能源技术论文范例6篇

能源技术论文

能源技术论文范文1

摘要:电能高效洁净地生产、传输、储存、分配和使用的技术将成为电力技术的重点领域。论文关键词:电力技术;电源 “电力技术是通向可持续发展的桥梁”,这个论断已经逐渐成为人们的共识。研究表明,为了实现可持续发展,应尽可能把一次能源转换为电能使用,提高电力在终端能源中的比例。因为,在保证相同的能源服务水平的前提下, 使用电力这种优质能源最清洁、方便,易于控制、效率最高。如果能将大量分散燃用的化石燃料都高效洁净地转换为电力使用,人们赖以生存的环境和生活质量就会大大改善。因此,电能高效洁净地生产、传输、储存、分配和使用的技术将成为电力技术的重点领域。以下将对若干电力前沿技术的现状和未来发展前景进行简单评述。 1. 分布式电源 当今的分布式电源主要是指用液体或气体燃料的内燃机(IC)、微型燃气轮机(Microtur_bines)和各种工程用的燃料电池(Fuel Cell)。因其具有良好的环保性能,分布式电源与“小机组”已不是同一概念。 1.1 微型燃气轮机 微型燃气轮机(Micro Turbine),是功率为几千瓦至几十千瓦,转速为96 000 r/min,以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机,工作温度500 ℃,其发电效率可达30%。目前国外已进入示范阶段。其技术关键是高速轴承、高温材料、部件加工等。可见,电工技术的突破常常取决于材料科学的进步。 1.2 燃料电池 燃料电池是直接把燃料的化学能转换为电能的装置。它是一种很有发展前途的洁净和高效的发电方式,被称为21世纪的分布式电源。 1.2.1 燃料电池的工作原理 燃料电池的工作原理颇似电解水的逆过程。氢基燃料送入燃料电池的阳极(电源的负极)转变为氢离子,空气中的氧气送入燃料电池的阴极(电源的正极),负氧离子通过2极间离子导电的电解质到达阳极与氢离子结合成水,外电路则形成电流。 通常,完整的燃料电池发电系统由电池堆、燃料供给系统、空气供给系统、冷却系统、电力电子换流器、保护与控制及仪表系统组成。其中,电池堆是核心。低温燃料电池还应配备燃料改质器(又称为燃料重整器)。高温燃料电池具有内重整功能,无须配备重整器。磷酸型燃料电池(PAFC)是目前技术成熟、已商业化的燃料电池。现在已能生产大容量加压型11 MW的设备及便携式250 kW等各种设备。第2代燃料电池的溶融碳酸盐电池(MCFC),工作在高温(600~700 ℃)下,重整反应可以在内部进行,可用于规模发电,现在正在进行兆瓦级的验证试验。固体电解质燃料电池(SOFC)被称为第3代燃料电池。由于电解质是氧化锆等固体电解质,未来可用于煤基燃料发电。质子交换膜燃料电池是最有希望的电动车电源。 1.2.2 性能和特点 燃料电池有以下优点:(1)有很高的效率,以氢为燃料的燃料电池,理论发电效率可达100%。熔融碳酸盐燃料电池,实际效率可达58.4%。通过热电联产或联合循环综合利用热能,燃料电池的综合热效率可望达到80%以上。燃料电池发电效率与规模基本无关,小型设备也能得到高效率。(2)处于热备用状态,燃料电池跟随负荷变化的能力非常强,可以在1 s内跟随50%的负荷变化。(3)噪音低;可以实现实际上的零排放;省水。(4)安装周期短,安装位置灵活,可省去新建输配电系统 目前燃料电池大规模应用的障碍是造价高,在经济性上要与常规发电方式竞争尚需时日。 1.2.3 技术关键和研究课题 燃料电池的技术关键涉及电池性能、寿命、大型化、价格等与商业化有关的项目,主要涉及新的电解质材料和催化剂。熔融碳酸盐电池(MCFC)在高温条件下液体电解质的损失和腐蚀渗漏降低了电池的寿命,使MCFC的大型化及实用化受到限制。需要解决电池构成材料的腐蚀;电极细孔构造变化使电池性能下降等问题。固体氧化物燃料电池(SOFC)使用固体电解质且工作温度很高,对构成材料及其加工有特殊要求。为了得到高温下化学性稳定和致密性(不通过气体)的电解质,在氧化锆中加入Y2O3生成钇稳定氧化锆。为了降低工作温度,应尽可能减少电解质薄膜厚度。

