燃?xì)獍l(fā)電是指利用天然氣產(chǎn)生電力。燃燒天然氣把水變成蒸汽，再用蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而發(fā)電，屬于一般的火力發(fā)電，其效率較低。天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電則是將天然氣燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓�推�?dòng)燃?xì)廨啓C(jī)，進(jìn)行一級(jí)發(fā)電，然后再利用燃?xì)廨啓C(jī)排出的高溫?zé)煔饧訜崴�，產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)，進(jìn)行二級(jí)發(fā)電。這就是聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，效率較高。

由于燃燒天然氣熱效率高，排放的污染物又較其它燃料少，因此被認(rèn)為是最清潔的發(fā)電燃料。目前天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的技術(shù)已相當(dāng)成熟。已進(jìn)入商業(yè)運(yùn)作，且規(guī)模很大。

天然氣發(fā)電廠運(yùn)行靈活，機(jī)組啟動(dòng)快，既可基荷發(fā)電，也可以調(diào)峰發(fā)電，便于接近負(fù)荷中心，提高供電可靠性，并減少送變電工程量；但是天然氣發(fā)電項(xiàng)目承擔(dān)的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)要高于燃煤發(fā)電廠項(xiàng)目，特別是液化天然氣發(fā)電成本高，一般要大大高于燃煤電站，因而天然氣發(fā)電廠多用于調(diào)峰。

燃?xì)獍l(fā)電發(fā)展較快，主要是美國(guó)。由于美國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)成功，助長(zhǎng)了燃?xì)獍l(fā)電的增長(zhǎng)。2017年美國(guó)天然氣產(chǎn)量有57%來(lái)自頁(yè)巖氣（參見(jiàn)《2019年世界天然氣全記錄》）。2018年美國(guó)燃?xì)獍l(fā)電占全球燃?xì)獍l(fā)電總量的1578.5/6182.8=25.5%，占全球發(fā)電總量的1578.5/26614.8=5.9%。

俄羅斯本身具有豐富的天然氣資源，適合于燃?xì)獍l(fā)電，但居第二位。日本利用進(jìn)口的液化天然氣助力燃?xì)獍l(fā)電的增長(zhǎng)，燃?xì)獍l(fā)電的增長(zhǎng)又刺激了全球天然氣液化工業(yè)的增長(zhǎng)，居第三位。值得注意的是中國(guó)2016年燃?xì)獍l(fā)電進(jìn)入全球第6位，開(kāi)始增長(zhǎng)勢(shì)頭。

燃?xì)獍l(fā)電（單位：TWh）

燃?xì)獍l(fā)電量最多的國(guó)家是美國(guó)、其次是俄羅斯，但是燃?xì)獍l(fā)電站最多的是日本，日本早在20世紀(jì)70年代就開(kāi)始利用進(jìn)口的液化天然氣（LNG）發(fā)電。

全球十大燃?xì)怆娬?/p>

單位換算：1兆瓦=1MW  1億千瓦=0.1TWh

核能發(fā)電

核能發(fā)電是用鈾制成的核燃料在“反應(yīng)堆”的設(shè)備內(nèi)發(fā)生裂變而產(chǎn)生大量熱能，再用處于高壓力下的水把熱能帶出，在蒸汽發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生蒸汽，蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)一起旋轉(zhuǎn)而發(fā)電，并通過(guò)電網(wǎng)輸送給消費(fèi)者。

根據(jù)《World Nuclear Association 2019年7月》的報(bào)告，全球核能發(fā)電在逐步增長(zhǎng)，2018年核能發(fā)電量達(dá)到2563TWh，比2017年2519 TWh增加了1.7%，人均核電用電量為10.3%。

美國(guó)是世界上核能發(fā)電量最多的國(guó)家，2019年7月有97座核反應(yīng)堆，2018年生產(chǎn)808.0TWh，占全球核能發(fā)電量總量的808/2563=31.5%，其次是法國(guó)為395.9/2563=15.4%；而德國(guó)、英國(guó)則處于停滯發(fā)展階段。

