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开发新能源的缺点精选(九篇)

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开发新能源的缺点

第1篇:开发新能源的缺点范文

关键词:化石能源;新能源;节能减排

中图分类号:F124.5 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2012)24-0195-02

引言

大自然赋予我们的能源有很多,大致可以分为两种。一种是化石能源包括:煤炭、石油、天然气、核裂变材料等。另一种是清洁能源包括太阳能、潮汐能、风能、生物质能等。近年来,化石能源的短缺和其在利用中产生的严重污染、温室效应已经成为世界关注的焦点。由于技术落后,中国传统的发电生产中,火电(完全燃煤机组)发电占所有能源发电的82.9%,水电占15%,核电占1.9%,太阳能、风能、生物能及其他可再生能源只占发电能源的0.2%。由此可以看到,火电的利用是中国能源利用的绝对主力。要保证经济的发展,最大程度的保护环境,降低火电的利用比重,就必须提高清洁能源的利用份额,开发利用新能源,提高能源的使用效率,同时提倡低碳高效的经济生活,这三步走将成为相当长时期内人们生产、生活的主旋律。

一、第一步走,化石能源和生物质能源利用的紧迫性

人类在改变生活条件,促进经济发展的过程中,能源一直扮演着重要角色。中国能源形势一直不为乐观,结构失衡。据国际能源专家推测,中国煤炭、石油、天然气的存储采比分别是82年、15年、46年。今后,一方面要大力节约能源和开发清洁能源,另一方面还要不断探明新的化石能源来支撑经济的发展,但从人类长河中看,化石能源毕竟是有限的,只够我们使用很短的时间。况且化石能源在满足我们生产、生活之必须外,还会带来严重的环境问题。污染、酸雨、二氧化碳造成的温室效应等日趋严重,不容忽视。受传统生活方式影响,中国是煤炭生产和消费大国,每年标准煤用量很大,在所有能源消费结构中,煤炭用量占到能源结构的一多半以上,而煤对大气的污染是最严重的。另外,在中国广大的农村,传统的生物质能的利用比较广泛,这部分能源比重占能源结构的15%,但这部分能源是靠低效、高污染的低级燃烧方式获取的,比如燃烧麦秸秆、玉米秸、树枝、柴草等。这种能量的取得,常常会造成严重的水土流失和大气污染。面对严峻的形式,保护生态环境,降低化石能源和生物质能源的使用量,开发新的可再生利用能源,已经迫在眉睫。

二、第二步走,新能源开发利用的优、缺点

新能源和可再生利用能源,包括太阳能、空气能、潮汐能、风能、生物质能、地热能等,这些能源的开发利用,在中国目前的能源结构中虽然比重不大,但却让我们看到了能源领域的新曙光。长久以来我们一直在寻找稳定而充足的能源供应来满足发电、热水、运输及农村能源的需要。可再生能源可以弥补化石能源的不足,有利于能源经济和环境可持续发展。可再生利用能源,清洁无污染发展潜力很大。是一种取之不尽用之不竭的能源。但目前中国新能源的普及还不够广、虽然发展较快,但所占能源结构的比重还是很低。造成这一状况的原因主要有:

1.科学技术能力还很低,对技术含量比较高的课题没有攻破,比如空气动力的应用、磁动力的研究等,很多难题还没有解决。在诸多新能源中,真正可以规模化利用的能源并不多,很多课题都还在试验中,从科学技术到生产力的转换还需要时间。另外,目前中国新能源在开发利用中还不能做到多地域间能源互补、综合利用,开发过程中浪费较为严重,区域间协作较差,比如风电的起步,从资金和技术方面都有要求,需要和大电网协调关系,因地域关系分散作业成本会很大,直接造成一些发展风能的小企业和村镇企业难以维系,甚至倒闭。

2.中国可再生能源的资源丰富,能源的需求量也很大,但可再生能源能否得到利用,价格是一个瓶颈。除技术原因外,新能源的推广与国家相应的优惠政策不到位也有关。新能源的前期开发和研究的成本较高,个别新能源的维护成本也很高,所以人们一度称新能源为“贵族能源”。太阳能热水器是中国利用可再生能源的成功典范,但太阳能产品的价格很高,百姓难以接受。目前国家对太阳能产业没有优惠政策,尤其在税收方面,优惠政策没有把太阳能热产业包含进去。价格高,造成太阳能产品的需要量大,但人均拥有率较低。再比如潮汐能电站,它的维护在目前的科技水平下很难实现,潮汐能海下发电设备多为一次性的投入较多,发电成本在可再生能源中是最高的,这些因素使得很多潮汐能产业发展不起来。

3.中国可再生能源受自然环境影响比较大,资源分散、分布不均衡。有的地方风力较小,有的地方光照条件差;内陆地区无法发展潮汐能;生物质能利用多在农村,具有能量密度低,资源分散不集中,难以集中收集利用;中国西部荒漠地区面积广阔,可再生能源丰富而巨大,但由于环境艰苦,给人们的生活和工作造成困难等等。这些自然条件从客观上制约了可再生能源的发展。加上这种能源一旦开发很难储存、运输,妨碍了大规模的应用。

所以,任何一种能源的开发与利用都有利有弊。在目前状况下,提倡节约能源、低碳环保就显得尤为重要了。

三、第三步走,节约能源从现实的生产、生活做起

第2篇:开发新能源的缺点范文

[关键词]煤田地质勘察 现状 前景

[中图分类号] P641.4+61[文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-11-69-2

1煤田地质勘查现状

1.1煤炭地质勘查的重要性

煤田地质勘察在国民经济发展中扮演重要角色。我国能源消费结构偏向传统,传统能源在其中所占比重过半,煤炭能源更是占了高于60%的比重。即使随着科技的进步、能源理念的更新、新能源的不断被开发利用,化石能源将在能源消费结构中的比重不断降低,化石能源仍将在未来很长一段时间内充当我国的主要能源。而且由于我国经济不断发展但经济结构并未实现完全转型,需要的煤炭能源储量十分巨大。与此同时,以人为本的观念成为主流,在生产中更注重安全、科技与效率。这些需求都将依靠煤炭地质勘查及其进步来满足,煤炭供应需要煤田地质勘察保障,安全开采需要煤田地质勘察技术的技术的进步。对煤田地质勘察的重要性不可低估。

1.2煤田地质勘察的现有方法

具体问题具体分析这一唯物主义的方法论在煤田地质勘察中也得到了贯彻应用。面对不同的地质会采用不同的煤田地质勘察方法,以更好的达到煤田地质勘察工作的目的,为后期煤炭开采等工作做好准备。

在区,由于地质的影响,先期除对资料进行广泛收集、分析,还应进行野外实地的勘查,获取地质、煤层等的最直接的资料,对相关信息进行汇总分析。项目进行时注意将各种煤田地质勘察方法衔接起来。采用机械岩芯钻探、地球物理测井、样品采集与测试等具体工作方法。

在半―覆盖区,由于勘查难度的加大,事前工作应做的更为精细,可以进行专门的小比例尺地质填图工作。并且随着地质复杂度的提高,对技术的要求也更高,各种专业的勘查手段需交给不同的专业团队完成以达到标准。在这些区域可以采用地形地质测量、地面物测等方法和地震、磁法、电法等专业性很强的勘查手段。

