，而我們這些主修電氣工程的大學(xué)生應(yīng)該努力鉆研學(xué)習(xí)，樹立一個遠(yuǎn)大的目標(biāo)為我國未來的智能電網(wǎng)建設(shè)做貢獻(xiàn)，這是一項神圣的事業(yè)，這將會改變我們國家現(xiàn)在的以環(huán)境為代價的的粗放型經(jīng)濟(jì)，為世界的節(jié)能環(huán)保做出貢獻(xiàn)，緩解世界能源危機(jī)。

參考文獻(xiàn)

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