認識能源發電模型的種類

火力發電模型

火力發電中存在著三種型式的能量轉換過程：燃料化學能→ 蒸汽熱能→機械能→ 電能；利用燃

料發熱，加熱水，形成高溫高壓過熱蒸汽，然后蒸汽沿管道進入汽輪機中不斷膨脹做功，沖擊汽

輪機轉子高速旋轉，帶動發電機轉子旋轉，定子線圈切割磁力線，發出電能，再利用升壓變壓器

，升到系統電壓，與系統并網，向外輸送電能。

 水力發電模型

水力發電的基本過程：在河川的上游筑壩集中河水流量和分散的河段落差，使水庫中的水具有較

高的勢能，當水由壓力水管流過安裝在水電站廠房內的水輪機排至下游時，帶動水輪機旋轉，水

能轉換成水輪機旋轉的機械能；水輪機轉軸帶動發電機5的轉子旋轉，將機械能轉換成電能。

 

核能發電模型

核能發電的能量來自核反應堆中可裂變材料（核燃料）進行裂變反應所釋放的裂變能。裂變反應指

鈾-235、钚-239、鈾-233等重元素在中子作用下分裂為兩個碎片，同時放出中子和大量能量的過程。

反應中可裂變物的原子核吸收一個中子后發生裂變并放出兩三個中子。若這些中子除去消耗，至少

有一個中子能引起另一個原子核裂變，使裂變自持地進行，實現鏈式反應是核能發電的前提。

 

燃氣輪機發電模型

燃氣發電是一種利用燃氣輪機及發電機與余熱鍋爐、蒸汽輪機共同組成的循環系統，它將燃氣輪

機排出的功后高溫乏煙氣通過余熱鍋爐回收轉換為蒸汽，再將蒸汽注入蒸汽輪機進行發電的電廠。

聯合循環發電：燃氣輪機及發電機與余熱鍋爐、蒸汽輪機共同組成的循環系統，它將燃氣輪機排

出的功后高溫乏煙氣通過余熱鍋爐回收轉換為蒸汽，再將蒸汽注入蒸汽輪機發電。形式有燃氣輪

機、蒸汽輪機同軸推動一臺發電機的單軸聯合循環，也有燃氣輪機、蒸汽輪機各自推動各自發電

機的多軸聯合循環。

 風力發電模型

風力發電是指把風的動能轉為電能。風力發電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增

速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電；風力發電機因風量不穩定，故其輸出的是13～25V

變化的交流電，須經充電器整流，再對蓄電瓶充電，使風力發電機產生的電能變成化學能，然后

用有保護電路的逆變電源，把電瓶里的化學能轉變成交流220V市電，才能保證穩定使用。

 

太陽能發電模型

太陽能發電根據利用太陽能的方式主要有通過熱過程的太陽能熱發電和不通過熱過程的光伏發電、

光感應發電、光化學發電及光生物發電等。目前主要應用的是直接利用太陽能的光伏發電和間接

利用太陽能的太陽能熱發電兩種方式。其中直接利用光能進行發電的光伏發電由光伏電池、平衡

系統組成；間接利用光能是將太陽能轉換成熱能，由儲熱進行發電的太陽能熱發電。

 

 

 

垃圾發電模型

垃圾發電是指垃圾焚燒發電，對燃燒值較高的進行高溫焚燒，在高溫焚燒中產生的熱能轉化為高溫

蒸氣，推動渦輪機轉動，使發電機產生電能；其原理與燃煤發電基本相同，就是將垃圾送入垃圾焚

燒爐，利用焚燒產生的熱量加熱給水得到蒸汽，蒸汽推動汽輪發電機組做功發電。整個過程就是化

學能→熱能→機械能→電能的過程。

 

生物質能發電模型

生物質能資源是可用于轉化為能源的有機資源，主要包括薪柴、農作物秸稈、人畜糞便、食品制

造工業廢料和廢水及有機垃圾等。利用生物質能發電的最有效的途徑是將其轉化為可驅動發電機

的能量形式，如燃氣、燃油及酒精等，然后再按照通用的發電技術發電。

 

抽水蓄能發電模型

抽水蓄能電站利用電力負荷低谷時的電能抽水至上水庫，在電力負荷高峰期再放水至下水庫發電

的水電站�？蓪㈦娋W負荷低時的多余電能，轉變為電網高峰時期的高價值電能，為了保障電源端

大型火電或核電機組能夠長期穩定的在最優狀態運行，需要配套建設抽水蓄能電站承擔調峰調荷

等任務。

 

潮汐發電模型

通過出水庫，在漲潮時將海水儲存在水庫內，以勢能的形式保存，然后在落潮時放出海水，利用

高、低潮位之間的落差推動水輪機旋轉帶動發電機發電。在有條件的海灣或感潮口建筑堤壩、閘

門和廠房，圍成水庫，水庫水位與外海潮位之間形成一定的潮差(即工作水頭)，從而可驅動水輪

發電機組發電。

 

波浪發電模型

波浪發電將波浪能轉換為電力的技術；波浪能的轉換一般有三級，第一級為波浪能 的收集，通常

采用聚波和共振的方法把分散的波浪能 聚集起來；第二級為中間轉換，即能量的傳遞過程，包括

機械傳動、低壓水力傳動、高壓液壓傳動、氣動傳動， 使波浪能轉換為有用的機械能；第三級轉

換又稱最終轉換，即由機械能通過發電機轉換為電能。

 

沼氣發電模型

沼氣燃燒發電是隨著大型沼氣池建設和沼氣綜合利用的不斷發展而出現的一項沼氣利用技術，它

將厭氧發酵處理產生的沼氣用于發動機上，并裝有綜合發電裝置，以產生電能和熱能。沼氣發電

技術是集環保和節能于一體的能源綜合利用新技術。它是利用工業、農業或城鎮生活中的大量有

機廢棄物，經厭氧發酵處理產生的沼氣，驅動沼氣發電機組發電，并可充分將發電機組的余熱用

于沼氣生產。

 

地熱發電模型

地熱發電是把地下熱能轉換成為機械能，然后再把機械能轉換為電能的生產過程。根據地熱能的

儲存形式，地熱能可分為蒸汽型、熱水型、干熱巖型、地壓型和巖漿型五大類。從地熱能的開發

和能量轉換的角度來說，上述五類地熱資源都可以用來發電，但目前開發利用得較多的是蒸汽型

及熱水型兩類資源。

聚變堆裝置模型

核裂變能是核電站采用的形式，迄今為止它已引發了眾多事故，例如1986年的切爾諾貝利核泄漏

事故。然而核聚變能與前者不同，它不僅安全，而且相對還很環保。國家點火裝置的一位發言人

說：“盡管核聚變是一種核子過程，但是它與裂變過程不同，因為核聚變反應不產生放射性副產

品。核聚變能非常有希望成為一種長期的未來能源，因為核聚變所需的燃料在地球上比較豐富，

而且它產生的能源比較安全和環保。”