受生产力和技术人才等因素发展的限制,煤田地质勘查的现有方法都存在或多或少的缺点与不足。现有方法将无法适应环保理念和以人为本的观念等当今时代的主流新思想。而且煤炭资源在现有条件下是有限不可再生资源,随着对煤炭的不断开采利用,煤炭资源的减少,剩余煤炭开采的难度不断加大,对技术方法的要求不断提高,现有方法越来越无法满足开采要求。

1.3煤田地质勘查的现有问题

煤田地质勘查布局不合理。我国的煤田大强度开采多集中在我国的东部地区,在大规模高强度的长期开采之后,东部地区可供建设新井的地区越来越少的同时,寻找新煤田的难度也越来越大。而西部有些蕴藏丰富的煤炭资源的地区则没有得到有效开发。煤田地质勘察布局的不合理阻碍了煤田地质勘察的进一步发展与帮助我国煤炭能源的利用。

煤田地质勘察工作中得到的科技与人才支持不够。综合国力的竞争归根到底是科技与人才的竞争,各个方面的发展都需要科技与人才的支持。然而或是受父母思想的影响,或是受传统就业思想的影响,或是由于个人无法忍受艰难的环境,从事煤田地质勘察工作的人才稀有。煤田地质勘察并非高科技行业,在大多数时候自身不重视对科技的应用与引进,国家对煤田地质勘察行业的科技技术支持力度也并不大。

就煤田地质勘察工作自身而言,如上文所述,煤田地质勘察的现有或者说传统方法存在不足,使煤炭资源的开发与利用无法安全与可持续进行。煤田地质勘察在方法与手段方面还存在不足。在勘察过程中,精细化程度不够,这是在工作中不能将勘查施工与对地质资料的分析研究导致的。精细化程度的不足会导致整个煤田地质勘察工作的失误,使得后期工程出现严重浪费的现象,在我国煤炭资源长期将不足的情况下,这将造成极大危害。施工过程不规范,我国对煤田地质勘察工作程序并未有强制性规范的明文规定,也没有完整的施工流程细则,这导致施工的随意性增大,基础性工作程序不规范。在开始煤田地质勘察工作之前,不做详细的地质调查,仅依靠二手的访问资料。先期工作的不足与不规范将为整个的煤田地质勘察工作增加难度,带来一些本科避免的困难。对煤田地质勘察工作的行业管理不到位,煤田地质勘察工作的生产规模不断扩大、生产速度不断提升,各经济单位为抢占市场份额,扩大生产规模和增加经济效益,纷纷选择以包代管,将外协队伍作为达成其目的的手段。但外协队伍的素质严重参差不齐,每当项目工作量过大和工作紧张时,外协队伍总会出现技术质量不过关或工作进度跟不上等问题。对煤田地质勘察工作的质量监督不到位,严格的质量标准监督体系无法得到有效执行,监督过程中,出现应付与临时突击等现象。质量标准的不过关将给煤田地质勘察工作带来安全隐患。

我国煤田地质勘察工作在现阶段还存在各种问题,给煤田地质勘察工作带来各种隐患,不利于煤田地质工作的可持续发展。

2煤田地质勘察的前景分析

2.1新能源的开发给煤田地质勘查带来挑战

随着科技的进步、环保与可持续发展理念的逐渐深入人心,国家开发新能源的力度加大,社会对新能源的接受度提高。这将使我国能源消费结构发生变化,新能源的比重将会呈持续上升的趋势,化石能源在消费结构中的比重将会不断降低。煤炭能源将会让位与可再生环保的能源,煤炭能源地位的降低会使煤田地质勘察受到冲击。国家政策倾斜于新能源,资金与人才流出,企业与个人投资投资时煤炭行业的吸引力降低,整个煤炭相关行业都将面临挑战,煤田地质勘察作为煤炭行业的基石更是首当其冲。

然而,我国能源消费结构中煤炭比重过高,在未来很长一段时间内仍会是主体能源,而且技术水平与人才素质都属于不断提升的过程中,这些都给煤田地质勘察工作乃至整个煤炭行业的转型带来缓冲空间。煤田地质勘察在面临挑战时,如能有效把握其中机遇,将会获得长期可持续发展的机会与可能。

2.2煤田地质勘察中不断产生应用新方法、新技术

当前煤田地质勘察中新技术得到应用。采用内套管结构的绳索取芯技术,通过各传感仪实时掌握各钻进参数的钻进参数探测技术,以数字方式记录高质量的地震信号的高分辨率数字地震勘探技术,探测小结构程度更高的三维地震勘探技术。这些新方法、新技术,有效提高了煤田地质勘察数据的精准度与可靠性,克服传统方法的不足与缺陷。增加技术与科技的使用度,可以增加煤田地质勘察的客观性与安全性,为煤田地质勘察的持续发展提供了技术支持。

然而,无论技术如何先进,总会存在不足之处,并且受成本观念等因素的影响,新方法的推广会受到阻碍。例如绳索取芯技术推广已有数年历史,但仍不能称上普及,也谈不上完善。并且,煤田地质勘察工作总要面对不同的工作环境,在不同的地质环境下需采用不同的方法,现有新方法种类仍不能满足不同环境不同方法的需求,更多的新技术亟待被研发。

煤田地质勘察前景广阔,但需要更多的技术支持。新技术、新方法仍需完善,并且要及时推广,同时要针对不同地区的具体环境有针对性的研发新技术。国家提供政策、资金等的支持。各单位更新观念,积极更新设备,引进新方法,不能吝惜一时的资金,要从煤田地质勘察的长远发展来考虑,使得自己的工作更安全可持续。从而推动整个行业的可持续发展,有更广阔的前景。

2.3人才、科技助力煤田地质勘察

人生生产过程中的主体,技术方法的研发与实践都离不开人的参与。在之前,或是由于单位的不重视,或是由于人才的就业观,煤田地质勘察工作中人才稀缺,人才队伍薄弱,即使从业人员有足够的技术,也会存在观念落后等缺陷。现如今,国家重视教育,高校扩招不断,培育出更多高素质人才,人才基数扩大,也扩大煤田地质勘察的人力前景。信息技术不断发展,各种传媒为工作人员自学提供更广阔的平台,煤田地质勘察行业工作人员也增强了提高自我素质的信念。各从业单位也更为重视人才在其中发挥的作用,注重培养自己的人才队伍。为人才提高更好的环境,用奖金等激励员工深造。给年轻人才重要项目及重要岗位以进行人才的锻炼,注重关注基层的作业人员。及时发现有潜力的新人,用有经验的老员工带动与帮助。

科技能为煤田地质勘察工作提高助力。第三次科技革命使得科技迅猛发展,在各行各业的重要性提升。科技的应用可以提高煤田地质勘察的准确性。如数字测量技术能使煤田地质勘察获得更为精准的数据,避免了人工操作测量的主观性错误,而且减少了工作人员的危险性活动。地震勘探技术在可以获得更多数据的同时能更好的保障人员的安全。科技的应用使煤田地质勘察能为后期煤田的相关建设提供更多的帮助。