能源技术论文范文2

导读: 观察SNEC 2010有一个明显转向:光伏业者从以往追求制造规模开始关注技术对光伏产业持续发展的重要性。 SNEC 2010有来自德国、美国、日本、中国大陆和台湾等40多个国家、地区共1400多家参展商,展示内容涵盖太阳能光伏全产业链,包括原料、设备、材料、光伏电池、光伏组件、光伏工程及光伏应用器具等。而作为SNEC 2010重要组成部分的论坛有近100篇,开创了中国乃至亚洲光伏界聚会规模的纪录。观察SNEC 2010有一个明显转向:光伏业者从以往追求制造规模开始关注技术对光伏产业持续发展的重要性。 光电转换效率是光伏成本下降的核心,在无锡尚德晶体硅电池、组件、薄膜太阳电池、光伏发电系统展品中,引人注目的是该公司新推出的高效率光伏电池 Pluto技术。据介绍,运用Pluto技术生产的电池片,能够比普通的电池片转换效率平均提高18%以上,并且可同时应用于单晶和多晶体硅电池生产中,打破了同类技术只能在单个领域运用的瓶颈。据悉,光伏电池Pluto技术已在国外使用,在SNEC 2010后将被国内组件制造商采用。这项技术是由尚德电力与澳洲新南威尔士大学共同研发的,而研发带人就是无锡尚德总裁施正荣和其导师Martin Green教授。 应用材料公司参展产品包括创新的设备、服务和软件,被应用于半导体芯片、平板显示器、太阳能电池、柔性电子产品和节能玻璃的制造。采用应用材料解决方案制造的太阳能电池组件长2.6米、宽2.2米、总面积5.7平方米,号称是目前世界上最大的太阳能光伏电池组件。应用材料宣布,其Esatto丝网印刷技术将在未来几个月内被中国大陆、台湾和欧洲的客户用于年产超过2GW的太阳能电池。据悉,客户已使用Esatto技术取得了0.46%的绝对电池效率提升,并降低了14%的印刷银浆消耗量。应用材料称,更高效率和更低耗材支出的结合有望使每瓦成本降低3美分,并使投资回收期缩短到8.4个月。 太阳能电池板的制造商尽可能地采用各种方法来有效降低成本,因此硅基薄膜太阳能电池制造商对于其工厂及所使用的系统设备的性能表现有着很高的要求。应用创新干式螺杆技术设计生产的DRYVAC系列真空泵,这一创新性的真空泵产品,将更有效地帮助用户实现太阳能电池板的大规模自动化生产并提高利润率。德国欧瑞康莱宝CEO Andreas Widl认为,只有依靠持续的技术进步,太阳能光伏才具有价格竞争性,而吸引投资进入太阳能技术领域的首要因素就是成本和质量。欧瑞康莱宝的DRYVAC 系列通过对真空技术的创新,将成熟技术和创新特色有机结合,更好地服务于改善生产的变化量要求。 与此同时,国内厂商的技术能力也在大幅提升。由国家能源太阳能发电研发中心独创设计的光伏电站检测平台,可对光伏电站中光电转换、逆变、控制、辐射量、电池底板温度,以及检测对象究竟能够发多少电、节约多少煤、减排多少二氧化碳等进行精确的检测和量化。2010年4月,该平台在浙江省电力实验研究院屋顶 60kWp光伏电站附近进行现场试验,在7天内完成了所有测试内容。这标志着国网电科院自主研发的世界首套光伏电站移动检测平台,在研发水平和监测能力上已达到国际领先水平。 中科院电工所所属北京科诺伟业公司,在30多年技术积累基础上,研发出集逆变器、控制器、蓄电池功能于一身的小型“逆控蓄一体机”,可为我国以及世界上数以千万计的无电地区家庭安装户用光电系统。而已完成光伏产业垂直一体化布局的上海航天机电,也推出了国内零突破的等离子体增强化学气相沉积设备。 在配套环节,苏州林泉电子科技有限公司是生产太阳能电池边框为主的专业生产厂家,其生产的边框可以做到与客户的要求分毫不差,同时做到成本的最小化。目前,林泉电子已成为常州天合、南通强生、浙江正泰、日本松下等多家知名企业太阳能电池铝边框的指定供应商。

