導(dǎo)語：如何才能寫好一篇傳統(tǒng)能源的應(yīng)用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關(guān)鍵詞】紅外人體感應(yīng) 傳感器 熱釋電

決定照明燈具的開關(guān)及位置的重要依據(jù)是室內(nèi)占用情況，即需要檢測一個房間內(nèi)部人員活動情況，以確保相應(yīng)占用位置對應(yīng)的照明燈點亮。研究表明照明控制中占用傳感器的使用可以減少照明中30%的電能消耗。市場上有兩種室內(nèi)占用傳感器，分別是超聲波（US）運動傳感器和紅外（IR）運動傳感器。

超聲波運動傳感器利用多普勒效應(yīng)，它使連續(xù)高頻（超聲）聲波充滿整個房間。這種傳感器的主要特點是對于小運動的高靈敏度。其典型應(yīng)用包括辦公室、休息室和小型會議室。

紅外運動傳感器是通過感受運動的紅外熱源，如人員或其它的散熱物體，對室內(nèi)的照明燈具執(zhí)行相應(yīng)的開關(guān)作用。但它的靈敏度在遠(yuǎn)距離的情況下相對較低。這種傳感器的典型應(yīng)用包括工作場所、倉庫、儲藏室、室內(nèi)汽車庫以及裝有懸掛固定物（如吊扇）的房間等。

一、紅外人體感應(yīng)傳感器的硬件設(shè)計

本課題針對大學(xué)的教室環(huán)境，選用紅外人體感應(yīng)傳感器（PIR）RE200B進(jìn)行人體信號的探測。人體的體溫基本穩(wěn)定在36oC左右，會發(fā)出波長約8-10μm左右的紅外線。PIR的截止波長是7-10μm，正好與人體輻射的紅外線波長范圍相對應(yīng)，因此它就是靠探測人體發(fā)射的紅外線而進(jìn)行工作的。熱釋電紅外傳感器是一種新型敏感元件。制造它的高熱材料是一種廣譜材料，這種材料的探測波長范圍為0.2-20μm。該傳感器為了對某一波長范圍的紅外輻射保持較高的敏感度，它在窗口上加裝了一塊干涉濾波片。此濾波片只允許一定波長范圍的紅外光通過，而阻止陽光、燈光和其它紅外光通過。采用熱釋電傳感器的優(yōu)點是成本低，不需要用電磁波或紅外線等發(fā)射源，可流動安裝，隱蔽性好，靈敏度高、控制范圍大。熱釋電紅外傳感器利用熱釋電效應(yīng)，能以非接觸形式探測出人體輻射的紅外線，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枴Ｍ瑫r，它還能檢測出運動的生物與其他非生物。RE200B的D、C、S端分別為電源端、地端和目標(biāo)輸出電壓端。輸出信號VO接單片機，供其讀取。

實際使用中，熱釋電傳感器前必須安裝菲涅耳透鏡。菲涅耳透鏡的作用是將人體輻射的紅外線聚焦到熱釋電紅外探測元上，同時也產(chǎn)生交替變化的紅外輻射高靈敏區(qū)和盲區(qū)，以適應(yīng)熱釋電紅外探測元要求信號不斷變化的特性，這樣可大大提高接收靈敏度，增加檢測距離及范圍。菲涅耳透鏡是一種特殊設(shè)計的由塑料制成的光學(xué)透鏡，它能配合熱釋電紅外傳感器提高接收靈敏度以及提高檢測距離和范圍。

針對PIR信號變化緩慢、幅值小這個特點，專用信號處理器一般分為3步處理濾波放大、噪聲抑制、窗口比較及數(shù)字信號處理。BISS0001就是由運算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時間定時器以及封鎖時間定時器等構(gòu)成的數(shù)模混合專用集成電路。它具有獨立的高輸入阻抗運算放大器，采用CMOS工藝和數(shù)?；旌霞夹g(shù)，內(nèi)部采用雙向鑒幅器可以有效抑制干擾，從而提高紅外人體感應(yīng)整個電路的穩(wěn)定性，通過將引腳A置1或0，可設(shè)置為可重復(fù)觸發(fā)方式和不可重復(fù)觸發(fā)方式兩種工作方式。本系統(tǒng)選擇可重復(fù)觸發(fā)方式。紅外人體感應(yīng)傳感器的信號處理電路如圖1所示，實物圖如圖2所示。

紅外人體感應(yīng)模塊由9VDC通過LM7808及電容穩(wěn)壓濾波后供電，輸出接到MSP430F149單片機的P1.0口，從而實現(xiàn)對傳感器輸出狀態(tài)的檢測。

二、紅外人體感應(yīng)傳感器的布局

現(xiàn)有的照明控制系統(tǒng)研究中，紅外人體感應(yīng)傳感器常用于室內(nèi)人數(shù)的統(tǒng)計，實現(xiàn)的方法是將紅外人體感應(yīng)傳感器安裝在教室門內(nèi)外兩面，當(dāng)人出入經(jīng)過門口時，觸發(fā)出入兩個傳感器的先后順序不同，通過該順序來判別人體出、入的不同狀態(tài)，連續(xù)探測之下就能統(tǒng)計出室內(nèi)現(xiàn)有人員的總數(shù)，以此作為控制開燈數(shù)量的判斷依據(jù)。

這種方法在探測的基礎(chǔ)上結(jié)合了人體活動的規(guī)律，對于小型室內(nèi)和人數(shù)活動較少的環(huán)境具有很好的效果，但對于大教室多人數(shù)統(tǒng)計卻有很多不足之處。因為教室作為學(xué)生上課自習(xí)的活動場所，其人員流動量大且狀態(tài)復(fù)雜，同時教室的門一般較寬敞，容易出現(xiàn)多人同時進(jìn)出教室的情況，而這會嚴(yán)重影響傳感器的狀態(tài)判斷，因而導(dǎo)致統(tǒng)計人數(shù)的誤差嚴(yán)重。所以，這種方法對于大學(xué)教室的照明控制是不可取的。

三、結(jié)語

在本系統(tǒng)的設(shè)計中，為了避免上述錯誤的出現(xiàn)，紅外人體感應(yīng)傳感器僅作為探測室內(nèi)不同區(qū)域有無人員活動的手段，而對于室內(nèi)人數(shù)則采用人數(shù)預(yù)測模型的方法來統(tǒng)計，這里不做詳述。紅外人體感應(yīng)傳感器的具體用法是在每個照明燈具旁安裝，其探測范圍通過在菲涅爾透鏡上加阻擋物調(diào)整到僅燈具下方的座位區(qū)域具有，且不同的燈具沒有重復(fù)重疊范圍。這樣，紅外傳感器就可以準(zhǔn)確探測到不同區(qū)域內(nèi)是否有人員活動，并將此信息傳送給控制器和上位機系統(tǒng)，以此作為照明控制的一個重要判斷依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

高強，1973.9- ，河北阜城人，石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院物業(yè)綜合處 講師。

郭娟，1976.7- ，河北行唐人，石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心 講師。

郝建，1981.7- ，河北藁城人，石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院財務(wù)管理處 講師。

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關(guān)鍵詞：新源汽車 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展問題 傳統(tǒng)能源

中圖分類號：V267 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（c）-00-01

隨著經(jīng)濟(jì)與科技的飛速發(fā)展，能源消耗越來越大，能源已經(jīng)成為一個國家經(jīng)濟(jì)增長與社會發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，能源問題成為關(guān)系著一個國家安全與發(fā)展的戰(zhàn)略問題，被整個國際社會所廣為關(guān)注，開發(fā)和利用新能源成為世界各國工業(yè)發(fā)展的重要方向。石油是重要的能源，在石油消耗中，汽車燃油消耗占據(jù)了石油消耗的重要比例，也是近年來石油消耗增長的主要因素，但石油資源并非是取之不盡的，其存儲量極為有限。據(jù)估計，目前所探明的石油儲量僅能支撐到2050年左右，石油能源危機已經(jīng)成為一個全世界共同面臨的問題，給人類社會的發(fā)展帶來巨大的挑戰(zhàn)與威脅，與此同時，環(huán)境污染問題也越來越為人們所重視，節(jié)能減排成為全球各國能源政策的重要內(nèi)容。發(fā)展新能源汽車成為全球各國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向，是解決資源問題和環(huán)境問題的重要途徑。經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展，我國新能源汽車取得了一定的成就，但依然存在很多不足之處，下面，該文就傳統(tǒng)能源汽車與新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題進(jìn)行分析，以期為我國新能源汽車的發(fā)展提供參考。

1 傳統(tǒng)能源汽車及新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 傳統(tǒng)能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀

新能源汽車是解決能源問題與環(huán)境污染的重要手段，雖然發(fā)展新能源汽車，包括如電動汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車、太陽能汽車等是世界各國的長期目標(biāo)，但短期看來，傳統(tǒng)能源汽車依然將會占據(jù)主流，因此在各國大力發(fā)展新能源汽車的同時，傳統(tǒng)能源汽車也得到了較大的發(fā)展，主要表現(xiàn)在節(jié)能減排技術(shù)方面。在節(jié)能技術(shù)方面，近幾年傳統(tǒng)能源汽車的研究主要集中在高效汽油機、柴油機技術(shù)的研究，高效載重汽車及其發(fā)動機技術(shù)的研究，轎車和輕型車柴油化技術(shù)的研究幾個方面，這幾個方面的節(jié)能技術(shù)也是我國當(dāng)前傳統(tǒng)能源汽車節(jié)能研究的重點。目前，在均質(zhì)壓燃發(fā)動機技術(shù)、非活塞式內(nèi)燃機技術(shù)、高效傳動技術(shù)幾個方面的研究都取得了較大的進(jìn)展，有效的提高了傳統(tǒng)能源汽車節(jié)能減排水平，此外在用車節(jié)油方面也有所研究，如汽車維護(hù)保養(yǎng)、機油添加劑等，也對傳統(tǒng)能源汽車節(jié)能減排有一定促進(jìn)作用。

1.2 新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀

我國新能源汽車的發(fā)展已經(jīng)有了較長的歷史，早在“八五”期間就已經(jīng)開始了電動汽車關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，在“十五”和“十一五”期間，我國持續(xù)鼓勵電動汽車等新能源汽車技術(shù)的研發(fā)，尤其是“863”計劃中，更確定了新能源汽車研發(fā)的多個重大項目，有效的推動了新能源汽車的研發(fā)進(jìn)度和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。目前新能源汽車主要包括混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車、氫發(fā)動機汽車以及其他新能源汽車五大類。我國在混合動力汽車方面的發(fā)展相對較為成熟，即傳統(tǒng)燃料與電能的混合能源汽車，這類汽車相較于傳統(tǒng)能源汽車來說節(jié)油能力有了極大的提升，且不需要專門的配套基礎(chǔ)設(shè)施的支持，在實際應(yīng)用中取得了較好的成績，有較大的商業(yè)化運營前景，如上汽開發(fā)的榮威750混合動力轎車、榮威550電式混合動力轎車，即已經(jīng)順利上市，一汽雙電機重混合動力轎車和中度混合動力客車也開始投入運行。據(jù)統(tǒng)計，目前我國北京、上海、深圳等25個試點城市就有各類節(jié)能與新能源汽車2.74萬輛，2013年3月預(yù)計示范推廣規(guī)模達(dá)到3.97萬輛。而全球范圍來看，混合動力汽車銷量已經(jīng)達(dá)到了700萬臺，我國大力扶持的純電動車由于受技術(shù)和產(chǎn)業(yè)配套的影響，至今銷量一直較低，就目前發(fā)展趨勢來看，混合動力汽車將會成為未來幾年新能源汽車的主流。

