火力發(fā)電模型
火力發(fā)電中存在著三種型式的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程：燃料化學(xué)能→ 蒸汽熱能→機(jī)械能→ 電能;利用燃料發(fā)熱，加熱水，形成高溫高壓過(guò)熱蒸汽，然后蒸汽沿管道進(jìn)入汽輪機(jī)中不斷膨脹做功，沖擊汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，定子線圈切割磁力線，發(fā)出電能，再利用升壓變壓器，升到系統(tǒng)電壓，與系統(tǒng)并網(wǎng)，向外輸送電能。
水力發(fā)電模型
水力發(fā)電的基本過(guò)程：在河川的上游筑壩集中河水流量和分散的河段落差，使水庫(kù)中的水具有較高的勢(shì)能，當(dāng)水由壓力水管流過(guò)安裝在水電站廠房?jī)?nèi)的水輪機(jī)排至下游時(shí)，帶動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，水能轉(zhuǎn)換成水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能;水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)5的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。
核能發(fā)電模型
核能發(fā)電的能量來(lái)自核反應(yīng)堆中可裂變材料(核燃料)進(jìn)行裂變反應(yīng)所釋放的裂變能。裂變反應(yīng)指鈾-235、钚-239、鈾-233等重元素在中子作用下分裂為兩個(gè)碎片，同時(shí)放出中子和大量能量的過(guò)程。反應(yīng)中可裂變物的原子核吸收一個(gè)中子后發(fā)生裂變并放出兩三個(gè)中子。若這些中子除去消耗，至少有一個(gè)中子能引起另一個(gè)原子核裂變，使裂變自持地進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是核能發(fā)電的前提。
燃?xì)獍l(fā)電模型
燃?xì)獍l(fā)電是一種利用燃?xì)廨啓C(jī)及發(fā)電機(jī)與余熱鍋爐、蒸汽輪機(jī)共同組成的循環(huán)系統(tǒng)，它將燃?xì)廨啓C(jī)排出的功后高溫乏煙氣通過(guò)余熱鍋爐回收轉(zhuǎn)換為蒸汽，再將蒸汽注入蒸汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電的電廠。聯(lián)合循環(huán)發(fā)電：燃?xì)廨啓C(jī)及發(fā)電機(jī)與余熱鍋爐、蒸汽輪機(jī)共同組成的循環(huán)系統(tǒng)，它將燃?xì)廨啓C(jī)排出的功后高溫乏煙氣通過(guò)余熱鍋爐回收轉(zhuǎn)換為蒸汽，再將蒸汽注入蒸汽輪機(jī)發(fā)電。形式有燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)同軸推動(dòng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)的單軸聯(lián)合循環(huán)，也有燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)各自推動(dòng)各自發(fā)電機(jī)的多軸聯(lián)合循環(huán)。
風(fēng)力發(fā)電模型
風(fēng)力發(fā)電是指把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)為電能。風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過(guò)增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來(lái)促使發(fā)電機(jī)發(fā)電;風(fēng)力發(fā)電機(jī)因風(fēng)量不穩(wěn)定，故其輸出的是13～25V變化的交流電，須經(jīng)充電器整流，再對(duì)蓄電瓶充電，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能，然后用有保護(hù)電路的逆變電源，把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流220V市電，才能保證穩(wěn)定使用。
太陽(yáng)能發(fā)電模型
太陽(yáng)能發(fā)電根據(jù)利用太陽(yáng)能的方式主要有通過(guò)熱過(guò)程的太陽(yáng)能熱發(fā)電和不通過(guò)熱過(guò)程的光伏發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電及光生物發(fā)電等。目前主要應(yīng)用的是直接利用太陽(yáng)能的光伏發(fā)電和間接利用太陽(yáng)能的太陽(yáng)能熱發(fā)電兩種方式。其中直接利用光能進(jìn)行發(fā)電的光伏發(fā)電由光伏電池、平衡系統(tǒng)組成;間接利用光能是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能，由儲(chǔ)熱進(jìn)行發(fā)電的太陽(yáng)能熱發(fā)電。
垃圾發(fā)電模型
垃圾發(fā)電是指垃圾焚燒發(fā)電，對(duì)燃燒值較高的進(jìn)行高溫焚燒，在高溫焚燒中產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為高溫蒸氣，推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能;其原理與燃煤發(fā)電基本相同，就是將垃圾送入垃圾焚燒爐，利用焚燒產(chǎn)生的熱量加熱給水得到蒸汽，蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組做功發(fā)電。整個(gè)過(guò)程就是化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能的過(guò)程。