能源技术论文范文3

日本在新能源领域拥有诸多世界领先的技术,为日本发展低碳经济实现低碳社会奠定了基础 日本是石油、煤炭和天然气等主要能源资源均匮乏的国家,能源自给率仅4%左右,日本所需石油的99.7%、煤炭的97.7%、天然气的96.6%都依赖进口。 近年来,日本不断研发新能源技术,使能源利用效率大幅度提高,新能源开发利用展现出扭亏为盈的倍增趋势,使日本经济抗风险能力不断增强,大大降低了对传统能源的依赖程度。目前,日本在新能源领域拥有诸多世界领先的技术,为日本发展低碳经济实现低碳社会奠定了基础。 政府多方推动 日本在新能源技术开发利用方面取得的巨大成就,与日本政府的扶持政策密不可分。 确定新能源技术的开发利用目标。日本能源政策的基本目标是:能源安全、经济增长和环境保护,简称能源“3E”目标。在这一目标下逐步形成了日本新能源产业发展的子目标:完成《京都议定书》规定的减排温室气体目标;提高能源使用效率,《新国家能源战略》提出,争取到2030年前将日本整体能源使用效率提高30%以上;能源多样化,开发利用新能源。日本加强了对太阳能、风能、燃料电池等新能源的开发利用,使其对石油的依赖程度明显减小。 制订推广新能源技术的计划和行动方案。日本新能源产业的发展,始终是通过计划与法律手段推进的。1974年,日本制订并实施了“新能源开发计划”,把发展太阳能和燃料电池技术定为国家战略。1978年,日本又实施了“节能技术开发计划”。1993年,日本将这两个计划合并后推出“能源和环境领域综合技术开发推进计划”,即“新阳光计划”,目的是促进新能源技术的开发利用和商业化。 1994年12月,日本通过“新能源推广大纲”,首次正式宣布发展新能源和可再生能源,成为日本新能源发展的政策基础。1997年12月,正式通过“环境保护与新商业活动发展”计划,作为政府到2010年推动新能源和可再生能源发展的行动方案。 推动新能源技术的推广应用。首先,投入大量资金,支持新能源技术的研发,“新阳光计划”每年拨款570多亿日元研究新能源技术、能源输送与储存技术等;其次,推动政府、社会团体带头利用新能源。国家机关、公共设施必须依法带头采购太阳光发电系统和利用太阳能的热水器系统,采购低能耗、低公害汽车等,资助企业和地方公共团体发展新能源;再有,直接补助使用新能源设备的家庭。除向生产企业发放补贴令其降低设备价格外,还按每千瓦9万日元的标准直接补助用户家庭。 新能源技术开发重点 核能。日本于20世纪60年代中期开始利用核能。1973年和1978年的两次石油危机给日本经济以严重冲击,迫使日本政府推进新能源开发利用。为增加能源的自给率,日本大力开发核能,目前全国共有核电站54座,总装机容量4712.2万千瓦,是世界第三核能大国,核能占能源供给总量的15%,核能电化率近40%。由于核电对电力的稳定供给和环境保护都十分有利,根据最近公布的《国家能源新战略》,日本计划进一步发展核能发电,将核电比重从现在的15%提高到17%。 在开发核能过程中,日本主要关注两大问题:核燃料的供应和开发安全问题。日本核燃料全部依赖进口,由于核燃料的特殊性能及其提炼的高难度,国际上对核燃料的开发利用有许多严格的规定,如严格限制其使用范围,除了支付巨额成本外,还要向本国国民和世界作出政治承诺,保证其用途,日本在这方面一直信守诺言。在核能开发的安全问题上,日本最大限度地发挥政府在能源安全中的指导作用,加大对能源安全的投入。 太阳能。日本是世界上太阳能开发利用第一大国,也是太阳能应用技术强国。太阳能利用主要分为太阳光能和热能两种。日本太阳热能的利用自