2 傳統(tǒng)能源汽車及新能源汽車發(fā)展存在的問題

2.1 傳統(tǒng)能源汽車發(fā)展存在的問題

傳統(tǒng)能源汽車在節(jié)能技術(shù)方面的研究，有效的降低了傳統(tǒng)能源汽車的能源消耗水平，提高了節(jié)能效率。不過從目前看來，我國內(nèi)燃機技術(shù)方面的研究同國際發(fā)達(dá)水平依然存在較大的差距，尤其是汽油機缸內(nèi)直噴技術(shù)、柴油機多次噴射技術(shù)、廢氣渦輪增壓技術(shù)、高壓共軌道燃油噴射技術(shù)等方面。在高效載重汽車方面，我國目前應(yīng)用于高效載重汽車的發(fā)動機技術(shù)方面的研究還相對落后，尤其是大功率高效柴油機技術(shù)方面，高效載重汽車品種相對較少，缺乏系列化高效載重汽車的研發(fā)能力。此外，由于應(yīng)用于轎車和輕型車的輕型高速柴油機技術(shù)研發(fā)方面的不足，以及柴油品質(zhì)方面的問題，我國轎車和輕型車柴油化程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。

2.2 新能源汽車發(fā)展存在的問題

新能源汽車是應(yīng)對全球能源危機和環(huán)境污染問題的重要策略，在傳統(tǒng)汽車內(nèi)燃機技術(shù)無法滿足石油消耗和碳排放需求的情況下，新能源汽車是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然方向。經(jīng)過數(shù)年的努力，全球各國都投入了大量的資金，并從政策等各方面給于扶持，新能源汽車取得了一定程度的成果，但當(dāng)前新能源汽車依然身處推廣困難的困撞之中。一方面，新能源汽車制造成本依然過高，在我國，既便是政府補貼后的售價同傳統(tǒng)汽車相比也依然沒有競爭上的優(yōu)勢，同類型混合動力汽車售價往往高于傳統(tǒng)燃油車兩三倍，而同類型純電動車售價更高達(dá)傳統(tǒng)燃油車的三四倍甚至更多。究其原因，與零配件未能實現(xiàn)批量化生產(chǎn)，關(guān)鍵零部件需要進(jìn)口等有關(guān)。另一方面，當(dāng)前新能源汽車的配套設(shè)施還不夠完善，如為純電動汽車和混合動力汽車提供服務(wù)的充換電站等配套基礎(chǔ)設(shè)施，既便是在試點城市也存在布點不均的問題，根本無法形成有效服務(wù)范圍覆蓋能力，此外城市用地資源緊張，也影響了配套設(shè)施的建設(shè)問題，使得新能源汽車的使用受到了限制。此外，新能源汽車安全性問題還有待解決，如鋰離子動力電池安全性還存在技術(shù)上的缺陷、鋰離子電池回收體系還不完善等，另外保障新能源汽車穩(wěn)定運行的一些關(guān)鍵技術(shù)也還未掌握。以上三個方面的問題，都制約著新能源汽車的發(fā)展，影響著新能源汽車的推廣。

3 結(jié)語

能源問題與環(huán)保問題已經(jīng)成為影響人類社會生存和發(fā)展的重要問題，被全球各國提到了戰(zhàn)略高度。汽車作為重要的傳統(tǒng)能源消耗產(chǎn)品，降低汽車的傳統(tǒng)能源消耗，促進(jìn)新能源汽車的發(fā)展，對節(jié)能與環(huán)保都有著極為重要的意義。當(dāng)前，一方面應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強傳統(tǒng)能源汽車節(jié)能技術(shù)方面的研究，提高傳統(tǒng)能源汽車的節(jié)能效率，另一方面要加強新能源汽車的研究，促進(jìn)新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化與規(guī)?；?，擴(kuò)大新能源汽車的推廣應(yīng)用范圍，不斷取代傳統(tǒng)能源汽車所占比例。

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1汽車節(jié)能與電工電子設(shè)計技術(shù)

隨著社會的發(fā)展和科技水平的提高，電工電子控制裝置越來越多的被應(yīng)用于汽車的設(shè)計和研發(fā)中，實現(xiàn)了對汽車運行過程中的能源控制，最大程度降低了能源的消耗和廢氣的排放。不僅實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益，而且實現(xiàn)了環(huán)境效益。同時，將電工電子技術(shù)應(yīng)用于汽車設(shè)計中，很大程度上提高了發(fā)動機的運行效率，適應(yīng)了新世紀(jì)的節(jié)能減排要求。

1.1汽車供油系統(tǒng)節(jié)能電工電子控制將電子控制技術(shù)應(yīng)用于汽車的設(shè)計和研發(fā)中，實現(xiàn)了對石油消耗的精確控制。與傳統(tǒng)的汽車供油系統(tǒng)相比，多點式的電子控制燃油噴射技術(shù)不僅能夠?qū)娪土亢蛧娪蜁r間進(jìn)行有效的預(yù)估和控制，而且也能夠保證噴油速度的合理性，實現(xiàn)了石油的合理利用，而且最大程度的降低了石油的消耗。在汽車的設(shè)計和研發(fā)中應(yīng)用電子電工控制技術(shù)，不僅能夠降低能源和廢氣的排放量，最大程度降低汽車運行過程中的油耗，而且與傳統(tǒng)的汽車相比，運行過程中的油耗計量也更加精確，有利于其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的實現(xiàn)，滿足當(dāng)今社會和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展要求。

1.2汽車電工電子點火節(jié)能系統(tǒng)傳統(tǒng)的汽油機通過電火花點燃混合氣體來實現(xiàn)汽車發(fā)動機的運行。由于技術(shù)水平的限制，傳統(tǒng)的斷電器在進(jìn)行高速運轉(zhuǎn)的過程中容易造成磨損，導(dǎo)致發(fā)動機的性能下降或者失火等各種問題的出現(xiàn)，不僅增加了發(fā)動機的維修成本，而且不利于實現(xiàn)節(jié)能減排的戰(zhàn)略要求。將新型斷電器應(yīng)用于汽車的生產(chǎn)中，不僅可以降低發(fā)動機的損耗，而且有利于減少尾氣排放對大氣的污染。實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求的同時，也提高了我國汽車的研發(fā)水平和運行質(zhì)量。將電工電子點火系統(tǒng)應(yīng)用于汽車生產(chǎn)中，不僅能夠避免失火現(xiàn)象的發(fā)生，而且能夠降低發(fā)動機的損耗，有利于改善汽車的總體性能。不僅能夠使發(fā)動機長期處于良好的運行狀態(tài)，而且也降低了發(fā)動機使用過程中的安全隱患。

1.3汽車電工電子的設(shè)計趨勢隨著我國科技水平的提高和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車電工電子技術(shù)經(jīng)歷了最初的真空管、晶體管到大規(guī)模集成電路的變革。汽車的控制系統(tǒng)已經(jīng)不再是局部的控制，而是對整車系統(tǒng)的控制和設(shè)計。網(wǎng)絡(luò)化、信息化和智能化等也越來越廣泛的被應(yīng)用于汽車設(shè)計中，滿足了人們的日常需求。汽車電工電子設(shè)計在汽車工程中的應(yīng)用不僅能夠降低汽車的能耗，而且能夠最大程度實現(xiàn)汽車的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，提高汽車的舒適度和安全性。在未來的汽車發(fā)展過程中，太陽能、電能、天然氣等，也將會越來越多的被應(yīng)用于汽車的研發(fā)和生產(chǎn)中，實現(xiàn)節(jié)能減排的要求，滿足社會和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。同時，汽車電工電子的設(shè)計發(fā)展也將主要集中在對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能化系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)的改善設(shè)計中，實現(xiàn)汽車運行過程中的效率和安全，最大程度保證汽車各方面性能的優(yōu)化，適應(yīng)人們的日常工作和生活需求。降低我國汽車行業(yè)能源消耗的同時，使我國的汽車更加具有市場優(yōu)越性和國際競爭力。

2新能源節(jié)能動力汽車的研發(fā)與優(yōu)化

目前，新能源和新技術(shù)越來越多的被應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)社會和工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。在汽車的生產(chǎn)和研發(fā)過程中，也越來越多的應(yīng)用了新技術(shù)和新材料，以實現(xiàn)其節(jié)能需求，滿足人們對環(huán)境的要求。汽車的節(jié)能性既表現(xiàn)在油耗方面的節(jié)能，又體現(xiàn)在其最大程度減少環(huán)境污染，實現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的最大化。只有將新能源和新技術(shù)應(yīng)用于汽車生產(chǎn)研發(fā)過程中，才能不斷的完善和優(yōu)化汽車的性能，最大程度降低能耗。

2.1新能源節(jié)能動力汽車新能源已經(jīng)普遍被應(yīng)用于汽車的生產(chǎn)研發(fā)中，實現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。天然氣動力汽車。隨著全球能源危機的日益加劇，天然氣被應(yīng)用于汽車的研發(fā)和生產(chǎn)中，作為汽車運行的動力，不僅能夠最大程度減少汽車尾氣排放對大氣和環(huán)境造成的污染，而且能夠降低汽車運行過程中的噪音，減少發(fā)動機使用過程中的故障，延長發(fā)動機壽命，為人們提供一個綠色安全的出行環(huán)境。太陽能動力汽車。目前，石油危機越來越嚴(yán)重，太陽能作為一種可再生資源被應(yīng)用于汽車的生產(chǎn)和研發(fā)過程中，不僅能夠避免汽車尾氣對環(huán)境和大氣的污染，而且能夠節(jié)約能源，滿足可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。以太陽能電池為介質(zhì)，將太陽能進(jìn)行存儲，然后應(yīng)用于汽車的發(fā)動中。我國出現(xiàn)了越來越多的太陽能電動車，太陽能汽車的發(fā)展也將成為日后汽車發(fā)展的必然趨勢。電動汽車與傳統(tǒng)汽車不同，電動汽車很大程度簡化了汽車的生產(chǎn)工藝，最大程度的降低了生產(chǎn)成本，而且有利于減少事故的發(fā)生。它通過電能發(fā)動機為汽車提供動力，降低了石油的使用率，未來幾年中，電能汽車將會替代傳統(tǒng)汽車越來越多被應(yīng)用于人們的日常生活中。

