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電，這個現代文明最活躍的因子，
闖入人類生活以來顯出了強大的威力，
使人類文明發生了神奇的變化，
豐富了人類絢麗多彩的生活。
而發電的方式有很多種，
火電、核電、水電、風電、光伏發電……
今天，小新跟大家分享五種發電方式
技能點蹭蹭漲哦！
看了視頻是不是還不過癮
更多知識點來啦！
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甭管什么“金木水火土” ，
我們一起來了解一下，
咱們用的電是從哪里來的？
電能是如何發出來的？
水力發電
水力發電過程就是
充分利用水往低處流的自然規律
將水的勢能轉換為機械能、電能的過程
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簡單來說，
就是在水位落差大的河流修建大壩和水電站，
把水流引入水電站，
沖擊水輪機或水車旋轉，
帶動發電機轉子旋轉，
電就發出來了。
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中國三峽集團溪洛渡水電站
風力發電
在山川田野、戈壁荒漠、蔚藍海面上，
“翩翩起舞”的“大風車”，
就是風力發電機組。
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大唐赤峰塞罕壩風電場
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國家能源集團國電電力舟山海上風電公司普陀風電場
風力發電機組是利用風力帶動風車葉輪旋轉，
將風能轉化為機械能，
發電機再將機械能轉化為電能。
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風力發電機組輸出的電能，
通過集電線路輸送到風電場升壓站，
升壓站升壓后再輸送到電網，
就變成了千家萬戶可以使用的清潔風電了。
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光伏發電
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中節能太陽能華東區長興電站
光伏發電是根據光生伏特效應原理，
利用太陽電池將太陽光能直接轉化為電能，
主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，
主要部件由電子元器件構成，
太陽能電池經過串聯后進行封裝保護，
可形成大面積的太陽電池組件，
再配合上功率控制器等部件，
就形成了光伏發電裝置。
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光伏電站一旦建成之后，
只要有光照，就可以發電，
不再與外界產生物質交換，
但光伏發電獲得的能源，
同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關。
火力發電
以煤、石油或天然氣作為燃料的發電廠，
統稱為火電廠。
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中國華能裕華熱電公司
以燃煤火電廠為例，
這得從“燒開水”說起，
首先把煤炭通過輸送設備（輸送帶），
送到鍋爐里燃燒產生熱量，
（相當于咱們家用的一個大火爐子）
加熱鍋爐里的水（相當于水壺）
產生高溫高壓蒸汽，
蒸汽通過管道到達汽輪機，
推動汽輪機帶著發電機一起旋轉，
電就從發電機里發出來了。
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核能發電
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華龍一號全球首堆中核集團福建福清核電
核電站與火電站的發電方式極其相似，
主要區別就是鍋爐不一樣，
核電站的"鍋爐"是核反應堆，
或者說是"核鍋爐"。
簡單來說，
核燃料在“反應堆”的設備內，
發生裂變而產生大量熱能，
再用處于高壓力下的水把熱能帶出，
在蒸汽發生器內產生蒸汽，
蒸汽推動汽輪機帶著發電機一起旋轉，
電就源源不斷的產生出來。
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壓水堆核電站主要結構
了解了電的來源和發電原理，
那么電站發電需要吃多少“糧食”呢？
一度電需要耗費多少“原材料”？
水力發電
由于各電站水頭差不同，
不好以固定的單位來衡量一度電所需水量，
以長江三峽為例，
大約每4.2噸長江水三峽電站可發1度電，
4.2噸水可供深60厘米普通浴缸洗3次。
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三峽電站多年平均年徑流量約4300億立方米，
除去防洪棄水，
平均每年可發電882億度，
每天發電量約占全國1/30。
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中國三峽集團三峽水電站
風力發電
風電的“糧食”是風，
一般風速達到3m/s風車就可以旋轉發電。
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以國家能源集團內蒙古官村風電場為例，
1.5兆瓦機組的葉片每轉動一圈可以產生約1.4度電，
1座10萬千瓦的風電場一年的發電量約為2.6億千瓦時，
能供4萬戶普通家庭使用一年。
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國家能源集團內蒙古官村風電場
光伏發電
按照常規的太陽能電池組件來計算，
1KW組件大約10個平方，
光照1小時就可發1度電。
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常規一家三口電器齊全的情況下，
平均一天耗電6度，
所以理論上，
有一個10平方米的空間放一個1kw太陽能電池組件，
每天光照6小時，
就可做到自給自足。
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目前世界上一次性單體投資規模最大的光伏電站——國電投格爾木并網光伏電站
火力發電
火力發電靠什么燃料呢？
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火力發電靠的是石油、煤炭和天然氣等燃料。
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以煤炭為例，