新观念的推广,从根本上有利于煤田地质勘察的发展。新的思想理念是以煤矿为核心,这种理念在煤矿从粗放型开采向精细型开采转变过程中将发挥巨大的作用。煤田地质勘察要符合地质工作规律,合理设计勘察周期,使煤田地质勘察工作更为合理,为后续工作提供更好的帮助。

煤田地质勘察工作中新观念的推广与科技人才的发展,都有利于煤田地质勘察的安全可持续发展。而煤田地质勘察的安全可持续发展更符合二十一世纪“以人为本”,可持续发展等理念。顺应时代的潮流有利于煤田地质勘察获得更为广阔的发展前景。

3小结

煤田地质勘察的重要性毋庸置疑,煤炭是我国的主体能源,与煤炭利用有关行业都是重要行业,更何况,煤田地质勘察在煤炭行业中起基石和先行者作用。煤田地质勘察存在各种问题,煤炭也在面临新能源的冲击。但用发展的眼光看煤田地质勘察的发展也是充满无数机遇。积极研发、推广新方法,利用好科技与人才助力,顺应时代潮流更新观念,遵循客观规律,煤田地质勘察是有很广阔的发展前景的。

参考文献

[1] 地质总局.大型煤炭基地煤炭资源、水资源和生态环境综合评价[R].国家发 展和改革委员会能源局.2006.

第3篇:开发新能源的缺点范文

关键词: 通风空调系统 喷淋池 浮球式节水自动控制阀 应用

目前,能源短缺是整个世界所面临的一大难题,解决能源短缺一方面是开发新能源,另一方面是节约现有能源。据《信息时报》报道,我国将派出各方面科学家、专家深入各个领域探索、勘察、开发新能源,解决我国急剧增加的能源需求问题。各行业代表人士还从各角度为我国能源问题支招,将“节约能源”从口号变为法律条文,对浪费能源者进行严惩,建立以国家为主,企业共同参与的原则进行能源合理利用。

2003年初,政府公布的《能源白皮书》确定了新能源战略,同时白皮书还提出了一些减少能源浪费的措施,绿色能源战略的实施将有助于确保能源供应,美国能源部能源信息司(EIA)在2004年世界能源前景报告中称,由于发展中国家人口与经济迅速发展,在2001―2025年期间,发展中国家尤其是亚洲国家的能源需求将翻倍,发达国家的能源需求将增长33%,较世界能源需求平均增长率的54%低21个百分点,到2025年发展中国家占世界能源需求的份额为43%,仅比发达国家所占比重低2个百分点。在亚洲国家尤其是中国,随着经济的快速增长,能源需求大幅度增加,能源供需矛盾突出,所以节能是可持续发展的迫切要求,节能任务是一项长期而艰巨的任务。

2004年4月19日,国家发展改革委、教育部、科技部、环保总局、全国总工会、等联合发出《关于2004年全国节能宣传周活动安排意见的通知》宣传周期间要集中宣传我国能源形势,组织节能机构、社会团体开展节水专题研讨会,技术推广、经验交流和成果展示。节能在经济社会发展中的重要作用和战略意义。

一、通风空调系统

空调系统:是指把空气环境调节到符合要求的“特定环境”所必须具备的加热、加湿、通风、除尘、冷却、输送空气等功能的设备构成系统。

空调系统是由加热系统、加湿系统、通风系统、除尘系统、全面空调系统组成。其中加湿系统在整个空调系统起着空气加湿、冷却、去温及净化空气的重要的作用,现加湿系统采用喷淋加湿,需要在喷淋池不断补加工业水来满足喷淋加湿。以往向喷淋池注水岗位工通过截止阀门来控制,存在两种弊病:一种是喷淋池上部喷淋管向空间喷射水珠和雾滴被纺丝送风机送走的干蒸汽的吸收致使工业水消耗而短缺,喷淋池内部工业水不足现象,不能满足纺丝生产所需的、加湿、降温、除尘后的清洁空气。一种是加水过头造成溢流,浪费水资源。

画图解释说明:

当阀门开启向喷淋池注入工业水时,都是人为操作,由于特定环境喷淋管向喷淋池上部空间喷射水珠和大量雾滴,岗位工无法在现场死看死守注水时间,岗位工通常根据经验判断需要注水时间。这样注水时间很难掌握准确,喷淋池一旦注满水而不及时关掉进水阀门,水池内的水充满后就会向喷淋池外流出。这样就会出现水池溢流现象,如图1双箭头表示,造成浪费水资源,为了节能降耗,根据现场实际在阀门前安装一台浮球式疏水阀来控制进水位,(如图2所示)既避免了喷淋池内水量不足,同时又避免了溢流现象,大大地节约了水资源。

如图2安装一浮球阀控制,当阀门开启时,工业水将不断地注入喷淋池中,喷淋池上部喷淋管将水向空间不断喷射雾状液滴,用以除去空气中的灰尘,起到净化作用,另一方面液状雾滴随着送风空气进入纺丝间为生产提供清洁而适宜的湿气,同时对纺丝间的降温起到作用。

二、浮球式疏水阀的设计要求

浮球式疏水阀的设计采用聚丙烯材质,克服以往铁质在水池中浸泡易腐蚀的缺点,腐蚀生锈的部件在阀体中锈死失去原有的作用。采用聚丙烯塑料材质不生锈,强度也大大保证。

1.浮球阀的设计――采用力矩平衡原理

浮力F1•L1+压力F2•L2≥进水压力(进水管封闭)

公式:F1=pgv

其中p代表水的密度1.0×103千克/立方米

g代表9.8牛顿/千克

v代表浮球排出水的体积

?邛代表浮力、压力

?陴代表水流方向

2.浮球阀的设计――活塞的设计及应用

浮球阀的上下活塞顶部用螺纹调节预顶长度,其下部密封良好防止关闭时漏水,不能起到节水作用。如图3,另外在活塞的中心部加装配重,调节浮球压力与进水压力,使其平衡,达到控制进水的目的。

三、其他要求

另外,浮球体积V的大小决定浮力的大小,杠杆的长度决定活塞向下的压力,进水管进水压力之间的相互平衡要经过严格的计算,确保浮球阀的灵敏使用,达到自动控制水池内部水位。

四、结论

浮球式进水控制阀的应用是多方面的,多领域的,不仅可应用于喷淋水池的工业水补给,而且可应用于厕所水箱的水位控制,收到节约能源、减少浪费的效果。

我根据厕所水箱中浮球阀的设计原理,并在工作中总结经验加以改进,现已在纺丝空调室上得以实践,具有重要的使用价值,产生了良好的经济效益。

参考文献:

[1]通风空调设计手册.

[2]通风和空气调节设计规范GB19-87.