2.2汽車節(jié)能優(yōu)化汽車的節(jié)能優(yōu)化不僅可以降低汽車使用過程中的成本，而且能夠降低汽車對環(huán)境的污染。汽車生產(chǎn)者可以從優(yōu)化減輕車體重量和減少行駛阻力兩方面來實現(xiàn)汽車的節(jié)能優(yōu)化。首先，可以通過研發(fā)新型的生產(chǎn)材料來減輕車體的重量，從而達(dá)到節(jié)能的要求；其次，可以通過優(yōu)化汽車的配置和輪胎設(shè)計來減少行駛過程中的阻力，以達(dá)到汽車的節(jié)能優(yōu)化。

3結(jié)論

篇4

生物質(zhì)是自然界中廣泛存在的、數(shù)量最豐富的有機原料，是一種可再生資源，從農(nóng)林資源到水生植物，甚至包括一些特定的工農(nóng)業(yè)廢棄物和城市垃圾。生物質(zhì)能是蘊藏在生物質(zhì)中的能量，是消耗量僅次于石油、煤和天然氣等傳統(tǒng)礦物能源的第四大能源，是人類賴以生存的、可再生的綠色能源。生物精煉(biorefinery)可最大化地利用生物質(zhì)資源以滿足人們對生物質(zhì)產(chǎn)品和能源需求的，符合人類可持續(xù)發(fā)展的要求，目前主要包括生物發(fā)酵、提取分離、綠色制漿、熱解、氣化等技術(shù)。人類對生物質(zhì)資源的利用已有幾千年的歷史，但往往效率低下、污染嚴(yán)重，隨著石油化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展，生物質(zhì)資源的利用也趨于緩慢。然而，20世紀(jì)70年生中東戰(zhàn)爭引發(fā)的全球性能源短缺，以及人類對石油等資源的無節(jié)制開發(fā)利用所導(dǎo)致的傳統(tǒng)礦物資源的日益枯竭，使人們開始重新重視包括生物質(zhì)能源在內(nèi)的可再生能源的開發(fā)利用研究，同時，由石油化工產(chǎn)業(yè)所帶來的環(huán)境問題也使得我們開發(fā)利用環(huán)境友好的生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)有較好的前景［1］。生物精煉技術(shù)可以將生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為各種生物質(zhì)燃料、生物質(zhì)材料、生物質(zhì)化學(xué)品和生物質(zhì)能源等，使生物質(zhì)資源和能源得到充分、高效的開發(fā)和利用，同時又不造成對環(huán)境的污染;既滿足人們當(dāng)前對化學(xué)品、材料和能源等各方面的需求，又符合可持續(xù)發(fā)展的要求。圖1是生物質(zhì)精煉產(chǎn)業(yè)所生產(chǎn)的多樣性產(chǎn)品數(shù)量的一種保守估計。如圖2所示，生物精煉技術(shù)可實現(xiàn)生物質(zhì)能源、生物質(zhì)材料、生物質(zhì)化學(xué)品、生物質(zhì)燃料與生物質(zhì)之間的可持續(xù)循環(huán)，是一項高效率、低成本、綠色無污染的技術(shù)［。20世紀(jì)70年代開始，生物質(zhì)資源的開發(fā)利用已成為世界性的熱點問題，其研究主要集中在生物質(zhì)能源、生物質(zhì)化學(xué)品和生物質(zhì)材料的開發(fā)利用方面。許多國家都制定了相應(yīng)的開發(fā)研究計劃:美國國會于2000年6月通過了《生物質(zhì)研發(fā)法案》，2002年提出了《生物質(zhì)技術(shù)路線圖》，計劃到2020年使生物質(zhì)能源和生物質(zhì)產(chǎn)品較2000年增加20倍，達(dá)到能源總消費量的25%(2050年達(dá)到50%)，每年減少碳排放量1億t和增加農(nóng)民收入200億美元的目標(biāo);歐盟于1997年發(fā)表了白皮書《能源的未來:可再生能源》，2002年發(fā)表了綠皮書《歐盟能源供應(yīng)安全戰(zhàn)略》，計劃到2020年歐盟的生物質(zhì)燃料替代20%的化學(xué)燃料;其他國家，如中國、日本、印度、巴西等國也紛紛投入大量的人力和資金從事生物質(zhì)資源的研究開發(fā)。美國現(xiàn)有100多個生物質(zhì)乙醇工廠，2006年美國燃料乙醇產(chǎn)量已達(dá)約50億加侖;歐盟是全世界目前生物柴油發(fā)展最好的地區(qū)，2005年歐盟生物柴油總產(chǎn)量已達(dá)320萬t。2000年我國開始了燃料乙醇試點工作，目前年生產(chǎn)能力已達(dá)102萬t，現(xiàn)已在東北三省、河南、安徽、河北、山東、江蘇、湖北等省的27個地區(qū)完成乙醇汽油試點工作;中國林科院林化所在北京、安徽蕪湖等地建立了年處理能力達(dá)幾千噸的木材熱解系統(tǒng)。這些都表明了生物精煉具有重要的經(jīng)濟(jì)價值和戰(zhàn)略意義，是現(xiàn)實可行、環(huán)境友好的可持續(xù)發(fā)展之路。盡管如此，目前生物精煉仍主要處于研究和發(fā)展階段，其大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用仍面臨一些困難。

2生物精煉在傳統(tǒng)制漿造紙工業(yè)中的應(yīng)用

2．1傳統(tǒng)制漿造紙工業(yè)模式所面臨的問題

傳統(tǒng)制漿造紙企業(yè)就是一些以大量生產(chǎn)傳統(tǒng)產(chǎn)品，如紙漿、紙板或其他纖維素產(chǎn)品的企業(yè)，它們的主要特點是輸入的原料量和化學(xué)品很多，所消耗的能源巨大。然而，它們唯一的產(chǎn)出物只是纖維素類產(chǎn)品，原料的利用率低，能源的使用效率也較低，同時還產(chǎn)生大量的污染物和廢棄物，如不加以處理，將會對生態(tài)環(huán)境造成巨大的負(fù)面影響。由于優(yōu)良制漿造紙原料的短缺、石油等傳統(tǒng)資源價格的持續(xù)上漲，勞動力成本的上升，以及全球化競爭所帶來的巨大壓力，傳統(tǒng)制漿造紙企業(yè)面臨著前所未有的困難。一些企業(yè)紛紛采取了各種措施，如發(fā)展高得率的制漿造紙技術(shù)、促進(jìn)林紙一體化、國外建造工廠降低生產(chǎn)成本以及開拓新的市場空間來擺脫這種困境，并收到了一定的成效。然而，這些并不能從根本上改變傳統(tǒng)制漿造紙企業(yè)對原料、資源和能源的嚴(yán)重依賴性，也不能徹底改變對生態(tài)環(huán)境造成的負(fù)面影響。工廠將原木轉(zhuǎn)變成基于纖維素的制漿造紙產(chǎn)品的這種老的商業(yè)模式已不適用。目前，歐洲、北美的一些企業(yè)，如UPM、IP、Georgia－Pa-cific等，都已經(jīng)制定了從傳統(tǒng)制漿造紙廠轉(zhuǎn)型為生物質(zhì)精煉廠的戰(zhàn)略。在未來，幾乎每個北美的制漿造紙廠都將生產(chǎn)生物質(zhì)汽油、生物質(zhì)酒精等高附加值產(chǎn)品。

2．2未來的生物精煉制漿造紙廠

隨著生物精煉技術(shù)的提出和發(fā)展，傳統(tǒng)制漿造紙企業(yè)有機會利用這項新興技術(shù)轉(zhuǎn)型為集約化的生物精煉廠以生產(chǎn)生物質(zhì)燃料和生物質(zhì)化學(xué)品，并且能夠繼續(xù)生產(chǎn)出傳統(tǒng)的制漿造紙產(chǎn)品，在減少環(huán)境污染和提高能源使用效率的同時從林業(yè)生物質(zhì)資源中獲得最大收益。它們的主要特點是消耗的能源較少，不需要化石能源，而產(chǎn)出物多，原料資源的價值最大化地被利用，同時污染物和廢棄物的排放量也顯著減少，基本不會對生態(tài)環(huán)境造成較大的負(fù)面影響。是一家典型的現(xiàn)代化生物精煉制漿造紙廠的模式［4］。一些公司，如Potlach和AlabamaRiver將首先利用生物質(zhì)氣化技術(shù)來發(fā)熱發(fā)電并最終生產(chǎn)出液體運輸燃料和化學(xué)品，這也將取代工廠對天然氣和化石燃料的需求。接下來，工廠會將氣化技術(shù)用于制漿黒液的處理上。其它一些公司也正積極地將已倒閉的工廠轉(zhuǎn)型為現(xiàn)代化的生物精煉制漿造紙廠，如Georgia－Pacific公司將把在緬因州的工廠轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€基于纖維素的生物質(zhì)燃料廠。在制漿造紙領(lǐng)域中應(yīng)用生物質(zhì)精煉，可以將傳統(tǒng)的化學(xué)漿廠變成集約化的生物質(zhì)精煉廠，除了生產(chǎn)漿料，還可以生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品，如乙醇、碳纖維、聚合物、煤油和生物柴油等，這些產(chǎn)品都來自于半纖維素和木質(zhì)素，而不是來自于纖維素。這些生物質(zhì)原料主要包括禾本原料、木質(zhì)原料和農(nóng)林作物，而聚糖和木質(zhì)素又廣泛存在于這類可再生的原料中，這使得現(xiàn)代化的生物精煉廠可以與傳統(tǒng)的石油精煉廠相當(dāng)。在石油工業(yè)中，通過傳統(tǒng)精煉所得到的化學(xué)品的量只占總產(chǎn)出量的5%左右，而其他的都被用于生產(chǎn)運輸燃料和能源。同石油精煉一樣，日用化學(xué)品需求和運輸燃料間的平衡也是生物精煉的一個重要方面，有些觀點認(rèn)為，生物精煉廠不應(yīng)該改變這種比例。市場對生物質(zhì)燃料和能源的巨大需求，將使制漿造紙工業(yè)有潛力成為最主要的生物質(zhì)燃料供應(yīng)商。

2．3生物精煉在制漿造紙過程中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2．3．1生物精煉在制漿造紙原料上的應(yīng)用通過對制漿造紙纖維原料基因改性可以獲得不同纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量組成、不同纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)的短周期速生原料，提高了制漿造紙原料的質(zhì)量，縮短了制漿造紙原料成材的年限，可滿足制漿造紙企業(yè)對優(yōu)質(zhì)原料的長期需求。如果將制漿造紙原料加工到納米級，其原來的細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞，纖維組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，纖維素、半纖維素和木素可在加工過程中用機械方法分離，從而提高制漿得率，改善漿料質(zhì)量，提高制漿造紙工業(yè)對環(huán)境的友好性。