表中“%e”表示核能發(fā)電占發(fā)電總量的百分率。全球核能發(fā)電占全球發(fā)電總量的10.3%，其中法國(guó)高達(dá)71.7%。

2019年7月主要國(guó)家核反應(yīng)堆及鈾需求

中國(guó)核能發(fā)電進(jìn)展較快，已經(jīng)躍居全球第三位，但是2018年核能發(fā)電占發(fā)電總量?jī)H為4.2%，高于2017年，但遠(yuǎn)低于全球平均值10.3%，差距仍然很大。論核能發(fā)電的發(fā)展速度，中國(guó)發(fā)展最快，在建的核反應(yīng)堆最多，達(dá)13座。擬建的有43座。這是其他國(guó)家無(wú)法相比的。

中國(guó)核能發(fā)電量及占發(fā)電總量的份額

 

世界上最大的核電站是日本柏崎刈羽核電站，裝機(jī)容量為7965MW，但2011年已經(jīng)停工。值得注意的是韓國(guó)核電站進(jìn)展很快，前十位核電站就占有4席，把美國(guó)和日本都摔到后面。

全球最大的前十座核電站

再生能源發(fā)電

再生能源發(fā)電的比例

再生能源發(fā)電指水力發(fā)電、風(fēng)電場(chǎng)、生物質(zhì)發(fā)電、光伏發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、聚熱發(fā)電和海洋能發(fā)電等，它是電力發(fā)展的重要方向。

根據(jù)BP 2019年的報(bào)告，2018年全球再生能源發(fā)電占全球總發(fā)電量的平均數(shù)為25.7%。超過(guò)平均數(shù)的國(guó)家有個(gè)特點(diǎn)：水力發(fā)電特別多的國(guó)家如巴西、加拿大；利用風(fēng)力發(fā)電和光伏特別多的國(guó)家如意大利、西班牙、德國(guó)等，而富產(chǎn)化石燃料的國(guó)家如美國(guó)、俄羅斯就比較低。

2018年主要國(guó)家再生能源發(fā)電的比例（單位：TWh）

2018年中國(guó)再生能源發(fā)電得力于水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和光伏，其發(fā)電量為1850.6TWh，占本國(guó)的26.0%，占世界再生能源發(fā)電總量的1850.6/6827.3=27%；遠(yuǎn)強(qiáng)于美國(guó)。美國(guó)再生能源發(fā)電量為760.5 TWh，占美國(guó)發(fā)電總量的17.0%，占世界再生能源發(fā)電總量的760.5/6827.3=11.1%。美國(guó)頁(yè)巖革命成功，拖延了再生能源發(fā)展的后腿。從下表可以看出，美國(guó)無(wú)論是風(fēng)能、太陽(yáng)能或其他再生能源都低于中國(guó)的發(fā)展水平。

2018年再生能源發(fā)展?fàn)顩r（單位：TWh）

水力發(fā)電

水力發(fā)電（Hydropower）是利用工程措施將天然水能轉(zhuǎn)換為電能的過(guò)程，也是水能利用的基本方式。優(yōu)點(diǎn)是不消耗燃料，不污染環(huán)境，水能可由降水不斷補(bǔ)充，機(jī)電設(shè)備簡(jiǎn)單，操作靈活方便。但一般投資大，施工期長(zhǎng)，有時(shí)還會(huì)造成一定的淹沒(méi)損失。水力發(fā)電常與防洪、灌溉、航運(yùn)等相結(jié)合，進(jìn)行綜合利用。

根據(jù)《International Hydropower Association，iha（國(guó)際水力發(fā)電協(xié)會(huì)）》2019年的報(bào)道，2018年水力發(fā)電總裝機(jī)容量為1292GW，中國(guó)為352GW，占總量的352/1292=27.2%。

根據(jù)BP 2019的報(bào)告，中國(guó)水力發(fā)電量居世界之首，2018年占全球水力發(fā)電量的1202.4/4193.1=28.7%；其次為加拿大、巴西。發(fā)展最快的要算越南，比去年增加13%。

水力發(fā)電量最多的國(guó)家（單位：TWh）

水力發(fā)電分為四種類(lèi)型：常規(guī)水電站、抽水蓄能電站、徑流式水電站和潮汐能電站，其中常規(guī)水電站占主導(dǎo)地位。

1、常規(guī)水電站（Conventional Hydroelectric Power Stations）

常規(guī)水電站是利用天然河流、湖泊等水能的發(fā)電站。世界上最大的水力發(fā)電站是在中國(guó)的三峽發(fā)電站（Three Gorges Dam），裝機(jī)容量達(dá)22500MW。