第4篇:开发新能源的缺点范文

【关键词】纯电动汽车,高能电池,续驶里程,快速充放电

0前言

纯电动汽车以车载电源(充电蓄电池)作为储能方式、用电动机为动力来驱动车轮行驶,不仅具有节能、环保的特性,还有动能来源广泛的优点,可以利用水力、风力、核能等发电或利用电力系统低谷期给蓄电池充电,从而提高电网效能。

一、历史沿革

第一代纯电动汽车自 19 世纪 90 年代美国人制造出世界上第一辆纯电动汽车以来,20 世纪初第一次达到生产高峰,占领了 40%的汽车市场。后来由于电子启动器的发明以及纯电动汽车动力性差的原因,在 30 年代中期结束了早期的纯电动汽车生产。

第二代纯电动汽车的出现,是以汽车电力电子学的最新发展为基础的,与第一代纯电动汽车相比,它已经在充电时间、续驶里程、动力性、快速充放电能力等方面取得了可喜的进展。

二、各国发展状况

1、美国

1991 年,美国通用汽车公司、福特汽车公司和克莱斯勒汽车公司共同协议,成立了“先进电池联合体”(USABC),共同研究开发新一代电动汽车所需要的高能电池,并且与美国能源部签订协议在 1991~1995 年间投资 2.26 亿美元来资助电动汽车用高能电池的研究。20 世纪 90 年代中期,美国克林顿政府曾制订了发展电动车的“新一代汽车伙伴(PNGV)计划”,集中研究电池驱动的纯电动汽车。但鉴于当时蓄电池技术还未能获得关键性突破,纯电动汽车一次充电后的续驶里程短,充电时间长,降低电池造价困难,在技术上也难以解决处理废旧电池二次污染、回收困难的问题,而且电池价格昂贵,商业化进展缓慢。

2、欧洲

与美国相比,成立于 1990 年的欧洲“城市电动车”协会至今在欧共体组织内已有 60 座城市参与,帮助各城市进行电动汽车可行性的研究和安装必要的设备,并指导城市的电动汽车运营。其中最为成功和著名的就是电动标致 106 车型,这种以镍镉电池为动力的电动汽车已经在欧洲各国,尤其是在政府部门当中拥有大量的用户,法国政府、法国电力公司、标致-雪铁龙汽车公司和雷诺汽车公司签属协议,共同合资组建了电动汽车的电池公司——萨夫特(SAFT)公司承担电动汽车的高能电池的研究和开发,以及电池的租赁和维修等工作。但它终究还是没有能成功地解决一次充电后的续驶里程短的问题,因此也没有进行更大规模的扩张。

3、日本

日本从 70 年代开始开发纯电动车,许多汽车企业都陆续进行了一些产品与销售运行,但坚持下来进行研发和销售的只有大发和铃木两家。到了 90 年代之后,由于环境等问题,一些大汽车企业重新开始研发第二代纯电动车,丰田、本田、日产等陆续进行了一些产品与销售运行。然而由于技术与价格等方面的原因,在新能源汽车研发战略中,更多的日本汽车企业选择了混合动力汽车作为重点发展方向,坚持纯电动汽车蓄电池技术研发的重点落在三菱重工、富士重工等动力装备类企业。纯电动汽车的产品开发向小型化发展,单人和 2 人车型成为主力车型,车辆技术、零部件技术、充电设施技术都已相对成熟。

4、中国

我国纯电动汽车的研究开始于 20 世纪 60 年代,到了 90 年代掀起了一股电动汽车热,部分高校、汽车研究所以及生产企业联合开发充电电池和纯电动汽车,并取得了一些成果。2001 年,我国确立“十五”国家高新技术研究发展计划(863 计划)电动汽车重大专项项目,明确了我国的电动汽车战略发展基本原则,即燃料电池汽车发展居首位、第二为混合动力电动汽车、兼顾纯电动汽车,提出“三横三纵”研局,我国十二五电动汽车科技发展规划、发展新能源汽车。关键零部件高功率镍氢电池、锂离子电池性能有了较大提高。在纯电动汽车技术开发上与国外差距并不大,几乎站在同一起跑线上,有专家认为研发水平最大差距不超过 5 年。甚至在某些领域,如锌-空气电池和锂电池研究方面,已经达到世界领先水平

三 结束语。目前第二代纯电动汽车在技术、运行经济、基础设施配套、政府政策支持等方面还存在着产业化发展的瓶颈,在轿车领域的发展还没有达到预期目的,大部分产品集中于短途低速、城区公共交通及旅游区交通等特定用途,包括高尔夫球场场地车、公园游览车、工厂内的牵引车或两轮电动自行车等。纯电动汽车的产业化进程才刚刚起步,要能够大批量生产,并且质量稳定、符合标准,还有较长的路要走。

参考文献:

第5篇:开发新能源的缺点范文

【关键词】能源经济;化石能源;低碳经济;可持续发展

我国在能耗上在国际上可谓是一个大国了,具体反应在存储和消费等方面。然而,中国的人均资源占有量少是人尽皆知大问题,所以应充分和正确使用能源。目前,中国的能源开发和利用效率同国际上其他国家相比相对较低,在很大程度上造成了浪费。简单客观的描述能源和经济的关系,在此基础上,提出能源经济的发展战略。经济依赖于物质基础,当然更离不开科学和技术,必须充分利用不断在发展和更新的科学知识,这是能源经济战略的一个方面所以不应该被忽视,所以发展知识经济需要我们更理性的去面对。

1中国能源经济的发展现状

1.1能源的消耗促进经济发展

从经济发展的角度来看,能源经济的发展的主要动力就是能源消耗,也就是说能源和能源产品的消费是能源经济的主要形式。具体因素如下:

(1)经济增长。中国的整体经济增长促进了人们生活水平的提高,随着人们生活水平的提高对能源的需求也在不断地增加,在能源的质量方面也有了更高的要求。据统计,发达国家人均电力消费能力每年8000千瓦时左右,世界人均用电量在2500千瓦时,同世界人均电力消费相比中国还没有达到世界平均水平。可见能源在我国经济发展还有更大的上升空间,其驱动力是经济的发展,从而提高人们的生活水平。

(2)现代通讯技术推广。在经济的发展历史长河中,信息的交流也在逐渐成为经济发展中一项不可少的因素。信息交换和数据处理现在变得越来越依赖高科技。这种发展已经改变了传统的办公方式和信息传播的方式,无纸化办公和电子邮件等在现代化的应用毫无疑问可以减少原来的资源消耗,所以通信技术的发展会使能源经济的发展模式发生改变。

(3)交通运输行业的空前繁荣。运输能源经济驱动着经济的发展也有很明显的效果,尤其是交通运输行业是直接的能源消耗行业。随着现代社会中车辆在不断地增加,车辆对油的消耗也在增加。因此这种现象的发生给石化市场带来了巨大的动力

1.2能源经济的发展明显的缺点

(1)能源管理系统的改革在市场经济的发展上仍处于滞后状态。在现有的能源经济管理制度下,一些市场化的监管功暂时还不能直接参与能源经济系统中,这主要是因为经济体制和我国的实际情况密切相关。所以在完全市场化的运作和确保国家基本生活层面的需求上,有一定的矛盾。所以改革是极其必要的,但是建立能源经济系统和系统要符合我国实际情况不是两三天就可以完成的,所以目前的管理系统是落后于市场化过程的。

(2)产业能源消费比例太大。从我国现有的能源使用情况上来看,无论是在工业和生活能源消耗都处在一个高能源消耗的阶段,即行业技术和产品技术还没有完全实现低能耗的影响,导致了中国的能源消耗和产出的不均衡的状况,单位能源产生的效益很低,实际上是在浪费能源,这种情况显然不是能源经济发展的社会基础的需要。同时应该看到的是使用能源需求和能源效率之间有一个更直接的关系,而使用的效率将直接影响经济发展的可持续性,能源开发利用的过渡,甚至浪费会导致经济发展的“能量”危机。这显然是发展能源经济的一条不归路。