2．3．2生物精煉在制漿過程中的應(yīng)用在化學(xué)制漿前，利用相對溫和的條件抽提出乙酸和部分水溶性半纖維素，可降低制漿過程中有效堿的用量，加快脫木素速率，降低殘渣率，同時也減輕了黒液處理的壓力。實驗室研究表明，該工藝不會對纖維數(shù)量和質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。在制漿前，利用真菌或酶處理除去木片中樹脂，可減少紙機斷頭、防止紙張強度下降以及工藝設(shè)備堵塞等問題，現(xiàn)已在工業(yè)上獲得應(yīng)用。在制漿前利用真菌或酶對木片進(jìn)行預(yù)處理，既能降低制漿造紙過程中磨漿能耗和化學(xué)藥品用量，還能提高紙漿抄造的強度，減輕對環(huán)境的污染。目前，研究重點主要為生物機械制漿和生物預(yù)處理化學(xué)制漿。利用微生物、木素水解酶或半纖維素酶處理紙漿，降解碳水化合物和殘余木素，既能提高紙漿可漂性和白度，又可節(jié)省化學(xué)漂劑的用量，提高紙漿性能，并減少環(huán)境污染。廢紙再利用的關(guān)鍵技術(shù)之一是脫墨技術(shù)。相對于傳統(tǒng)脫墨技術(shù)，采用纖維素酶、半纖維素酶或脂肪酶來代替化學(xué)藥品進(jìn)行脫墨處理，可減少脫墨劑的用量，增強脫墨效果，提高白度和漿料強度，同時也可降低廢水對環(huán)境的污染。

2．3．3生物精煉在制漿廢液上的應(yīng)用利用木質(zhì)素沉積技術(shù)既可從制漿廢液中分離回收木質(zhì)素，又可減輕鍋爐回收化學(xué)藥品和能源的負(fù)荷。利用該技術(shù)能否獲得大量木質(zhì)素取決于制漿得率和沉積效率，如果制漿過程中溶出木質(zhì)素少或沉積效率較低，則木質(zhì)素獲得量較少。黑液氣化可替代傳統(tǒng)的湯姆林森回收鍋爐來回收化學(xué)藥品和能源，既可生產(chǎn)電力，又可生產(chǎn)合成氣，提高了黒液的日處理能力和能源的利用效率，減少了設(shè)備投入和占地面積。黒液氣化技術(shù)主要分為壓力氣化和常壓氣化，ChemrecAB和ThermochemRecoveryInternational兩家公司分別擁有這兩項技術(shù)。固體燃料氣化器可以替換傳統(tǒng)的固體燃料鍋爐，將任何可比較經(jīng)濟(jì)地運輸和氣化的材料運到工廠，包括農(nóng)作物廢料、鋸木屑、城市有機垃圾等，氣化后產(chǎn)生工廠所需的動力。應(yīng)用生物技術(shù)處理制漿工業(yè)廢水，不僅可從制漿造紙廢液中發(fā)酵制取乙醇等高附加值產(chǎn)品，不僅能增加經(jīng)濟(jì)效益，還可使廢水脫色、脫臭、解毒并降低廢水中有機物BOD(生化需氧量)，甚至COD(化學(xué)需氧量)，解決廢水污染問題效果顯著。近年來，利用高級氧化處理技術(shù)、凈化受污染水體的研究也獲得了顯著進(jìn)展，多以應(yīng)用紫外輻射為主，但往往效率較低，而提高太陽能去污效率的關(guān)鍵技術(shù)之一在于研制、改進(jìn)催化劑，目前在光催化有機污染物領(lǐng)域被認(rèn)為最有效的催化劑是納米TiO2。

2．3．4生物精煉在制漿過程中副產(chǎn)品上的應(yīng)用制漿前抽提所得的半纖維素是碳水化合物的混合物，通過酸水解或酶水解可以轉(zhuǎn)化為單糖，再通過生物發(fā)酵可制得乙醇，而乙醇又可生產(chǎn)燃料、聚乙烯等高附加值產(chǎn)品，據(jù)估計從生物質(zhì)碳水化合物中所獲得化學(xué)品和材料的數(shù)量可以相當(dāng)于目前從石油碳?xì)浠衔镏蝎@得的量，多達(dá)30個。制漿過程中的兩種副產(chǎn)品由于具有重要的經(jīng)濟(jì)價值將被回收:從蒸煮器釋放的氣體中可以回收松脂，從制漿黒液可以回收塔羅油。松脂中含有大量的香精油，分離后可以制得香料、聚合物添加劑和溶劑;而塔羅油主要含有皂化脂肪酸和樹脂酸，可以用于生產(chǎn)生物質(zhì)柴油、肥皂和油等，且從塔羅油通過氫化產(chǎn)生生物質(zhì)柴油要比通過酯化生產(chǎn)生物質(zhì)柴油經(jīng)濟(jì)的多。木質(zhì)素沉積回收的木質(zhì)素可生產(chǎn)酚型物、炭纖維、固體或液體燃料、膠粘劑和土壤改良劑等高附加值產(chǎn)品。黒液氣化得到的合成氣主要為為氫氣、一氧化碳、二氧化碳和其他氣體的混合物，可用來合成大量的化學(xué)品。

3生物精煉在造紙工業(yè)應(yīng)用中所面臨的問題和解決建議

集約化生物精煉是最大化利用生物質(zhì)的一種途徑，可以滿足人們對生物質(zhì)燃料、生物質(zhì)能源以及生物質(zhì)材料的短期需求和長期發(fā)展需要，有利于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，有利于技術(shù)進(jìn)步，也有利于環(huán)境保護(hù)。然而，生物精煉技術(shù)在制漿造紙工業(yè)中的大規(guī)模應(yīng)用還面臨著不少困難:

(1)人們急需轉(zhuǎn)變固有的思維方式。將現(xiàn)有的制漿造紙廠轉(zhuǎn)變?yōu)樯镔|(zhì)精煉廠不僅是技術(shù)上的革新，更是思維方式上的革新，要讓那些專注于生產(chǎn)傳統(tǒng)紙和紙板產(chǎn)品的制漿造紙廠接受這種全新的生產(chǎn)模式可能還需要一段時間;

(2)需要先進(jìn)的技術(shù)支持和大量的額外投資。目前，僅有少數(shù)國家和地區(qū)的制漿造紙廠掌握了這些新興的技術(shù)，已成功轉(zhuǎn)型的工廠也不多，而且需要投入大量的資金對現(xiàn)有工廠進(jìn)行改造，這也限制了生物精煉技術(shù)的推廣;

篇5

【關(guān)鍵詞】：電力電子技術(shù)；多能互補發(fā)電；新能源

引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)文化的不斷進(jìn)步與人民物質(zhì)生活的日益提高，工業(yè)化生產(chǎn)與人民日常生活中所需要的能源日益增多。傳統(tǒng)原料和能源的使用在一定程度上促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，但是隨之帶來諸多的負(fù)面影響，主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)的原料和能源在過度開發(fā)下日漸枯竭，同時傳統(tǒng)原料和能源的使用，造成了較為嚴(yán)重的環(huán)境污染，生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞并危及到人們的身體健康。因此本文對基于新型電力電子技術(shù)的新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)的研究具有現(xiàn)實意義。

1、新型電力電子技術(shù)的內(nèi)容概括

1.1電力電子技術(shù)的內(nèi)涵

在信息化網(wǎng)絡(luò)時代下，電力電子技術(shù)作為先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)逐漸新興于電力領(lǐng)域中。電力電子技術(shù)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用主要是指在電力能源生產(chǎn)中，使用諸如晶閘管等電力電子器件對相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的電能進(jìn)行有效的能源變換和控制的先進(jìn)技術(shù)。由于電力電子技術(shù)在現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)社會中的不斷更新與發(fā)展，它已經(jīng)成為現(xiàn)代電氣工程與自動化專業(yè)教學(xué)過程中不可獲取的基礎(chǔ)課程，并且在培養(yǎng)電力電子相關(guān)人才方面占有極為重要的地位。

1.2電力電子技術(shù)的作用

電力電子技術(shù)在現(xiàn)代化社會的發(fā)展具有其獨特的功能和作用，主要體現(xiàn)在以下兩方面：（1）電力電子技術(shù)能夠優(yōu)化相關(guān)區(qū)域內(nèi)電能的使用情況。電力電子技術(shù)對相關(guān)區(qū)域內(nèi)的電能進(jìn)行變換和控制處理，能夠使相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的電能使用達(dá)到合理和節(jié)約的效果，在節(jié)約電能方面，潛在節(jié)電的總量相當(dāng)于全國發(fā)電量的17%；（2）電力電子技術(shù)能夠有效改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，并在一定程度上促進(jìn)機電一體化等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。就目前電力電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀而言，電力電子技術(shù)作為弱電控制強電的媒體，為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在轉(zhuǎn)變過程中使用微電子技術(shù)奠定了堅實的基礎(chǔ)，能夠有效保證計算機發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

2、抽水蓄能下的新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)

由于偏遠(yuǎn)地區(qū)與電網(wǎng)的距離相較甚遠(yuǎn)，接入電力電子下的新能源電網(wǎng)成本偏高，因此建立獨立性的電力系統(tǒng)成為解決偏遠(yuǎn)地區(qū)用電難的重要方案。在新的形勢下，基于抽水蓄能的新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)逐漸應(yīng)運而生。抽水蓄能下的新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)的主要應(yīng)用原理在于，諸如太陽能發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)等傳統(tǒng)的發(fā)電體系，主要是將太陽能與風(fēng)能的能量通過一定的累積并對其進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)換，使其轉(zhuǎn)化為電能存儲在電池中，此種蓄電方式十分環(huán)保。而抽水蓄能下的新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)則主要是將太陽能和風(fēng)能等環(huán)保能源通過轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換為相對不穩(wěn)定的電能，隨后使轉(zhuǎn)換后的電能帶動水泵，將水抽到位置較高的蓄水池中，將太陽能與風(fēng)能有效的存儲到蓄水池中。

3、新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)的評價

3.1偏遠(yuǎn)地區(qū)應(yīng)用新能源系統(tǒng)的技術(shù)評價

就當(dāng)前電力發(fā)電系統(tǒng)而言，關(guān)于新能源系統(tǒng)的技術(shù)性評價主要為，現(xiàn)有的新能源發(fā)電系統(tǒng)都比較豐富，同時在運行過程中所需要花費的成本也相對較低。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的主要優(yōu)勢在于風(fēng)力的造價低廉，能夠充分對風(fēng)資源進(jìn)行積累，同時其發(fā)電量也相對較大。但o論是上述哪種新能源系統(tǒng)，其在發(fā)電過程中都存在一個共同的不足，即電能資源存在相對不穩(wěn)定性，由此也就導(dǎo)致相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的電力供應(yīng)不穩(wěn)定。新型電力電子技術(shù)的抽水蓄能多能互補發(fā)電系統(tǒng)能夠有效地解決資源相對不穩(wěn)的問題。抽水蓄能多能互補發(fā)電系統(tǒng)能夠有效將太陽能、風(fēng)能和潮汐能等通過轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換成電能，而在電能的作用下使水泵將水抽到位置相對較高的蓄水池中，由此能夠有效將太陽能和潮汐能等儲存起來，在需要用電時根據(jù)實際情況，對相應(yīng)的能源進(jìn)行電能轉(zhuǎn)化，由此保障電力系統(tǒng)在供電過程中的相對穩(wěn)定性。

