1、走进电世界（走进电世界（4）武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院引言社会从来都不会准备接受任何发明，社会从来都不会准备接受任何发明，每一个新生事物都会受阻，发明者每一个新生事物都会受阻，发明者的声音也只有经过很多年以后才会的声音也只有经过很多年以后才会为世人所听取，新生事物本身则需为世人所听取，新生事物本身则需要更长的时间才会被接纳。要更长的时间才会被接纳。爱迪生爱迪生电能利用电能利用现有的发电类型现有的发电类型新型发电方式新型发电方式 发电、供电和用电的基本设备发电、供电和用电的基本设备4-14-24-34-44.1 电能的利用电能的利用一次一次能源能源可再生能源可再生能源太阳能、风能、
2、水能等太阳能、风能、水能等非再生能源非再生能源煤炭、石油、天然气等煤炭、石油、天然气等二次二次能源能源电力、汽油、液化气等电力、汽油、液化气等4.1.14.1.1 能源的分类能源的分类020406080100185019001950200020502100煤油气其它原子能氢生物能年百分比（）%太阳能传统可再生能源世界能源利用过去与未来的世界能源利用过去与未来的变化情况与发展趋势变化情况与发展趋势4.1.24.1.2 电能的利用及生产方式电能的利用及生产方式4.1.34.1.3 电能利用的发展方式电能利用的发展方式 火力发电火力发电水力发电水力发电 现有的现有的发电类发电类型型 核能发电核能发电
3、4.2 现有的发电类型现有的发电类型燃料煤能量燃料煤能量锅炉燃料能量锅炉燃料能量涡轮机能量涡轮机能量发电机能量发电机能量火力发电的流程火力发电的流程4.2.14.2.1 火力发电火力发电汽水汽水系统系统电气电气系统系统控制控制系统系统燃烧燃烧系统系统火力发电系统的构成火力发电系统的构成火力发火力发电系统电系统水力发电的类型水力发电的类型流入式水力发电流入式水力发电调整式水力发电调整式水力发电水库式水力发电水库式水力发电扬水式水力发电扬水式水力发电4.2.24.2.2 水力发电水力发电三峡水电站鸟瞰图三峡水电站鸟瞰图 三峡水电站输电范围三峡水电站输电范围 压水堆核电厂简化工艺流程压水堆核电厂简化
4、工艺流程 4.2.34.2.3 核能发电核能发电沸水的沸水的重水堆重水堆压水堆压水堆石墨水冷堆石墨水冷堆石墨气冷堆石墨气冷堆高温气冷堆高温气冷堆快中子增值堆快中子增值堆核反应堆类型核反应堆类型 太阳能发电太阳能发电潮汐能发电潮汐能发电 燃料电池发电燃料电池发电 地热发电地热发电 生物质能发电生物质能发电 风力发电风力发电 新型发新型发电方式电方式 4.3 新型发电方式新型发电方式中央接收塔蒸汽发生器水蒸气电能传输发电机冷却塔能量储存定日镜场水蒸气太阳能发电塔示意图太阳能发电塔示意图 4.3.14.3.1 太阳能发电太阳能发电PN 结合面电子空穴（）+电子（）负半导体正半导体阳光阳光照射促使电子
5、与其原子分离当电子空穴和电子在结合面上会合时，即产生电压。连接导线时，即产生电流。PN电子空穴和电子开始朝着结合面移动PN 导线太阳能发电原理示意图潮汐能发电潮汐能发电利用海水涨落及其所造成利用海水涨落及其所造成的水位差来推动水轮机，再由水轮机带动的水位差来推动水轮机，再由水轮机带动发电机来发电，其发电原理与一般的水力发电机来发电，其发电原理与一般的水力发电差不多。发电差不多。4.3.24.3.2 潮汐能发电潮汐能发电潮汐发电原理图带暖气装置的建筑物泵生产井地热库深度注入井热交换器和辅助锅炉输配网地热加热系统地热加热系统 地热发电示意图地热发电示意图 4.3.34.3.3 风能发电风能发电4.
6、3.44.3.4 地热发电地热发电燃料电池发电示意图燃料电池发电示意图 4.3.54.3.5 燃料电池发电燃料电池发电生物质能发电生物质能发电甲醇发电甲醇发电城市垃圾发电城市垃圾发电生物质燃气发电生物质燃气发电秸秆发电秸秆发电4.3.64.3.6 生物质能发电生物质能发电核聚变反应原理核聚变反应原理 4.3.74.3.7 核聚变核聚变人类未来的能源之星人类未来的能源之星4.4 发电、供电和用电的基本设备发电、供电和用电的基本设备直直流流发发电电机机 同同步步发发电电机机 风风力力发发电电机机 太太阳阳能能发发电电机机 潮潮汐汐发发电电机机 发发电电机机 类类 型型发电机主要部件发电机主要部件
7、4.1.14.1.1 发电机发电机直流发电机工作原理图直流发电机工作原理图 转场式同步发电机结构模型转场式同步发电机结构模型 风力发电机内部构造图风力发电机内部构造图 风力发电机外观图塔式太阳能发电站塔式太阳能发电站抛物线柱面集热式太阳能发电站抛物线柱面集热式太阳能发电站 分散式太阳能发电装置分散式太阳能发电装置 太阳能发电太阳能发电变压器的最基本形式，包括以电感方式耦合在一变压器的最基本形式，包括以电感方式耦合在一起的两组线圈。当一交流电流于其中一组线圈时，起的两组线圈。当一交流电流于其中一组线圈时，于另一组线圈中将感应出具有相同频率的交流电于另一组线圈中将感应出具有相同频率的交流电压，感应
8、电压的大小取决于两线圈耦合及磁交链压，感应电压的大小取决于两线圈耦合及磁交链的程度。的程度。变压器工作原理变压器工作原理 4.4.24.4.2 变压器变压器12131415213546791011高压套管低压套管分接开关油箱铁芯绕组放油阀门地线铭牌讯号式温度计吸湿器油表储油柜防爆管瓦斯继电器8电力变压器结构及外形示意图电力变压器结构及外形示意图电动机图示电动机图示4.4.34.4.3 电动机电动机思考题思考题l世界能源利用的变化情况与发展趋势有世界能源利用的变化情况与发展趋势有 什么特征？什么特征？l现有几种发电方式？各有什么特点？现有几种发电方式？各有什么特点？l现有新型发电方式各有什么特点？现有新型发电方式各有什么特点？l发电、供电和用电有哪些基本设备？各发电、供电和用电有哪些基本设备？各 有什么特点？有什么特点？