1.3影响能源经济发展的供应问题

(1)新能源产品的生产给能源经济带来不小的影响。除了化石能源之外,其他新能源(二次能源)的研究和开发都属于新型能源的类别,如潮汐能、风能、太阳能等等。从目前来看,开发和利用二次能源在我国也取得了一些成就,但也无法接替主流能源产品在生活中有着巨大作用的重担,只局限于特定的应用领域,发展速度慢。植物秸秆等生物能源的发展仍停留在初级阶段,通常只用于燃烧的目的,在工业应用领域还处于相对落后的状态。

(2)现有的能源开发技术持续改进。同时,化石能源的利用率也在技术的推动下不断提升。此外,能源在检测技术方面也也有着卓越的进步。在这样的条件下、背景下,发掘新的油田,直接增加总我国国内能源储备总量。石化能源储备总量受能源技术的影响,能源技术的改善可大大提高能源利用率,有效地降低能源的过度消费,与此同时,它将极大地促进能源市场的发展。

2发展战略

从上面的分析我们不难看出,我国能源经济发展仍然是在一个单一的化石能源开发和消费上,尽管勘探和生产在发展先进技术上已有所改善,但仍不能从根本上改变能源消费的经济发展模式。这种经济发展方式的基础是建立在能源使用和消耗的基础上的,其本身具有潜在的能源危机的存在,未来资源枯竭将会对经济发展产生重大影响,以及很大部分地区都是以能源经济为主体,资源枯竭会导致经济衰退的现象是不可逆转的。所以在新的经济发展形势驱动下,我国目前的战略目标是低碳发展。实施这一战略应该从以下几个方面建立低碳能源经济系统。

2.1公众舆论方向,促进新能源的发展策略

一个完整的新的低碳节能经济战略转移,需要构建一个低碳价值观和积极倡导低碳消费,利用舆论来激起国民的低碳意识以及低碳消费氛围。同时利用舆论来普及生态知识,加强生态意识、生态伦理,促进生态文明。积极建立符合自然生态原则的价值需求、价值标准和价值目标,做好生态的社会结构协调人类与自然之间的关系,以及建立一种新型的低能耗的社会价值体系。

2.2科学技术和市场的发展

尽管市场并不是唯一指向科学和技术的发展,但是科技的发展已经离不开市场。在我国想要发展经济就要提高中国科学和技术在国际上的竞争力。从科学技术和经济的关系的角度来看,人们总是要在技术和市场推广这二者之间做出选择,事实上,这两个是辩证统一的。我们用一个案例来说明:较高的医疗费用在美国,占国民生产总值(GNP)的12%,相当于中国GDP的整体。瑞士只用了4%的国民生产总值(GNP)便取得的了同样的医疗效果,因此,美国人觉得自己很浪费。美国人看医生有一个特点,对高科技医疗器械的依赖:有轻微受伤,也要使用核磁共振和CT检查等手段来检查。美国的医疗费用很高,因为大都利用高科技手段,这是一个巨大的市场。CT断层分析、核磁共振(NMR)是一种高技术产品,但在我们搞物理的人眼里看来,也不是太高,那些都是现代物理学我们已经解决了的问题。可以与企业合作,医疗卫生部门、物理界合作利用中国医疗器械弥补吗?我认为这是可能的。我们的高科技产品在某种意义上是能够与国外的科技竞争的,不是因为国内技术特别出色(关键是要有效地应用先进的科学和技术),而是由于我国劳动力(包括高熟练劳动力)便宜,所以在这方面我们的总成本是便宜的。高技术的产品除了一定的技术含量以外,其中装配行业还是占有较大比重的,装配应该有一定的技术,我们可以解决这个问题。

在上个世纪和本世纪初,重大发明和创新主要是由工厂外独立发明家和研究机构做出来的。正如我们所知,瓦特在发明蒸汽机时只是有合作伙伴,他不属于任何一个工厂;著名的爱迪生实验室也有过像灯泡的重大的发明,它也只是一个自我独立的实验室。然而,在现代,独立发明家和实验室的比例在不断的减少,企业从事研发活动的比例在不断地增加。这方面与科学、技术和经济三者间紧密联系息息相关,另一方面,与科斯认为“企业”可以代替“工厂”的趋势也有着重要联系。这意味着,一方面我们应该充分认识到,加强企业技术创新的主体地位和作用,另一方面,也应充分估计企业乃至整个市场的局限性在国家创新的整个体系当中(这个限制不仅取决于上述分析)。

也就是说,对于一个国家的创新体系来说,例如像我国,我国在能源方面虽然具有较大的储备量,然而却不能很好地开发和利用,在很大程度上造成了浪费,这样正是因为缺少创新的科技技术,因此市场的推动和科技的拉动都是必不可少的。

2.3技术领域支持低碳能源经济

(1)将重点发展低碳技术作为一种重要的能源利用技术的发展目标,通过高新节能技术的广泛普及和应用,国内能源消耗不断降低,同时信息节能技术在工业领域的应用促进了能源经济的发展;(2)实施节能减排,可以发现在前面的讨论中,能源经济和能源密集型产业与可持续发展是互相冲突的,能源密集型产业将会随着能源减少和环境恶化出现停滞现象。因此,发展低碳经济的概念系统的行业标准规范通过促进企业调整能源利用的方式,从而促进经济向低排放的方向发展,在全国实现整个低碳排放的目标,从而达到经济可持续发展的总体目标。(3)开发和研究利用清洁能源。积极实践低碳能源经济战略的概念,但也基于清洁能源的发展基础,可再生资源的大力开发和利用,及其在能源类别中比例逐在渐增加,最终取代化石能源成为占据主导地位的能源类型的经济发展。从中国国情出发,提高水电、风能、太阳能和植物能源的应用比例具有很大的可行性。普及和推广这种新型能源,要面临技术和清洁能源市场化问题,,但如果能有效地解决这一问题,将大大提高新能源技术的应用技术含量,促进能源经济进入一个良性循环,提高新能源在能源领域的应用,循序渐进实现替代石化能源。

2.4管理体制,鼓励低碳经济

目前我国在国家发展的规划中将低碳经济放了进去,一方面,在部分地区建立试点提倡建立循环经济,从而减少能源消耗,建立一个可回收和可再生能源利用模式,实现经济的可持续发展;另一方面,鼓励产业技术改造,降低企业的碳排放量,提高能源利用效率,这些措施都是积极应对能源危机和发展低碳经济的重要举措。与此同时,国家还设立了一个特定的系统以此来鼓励低碳经济发展:1)从资源配置的角度上来看,鼓励低碳高科技项目投资,迫使其转换高能源消耗的设备和技术,对高污染的企业进行严格的监管,实行关停或者并转。而且在电力、交通、建筑、化工等能源密集型行业首先实施,通过低碳技术的引入,让能源密集型行业率先通过技术改造进入到低碳经济市场,为此要对整个低碳能源经济施加一个低碳化的动力。2)利用政策的经济手段,将碳排放作为一个杠杆对企业实施差别对待的政策,鼓励和促进企业实行低碳转换,这种方式可以看看是市场调节的一种手段,其实是利用碳税和碳交易市场控制行业的碳排放,从而为我国能源经济发展提供指导。3)长期计划有效的使用资源和对生态进行保护,生态和环境保护利用补偿系统的支持,鼓励企业和行业保护环境,给予破坏环境和保护环境者相应的处罚和奖励,即让破坏者为破坏环境受到惩罚。并进一步建立生态补偿机制的服务,一方面保护环境,一方面限制无序发展。