3.2偏遠(yuǎn)地區(qū)應(yīng)用新能源系統(tǒng)的資源評價

偏遠(yuǎn)地區(qū)地廣人稀、人煙稀少以及環(huán)境狀況相對惡劣，在偏遠(yuǎn)地區(qū)構(gòu)建電網(wǎng)系統(tǒng)，所投入的構(gòu)建資金有限，并且所產(chǎn)出的電能也受到限制，因此電網(wǎng)的構(gòu)建存在一定的困難。但是偏遠(yuǎn)地區(qū)由于人煙稀少，其通常會具有較為豐富的太陽能資源、風(fēng)能資源或是水能資源等，由此對于上述偏遠(yuǎn)地區(qū)的電能網(wǎng)構(gòu)建，可以通過建立太陽能發(fā)電廠或是風(fēng)能發(fā)電廠的方式，建立相對獨立的供電系統(tǒng)。基于新型電力電子技術(shù)的新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)，能夠有效促進(jìn)多種新型能源對電能的轉(zhuǎn)化，以此保證偏遠(yuǎn)地區(qū)的用電情況。例如，近年來我國加大沿海島嶼地區(qū)的開發(fā)力度，而沿海島嶼的普遍特點為遠(yuǎn)離大陸，若采取海底電纜的方式進(jìn)行電能的供應(yīng)，不僅成本巨大，同時也存在相應(yīng)的風(fēng)險。

4、新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)的合理配置

抽水蓄能多能互補發(fā)電系統(tǒng)主要由水泵、風(fēng)力發(fā)電機組和蓄水池等構(gòu)成，其主要的供電方式是根據(jù)相應(yīng)區(qū)域內(nèi)對電能的實際需求進(jìn)行支配，依據(jù)現(xiàn)實情況對相應(yīng)發(fā)電系統(tǒng)的容量進(jìn)行選擇是保障發(fā)電過程中穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。新型電力電子技術(shù)的抽水蓄能新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)的合理配置過程中，需要充分考慮兩個方面，一方面是要充分考慮相應(yīng)區(qū)域內(nèi)每個用戶的用電量和用電情況，確保用戶的電能夠用并不出現(xiàn)浪費的現(xiàn)象；另一方面是要充分考慮相應(yīng)的新能源，如太陽能和潮汐能等在相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的儲存情況，以確保抽水蓄能新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)在積累新能源過程中，能夠?qū)ο鄳?yīng)新能源進(jìn)行有效的儲存。充分考慮相應(yīng)地區(qū)用戶的用電情況以及新能源的儲存情況，是有效發(fā)揮新型電力電子技術(shù)抽水蓄能新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)作用的基礎(chǔ)，能夠通過合理配置對電能進(jìn)行有效分配。

結(jié)語

與傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)相比，新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)在開發(fā)能源方面不再局限于單一的形式，能夠?qū)⒍喾N新能源相結(jié)合并開發(fā)利用，由此提高電力系統(tǒng)供電的可靠性。

【參考文獻(xiàn)】：

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德國當(dāng)年6月做出的到2022年逐步淘汰核能應(yīng)用的決策刺激了周邊支持核能應(yīng)用的鄰國。其他歐洲國家還沒有表態(tài)他們是否會仿效德國的決策；核能支持者無法想象一個沒有核能的世界。意大利最近一次公投顯示大部分民眾反對核能應(yīng)用，對這項高風(fēng)險技術(shù)越來越強的反對力量將決定歐洲在經(jīng)濟(jì)和生態(tài)方面的未來。

切爾諾貝利事故發(fā)生后，德國逐步淘汰核能的想法就已經(jīng)開始醞釀。過去幾十年間，反核人士連同他們在綠黨中的政治代表一道，成功地動員了數(shù)十萬抗議者。2000年，越來越強的政治壓力最終導(dǎo)致德國政府和能源企業(yè)達(dá)成共識，同意將核電廠的壽命限制在32年之內(nèi)。

安格拉?默克爾總理的政府曾于2010年退出這項協(xié)議，但福島事故迫使當(dāng)局重新思考―并永久叫停核能應(yīng)用政策。德國的能源政策如今再次取決于可再生能源未來的部署情況。比方說社會民主綠黨政府2000年推出的《可再生能源法》使得德國替代能源領(lǐng)域的發(fā)展超出了所有人的預(yù)期，現(xiàn)在已經(jīng)在德國用電總量中占據(jù)了20%的份額。

雖然德國正朝著正確的方向發(fā)展，但法國和捷克等鄰國核電站安全風(fēng)險依然存在。歐洲及全球能源政策必須發(fā)生整體性的變化。目前歐洲對核電站進(jìn)行的壓力測試僅僅是個開始，但只要測試仍自愿參與并處在經(jīng)營者的控制之下，這種測試就不過是一種政治擺設(shè)。比方說，沒有任何計劃要模擬墜機或恐怖襲擊發(fā)生的狀況，對歐盟目前運營的143座核電廠的堆芯安全進(jìn)行檢測。

利用可再生能源在經(jīng)濟(jì)方面也有著充分的理由。作為一種過時的技術(shù)，核電需要數(shù)十億歐元的補貼，迄今為止，德國納稅人已經(jīng)為此付出了1960萬歐元的巨資。一項德國政府研究預(yù)測在2010到2050年間，德國用非核可再生能源取代核能或煤、天然氣和石油等進(jìn)口化石燃料可以節(jié)省7000多億歐元的投資。

擴(kuò)大使用可再生能源還極有可能拉動經(jīng)濟(jì)增長。過去10年間，可再生能源領(lǐng)域創(chuàng)造了37萬個新增就業(yè)崗位，2006~2008年可再生能源技術(shù)出口總值約為300億歐元，同樣出現(xiàn)了快速的增長。

與此同時，將化石燃料、尤其是煤炭視為一種有利可圖的可持續(xù)能源無疑是一種目光短淺的看法。首先，越來越多地依賴化石燃料與1997年《京都議定書》碳減排目標(biāo)背道而馳，此外也違反了歐盟自身的氣候變化目標(biāo)。此外，化石燃料成本隨油價漲跌而劇烈波動，而且核電及火電廠的集中分布也為電能輸送設(shè)置了障礙。

過去10年的應(yīng)用已經(jīng)表明，可再生能源產(chǎn)量增長反而會攤低它的成本。風(fēng)能現(xiàn)在已經(jīng)可以和傳統(tǒng)電廠發(fā)電一較高下，而燃?xì)饷禾績r格攀升及可再生能源成本不斷下降意味著在若干年內(nèi)，化石燃料的吸引力將會進(jìn)一步減弱。此外，“土生土長”的能源收入更能造福本地經(jīng)濟(jì)，而化石燃料的進(jìn)口法案將被逐步取消。

在無需承擔(dān)核災(zāi)難巨大風(fēng)險（和成本）的前提下，所有這些目標(biāo)都可以實現(xiàn)。事實上，“核復(fù)興”的概念不過是一個神話。核事故、公眾反對和高投資成本已經(jīng)導(dǎo)致核能投資急劇下降；20世紀(jì)70年代后期以來，美國再沒有委托建造任何核電廠。

隨著老廠的退役，就連法國這樣傳統(tǒng)上支持核能應(yīng)用的國家公眾輿論也開始轉(zhuǎn)向，歐洲的核電廠數(shù)量正在下降：近2/3的法國人現(xiàn)在認(rèn)為核電阻礙了可再生能源的應(yīng)用。意大利超過90%的選民不贊成貝盧斯科尼恢復(fù)核能發(fā)電的計劃，而日本政府不久前宣布了分階段逐步淘汰核能的計劃。

加快推動后核能時代變革還有很多工作要做。如今歐盟預(yù)算撥出更多資金用于核能而非核能以外能源的研究和開發(fā)，還有更多基礎(chǔ)設(shè)施投資用于傳統(tǒng)能源及碳的捕獲和儲存（CCS）而非可再生能源的發(fā)展應(yīng)用。歐盟即將展開的2014－2020年歐洲預(yù)算談判是轉(zhuǎn)變方向的絕好機會，應(yīng)該削減像法國南部國際熱核試驗反應(yīng)堆（ITER）這樣沒有前途的大型項目的資金投入。

篇7

關(guān)鍵詞：分布式能源；經(jīng)濟(jì)可行性

天然氣分布式發(fā)電技術(shù)相對于其他發(fā)電技術(shù)便捷之處總的來說可以分為以下三點（1）相比其他發(fā)電技術(shù)天然氣分布式發(fā)電技術(shù)更加環(huán)保、高效、靈活。（2）天然氣分布式發(fā)電技術(shù)所需土地面積較小，并且一般其設(shè)備都是在用戶側(cè)安裝，這就為可再生能源發(fā)電的應(yīng)用開辟了新的途徑。（3）由于其清潔的特性，在使用的同時不會對全球氣候產(chǎn)生不利影響。基于以上幾點，現(xiàn)如今全球各地都在大力發(fā)展天然氣分布式發(fā)電技術(shù)。

說回我國，我國目前也因為天然氣分布式發(fā)電技術(shù)所特有的發(fā)電方式靈活、能源利用效率高、環(huán)境污染小等優(yōu)點將其列為了傳統(tǒng)電網(wǎng)的重要補充部分，從而替代一批效率低下、對環(huán)境污染嚴(yán)重的傳統(tǒng)發(fā)電方式。目前，在我國國內(nèi)，已經(jīng)有許多學(xué)者針對DG（分布式發(fā)電，distributed generation，DG）的并網(wǎng)和調(diào)度技術(shù)等方面做了大量的研究，但在這些研究之中，專門針對DG經(jīng)濟(jì)效益的研究還相對較少。為此下面筆者將會針對天然氣分布式發(fā)電所可以帶來的效益進(jìn)行系統(tǒng)化分析。

1 天然氣分布式能源的概念

天然氣分布式能源指的是以天然氣為主要燃料，從而帶動整個燃?xì)廨啓C及內(nèi)燃機等燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備運行的工作。具體就是通過設(shè)備所產(chǎn)生的電力能源去滿足用戶的用電需求，后將用戶們通過用電器所產(chǎn)生出來的廢氣廢熱通過余熱鍋爐或者余熱直燃機等余熱回收利用設(shè)備向用戶供熱、供冷。因此我們可以說天然氣分布式能源系統(tǒng)是一種集煤氣、電力、供暖、降溫為一體的多功能服務(wù)系統(tǒng)。并且燃?xì)饫錈犭姸嗦?lián)供系統(tǒng)在廣泛意義上還有兩層具體含義：一是比較方便快捷，人們所需的電能都是現(xiàn)場產(chǎn)生，現(xiàn)場供人們進(jìn)行使用。二是冷熱電聯(lián)供，通過一種能源的輸入，同時滿足用戶電、熱、冷多種能量形式的需求，極大提高能源的利用效率，同時對人們的生存環(huán)境也起到了保護(hù)作用。