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三次能源理念与第三次能源技术革命

重申三次能源理念:

一次能源为原始资源性能源,是以蒸汽机与内燃机为代表的技术革命。二次能源为技术性质能源,是以各种能源转换为电能的电动动力技术革命。它们都是从能量到能量模式,故遵守能量守恒规律,而三次能源则是更深层次的技术性质,主特征是以核电为模式的用技术将一次原本不是能源的物性逆变本质转换为二次能量后,再三次转换为常规能源之技术革命,将是核动力和类核动力技术革命,此为从不是能量到能量模式,所以它不是能量守恒范围技术而不存在遵守或违背问题,并将引发更大的能源技术革命。

源自平凡而重在承前启后:

三次能源理念可说是源自最简凡的对核电技术排序与揭示本质后之逻辑定位,可承前启后的是其揭示之逆变物性本质模式,则可将近代和当代倍受主流科技非议之伪科学的永动机和反重力技术,简单地用逆变物性本质物理成因,就可名正言顺地将它们从常规能源技术领域中分离出来,成为以物理本质不同的超常规能源技术,从而可以结束永动机=伪科学之争的证具,再说探索永动机成功与否它都原本就是原始创新,故逻辑上也不存在遵守与违背任何现有理论,就算成功了也必然是能量守恒之外的全新学科领域,也必然引发如反重力等系列前沿科技的形成。

永动机的因果与物理定义:

当今永动机=伪科学,已是99%以上受传统教育人们的习惯思维方式,可恕不知人类最大的悲哀是定义了永动机这个陷井,如果理智地分析一下,不难看出永动机涉及的学科非常广义,也就是说它限制科技发展的领域也广义,它含括了物理、力学、能源、机械制造等大部分基础学科,其重点特征临界点为能量转换比值为!00%,凡大于100%就有永动机之嫌而划为“伪派”,所以任一与能量有关的科技,一旦进入能量转换超出100%就落入陷井,此时的你无论怎样辨解并未选择永动机课题,而是永动机永远选择了你而成为“伪科学派”,可算大悲也!

其实复杂的科技,只要揭示透彻则非常简单,能量守恒下的转换比不可大于100%,在常规能源本质范围是绝对真理,核电为什么不是伪科学?是因为核电物理有理论证实其能量转换比值超常规依据,永动机的伪科学则正是无理论支撑,显然对永动机的物理定义没有理论前提就算发明成功也会断送在非议中。本来能量守恒内的煤电、水电、光伏电等不但只是量变,重要的也是‘质变’技术,只是‘质变’没有使量变超出常规而已。而核电因质变技术属深层次使量变超常规形成学科,因此凡类核电模式质变技术则不属能量守恒范围,而再拿能量守恒定律去度量永动机,岂不是冤案?

而完美永动机技术正是类核电超常规能量模式,所以永动机新增能量误为无中生有则为伪科学,故必要定义永动机的物理本质:“凡是不消耗任何能量之输出能量的永动机,唯一模式是以逆变物性本质技术为特征,其新增能量不再是无中生有,而是逆变物性本质转换形成,也吻合物理学由质变到量变,量变也必质变之普遍规律逻辑,所以能量守恒为常规能源物性本质,则永动机逆变本质的量变为超常规物性本质,也就不再属能量守恒范畴。”

反重力技术与物理定义:

常言说物以类聚,反重力与永动机同为伪科学足以说明同属一类,可恕不知它们竞是珠联璧合之缘,经研究,三次能源模式下的永动机质变技术,唯反重力莫属,因为反重力的实质就是反引力,由引力产生的重力正是人类消耗能源的根源,公知重力是产生摩擦阻力耗能主因,如果要解决能耗问题,思维重点只限于怎样获取能源,显然是治表不治根,治根必是将思维重点移至怎样改变耗能本质,即可否逆变引力本质?