简而言之,中国的能源经济发展战略应该是建立在可持续发展的角度上对整个宏观经济战略进行调整。因为我们国家的实际情况决定了能源经济效应的命脉,所以实际上我国在改变能源经济的发展战略的同时已经改变了中国经济发展的方向。所以目前全球都在呼吁低碳的调用,利用建立低碳经济目标,将我国的系统,法律,发展,公众舆论向低碳、效率高、节能、环保的经济目标上发展,同时,我国在国际上是能源经济耗用大国,化石能源的利用是有限的,总有一天会被人们用尽,因此积极努力的开发新的能源也是我国目前不容忽视的问题,我国建立了新的制度和目标,现今我国所做的这一切都是为了建立我国的可持续发展系统的低能耗、高效率的能源经济。

参考文献:

[1]张震远青.中国能源需求与经济发展的新能源战略[J].科学技术情报和经济,2010,(10)

[2]陈清泰.中国的能源发展战略和政策研究.剑桥大学出版社,2012

[3]一个续集.思考和建议对我国能源经济的发展[J].西部资源学报,2010,(01)

[4]崔当选.新能源经济研究[J].中国的能源战略转型的中国市场,2010年,(16)

第6篇:开发新能源的缺点范文

【关键词】暖通;节能;设计

一、暖通空调系统能耗构成与特点

随着我国国民经济的迅速发展,能源和环境问题日益尖锐,城市化的飞速发展和人们生活水平的提高,建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大,在发达国家已达到40%,建筑能耗主要包括建筑物在采暖、通风、空调、照明、电器和热水供应等需求方面的能耗,用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%~50%,且在逐年上升。为了维持建筑物内部空气环境适宜的温湿度,现代建筑中通常采用设置暖通空调系统来保证这一需求,而所消耗的能量即为暖通空调系统的能耗。这部分能耗中包括建筑物冷热负荷引起的能耗、新风负荷引起的能耗及输送设备(风机和水泵)的能耗。影响暖通空调系统能耗的主要因素有室外气候条件、室内设计标准、围护结构特征、室内人员及设备照明的状况以及新风系统的设置等。

暖通空调系统的能耗还有几个特点表现在:第一,系统的设计、选型、运行管理的不合理将会降低能量使用效率。第二,维持室内空气环境所需的冷热能量品位较低且有季节性。这就使在具备条件的情况下有可能利用天然能源来满足要求,如太阳能、地热能、废热、浅层土壤蓄热等。第三,暖通空调系统涉及到的冷热量的处理通常以交换形式处理。这就可以采用冷热量回收的措施来减少系统的能耗,有效利用能量。

二、暖通空调系统节能面临的一些问题

1、节能设计方案存在的问题

近年来,随着对节能和环保要求的不断提高,新的技术方案不断涌现,每种技术方案往往都有各自的优缺点。面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方面的评价结果也往往不相同,甚至大相径庭;由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法,设计人员往往雾里看花,无所适从,如何在众多的设计方案中找到最合适的节能方案,是困扰暖通空凋没计人员的重要课题。另一方面,不科学的评价方法则会起到误导的作用,造成严重损失。

2、系统运行与管理存在的问题

除设计施工外,运行管理也起着重要的作用。在实际中有些单位认为设计施工达标完成就可以了,因此不注意对暖通空调操作人员的培训,很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识,不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。一年四季只有开机、关机和冬、夏季转换操作,显然系统达不到相应的节能效果。

三、暖通空调系统节能的途径及方法

1、暖通空调系统的优化设计

使其在高效经济的状况下运行。暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统,系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。可以说空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。

2、有效改善建筑维护结构的保温性能

对于暖通空调系统而言,通过维护结构的空调负荷占有很大比例,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中,首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。

3、采用新型节能舒适健康的空调方式

影响人体热舒适性的环境参数众多,不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果,但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季,如果我们采用传统的空调方式,把整个室内的空气加热,通过空气实现人体与环境的热湿交换,就需要较高的空气温度,此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果我们根据热湿环境的研究成果,改变传统的空调方式,增加辐射热(如低温地板辐射采暖),此时所需要的空气温度显著下降,一般可达到12~14℃,而传统方式一般在18~20℃,显然后者比前者具有显著的节能效果。在夏季也有类似的结果。

4、推广使用可再生能源或低品位能源空调系统

如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统就是在这种形势下发展起来的,它利用地下恒温层土壤热显著提高空调系统的COP值,使得同等制热(或制冷)量下的系统能耗大幅度下降。另外,利用太阳能供热或制冷技术也在开发研究着。

5、开展冷热回收利用的研究运用工作

目前许多空调系统冷热回收利用研究也在蓬勃开展,如空调系统排风的全热回收器,夏季利用冷凝热的卫生热水供应等,都是对系统冷热的回收利用,显著提高了空调系统能源利用率。

6、优化系统运行管理,提高系统控制水平

对暖通空调专业的操作人员进行培训,提高管理人员的专业水平和业务技能,使其具备必须的暖通空调基本理论常识,实行空调操作人员操作证制度,对没有达到考核要求的,应重新培训,考核合格后才能上岗,同时提高管理人员的素质,增强其责任心,这样管理人员才有能力根据室外参数的变化进行相应的调节,达到设计要求的节能效果。

四、结语

我们应当积极开发新能源,积极推动太阳能、地热能、原子能等新能源在建筑中的应用。这些能源的开发利用日益引起世界各国的重视,它将是解决世界能源危机的根本措施。我国已有这方面的研究应用,如地源热泵系统、太阳能一水源热泵系统及太阳能一空气能热泵系统等。这些系统高效节能、无污染,不失为一种有效利用自然能的好途径。节能对于我国现代化建设来说,具有更重大的意义。目前,全国各地电力十分紧张,但所需能量也在迅速增长。因此,在空调设计中应注意改善围护结构的热工性能和热设备的保温性能;空调系统方案要节约能源,充分回收能量,并尽可能利用天然能源,同时采取自控节能等措施。