2 天然氣分布式能源的經(jīng)濟(jì)可行性

2.1 應(yīng)用范圍

天然氣分布式能源系統(tǒng)在我國發(fā)展已經(jīng)有一段時間，現(xiàn)如今其使用范圍比較廣泛，主要可以分為以下幾類（1）一些大型城市新建筑、一些中小城鎮(zhèn)當(dāng)中的新房地產(chǎn)（2）政府所在的一些工業(yè)園區(qū)、高新區(qū)以及技術(shù)開發(fā)區(qū)，（3）大中型公建項目：機場、鐵路站、交通樞紐，（4）綜合商業(yè)區(qū)或商務(wù)區(qū)，（5）單體或建筑群如醫(yī)院、酒店、學(xué)校、寫字樓、機關(guān)等。

2.2 發(fā)展天然氣分布式能源的意義

2.2.1 節(jié)能方面

天然氣分布式能源系統(tǒng)作為一種嶄新的能源綜合利用系統(tǒng)，它是在熱電聯(lián)產(chǎn)的基礎(chǔ)上配制以熱能為動力的吸收式制冷機。夏季利用多余的蒸汽或熱水來制冷，使熱電廠在生產(chǎn)供應(yīng)電能和熱能的同時，也生產(chǎn)供給冷水，用于空調(diào)及工藝?yán)鋮s，充分利用了一次能源，系統(tǒng)綜合能源利用可高達(dá)80%以上。節(jié)約了低位熱能，更主要的是增加了夏季的熱負(fù)荷，這對于燃機來說可增大機組的負(fù)荷率，使機組效率提高。在增加發(fā)電量的同時，也降低了燃料消耗量?？拷?fù)荷中心，減少電廠的建設(shè)規(guī)模、輸配電線損及管道熱損。

2.2.2 環(huán)保方面

建設(shè)分布式能源系統(tǒng)將帶來良好的節(jié)能減排效益，天然氣分布式能源系統(tǒng)在實現(xiàn)能源綜合利用的同時，具有良好的節(jié)能減排效益，相比傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電形式，天然氣分布式能源系統(tǒng)可減少50%以上的CO2、幾乎100%的SO2和70%的NOX排放，幾乎沒有固體廢棄物和廢水的排放。同時，由于分布式能源系統(tǒng)靠近用戶側(cè)的布置特點，可進(jìn)一步減少電能在輸送、配置過程中的損耗，提高能源終端利用效率。

2.3 DG的經(jīng)濟(jì)效益分析

分布式發(fā)電是指功率在幾十千瓦到幾十兆瓦范圍內(nèi)、分布在負(fù)荷附近的清潔環(huán)保發(fā)電設(shè)施，能夠經(jīng)濟(jì)、高效、可靠地發(fā)電。分布式發(fā)電是區(qū)別于傳統(tǒng)集中發(fā)電、遠(yuǎn)距離傳輸、大互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電形式。與集中式發(fā)電方式相比，分布式發(fā)電具有以下優(yōu)勢：（1）一般DG實行自發(fā)自用，電力就地消化，減少運輸成本，降低集中輸配網(wǎng)中的線路耗損。（2）污染物排放較少，部分DG實現(xiàn)零污染。

2.4 分布式能源的經(jīng)濟(jì)效益主要表現(xiàn)

2.4.1 降低線損

傳統(tǒng)集中輸配電模式，由于存在線路電阻等原因，不可避免的會發(fā)生線損，系統(tǒng)線損與輸配線路長度與電阻等情況相關(guān)。DG分布在負(fù)荷端，不需要集中輸配，可以有效降低線損。當(dāng)負(fù)荷需求較大時，DG的運行能夠減少系統(tǒng)線損，而當(dāng)負(fù)荷需求較小時，運行DG反而會增加線損。

2.4.2 環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益

DG的環(huán)境效益主要體現(xiàn)在排污量減少和資源的合理利用上。DG的燃料多為天然氣、輕質(zhì)油或可再生清潔能源，發(fā)電過程中SO2、NO2、CO2、粉塵、廢水廢渣的排放將明顯減少。DG的電壓等級較低，產(chǎn)生的電磁場較低，其電磁污染比傳統(tǒng)的集中式發(fā)電要小得多。排污量的減少將大大降低電力企業(yè)以及全社會的環(huán)保支出，產(chǎn)生間接的經(jīng)濟(jì)效益。

2.5 DG的經(jīng)濟(jì)效益模型

2.5.1 線損效益模型

假設(shè)集中負(fù)荷端和電源端之間的配電網(wǎng)長度為L，單位為km，線路單位長度電阻為r，單位為Ω/km。令流入集中負(fù)荷端的電流為IF，單位為A。假設(shè)DG接入點距集中電源端距離為K，DG注入系統(tǒng)的電流為ID，單位為A。集中電源與DG電源接入點之間單相線路流過的電流為IS，IS=IL-IDG。

2.5.2 環(huán)境效益模型

系統(tǒng)接入DG之后，會給系統(tǒng)帶來環(huán)境效益。計算環(huán)境效益主要考慮三種排放污染物：氮氧化合物、SO2和CO2。計算污染物排放量需要考慮兩部分內(nèi)容：（1）由于DG接入系統(tǒng)中，取代其他污染較為嚴(yán)重的機組出力，從而減少這部分機組帶來的環(huán)境污染。（2）以天然氣為燃料的DG和生物質(zhì)發(fā)電出力時會產(chǎn)生一部分污染物。

3 分布式能源的發(fā)展前景

雖然分布式能源在國內(nèi)的發(fā)展尚未普及，但已有成功的案例，如在北京、上海、廣州、杭州等一線發(fā)達(dá)城市已有分布式能源應(yīng)用的成功案例。今年來，國家重視分布式能源的推廣應(yīng)用，相關(guān)政策也在陸續(xù)出臺，給發(fā)展分布式能源創(chuàng)造了良好的市場環(huán)境。發(fā)展分布式能源對我國提高能效、節(jié)能減排有重大的戰(zhàn)略意義，是我國發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵，也是未來能源技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。天然氣分布式能源的廣泛應(yīng)用是未來城市發(fā)展的必由之路。

參考文獻(xiàn)

[1] 丁小川，周宇昊，王思文.天然氣分布式能源經(jīng)濟(jì)可行性評估方法研究[J].發(fā)電與空調(diào)，2015（01）.

篇8

“SAP S/4 HANA就是答案?！盨AP公司能源與資源行業(yè)總經(jīng)理麥恩平（Peter Maier）近日在談完能源與資源行業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)和問題后，反復(fù)這樣強調(diào)。

S/4 HANA就是答案

“能源與資源行業(yè)企業(yè)別無選擇，必須加速新技術(shù)的應(yīng)用，以應(yīng)對不斷變化的市場環(huán)境所帶來的挑戰(zhàn)?！闭劦侥茉磁c資源行業(yè)的信息化應(yīng)用趨勢，麥恩平指出，企業(yè)應(yīng)該充分利用IT工具提高經(jīng)營的靈活性，一方面降低經(jīng)營成本，另一方面不斷調(diào)整業(yè)務(wù)方向。

麥恩平認(rèn)為，當(dāng)前能源與資源行業(yè)面臨巨大的變化、越來越復(fù)雜的環(huán)境：大宗商品價格和油價大幅波動；能源需求結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，節(jié)能減排關(guān)注度高，水電燃?xì)庑袠I(yè)企業(yè)告別主導(dǎo)地位；全球政治、經(jīng)濟(jì)格局不斷變化，對油氣行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重大影響；信息技術(shù)加速發(fā)展。如何駕馭復(fù)雜情況，成為當(dāng)前能源與資源企業(yè)要應(yīng)對的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

在麥恩平看來，當(dāng)前能源與資源行業(yè)對IT系統(tǒng)的需求集中在以下三個方面：第一，實時了解設(shè)備的情況，保證設(shè)備的穩(wěn)定、可靠和安全，提高設(shè)備的可用性；第二，告別冗長的批處理過程和不太友好的應(yīng)用界面，支持移動應(yīng)用，提高用戶體驗；第三，提高系統(tǒng)的靈活性，支持業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)決策的簡化。

他透露，為此SAP計劃在三大領(lǐng)域提供相應(yīng)的支持：第一，將所有解決方案搬到SAP HANA平臺上去，并提供實時的大數(shù)據(jù)分析功能，支持移動應(yīng)用；第二，滿足各行各業(yè)、不同業(yè)務(wù)線的應(yīng)用需求，支持業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的運行，以幫助用戶降低采購成本、優(yōu)化員工管理，SAP已經(jīng)為此收購了基于云供應(yīng)商管理軟件Ariba、基于云的人力資本管理軟件SuccessFactor和基于云的差旅管理軟件Concur等；第三，投入大量的人力物力打造消費級的用戶體驗。

總而言之，“S/4HANA就是答案”，麥恩平說。S/4HANA是SAP在今年3月才推出的第四代商務(wù)套件。SAP S/4HANA 是構(gòu)建于內(nèi)存平臺 SAP HANA 之上，通過SAP Fiori 提供個性化的用戶體驗，支持云部署和企業(yè)預(yù)置部署模式，能幫助企業(yè)化繁為簡，推動企業(yè)在各條業(yè)務(wù)線和行業(yè)快速實現(xiàn)價值。

穩(wěn)步推進(jìn)

但是，不能忽略的是，一直以來能源與資源行業(yè)對于系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性要求都比較高，而SAP HANA卻是一個較新的產(chǎn)品。那么，能源與資源行業(yè)客戶能否接受SAP HANA呢？

對此，麥恩平表示，作為一個既了解SAP HANA，又了解能源行業(yè)的人，他曾在過去一年中擔(dān)任SAP HANA市場策略全球負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)SAP HANA的市場推廣工作。他透露，在此過程中，他們確實關(guān)注到了能源與資源行業(yè)的這一關(guān)注點，并且為此采取了比較保守的策略：一方面，一步一步穩(wěn)步推進(jìn)，先從報表系統(tǒng)開始推廣，在確定沒有問題后再拓展到ERP，對基于SAP HANA的ERP功能進(jìn)行簡化；另一方面，每個周五他們都會對相關(guān)的項目進(jìn)行回顧、總結(jié)。因此，到目前為止，SAP HANA在能源與資源行業(yè)的項目都沒有出現(xiàn)過重大故障。

此外，SAP還針對SAP HANA推出了一條龍支持服務(wù)，不僅支持軟件產(chǎn)品，還支持整個解決方案的安全、運維工作。

正是因為有了以上一系列有效的保障措施，SAP HANA在能源與資源行業(yè)的接受度已經(jīng)非常高。麥恩平介紹，能源與資源行業(yè)帶來的S/4HAHA收入在SAP整個行業(yè)體系中是數(shù)一數(shù)二的，其中既有SAP的一些老客戶，也有一些新用戶。特別是新用戶通常會直接采用SAP S/4HANA，而不會再選擇傳統(tǒng)的SAP商務(wù)套件。