答案是肯定的,90年代各国科学家观测到的引力异常现象就证实了万有引力并不是铁案不可问责,说明万有引力在一定条件下的异常则是另有物理本质,此本质据本人的发明杠杆原理实验数据所证实,其反引力物性本质形成于万有引力的隔距力系效应。公知万有引力的隔距力是两个物体之间相隔某一间距的引力,可重力摩擦阻力追究的只是限于两个物体的接触引力问题,从来未涉及过隔距引力影响因素,而地震与太阳月亮地球三星一线有关则正是星体隔距力力系效应成因。据发明杠杆实验显示,其重力点G悬空形成的隔距力(发明杠杆结构无重力臂)重臂物理量变化,严格遵循杠杆的力臂与重臂和支点三要素物理变量关系,但正是隔距力重臂结构形成了隔距力力系效应,即逆变了重力物性本质,将本不是能量的重力悬空具有了重力势能性质后并参与作用力叠加作功,从而形成反重力本质(将负载重力逆变为能量本质),其隔距力效应特征为:杠杆重力悬空作用线与力臂之间夹角越小,静止杠杆重力在力臂与重臂相等时的力系平衡值越大,用物理量关系式表达,常规杠杆G=F,发明杠杆则G=2(F-Fsina)+F,如果将2(F-Fsina)一项设计为2,则G=3F,说明悬空重力(负载)叠加作功结构使作用力增值到3倍F力,如反向实验,当G=1不变时,F力只需小于1的三倍力则静止平衡,可见反重力形成,即力系平衡不再属牛顿第三定律范围,而作用力与反作用力不等也可力系平衡,也就是局部引力异常现象本质。

所以反重力和引力异常揭示透彻则简单为同一物理本质,因此反重力物理定位:“反重力的物理本质是直接逆变重力的耗能本质,即用物理方法将局部引力平衡人为形成失衡异常引力力系,其失衡力系本质为引力与斥力(支撑力)的隔距力叠加效应,效应的结果是将重力的耗能本质逆变为自身可控动力或转换为对外作功之能源,故称为反引力的反重力技术。”

引力异常的物理本质为:“据三次能源理念和反重力物理建立的核心,其宇宙宏观引力异常的物理本质为宇宙间局部(太阳月亮地球三星一线局部)在某一时间内存在有反重力(反引力)条件存在,即形成局部引力力系失衡本质,一旦多余能量释放后则恢复引力平衡。”

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最近《京华时报》刊载一条消息,北京市人大代表何宗信提出一项议案指出:“目前北京电网的供电能力已经接近负荷极限。去年北京地区瞬时最大负荷达到705万千瓦,已经接近高压电网约750万千瓦的承受能力。而且电器的普及、生活用电比重日益加大。不到4角钱的电价,导致北京地区用电需求每年都在增长。预计今夏北京地区最大负荷将达到765万千瓦,这大大超过目前高压电网的承受能力。因此,北京将重新出现多年未见的拉闸限电局面。届时,为不影响人民生活,部分企业将停产,这必将造成经济损失。” 最近《京华时报》刊载一条消息,北京市人大代表何宗信提出一项议案指出:“目前北京电网的供电能力已经接近负荷极限。去年北京地区瞬时最大负荷达到705万千瓦,已经接近高压电网约750万千瓦的承受能力。而且电器的普及、生活用电比重日益加大。不到4角钱的电价,导致北京地区用电需求每年都在增长。预计今夏北京地区最大负荷将达到765万千瓦,这大大超过目前高压电网的承受能力。因此,北京将重新出现多年未见的拉闸限电局面。届时,为不影响人民生活,部分企业将停产,这必将造成经济损失。” 何宗信还指出,到2005年北京地区最大负荷预计为1000万千瓦,2008年为1300万千瓦。为满足将来城市用电需求,2008年以前北京电网建设与改造工程总投资预计需要338.69亿元。 何宗信代表只算了城网部分的改造费用,还没有计算发电和输电环节的投资,按照目前的造价标准,增加595万kW发电能力,将电厂建在内蒙、山西煤矿进口井口,发电厂造价5000元/kW,50万高压输电线路投资2000元/kW,共需要投资416.5亿元,与城网改造合计需投资755.2亿。 北京电力投资估算 项目 单位 城网 发电/输电 2001供电负荷 万千瓦 705 2008供电负荷 万千瓦 1300 需要增加容量 万千瓦 595 单位千瓦造价 元/kW 5,692 7,000 增加投资 亿元 338.69 416.50 合计 亿元 755.2 由于北京居民电价比较低,已经投入的城网改造费用目前都无法回收,现在又要再投几百个亿,钱从何处筹措?今后谁来偿还?在内蒙、内蒙再建595万kW发电厂,电厂用水能不能落实?环境能不能允许?再建5-6条50万输电线路,有没有输电走廊的路游?这些不得不考虑的问题如果不能落实,矛盾将不可能解决。 北京正在承办29界奥运会,将有大量的城市基础建设建设项目需要资金,如果仅电力一项就消耗掉755亿的资金,势必对奥运会筹办工作造成不利影响。要解决上述矛盾,必须通过采用新技术手段,依靠优化用电结构和开展节能工作来解决问题。 北京将出现的电力供应问题是一个结构性问题,主要是用电结构不合理造成的,下图是2000年三个季节典型日的曲线,1月15日、4月15日、8月15日。冬季、夏季用电量大,春秋季用电量低,平均季节差是100万kW,造成这一问题的主要原因是冬季采用电采暖,夏季采用电制冷。

