發電- 维基百科,自由的百科全书
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發電(英語:Electricity generation),泛指從其它種類的能源轉換為電力的過程。
在電力系統中,發電產生的電能會經由輸電系統和配電系統,傳送到使用者或是儲能系統 ...
發電
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渦輪發電機(英語:Turbogenerator)
發電(英語:Electricitygeneration),泛指從其它種類的能源轉換為電力的過程。
在電力系統中,發電產生的電能會經由輸電系統和配電系統,傳送到使用者或是儲能系統。
現今主要使用的發電基本原理,於公元1820~1830年間,由英國科學家麥可·法拉第所發現。
法拉第電磁感應定律,是藉由一組以上的線圈在磁場中進行旋轉運動,藉以產生感應電流(動能轉換為電能)。
常見的方法為透過燃燒化石燃料或核反應驅動熱機產生動能,或是利用流體的動能(如水力或風力),來推動發電機並產生電能。
目次
1電的形式
1.1直流發電
1.2交流發電
2發電技術
2.1非再生能源發電
2.1.1經高壓蒸氣驅動發電機組(熱力發電)
2.2再生能源發電
2.2.1外力直接驅動發電機組
2.2.2經高壓蒸氣驅動發電機組
2.2.3其它方式驅動發電機組
3發電原理
4全球發電量與來源
5參考資料
6相關
7外部連結
電的形式[編輯]
依據發電後產生電的波形,可區分為:
直流電(DC)
交流電(AC)
直流發電[編輯]
過去直流發電大多以電化學的方式產生電力,泛稱為電池,以小功率的應用為主。
近年發展快速的太陽能電池,透過光電效應產生直流電,並藉由逆變器轉換成交流電,供應給使用者。
電池可分為屬於消耗品一次性的原電池,可重複充電與放電的蓄電池,以及當不斷注入燃料能持續發電的燃料電池,這三大類。
此外,另有以熱能直接轉換為電能的熱電偶,但輸出功率極少,目前主要用在感測器。
以及,運用電磁感應原理的直流發電機,不過這種現今比較罕見。
交流發電[編輯]
較為經濟的商業運轉發電方式,而且較容易升降電壓,所以目前世界各國大多使用此類發電。
在用戶端的電壓通常為110、220或240伏特,頻率為50或60赫茲。
為了減少能量損耗,在輸電系統中的電壓較高,約在數十萬到數百萬伏特之間。
發電技術[編輯]
非再生能源發電[編輯]
經高壓蒸氣驅動發電機組(熱力發電)[編輯]
火力發電:目前世界上發電廠最多發電量也最大的一種發電方式,可依據鍋爐燃料的不同大略分成下列幾種:
燃煤
燃氣(天然氣、液化石油氣、頁岩氣、可燃冰、沼氣)
燃油(石油或重油、頁岩油)
垃圾(焚化爐)
汽電共生
核能發電,依使用的緩速劑與冷卻劑的不同,又分為:
輕水反應爐(LWR):又分為壓水反應爐(PWR)、沸水反應爐(BWR)、進步型沸水式反應爐(ABWR)、超臨界水反應爐(SCWR)
重水反應爐(HWR):又分為加壓重水反應爐(PHWR)、蒸汽發生重水反應爐(SGHWR)
石墨慢化反應爐(GMR):又分為壓力管式石墨慢化沸水反應爐(RBMK)、高溫氣冷反應爐(英語:Veryhightemperaturereactor)(VHTR、HGCR)
其他:快中子增殖反應爐(FBR)、球床反應爐(PBR)、行波反應爐(TWR)……等,與第四代反應爐
核融合發電:目前還在研究階段(國際熱核融合實驗反應爐),尚未開始商業運轉。
其發電原料(氘、氚等)自然界中存量豐富。
再生能源發電[編輯]
外力直接驅動發電機組[編輯]
水力發電
潮汐發電
風力發電
人力發電
電瓶發電
經高壓蒸氣驅動發電機組[編輯]
聚光太陽能熱發電:將陽光聚焦集熱板將水加熱,產生蒸氣以推動汽輪機及發電機
地熱發電:亦有低溫的地熱發電技術,原理是將介質由水改為冷媒,藉由液態冷媒吸收地熱後氣化膨脹,藉以推動汽輪機及發電機,冷媒冷卻成液態後再流入地下循環使用
其它方式驅動發電機組[編輯]
太陽能光電:利用半導體材料的特性,把光能轉換成電能。
海水溫差發電
發電原理[編輯]
依能源轉換的原理,可區分為:
種類
簡介
範例
備註
摩擦起電效應
靜電、自由電荷的轉移
范德格拉夫起電機
電磁感應
動能使一組以上的線圈在磁場中進行旋轉運動,藉以產生感應電流
發電機
現今發電的主流
將燃料加熱至高溫電漿狀態,然後讓其在磁場中高速流動切割磁力線,藉以產生感應電流,將其熱能轉換成電能
磁流體發電
電化學
化學能轉為電能
電池、燃料電池
光電效應
光能轉為電能
太陽能電池、光伏陣列
熱電效應
熱能直接轉為電能
熱電偶
主要用於感測器
放射性物質在衰變時所放出熱量再將其直接轉為電能
放射性同位素熱電機
主要用於人造衛星、太空探測器、無人遙控設備
壓電效應
壓電材料的晶格形變轉為電能
主要用於感測器
核變化
使用同位素衰變時放出的β粒子,直接產生電子來發電
非熱轉換型核電池
理論上的技術
全球發電量與來源[編輯]
全球的發電量與電力來源變化:
1990年全球電力來源
煤:4,429,513GWh(37.2%)
水力:2,190,975GWh(18.4%)
核能:2,012,902GWh(16.9%)
天然氣:1,747,827GWh(14.7%)
石油:1,324,040GWh(11.1%)
生質能:105,260GWh(0.9%)
地熱:36,426GWh(0.3%)
廢棄物:24,141GWh(0.2%)
其它:25,109GWh(0.2%)
1990年全球總發電量:
11,869,194GWh
2000年全球電力來源
煤:5,995,467GWh(38.7%)
天然氣:2,771,466GWh(17.9%)
水力:2,695,584GWh(17.4%)
核能:2,590,624GWh(16.7%)
石油:1,188,490GWh(7.7%)
生質能:112,383GWh(0.7%)
地熱:52,171GWh(0.3%)
廢棄物:49,740GWh(0.3%)
其它:55,268GWh(0.4%)
2000年全球總發電量:
15,511,193GWh
2010年全球電力來源
煤:8,670,586GWh(40.1%)
天然氣:4,843,606GWh(22.4%)
水力:3,535,864GWh(16.4%)
核能:2,756,289GWh(12.8%)
石油:966,573GWh(4.5%)
風力:342,203GWh(1.6%)
生質能:275,160GWh(1.3%)
廢棄物:86,950GWh(0.4%)
其它:136,039GWh(0.6%)
2010年全球總發電量:
21,613,270GWh
2019年全球電力來源
煤:9,914,448GWh(36.7%)
天然氣:6,346,009GWh(23.5%)
水力:4,328,966GWh(16.0%)
核能:2,789,694GWh(10.3%)
風力:1,427,413GWh(5.3%)
石油:747,171GWh(2.8%)
太陽能光伏:680,952GWh(2.5%)
生質能:542,567GWh(2.0%)
其它:266,970GWh(1.0%)
2019年全球總發電量:
27,044,190GWh
資料來源:IEA[1]
參考資料[編輯]
^IEA:www.iea.org/data-and-statistics/
相關[編輯]
能源
燃料
發電機
外部連結[編輯]
(英文)PowerTechnologiesEnergyDataBook
閱論編發電使用發電機熱力發電火力發電
生物質發電
內燃力發電
外燃力發電
複循環發電
廢物發電
核能發電
地熱發電
太陽能發電
海水溫差發電
水力發電
抽水蓄能發電
微型水力發電(英語:Lowheadhydropower)
海洋發電
波浪發電
潮汐發電
海水溫差發電
海水鹽差能
海流發電
風力發電陸
陸上風力發電
海
海上風力發電
浮體式離岸風力發電
空
高空風力發電
其他
人力發電
低溫發電
高溫發電
車力發電(臺灣科技部研發中)
不使用發電機
燃料電池發電
太陽光發電
太陽能發電衛星
磁流體發電
振動發電(英語:Vibration-poweredgenerator)
熱電發電
分類:發電方式
主題:能源
可再生能源
閱論編供電電學概念
電力
電壓
電流
工頻