他介紹，殼牌就是SAP HANA的一個擁護(hù)者。殼牌起初應(yīng)用了BW on HANA，后來逐漸將應(yīng)用拓展到S/4 HANA。

在中國，SAP HANA在能源與資源行業(yè)的表現(xiàn)不錯。SAP中國能源與資源行業(yè)負(fù)責(zé)人徐勐介紹，SAP S/4HANA在今年正式后，很快就有客戶采用。比如，安東油服就用SAP S/4HANA來簡化流程，提高決策速度，簡化用戶界面。

支持業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新

在麥恩平看來，SAP HANA在能源與資源行業(yè)最大的價值，是關(guān)注未來而非跟傳統(tǒng)軟件那樣只能分析過去，將問題消滅在萌芽中，創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式。

比如說，在能源與資源行業(yè)非常重要的設(shè)備管理領(lǐng)域，以往的情況可能是，設(shè)備出了故障以后，被動地對故障進(jìn)行排查，然后考慮如何把設(shè)備維修好。未來則可能借助SAP HANA的應(yīng)用，相關(guān)人員隨時隨地能獲悉設(shè)備的情況，并在設(shè)備出現(xiàn)故障之前進(jìn)行預(yù)警，化被動維修為主動維修。麥恩平透露，美國休斯頓已經(jīng)有一家水電燃?xì)庑袠I(yè)用戶采用SAP HANA相關(guān)解決方案對所有設(shè)備資產(chǎn)進(jìn)行實時監(jiān)控。

對于很多用戶來說，SAP HANA更大吸引力恐怕在于它能支持業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新，因為對于能源與資源行業(yè)的某些細(xì)分行業(yè)來說，如果繼續(xù)采用傳統(tǒng)的方式來經(jīng)營，生存發(fā)展將變得越來越困難。麥恩平舉例說，德國有一家制造壓縮機的廠商，起初把壓縮機賣給汽車供應(yīng)商，因為汽車供應(yīng)商用其壓縮空氣。后來他們直接把壓縮好的空氣按數(shù)量定價賣給汽車供應(yīng)商。

“如果我們將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和S/4HANA結(jié)合起來，會極大地簡化企業(yè)與用戶互動的方式，簡化業(yè)務(wù)流程，降低數(shù)據(jù)的吞吐量至1/7以下，從而降低用戶的系統(tǒng)總擁有成本?！丙湺髌脚e例說，“這樣用戶就有更多的精力和資金與SAP共同創(chuàng)新?！?/p>

因此，麥恩平恩認(rèn)為，未來SAP的關(guān)注點可能集中到傳統(tǒng)SAP解決方案無法覆蓋的領(lǐng)域，比如說，如何利用SAP HANA提升油井的產(chǎn)出；如何通過SAP HANA對結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而提升產(chǎn)品的分銷能力。

篇9

關(guān)鍵詞：精餾技術(shù)；節(jié)能；應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，全球?qū)Y源的需求程度也在日益增強，大量的礦產(chǎn)資源被消耗。為了減緩能源的消耗速度，建設(shè)節(jié)約型社會，需要對各項工業(yè)技術(shù)進(jìn)行技術(shù)改造，提高工業(yè)生產(chǎn)的能源節(jié)約能力。通過技術(shù)開發(fā)，可以有效減少化工精餾所消耗的能源，同時還可以提高精餾產(chǎn)品的質(zhì)量。目前對化工精餾的節(jié)能技術(shù)開發(fā)有許多種方式，可以帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，如果能夠?qū)⒓夹g(shù)進(jìn)行推廣應(yīng)用，作用將進(jìn)一步擴(kuò)大。

1化工精餾分析

化工行業(yè)中的化工精餾是將化工產(chǎn)品的物料進(jìn)行分離，方便下一步的工業(yè)生產(chǎn)。在化工精餾中，大部分的精餾工作都是根據(jù)物料之間不同的物理性質(zhì)來完成的，通過各種物理或化學(xué)方法實現(xiàn)不同物質(zhì)的分離[1]。進(jìn)行化工精餾，需要建設(shè)專門的蒸餾塔，蒸餾塔的結(jié)構(gòu)為底部加熱，大量的熱量會隨著蒸汽在蒸餾塔內(nèi)上升，化工物料在蒸餾塔內(nèi)進(jìn)行持續(xù)加熱，在不同的溫度下，化工物料會根據(jù)自身的物理特性在不同的溫度下實現(xiàn)汽化，由此便完成了物質(zhì)的分離，也就實現(xiàn)了化工精餾。傳統(tǒng)的化工精餾要使用大量的能源物質(zhì)對整個蒸餾塔進(jìn)行加熱，而且整個精餾過程持續(xù)的時間十分長。由于蒸餾塔的機構(gòu)不能很好地保存熱量，導(dǎo)致大量的熱量散失，造成了能源的大量浪費。這一重大的缺陷使得整個精餾過程的能源消耗過大，需要進(jìn)行進(jìn)一步的節(jié)能開發(fā)[2]。

2高效節(jié)能技術(shù)開發(fā)

對于化工精餾的節(jié)能開發(fā)，主要是針對能源的利用效率來進(jìn)行的，通過技術(shù)創(chuàng)新，降低化工精餾過程中造成的熱量散失，提高能源利用效率，從而達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)[3]。

2.1分級換熱節(jié)能

傳統(tǒng)的進(jìn)行化工精餾的蒸餾塔都是采用底部加熱的方式，這種加熱方式需要較長的時間才能使蒸餾塔的內(nèi)部達(dá)到要求的溫度，并且還有可能造成塔身底部溫度較高，中部和頂部溫度低。利用分級換熱，就是在蒸餾塔的中部安裝數(shù)個換熱器，在塔身的中部和底部的溫度差別較大時，利用加熱器對中部進(jìn)行加熱，避免因為溫差較大而導(dǎo)致熱量散失，從而減少底部的加熱時間，達(dá)到節(jié)約能源的問題。由于溫差的減少，就不需要大量使用冷凝劑，也就可以提高熱量的利用效率，實現(xiàn)節(jié)能。

2.2塔身集熱節(jié)能

在一般的化工精餾中，普遍都是在獨立的蒸餾塔內(nèi)進(jìn)行，這就導(dǎo)致生產(chǎn)的過程中難以形成一個溫度較高的大環(huán)境，由于周圍的溫度較低，大量的熱量就會被周圍的大氣吸收，熱量也就會過大消耗。利用塔系集熱技術(shù)，將多個蒸餾塔進(jìn)行較為緊密的建設(shè)，便可以發(fā)揮集群效應(yīng)，提高精餾效率，節(jié)約能源。在具體的操作中，就是將物理特性相近的物質(zhì)放置在蒸餾塔的上下兩端，除此之外還可以通過對多個蒸餾塔內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行及時收集，將物理特性相近的物質(zhì)進(jìn)行再次組合分布，經(jīng)過多次蒸餾，也可以實現(xiàn)化工精餾的要求，同時也可以減少蒸餾塔溫度的大幅度變化，從而避免重復(fù)加熱，減少加熱造成的能源消耗。

2.3提升精餾效率

在進(jìn)行化工精餾時，如果可以在較短的時間里實現(xiàn)多種物質(zhì)的快速分離，也可以很好的達(dá)到節(jié)約能源的效果。為了提高物質(zhì)的分離效率，首先需要投入高質(zhì)量的設(shè)備，特別是對物質(zhì)的填充和分離設(shè)備的選擇，更需要高效率的設(shè)備。使用效率高的分離設(shè)備，可以減少物料分離的時間消耗，還可以避免物料的反復(fù)精餾操作，減少精餾的次數(shù)。這也就可以將能源的消耗量減少，達(dá)到能源的節(jié)約。

3節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

在技術(shù)開發(fā)的過程中，經(jīng)過反復(fù)的實踐，可以有效實現(xiàn)能源的節(jié)約。還可以在一定程度上提高化工產(chǎn)品的質(zhì)量，降低生產(chǎn)的成本。在具體的實際應(yīng)用中，還需要注意一些特殊的問題，才能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的最大化。企業(yè)在引進(jìn)化工精餾節(jié)能開發(fā)技術(shù)時，需要對節(jié)能技術(shù)進(jìn)行充分的熟悉，不能盲目進(jìn)行日常的工作。需要對工人進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)，并適當(dāng)增加工人的實際操作時間，在工人可以熟練的掌握后，才可以正式投入到日常的化工精餾工作中，有效減少操作失誤，避免出現(xiàn)物料的損毀。各個化工企業(yè)除了要進(jìn)行節(jié)能技術(shù)外，還需要進(jìn)行相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)的模型建設(shè)，技術(shù)人員要對模型進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，將在工作中出現(xiàn)的問題自己對新技術(shù)的探索，利用建設(shè)的模型裝置進(jìn)行實驗，解決日常工作的問題，并有效實現(xiàn)對技術(shù)的突破，開創(chuàng)出更多的節(jié)能新技術(shù)。如果可以在示范裝置中成功運用，也就有極大的可能性運用到日常的工作中。在實際的應(yīng)用過程中，大部分的廠商都會面臨技術(shù)缺乏的問題，由于不具備技術(shù)開發(fā)的能力，在裝置出現(xiàn)問題或者不適合工作時，很難依靠自身來解決。相關(guān)的開發(fā)部門必須重視這一問題，在出售技術(shù)的同時，也需要對工廠提供完整的技術(shù)支持，派科研人員對化工廠的技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)，并將開發(fā)出的新技術(shù)及時傳輸給用戶。

4結(jié)語

通過對傳統(tǒng)的精餾技術(shù)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)開發(fā)，利用分級換熱節(jié)能、塔系集熱技術(shù)和提高分離效率等方式，可以有效提高資源節(jié)約能力。在資源日益緊缺的今天，隨著人們的資源節(jié)約意識的增強，化工精餾的節(jié)能開發(fā)技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景，能夠帶來顯著的效益。

參考文獻(xiàn):

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篇10

【關(guān)鍵詞】新能源 產(chǎn)業(yè)發(fā)展 政策建議

中國在近幾十年的發(fā)展過程中，經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得到了令人矚目的成就，人民生活水平不斷提高。但在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的過程中，我國過于依賴傳統(tǒng)能源的應(yīng)用導(dǎo)致了傳統(tǒng)能源缺口率呈現(xiàn)出直線上升的趨勢，以及我國傳統(tǒng)能源在應(yīng)用中主要以石油、煤炭等化石類能源為主，這對我國的自然環(huán)境與生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。面對傳統(tǒng)能源在應(yīng)用過程中的種種弊端，新能源在中國得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，通過新能源的發(fā)展可以改變我國目前的能源結(jié)構(gòu)，緩解能源短缺與環(huán)境污染等問題，還能保證國家的能源安全，提升國家競爭力，并帶動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展增加勞動者就業(yè)?？梢?，發(fā)展中國新能源產(chǎn)業(yè)對中國經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)發(fā)展具有重要意義。