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摘要:电气节能技术在建筑工程中的合理利用将大大降低建筑结构的能耗。在阐述电气节能设计应遵循的原则的基础上,从不同角度提出了建筑电气技术在节能上的合理应用。 关键词:建筑电气;节能;应用 1 电气节能设计应遵循的原则 电气节能设计既不能以牺牲建筑功能、损害使用需求为代价,也不能盲目增加投资、为节能而节能。因此,电气节能设计应遵循以下原则:  (1)适用性。就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源,为建筑设备运行提供必需的动力,按照用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性等方面的要求, 来优化供配电设计,促进电能合理利用。 (2)实际性。要充分考虑实际经济效益,合理选用节能设备及材料,使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。 (3)节能性。应考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗,比如电气设备自身的电能消耗,传输线路上的电能消耗等等。这应该是节能的着眼点。 2 电气节能设计技术的合理利用 2.1 照明部分的节能 因建筑照明量大而面广,故照明节能的潜力很大。在满足照度、色温、显色指数等相关技术参数要求的前提下,照明节能设计应从下列几方面着手: (1)采用符合要求的照度标准。各类建筑按照《建筑照明设计标准》要求选择合理的照度标准。同时对要求照度较高的场所尽量采用混合照明方式,突出重点部分。 (2)使用高效光源。采用T5、T8直管荧光灯,小功率陶瓷金属卤化物灯等。 (3)选用合理的照明灯具。选用效率高,易清扫和换灯的照明灯具。 (4)充分利用太阳光。通过外窗利用天然光;适 部位采用太阳能灯;利用太阳光采光技术。 (5)考虑照明环境。照明环境装修多考虑浅色、光泽的表面,可增加光反射,无论天然光还是人工照明光,均可提高照度。 2.2 合理设计供配电系统及线路 根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单可靠,操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器, 实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。 配电系统节电有多种途径,一种为采用高科技的瞬流抑制专用快速开关元件的组合,有效过滤电网电路中的瞬流浪涌,保护末端设备不受其影响或损坏;减少由此引起的用电设备能耗的增加,提高设备的运行效率,降低运行成本和设备维护费用,延长设备的使用寿命,具有节电和保护设备的双重功效,另一种为分相智能无功补偿。 2.3 提高系统的功率因数 (1)正确设计和选用变流装置,对直流设备的供电和励磁,应采用硅整流或晶闸管整流装置,取代变流机组、汞弧整流器等直流电源设备。 (2)限制电动机和电焊机的空载运转。设计中对空载率大于50%的电动机和电焊机, 可安装空载断电装置;对大、中型连续运行的胶带运输系统,可采用空载自停控制装置;对大型非连续运转的异