中國大唐東營發電公司煤機組，
每發一度電約需要258g左右煤炭資源，
相當于我們常用的一次性紙杯一杯左右。
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大唐東營發電有限公司
核能發電
核電站要發電，
需要“吃”一種特制的“糧食”。
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這種“糧食”我們叫做核燃料，
目前商用核電站的主要使用鈾作為核燃料。
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鈾燃燒后幾乎零排放，
一千克鈾-235相當于一個雞蛋大小，
約可以發電2280萬度，
相當于深圳三分之二家庭的日用電量，
所以我們常說，
“一個雞蛋”點亮半個深圳。
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中廣核大亞灣核電站
雖然核彈和核電站都已鈾為原料
但兩者對純度的要求完全不同
核彈要求鈾的純度在90%以上
而核電站的核燃料一般只需純度3%左右的鈾
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正如烈度白酒可以點燃
啤酒卻不能點燃的道理一樣
核電站是不會像核彈那樣爆炸的
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各種電能自帶“光環”
各有特點自成一體
又在惠及人類的過程中
相互兼顧、共同發揮作用
那么他們各自有些特點呢？
五種發電方式都有哪些優缺點？
水力發電
水力發電是一種再生、清潔能源
既廉價又沒有污染
所以受到很多國家歡迎
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水電站在發電的同時還可以控制洪水泛濫
改善航運條件、生態環境
枯水期還可以為下游補水
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中國華電烏江構皮灘水電站
但水電站是“靠天吃飯”，
碰到少雨季節或者突發洪水超過最大攔蓄容量，
就只能采取少發電甚至停發電。
風力發電
風電最大的優點就是清潔、可再生、零排放，
1座10萬千瓦的風電場一年可節約標煤9.3萬噸，
減排二氧化碳25.6萬噸，
減少向大氣排放粉塵1.2萬噸。
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國內首個旋轉流潮汐海域風電——中國華能灌云海上風電項目
2012年，中國風電裝機突破6000萬千瓦，
取代美國成為世界第一風電大國。
截至2020年底，
中國風電累計裝機容量達到28153萬千瓦。
在全球排名前十的風電運營商及風機制造商里，
我們均能看到中國企業的身影！
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風電的最大的缺點就是只能“靠天吃飯”，
當風速小于3米/秒或者高于25米/秒時，
風電機組就只能停機待命了。
光伏發電
太陽能光伏發電發電過程簡單，
沒有機械轉動部件，不消耗燃料，
不排放包括溫室氣體在內的任何物質，
無噪聲、無污染；
太陽能資源分布廣泛且取之不盡、用之不竭。
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中核集團內蒙古科左欣盛光伏電站
目前太陽能電池的轉換效率低
是阻礙光伏發電大面積推廣的瓶頸，
但這一缺點會隨著技術的提高逐漸淡化。
火力發電
我國的火電站技術成熟，選址靈活，布廠方便，
可有效降低電網輸配電耗損。
初投資費用低，占地面積小，建造周期短。
機組受環境、氣候等不利因素較小。
運行平穩、可靠，
給我們供暖的熱電站也正是利用了火力發電多余的熱量，
大大的提高了能源利用率。
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華電山東萊州電廠
但火力發電的主要問題是污染大，耗能大，
后期成本高，可持續發展前景暗淡。
核能發電
核能是安全、經濟、高效的清潔能源，
是人類應對氣候變化重要能源選擇，
也是實現碳達峰碳中和目標重要選項。
一座百萬千瓦級核電站一年相當于
減少燃煤約300萬噸，
減少排放二氧化碳600萬噸，
二氧化硫2.6萬噸，氮氧化物1.4萬噸，煙灰3500噸。
這相當于每年新種植了1.7萬公頃樹木。
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國家電投海陽核電站
但是核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運轉。
核能電廠投資成本大，選址要求高。
各種發電方式各有所長，
那么我國近幾年電網用電比例有哪些調整呢？
我國能源結構有哪些變化？
先來看2000——2019年的發電裝機容量數據
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我國2020年的電源結構比例圖
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通過數據我們可以看出，
我國的電源消費結構正向清潔低碳加快轉變，
火電站開發增速放緩，
清潔能源占比逐年增加。
中央發電企業不斷加大水電、風電、光伏等清潔能源發電投資力度，僅2020年，全年完成固定資產投資4814.8億元，同比增長27.4%。加快推進綠色低碳轉型發展和能源結構優化，努力在“碳達峰”“碳中和”進程中發揮主力軍作用。
我國電源側未來發展方向？
水電站
十四五期間，我國將因地制宜開發常規水電，并加快推進抽水蓄能等調節性電源建設。
風電場
在“30·60目標”引導下的中國能源革命和能源轉型中，未來十年乃至更長的時期內，風電產業將保持持續高速增長，將成為踐行“綠水青山就是金山銀山”的主力軍。
光伏電站
2020年我國光伏新增裝機48.2GW，連續8年位居全球首位。在光伏能源的進一步發展方面，我國將始終占據前沿，預計2021年新增規模55GW-65GW,國內電站大基地開發將成為新的趨勢。
火電站
在以后一段時間內，清潔高效利用的煤電還將在我國能源結構中發揮托底、保供的基礎性作用。但火電將從電量型電源，更加快速轉變為電力型電源。
核電站
我國核能發展實施“熱堆-快堆-聚變堆”三步走戰略中，將聚變能作為解決能源問題的最終一步，如果國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃一旦達到其既定目標，就有望打破聚變界“再等50年”魔咒 ，在本世紀中葉實現聚變能的利用。