参考文献

第7篇:开发新能源的缺点范文

关键词:暖通空调;节能;设计

一、暖通空调系统能耗构成与特点

随着我国国民经济的迅速发展,能源和环境问题日益尖锐,城市化的飞速发展和人们生活水平的提高,建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大,在发达国家已达到40%,建筑能耗主要包括建筑物在采暖、通风、空调、照明、电器和热水供应等需求方面的能耗,用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%~50%,且在逐年上升。为了维持建筑物内部空气环境适宜的温湿度,现代建筑中通常采用设置暖通空调系统来保证这一需求,而所消耗的能量即为暖通空调系统的能耗。这部分能耗中包括建筑物冷热负荷引起的能耗、新风负荷引起的能耗及输送设备(风机和水泵)的能耗。影响暖通空调系统能耗的主要因素有室外气候条件、室内设计标准、围护结构特征、室内人员及设备照明的状况以及新风系统的设置等。暖通空调系统的能耗还有几个特点表现在:第一,系统的设计、选型、运行管理的不合理将会降低能量使用效率。第二,维持室内空气环境所需的冷热能量品位较低且有季节性。这就使在具备条件的情况下有可能利用天然能源来满足要求,如太阳能、地热能、废热、浅层土壤蓄热等。第三,暖通空调系统涉及到的冷热量的处理通常以交换形式处理。这就可以采用冷热量回收的措施来减少系统的能耗,有效利用能量。

二、暖通空调系统节能的一些问题

1、设计与施工管理

暖通空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响,然而,在实际工作中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视,加之工程设计周期普遍较短,设计收费与设计产生的经济效益不挂钩,以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因,一些设计单位只求数量,忽视质量,使得设计施工完的系统不仅投资大,运行能耗也相当惊人,大大超过了国家标准,甚至有的公共建筑的暖通空调能耗占建筑总能耗达60%。

2、节能设计方案

暖通空调设计的特点是“条条大道通罗马”,近年来,随着对节能和环保要求的不断提高,新的技术方案不断涌现,每种技术方案往往都有各自的优缺点。面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方面的评价结果也往往不相同,甚至大相径庭;由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法,设计人员往往雾里看花,无所适从,如何在众多的设计方案中找到最合适的节能方案,是困扰暖通空凋没计人员的重要课题。另一方面,不科学的评价方法则会起到误导的作用,造成严重损失。

3、系统运行与管理

除设计施工外,运行管理也起着重要的作用。在实际中有些单位认为设计施工达标完成就可以了,因此不注意对暖通空调操作人员的培训,很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识,不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。一年四季只有开机、关机和冬、夏季转换操作,显然系统达不到相应的节能效果。

三、暖通空调系统节能的途径及方法

1、暖通空调系统的优化设计

使其在高效经济的状况下运行。暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统,系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。可以说空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。

2、有效改善建筑维护结构的保温性能

对于暖通空调系统而言,通过维护结构的空调负荷占有很大比例,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中,首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。

3、采用新型节能舒适健康的空调方式

影响人体热舒适性的环境参数众多,不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果,但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季,如果我们采用传统的空调方式,把整个室内的空气加热,通过空气实现人体与环境的热湿交换,就需要较高的空气温度,此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果我们根据热湿环境的研究成果,改变传统的空调方式,增加辐射热(如低温地板辐射采暖),此时所需要的空气温度显著下降,一般可达到12~14℃,而传统方式一般在18~20℃,显然后者比前者具有显著的节能效果。在夏季也有类似的结果。

4、推广使用可再生能源或低品位能源空调系统

如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统就是在这种形势下发展起来的,它利用地下恒温层土壤热显著提高空调系统的COP值,使得同等制热(或制冷)量下的系统能耗大幅度下降。另外,利用太阳能供热或制冷技术也在开发研究着。

5、开展冷热回收利用的研究运用工作

目前许多空调系统冷热回收利用研究也在蓬勃开展,如空调系统排风的全热回收器,夏季利用冷凝热的卫生热水供应等,都是对系统冷热的回收利用,显著提高了空调系统能源利用率。

6、优化系统运行管理,提高系统控制水平

对暖通空调专业的操作人员进行培训,提高管理人员的专业水平和业务技能,使其具备必须的暖通空调基本理论常识,实行空调操作人员操作证制度,对没有达到考核要求的,应重新培训,考核合格后才能上岗,同时提高管理人员的素质,增强其责任心,这样管理人员才有能力根据室外参数的变化进行相应的调节,达到设计要求的节能效果。

四、结语

积极开发新能源,积极推动太阳能、地热能、原子能等新能源在建筑中的应用,我国已有这方面的研究,如地源热泵系统、太阳能一水源热泵系统及太阳能一空气能热泵系统等。这些系统高效节能、无污染,不失为一种有效利用自然能的好途径。节能对于我国现代化建设来说,具有更重大的意义。目前,全国各地电力十分紧张,但所需能量也在迅速增长。因此,在空调设计中应注意改善围护结构的热工性能和热设备的保温性能;空调系统方案要节约能源,充分回收能量,并尽可能利用天然能源,同时采取自控节能等措施。

参考文献:

第8篇:开发新能源的缺点范文

关键词:风力发电容量 预测方法 预测模型 参考模型

中图分类号:TM614 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(b)-0135-02

风能是一种清洁,安全,可再生的绿色能源,对人类社会的可持续性发展具有不可忽视的作用。20世纪70年代,在世界范围内爆发了能源危机。这足以说明:人类要生存就必须寻找、开发新能源。在我国,国家高度重视对于可再生能源的开发和利用,如风能。

风力发电技术地发展,增加了风电单机容量,扩大了并网型风电场的规模。这一发展形势,导致电网受到风力发电的影响越来越明显。风力是一种间歇性的能源,并且风电场的功率输出随机性很强,因此,额外安排一定容量的旋转备用需要被额外安排,用来配合风电场的随机波动,确保保证风电并网以后系统运行的可靠性。然而,在无形中,旋转备用容量的增加了风力发电运营成本。为了降低运营成本,对大型风电场的输出功率进行预测变得尤为重要。

1 国内外风电容量预测研究情况

国外很早就开始了对于风电容量预测研究工作。早在1990年Landberg就采用类似欧洲风图集的推理方法开发了一套预测系统[2],其主要思想是把数值天气预报(NWP)提供的风速、风向通过一定的方法转换到风电机组轮毂高度的风速、风向,然后根据功率曲线得到风电场的出力。目前欧美国家使用的环境预报系统主要有美国环境预报中心综合系统,欧洲中尺度气象预报中心综合系统,德国气象服务机构开发的Lokal model模型,由丹麦气象研究院、荷兰皇家气象研究院、挪威气象研究院、西班牙气象研究院和瑞典气象水文研究院联合开发的高精度有限区域模型(high resolution limited area model,HIRLAM)。Prediktor是Risoe开发的风电容量预测系统,它根据地心自传拖引定律和风速的对数分布图,把高空的风速转换为地面的风速。风电容量预测工具(wind power prediction tool,WPPT)由丹麦科技大学开发,最初这个系统将适应回归最小平方根法与指数遗忘算法相结合,给出了0.5h~36h的预测结果。

2 风力发电容量预测方法

按照预测模型的不同,可以分为物理方法、统计方法、学习方法;按照预测对象的不同,可以分为基于风速的预测方法(间接法)和基于功率的预测方法(直接法)。其中物理方法适用于中期预测,一般是基于风速的预测,然后利用功率曲线预测功率,而且必须要气象预报数据(NWP);中期预测一般需要NWP作为输入,短期预测加入NWP反而效果不好,因为气象预报的周期多为24h以上。

2.1 基于物理方法的风电容量预测

考虑地形、粗糙度等信息的预测方法为物理方法。根据数值天气预报系统的预测结果得到风速、风向、气压、气温等天气数据,然后根据风电场周围等高线、粗糙度、障碍物、温度分层等信息计算得到风电机组轮毂高度的风速、风向等信息,最后根据风电场的功率曲线计算得到风电场的输出功率。Risoe开发的风电场容量预测系统Prediktor就是利用物理方法来进行风电容量预测。