從以往對中國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的研究成果來看，大多數(shù)學(xué)者強調(diào)了對新能源產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)勢國的經(jīng)驗借鑒與學(xué)習(xí)，指出我國在新能源發(fā)展方面具備了后發(fā)優(yōu)勢，并分析了我國在新能源領(lǐng)域的潛在優(yōu)勢。筆者將主要針對中國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀以及此過程中面臨的問題進(jìn)行詳細(xì)分析，并提出相應(yīng)的政策建議。

中國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)今社會，新能源通常指風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、核能等，較之傳統(tǒng)能源具備許多優(yōu)點。例如，新能源對環(huán)境產(chǎn)生的污染較少，能夠?qū)崿F(xiàn)二氧化碳等氣體的低排放或者零排放，具備環(huán)保清潔等特點；新能源相對傳統(tǒng)能源資源儲備更大，且具備可再生性，相較于人們的需求，幾乎能夠達(dá)到無限量供應(yīng)；新能源的分布地域也相對均勻。但是，新能源相對于傳統(tǒng)能源來說，也存在某些劣勢。例如，新能源由于自身的某些特征，像風(fēng)能與太陽能的供應(yīng)受自然環(huán)境影響較大，很難對其進(jìn)行控制，不利于開發(fā)與利用；新能源是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，其開發(fā)成本與利用成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)能源。

伴隨著能源危機的蔓延，新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展得到了契機。中國對新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展尤為重視，使我國新能源產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。中國新能源產(chǎn)業(yè)的資源種類廣泛，數(shù)量較多，支撐著我國新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模的迅速擴(kuò)大。在太陽能方面，中國光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為全球范圍內(nèi)光伏制品的第一生產(chǎn)國，并且占據(jù)了太陽能電池的第一出口國地位。到2010年，我國太陽能電池已經(jīng)達(dá)到全球市場的一半。在風(fēng)能方面，中國風(fēng)電的裝機容量也已占據(jù)了世界第一的位置，據(jù)中國風(fēng)能協(xié)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在2010年，中國國內(nèi)的風(fēng)機銷售量已達(dá)到近1.3萬臺。在生物質(zhì)能方面，雖然其開發(fā)時間較短，但在生物乙醇的生產(chǎn)發(fā)展上已較為成熟，成為美國與巴西之后的第三大生物乙醇生產(chǎn)大國。在核能方面，中國目前已經(jīng)步入建設(shè)階段，我國投入運營的核電機組已經(jīng)達(dá)到13臺，總的裝機容量超過1千萬KW，占世界核能利用的2.88%。從以上中國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體情況來看，在政府部門與民營企業(yè)間，發(fā)展新能源并實施大規(guī)模建設(shè)已取得了一致性的共識。

在中國的“十二五”規(guī)劃當(dāng)中能夠清晰地描繪出中國新能源產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展趨勢。規(guī)劃指出，在“十二五”時期內(nèi)中國新能源產(chǎn)業(yè)將會由起步發(fā)展階段進(jìn)入到規(guī)模化發(fā)展階段。該階段中國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體目標(biāo)大致如下：建立起初步適應(yīng)于較大規(guī)模的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的電網(wǎng)等大型基礎(chǔ)設(shè)施體系，并且有效促進(jìn)中國新能源產(chǎn)業(yè)內(nèi)的裝備制造業(yè)進(jìn)行升級，推動中國新能源市場的擴(kuò)大與完善。到2015年，爭取實現(xiàn)中國能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，將非化石能源在能源消費當(dāng)中的比例提高到12%。

中國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中面臨的問題

在中國新能源產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展過程中，取得了一些成績的同時也暴露出了一些問題，這些問題主要體現(xiàn)在如下三個方面：

中國新能源產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中表現(xiàn)出自主創(chuàng)新能力不強，缺乏對技術(shù)研發(fā)的投入。近幾年來，中國新能源的迅速發(fā)展大體上是建立在國際國內(nèi)資金的大量投入的基礎(chǔ)之上。雖然中國新能源產(chǎn)業(yè)在關(guān)鍵技術(shù)與研發(fā)創(chuàng)新方面有所突破，但是總體來看，中國新能源產(chǎn)業(yè)在科研投入水平與技術(shù)研究水平方面仍落后于其他發(fā)達(dá)國家。這使我國新能源制品缺乏核心競爭力，在重要原材料、工藝與設(shè)備方面，依賴于國際進(jìn)口，在新能源發(fā)展過程中受制于國外的技術(shù)壟斷。當(dāng)前中國國內(nèi)新能源企業(yè)所應(yīng)用的核心技術(shù)大多引進(jìn)于國外，反觀自身的科研基礎(chǔ)相對薄弱，基礎(chǔ)研究性工作與技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新工作則較少開展，導(dǎo)致中國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展缺乏強大的技術(shù)研究平臺予以支撐，并缺乏清晰的技術(shù)發(fā)展路線與未來長期發(fā)展規(guī)劃。

中國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展過熱，出現(xiàn)了盲目跟風(fēng)與重復(fù)建設(shè)等現(xiàn)象。伴隨著國家對新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持與國際市場對新能源制品需求的不斷增大，中國大批廠商開始紛紛進(jìn)入到新能源領(lǐng)域。這其中也包含一批從未從事過新能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)的企業(yè)也開始自愿轉(zhuǎn)型，加入到新能源制品的生產(chǎn)與經(jīng)營當(dāng)中。此種現(xiàn)象大大促進(jìn)了新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也在某種程度上占據(jù)了全球新能源的市場份額。但是由于中國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展不注重對技術(shù)研發(fā)的投入，導(dǎo)致我國生產(chǎn)的新能源制品多屬于技術(shù)含量較低的低端產(chǎn)品。雖然短期內(nèi)能夠通過國內(nèi)的勞動力價格低廉的成本優(yōu)勢占據(jù)一定新能源市場份額，但是盲目的投資與低水平產(chǎn)能的重復(fù)建設(shè)，造成了我國部分新能源制品的產(chǎn)能過剩，甚至造成了國內(nèi)企業(yè)間的惡性競爭。這樣的發(fā)展削弱了中國新能源的競爭力，阻礙了新能源產(chǎn)業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展。

中國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展過分依賴于國際市場，而國內(nèi)市場相對閉塞。目前，我國新能源制品嚴(yán)重依賴于國際市場。該問題在太陽能光伏制品方面表現(xiàn)得較為突出，中國95%以上的制品出口到國外，產(chǎn)業(yè)發(fā)展過度依賴國際市場。這使得國際市場的政策一旦出現(xiàn)變化便會對中國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成較大影響。另外，在國內(nèi)新能源市場的培育方面，激勵新能源市場可持續(xù)發(fā)展的機制尚無法形成。國內(nèi)消費者對新能源產(chǎn)品的認(rèn)知不足，節(jié)能減排意識不高，以及傳統(tǒng)能源價格相比于新能源要便宜等原因，致使國內(nèi)需求嚴(yán)重不足，無法啟動國內(nèi)市場來化解新能源產(chǎn)品的剩余產(chǎn)能。

中國新能源產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的對策建議

調(diào)整發(fā)展模式，加強技術(shù)研發(fā)。對于中國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，應(yīng)探索出更為先進(jìn)的商業(yè)模式，例如通過將人才、政府扶持與技術(shù)等要素集聚起來擴(kuò)大現(xiàn)有規(guī)模，并與國際范圍內(nèi)知名新能源企業(yè)展開合作，進(jìn)行聯(lián)合研發(fā)，爭取取得自主知識產(chǎn)權(quán)。此外，中國新能源產(chǎn)業(yè)必然要加大對科技創(chuàng)新的投入力度，提高新能源制品的科技水平，將中國新能源的發(fā)展模式由出口拉動模式與成本驅(qū)動模式過渡到內(nèi)需拉動模式與科技創(chuàng)新驅(qū)動模式。通過對新能源科研技術(shù)的推動，爭取在新能源產(chǎn)業(yè)鏈中的高端環(huán)節(jié)獲得一席之地。因此，中國政府部門應(yīng)制定出新能源研發(fā)的遠(yuǎn)景規(guī)劃，加強政府部門的財政投入力度與扶持政策，并且對新能源的消費者與生產(chǎn)者分別實施補貼激勵政策，完善新能源技術(shù)研發(fā)體系，建立高效的科研投入機制，打造高素質(zhì)的新能源專業(yè)人才隊伍。

規(guī)范市場秩序，發(fā)揮市場作用。中國政府部門應(yīng)該針對新能源當(dāng)前的實際情況統(tǒng)籌規(guī)劃，制定出新能源市場的準(zhǔn)入準(zhǔn)則，規(guī)范技術(shù)門檻，憑借完善的制度規(guī)制惡性競爭，理順市場秩序，構(gòu)建有序競爭的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。另外要積極發(fā)揮市場自身所具備的調(diào)節(jié)功能，國內(nèi)新能源企業(yè)應(yīng)把握新能源市場的供需狀況，依據(jù)市場原則進(jìn)行合理的投資決策，這樣才能避免因為新能源企業(yè)盲目投資所引起的低端新能源制品的產(chǎn)能過剩。所以，不論是國家政府部門還是新能源企業(yè)都應(yīng)制定出長遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo)，不能只注重眼前的短期利潤而盲目追求數(shù)量的積累而忽略質(zhì)量的重要性。未來中國政府部門應(yīng)該在新能源產(chǎn)業(yè)的重點環(huán)節(jié)進(jìn)行政策調(diào)節(jié)，并且下決心改變各地方政府對新能源落后產(chǎn)能的庇護(hù)現(xiàn)象，建立起真正的優(yōu)勝劣汰的新能源市場競爭機制。

開放國內(nèi)市場，完善國際市場。為使中國新能源產(chǎn)業(yè)更好地發(fā)展，啟動新能源產(chǎn)品的國內(nèi)市場與發(fā)展完善國際市場具有十分重要的意義。面對國際市場對中國新能源產(chǎn)品存在的爭議，政府部門應(yīng)認(rèn)真總結(jié)分析，完善各方面制度并優(yōu)化新能源產(chǎn)品的出口結(jié)構(gòu)。面對國內(nèi)市場，首先要力爭提高人們對新能源產(chǎn)品的認(rèn)知，樹立起全民節(jié)能的良好意識。此外政府方面要做好帶頭榜樣作用，對大部分基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)施應(yīng)該首先選擇新能源設(shè)備，帶動新能源產(chǎn)品的消費與推廣，引導(dǎo)國內(nèi)市場對于新能源產(chǎn)品的需求，加速國內(nèi)市場的開啟。另外由于中國新能源產(chǎn)業(yè)政策大多傾向于對新能源企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的鼓勵，而忽視了對新能源產(chǎn)品消費的激勵。所以，政府部門應(yīng)當(dāng)吸取過往的經(jīng)驗教訓(xùn)，及時改變國內(nèi)新能源的產(chǎn)業(yè)政策，將鼓勵對新能源產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)政策轉(zhuǎn)向鼓勵消費的產(chǎn)業(yè)政策。這些新能源產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整不但能夠減少國際貿(mào)易糾紛，而且還能夠為新能源產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展開拓出龐大的國內(nèi)市場。