電力技術的現狀與前景論文推薦

　　電能高效潔淨地生產、傳輸、儲存、分配和使用的技術將成為電力技術的重點領域。論文關鍵詞：電力技術；電源 “電力技術是通向可持續發展的橋樑”，這個論斷已經逐漸成為人們的共識。研究表明，為了實現可持續發展，應儘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水平的前提下，使用電力這種優質能源最清潔、方便，易於控制、效率最高。如果能將大量分散燃用的化石燃料都高效潔淨地轉換為電力使用，人們賴以生存的環境和生活質量就會大大改善。因此，電能高效潔淨地生產、傳輸、儲存、分配和使用的技術將成為電力技術的重點領域。以下將對若干電力前沿技術的現狀和未來發展前景進行簡單評述。

　　1. 分散式電源

　　當今的分散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）。因其具有良好的環保效能，分散式電源與“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 ℃，其發電效率可達30%。目前國外已進入示範階段。其技術關鍵是高速軸承、高溫材料、部件加工等。可見，電工技術的突破常常取決於材料科學的進步。

　　1.2 燃料電池燃料電池是直接把燃料的化學能轉換為電能的裝置。它是一種很有發展前途的'潔淨和高效的發電方式，被稱為21世紀的分散式電源。

　　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程。氫基燃料送入燃料電池的陽極(電源的負極)轉變為氫離子，空氣中的氧氣送入燃料電池的陰極(電源的正極)，負氧離子透過2極間離子導電的電解質到達陽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器（又稱為燃料重整器）。高溫燃料電池具有內重整功能，無須配備重整器。磷酸型燃料電池（PAFC）是目前技術成熟、已商業化的燃料電池。現在已能生產大容量加壓型11 MW的裝置及行動式250 kW等各種裝置。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行，可用於規模發電，現在正在進行兆瓦級的驗證試驗。固體電解質燃料電池（SOFC）被稱為第3代燃料電池。由於電解質是氧化鋯等固體電解質，未來可用於煤基燃料發電。質子交換膜燃料電池是最有希望的電動車電源。

　　1.2.2 效能和特點燃料電池有以下優點：

　　有很高的效率，以氫為燃料的燃料電池，理論發電效率可達100%。熔融碳酸鹽燃料電池，實際效率可達58.4%。透過熱電聯產或聯合迴圈綜合利用熱能，燃料電池的綜合熱效率可望達到80%以上。燃料電池發電效率與規模基本無關，小型裝置也能得到高效率。處於熱備用狀態，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；可以實現實際上的零排放；省水。安裝週期短，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高，在經濟性上要與常規發電方式競爭尚需時日。