发电类型有哪些( 二 ) _发电机

火力发电自从人类发明钻木取火以后，就不断利用火产生的热能源征服大自然。火力发电视将煤炭、石油、天然气等化石燃料放入锅炉里燃烧，锅奴里装置一圈一圈的水管。水管里的水被燃烧成高温的水蒸气后，就会推动蒸气涡轮机，进而转动发电机产生电力。火力发电厂是现今发电方式最普及的发电厂，但它产生废气、灰尘、空气污染与燃料成本贵、燃料运输与储存不易等问题是它最大的缺失。地热发电我国位处地热地带中，对于地热的利用抱着莫大的期待和远景；目前正不断进行研究和探测的工作，相信不久将可加速开发。我国国民每人使用的平均电力约04千瓦，所以人口5万人的乡镇只要有2万千瓦的地热发电厂，即可供应全乡镇的用电量。位于宜兰县的清水地热发电厂，目前发电量已有800千瓦。现在所进行的地热发电厂，是采直接取用地下蒸气来旋转汽轮机发电的蒸气发电法。另外还有从地面将水送入地下产生蒸气的方法，使用此法时，即使地下没有蒸气储存层的地方，仍然可以发电。所以，地热可说是无穷尽的地下能源。由于地热介质可能是热水或热蒸汽，温度压力又有很大的差异，因此发电方式随地热性质而异。对于高温地热水，常采用「闪化蒸汽处理」，也就是使地热水因降压而迅速蒸发，然后导入低气压之蒸汽涡轮机，产生动力以发电。发电后的高温蒸汽，往往先经过冷却器予以冷凝再排入河川中或打入地下。高温而干的地热蒸汽可以直接通入汽轮机;潮溼的地热蒸汽﹝混有热水﹞则需经过汽水分离装置，再把干蒸汽通往汽轮机。如果溼蒸汽中所含热水之温度相当高，则仍可经闪化处理再予利用﹝于发尾﹞或用做其他用途。很多地热具有腐蚀性或容易使管路中积垢，因此而采行间接式发电，亦即先把地热能经热交换器转移给工作介质﹝例如洁净的水蒸汽、烷属烃(Paraffin hydrocabon)类，三甲基甲烷﹞，使其成高压高温蒸汽，再输入高压汽涡轮机，以产生动力发电。沼气发电利用动物排泄物与垃圾堆中的沼气当燃料，燃烧后产生争气热能来推动涡轮机的发电法。沼气一般的成份为：甲烷 60~70% 二氧化碳 230~30% 硫化氢 1~5% 水蒸汽等少许欲得良质的气体燃料，必须把上述气体中之不纯物去除，以提高燃烧利用价值；上述不纯物中水份会堵塞通气孔道，和二氧化磷一样含量多则降低整个燃气之燃烧值﹝发热量﹞，此外硫化氢会腐蚀机械设备而且燃烧时生成有毒的二氧化硫，于人有害。沼气﹝生质气﹞转化的方法，主要是以嫌气酿酵，嫌气发酵不但可以制出有用的燃气，还可以制成肥料，同时对生质具有杀菌的功效。洋流发电与黑海同规模的墨西哥湾洋流，目前有「可里奥利里1号」，正在从事实验中，外径171公尺，长110公尺，重量约6000吨，具有逆方向旋转的2枚大型螺旋转的巨大洋流发电系统。每秒23公尺的洋流，可输出8万3000千瓦的电力。温差发电在各种海洋能的应用之中，以温差发电最具实质意义﹝及成效﹞，是故一谈到「海洋能」，几乎意味的就是海洋温差发电海洋温差发电又称为海洋热能转变﹝OTEC，Ocean Thermal Energy Conversion﹞主要工作原理为海水吸收太阳能后，造成海水表面及下层温度之差（约在摄氏二十度以上）如果采用适当的工作媒体来搬运热能推动汽涡轮机再驱动发电机即可发电。温差发电能源转换系统，可分「开路式」及「闭路式」两类。在开路式温差发电系统中，海面较温热的海水，经除去CO2等气后，送入真空蒸发槽变成蒸汽，此蒸汽推动热机，产生动力以驱动发电机发电，用过的蒸汽经冷凝变成淡水，冷水是借助海面下层较低温的水。闭路式温差发电系统中，常采氨为工作媒体，温热的海水流入蒸发器使氨汽化，此氨蒸汽送入涡轮机产生动力，然后导入冷凝器，而被来自较深处之低温海水所冷凝，变成液氨流回蒸发器继续使用。海洋温差发电厂的建造建厂工程可分陆上型及海上型，又可分固定型及浮泊型，浮泊型是指可以航行移动或以缆锚固定于海底。海上型的发电厂依浮沈程度，又可分为船型、潜水艇型、半潜水型、浮游圆盘型及潜水圆柱型，其中以半潜水型试验后评价较高。浮油式电厂，底部有长的800公尺，直径10公尺之进水管伸下海底。固定式电厂有的是在深约800公尺海中设平台，也有的在深约100公尺的岸外壳浅海平台﹝另拉出数公里长的进水管伸往深海﹞，固定在岸上的建筑成本较低，但进水管及其保温施工成本较高。温差发电厂构造优点（1）海洋能来自太阳能，是取之不尽用之不竭之能源，且不需要燃料，可不受制于人。（2）温差发电是连续性的输出，不像太阳能或风力会受时间、气候等影响而随时变动。（3）温差发电过程产生污染甚少，必要时可以做到无污染，对环境破坏的也最小。（4）温差发电厂往往建于海中，远离城市及海滨，对于居住环境没有干扰及不良影响，此外当初欲建厂时，对土地之取得、购置也不致会发生问题。（5）温差发电可伴生淡水，以100MW的电而言，每天可分馏出一百万加仑的淡水;可供食用及农业灌溉、养殖用。（6）温差发电过程产生的废热，可以回收利用，供小型动力机械或农渔业使用。（7）温差发电厂发出的电能，除了供给城市用电，也可以就近设厂制造淡水、食盐、海产加工、制取氢气等。方法利用表层和底层海水的温度差的发电方式，乃是利用沸点低的液体，使温水蒸发为气体，以便旋转汽轮发电，而经过汽轮机后的气体，被冷水冷却恢复原来的液体。此时，沸点低的液体就被密封在封闭管的回路中，故称为封闭循环式。目前，美国、法国、日本等国家，正在进行研究开发中，它有浮在海洋发电和陆上发电两种方式。其中陆上的发电方式，必须用长水管从深海汲水，所以需要选择特殊的地形，否则无法获得适当的水源。最近西太平洋诺鲁共和国曾委托日本，建设陆上温度差发电厂，1000千瓦的有2台，已于西元1982年中完成并正式运转。潮汐发电利用潮的满干所型成的落差，来从事发电的方法，如图所示，在海湾围建提防和水路，在涨潮时引水入储水池；退潮时将储水放出，每日可发电4次，但当潮的满干落差小时，则很难发电。