世界上最高的大壩在中國(guó)雅礱江上流的錦屏-I大壩（Jinping-I Dam），混凝土高拱壩，壩高305米，2013年建成。2020年最高的大壩將是大渡河上的雙江口大壩（Shuangjiangkou Dam），壩高312米。

世界上最大的壩體是巴基斯坦塔貝拉大壩（Tarbela Dam），1976年建成，構(gòu)筑物高達(dá)143米，體積為153百萬(wàn)立方米，裝機(jī)容量3478MW。

世界上儲(chǔ)水量最多的大壩是津巴布韋和贊比西的贊比西河上的卡里巴大壩（Kariba Dam），其次為俄羅斯安加拉河上的布拉茨克大壩（Bratsk Dam）和加納沃爾特湖的阿科松博壩（Akosombo Dam）。我國(guó)丹江口大壩（Danjiangkou Dam）居第20位。

全球十大常規(guī)水電站電站

2、抽水蓄能電站（Pumped Storage Power Station）

抽水蓄能電站一般利用電力系統(tǒng)多余的電量（汛期、假期或后半夜低谷電量），將下水庫(kù)的水抽到上水庫(kù)儲(chǔ)存；在系統(tǒng)負(fù)荷高峰時(shí)，將上水庫(kù)的水放下，由水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。具有調(diào)峰填谷的雙重作用，是電力系統(tǒng)最理想的調(diào)峰電源。此外，它還可以調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)壓和作為備用，對(duì)保障電網(wǎng)的安全優(yōu)質(zhì)運(yùn)行和提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性具有重大作用。

抽水蓄能電站本身不產(chǎn)生電能，而是在電網(wǎng)中起協(xié)調(diào)發(fā)電與供電矛盾的作用；在短時(shí)間負(fù)荷高峰時(shí)調(diào)峰作用巨大；啟動(dòng)及出力變化快，可保證電網(wǎng)的供電可靠性，提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量。

世界上第一座抽水蓄能電站是瑞士于1879年建成的勒頓抽水蓄能電站。當(dāng)今世界上最大的抽水蓄能電站是美國(guó)巴斯康蒂抽水蓄能電站，裝機(jī)容量達(dá)3003MW，其次為中國(guó)惠州抽水蓄能電站，裝機(jī)容量為2448 MW，廣東抽水蓄能水電站（Guangdong Pumped Storage Power Station），裝機(jī)容量為2400MW。

全球五大抽水蓄能電站

3、徑流式水電站（run-of-the-river hydroelectric power station）

徑流式水電站，又稱(chēng)“無(wú)調(diào)節(jié)水電站”。水電站的出力完全取決于河川徑流量的大小，對(duì)天然水流（河川徑流）無(wú)調(diào)節(jié)能力。為了充分發(fā)揮設(shè)備的效益，徑流式水電站多在負(fù)荷曲線的基荷部分工作。無(wú)調(diào)節(jié)水庫(kù)的電站稱(chēng)為徑流式水電站。此種水電站按照河道多年平均流量及所可能獲得的水頭進(jìn)行裝機(jī)容量選擇。

世界上最大的徑流式水電站是美國(guó)約瑟夫酋長(zhǎng)大壩（Chief Joseph Dam），裝機(jī)容量為2620MW。

全球六大徑流式水電站

4、潮汐能電站 (Tidal Power Stations)

潮汐能電站是利用海水周期性漲落運(yùn)動(dòng)中所具有的能量來(lái)發(fā)電的發(fā)電站，其水位差表現(xiàn)為勢(shì)能，其潮流的速度表現(xiàn)為動(dòng)能。這兩種能量都可以利用，是一種可再生能源。

世界上最大的潮汐電站是韓國(guó)始華湖潮汐電站（Sihwa Lake Tidal Power Station），裝機(jī)容量為254MW。中國(guó)最大的潮汐電站是江廈潮汐電站（Jiangxia Tidal Power Station ），裝機(jī)容量?jī)H為3.9MW。

擬建中的俄羅斯勘察加半島品仁納灣潮汐電站（ Penzhin Tidal Power Plant），裝機(jī)容量達(dá)87100MW，年發(fā)電量可達(dá)200TWh，將成為世界上最大的潮汐電站。

全球5大潮汐能電站

中國(guó)水電站