生物質(zhì)能發(fā)電模型
生物質(zhì)能資源是可用于轉(zhuǎn)化為能源的有機(jī)資源，主要包括薪柴、農(nóng)作物秸稈、人畜糞便、食品制造工業(yè)廢料和廢水及有機(jī)垃圾等。利用生物質(zhì)能發(fā)電的最有效的途徑是將其轉(zhuǎn)化為可驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的能量形式，如燃?xì)狻⑷加图熬凭龋缓笤侔凑胀ㄓ玫陌l(fā)電技術(shù)發(fā)電。
抽水蓄能發(fā)電模型
抽水蓄能電站利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至上水庫(kù)，在電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫(kù)發(fā)電的水電站。可將電網(wǎng)負(fù)荷低時(shí)的多余電能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)高峰時(shí)期的高價(jià)值電能，為了保障電源端大型火電或核電機(jī)組能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的在最優(yōu)狀態(tài)運(yùn)行，需要配套建設(shè)抽水蓄能電站承擔(dān)調(diào)峰調(diào)荷等任務(wù)。
潮汐發(fā)電模型
通過(guò)出水庫(kù)，在漲潮時(shí)將海水儲(chǔ)存在水庫(kù)內(nèi)，以勢(shì)能的形式保存，然后在落潮時(shí)放出海水，利用高、低潮位之間的落差推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。在有條件的海灣或感潮口建筑堤壩、閘門和廠房，圍成水庫(kù)，水庫(kù)水位與外海潮位之間形成一定的潮差(即工作水頭)，從而可驅(qū)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。
波浪發(fā)電模型
波浪發(fā)電將波浪能轉(zhuǎn)換為電力的技術(shù);波浪能的轉(zhuǎn)換一般有三級(jí)，第一級(jí)為波浪能 的收集，通常采用聚波和共振的方法把分散的波浪能 聚集起來(lái);第二級(jí)為中間轉(zhuǎn)換，即能量的傳遞過(guò)程，包括機(jī)械傳動(dòng)、低壓水力傳動(dòng)、高壓液壓傳動(dòng)、氣動(dòng)傳動(dòng)， 使波浪能轉(zhuǎn)換為有用的機(jī)械能;第三級(jí)轉(zhuǎn)換又稱最終轉(zhuǎn)換，即由機(jī)械能通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。
沼氣發(fā)電模型
沼氣燃燒發(fā)電是隨著大型沼氣池建設(shè)和沼氣綜合利用的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一項(xiàng)沼氣利用技術(shù)，它將厭氧發(fā)酵處理產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)動(dòng)機(jī)上，并裝有綜合發(fā)電裝置，以產(chǎn)生電能和熱能。沼氣發(fā)電技術(shù)是集環(huán)保和節(jié)能于一體的能源綜合利用新技術(shù)。它是利用工業(yè)、農(nóng)業(yè)或城鎮(zhèn)生活中的大量有機(jī)廢棄物，經(jīng)厭氧發(fā)酵處理產(chǎn)生的沼氣，驅(qū)動(dòng)沼氣發(fā)電機(jī)組發(fā)電，并可充分將發(fā)電機(jī)組的余熱用于沼氣生產(chǎn)。
地?zé)岚l(fā)電模型
地?zé)岚l(fā)電是把地下熱能轉(zhuǎn)換成為機(jī)械能，然后再把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的生產(chǎn)過(guò)程。根據(jù)地?zé)崮艿膬?chǔ)存形式，地?zé)崮芸煞譃檎羝汀崴汀⒏蔁釒r型、地壓型和巖漿型五大類。從地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)和能量轉(zhuǎn)換的角度來(lái)說(shuō)，上述五類地?zé)豳Y源都可以用來(lái)發(fā)電，但目前開(kāi)發(fā)利用得較多的是蒸汽型及熱水型兩類資源。
腳踏發(fā)電模型
一種人力發(fā)電腳踏車，主要由車身、發(fā)電機(jī)、表頭和控制電路板組成。車身包括機(jī)械構(gòu)架、腳踏板、輪盤、皮帶、張緊輪、彈簧和平衡鐵;包括車用燈泡和顯示電路板，當(dāng)人力作用于腳踏板，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，控制電路板接受發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能，經(jīng)過(guò)處理供給表頭，并根據(jù)人力的大小控制燈泡的亮度和數(shù)目，及時(shí)將運(yùn)動(dòng)參數(shù)傳遞給顯示電路板進(jìn)行顯示。
手搖發(fā)電機(jī)模型
用手搖動(dòng)發(fā)電機(jī)，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，并切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能.小燈泡發(fā)光時(shí)，消耗了電能，得到了光能，因此將電能轉(zhuǎn)化為光能。通過(guò)這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明白了水力發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、火力發(fā)電等等這些科學(xué)知識(shí)的理解。更能深刻體會(huì)到科學(xué)就在我們身邊，在生活中的重大用處。