電功率
交流電功率
功率因數
高壓電
直流電
交流電
單相電
三相電
額定容量
三相
中線
接地
短路比
需求因數(英語:Demandfactor)
供電質素(英語:Electricpowerquality)
電力潮流
能量來源不可再生
煤
天然氣
石油
核子動力
可再生
高變動性再生能源(英語:Variablerenewableenergy)
生物質
生物燃料
地熱能
水力
海洋能
海流能
海水鹽差能
海水溫差
潮汐能
波浪能
太陽能
風能
發電發電廠及設備
火力發電廠
核能發電廠
風力發電場
太陽能發電場(英語:Photovoltaicpowerstation)
潮汐發電廠
基本負載發電廠
尖峰負載發電廠
負載追隨發電廠(英語:Loadfollowingpowerplant)
抽水蓄能電站
虛擬電廠
冷卻塔
異步發電機(英語:Inductiongenerator)
微型發電
發電理論
汽電共生
微型汽電共生
聯合循環
朗肯循環
分散式發電
可用率因數(英語:Availabilityfactor)
自動發電控制(英語:Automaticgenerationcontrol)
發電機啟停順序(英語:Meritorder)
下垂速度控制
能源投入回報比(英語:Energyreturnoninvestment)
短路比
負載因數(英語:Loadfactor(electrical))
增容改造(英語:Repowering)
頂峰需求(英語:Peakdemand)
容量因子
輸電
電力系統
輸電系統
配電系統
輸電網路
需求反應
動態需求(英語:Dynamicdemand(electricpower))
電力銷售(英語:Electricityretailing)
匯流排
高壓直流輸電
岸電(英語:High-voltageshoreconnection)
負載管理(英語:Loadmanagement)
家用電源列表
架空電纜
儲能技術
智慧電網
變電所
單線地迴路(英語:Single-wireearthreturn)
超級電網
變壓器
輸電系統操作商(英語:Transmissionsystemoperator)
輸電塔(英語:Transmissiontower)
電線桿
電流反饋(英語:Backfeeding)
經濟調度
能源需求管理(英語:Energydemandmanagement)
家用儲能(英語:Homeenergystorage)
電網儲能
電力守則(英語:Gridcode)
電力潮流
故障
電力系統故障
電壓驟降
停電(分區輪流供電(英語:Rollingblackout))
限電(英語:Brownout(electricity))
全黑啟動(英語:Blackstart)
連鎖故障(英語:Cascadingfailure)
接地系統
繼電保護
繼電保護(英語:Power-systemprotection)
保護繼電器
斷路器
六氟化硫斷路器(英語:Sulfurhexafluoridecircuitbreaker)
電弧切斷器(英語:Arc-faultcircuitinterrupter)
漏電斷路器(英語:Earthleakagecircuitbreaker)
接地漏電保護插座
經濟與政策
節約能源
碳抵消(英語:Carbonoffset)
發電成本
生態稅
能源補貼(英語:Energysubsidy)
上網電價補貼政策
化石燃料淘汰
淨計量電價
庇古稅
可再生能源證書
可再生能源收費(英語:RenewableEnergyPayments)
可再生能源商業化
火花價差(英語:Sparkspread)
潔淨電力計畫(英語:CleanPowerPlan)
各國核能政策
統計
各國電力行業(英語:Listofelectricitysectors)
電力使用量(英語:Electricenergyconsumption)
主題:能源
可再生能源
可持續發展
分類:電力分配
發電方式
發電站技術
規範控制
GND:4133665-3
LCCN:sh85041913
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