对整个区域进行风电容量预测时,可以使用以下两种方式:第一种方式,预测所有的风电场输出容量,后求和得出风电功容量;第二种方式,预测几个风电场容量,后使用推算法得到整个区域的电场输出容量。

基于物理方法的预测模型的输入参数为 (NWP)模型。因为每日气象预报更新频率较低,所以在风电场发电量的中期预测中应选用此中预测方法。然仍需说明的一点,物理方法模型是以风速为预测对象,然后根据功率曲线计算功率,故此种方法是间接预测电容量。

2.2 基于统计方法的风电容量预测

统计方法不考虑风速变化的物理过程,而根据历史统计数据找出天气状况与风电场出力的关系,然后根据实测数据和数值天气预报数据对风电场输出容量进行预测。

常用的统计方法有回归分析法、时间序列法[7]、灰色预测法[8]等。回归分析法是根据历史数据的变化规律寻找自变量和因变量之间的函数关系,确定模型的参数,据此作出预测,其缺点是自变量的准确选取比较困难。时间序列法就是仅根据历史数据,建立一个数学模型,该模型既能描述对象变化过程的统计规律性,又能在此基础上确定预测表达式,它要求时间序列是随机和平稳的,而且需要大量数据,需编写计算机程序进行模型的辨识,时间序列模型有自回归(AR)、滑动平均(MA)、自回归-滑动平均(ARMA)、累计式自回归-滑动平均(ARIMA)等模型,时间序列法的缺点是预测周期短,所用数据单一,无法形成合理的误差估计,对突变信息没法识别,所以更加适合于优化控制的短期预测。灰色预测法是一种对含有不确定因素的系统进行预测的方法。灰色预测理论把观测数据序列看作随时间变化的灰色量或灰色过程,通过累加生成或者累减生成的方法逐步使灰色量白化,使得原本没有规律或者规律性不强的数列变成一个有较强规律性的数列,从而建立相应的微分方程模型并作出预报。

2.3 基于学习方法的风电容量预测

第9篇:开发新能源的缺点范文

2013 年6 月末,联合国工作组会议上,来自日本、美国和欧盟等33 个国家和地区的业界代表正式达成协议,制定出燃料电池车安全标准最终统一方案。按照该标准,车内用于燃料电池排水的排水管内氢气浓度不得超过4%。同时必须配备安全装置,以在管内氢气浓度达到4%后,阻止氢注入,防止爆炸。此外,在耐久性方面,要求容器在承受2 万2 千次提高或降低内部压力后也不发生变形。这样将能够保证即使在糟糕的情况下,氢燃料电池车也不会像人们所担心的那样容易发生爆炸。

2013 年7 月初,美国威斯康辛大学的研究人员制造出一种新的二硫化钼结构,其可以显著为水制氢反应提速,有望替代燃料电池车昂贵的铂,大幅降低成本。一直以来,水制氢反应中的常用催化剂为罕见且昂贵的铂。两则新闻并不起眼,但因为有关氢燃料的商业化使用而逐渐成为业内焦点。在混合动力还未大行其道、电动车仍在寻求突破的阶段,以氢气为代表的燃料电池车再次走入业界视线,受到来自市场越来越多的目光聚焦。

什么是燃料电池

氢燃料电池汽车和普通电动汽车有基本一致的电力驱动构造;它们之间的主要区别在于,前者的电池是一个小型发电设备——依靠氢和某种氧化物的化学反应产生驱动电能,而无需从电网充电。相较于传统电动车,燃料电池车可以改善传统电池过重、电能容量不足及长时间充电的缺点,行驶里程更长,燃料电池的发电过程可视为水电解的逆反应,发电过程中只有水份的排放,因而是清洁的动力能源。

氢燃料汽车有更长的历史。早在19 世纪初,就已经出现了利用汽油内燃机工作原理试制的氢内燃机,因为两者工作原理基本相同。宝马和马自达公司都开发过多款氢内燃机汽车。其中, 宝马在2007 年推出的BMW H2R 被视为经典氢能赛车。而当前的氢燃料电池汽车则是起源于上世纪六十年代,被认为更具技术和市场优势。一度被业界寄予厚望。

近几年随着电动车的兴起,加上氢燃料电池车在开发上遇到成产成本高、燃料储存难、标准不统一等困难,燃料电池车逐渐受到冷遇,各汽车厂商纷纷转而押宝电动EV。宝马公司氢动力7 系早前已经上市,但在09 年,宝马当时的研发总监KlausDraeger 表示将放弃在氢能源驱动汽车的研发,将重心转移到纯电动车上;而在2011年美国奥巴马政府宣布将停拨氢燃料电池汽车的研发经费。

如今,情况有了变化。随着氢气提取、储存技术的不断提高和燃料电池安全标准的统一,再加上EV 电动车市场销售受挫以及相关技术瓶颈有待突破,以氢气为代表的燃料电池汽车是否能再度发力,迎来发展春天?

现代不落后

2013 年3 月7 日,韩国蔚山港,现代汽车将17 辆途胜ix 氢燃料电池车装载到了货轮上。其中15 辆运往丹麦,2 辆运往瑞典。据现代汽车介绍,这些车已于今年4 月正式在欧洲政府及公共机关交付使用。而在此之前的2013年2 月26 日,随着现代汽车ix35 燃料电池车批产型号在韩国蔚山工厂下线,现代成为全球首个批量生产氢燃料电池车的车企。

现代公司介绍,途胜ix 氢燃料电池车搭载现代汽车单独开发的燃料电池系统和储氢系统。氢燃料罐的填充压力高达70MPa,两个氢燃料罐分开设置于车辆后方,重量为5.6kg,填充一次的续航距离为594 公里,行驶里程是纯电动车的近4 倍。现代汽车从1998 年开始着手研发氢燃料电池车,2000 年11月以胜达为型号的氢燃料电池车,2006 年开发成功途胜氢燃料电池车。现代汽车计划到2015 年共生产1000 台ix35 燃料电池车。

强大的丰田

而作为新能源汽车市场佼佼者,在纯电动以及混合动力领域占有优势的日系厂商同样保持着对氢燃料电池车的积极研发和优势话语权。在今年3 月初的第九届东京国际氢燃料电池展上,以丰田、本田、日产等为代表的汽车厂商展示了丰田FCHV-adv、日产X-TRAIL FCV、本田FCX Clarity 等日系FCV(燃料电池汽车)的研发成果。FCV 取代EV(电动车)成为本届新能源汽车展的新亮点,有分析人士则认为,这表明接下来燃料电池技术将成为新能源汽车的又一发展方向。

早在两年前的2011 日本东京车展上,丰田在全球首次公开了轿车款燃料电池车(FCV)“FCV-R”。 FCV-R 配备70MPa 的高压氢燃料罐。两个形状各异的燃料罐分别配备在后座下方和后座背面下方。氢气填充量约为5kg,在JC08模式下可以实现700km 以上的行驶距离。虽然还是概念车,不过当时的丰田代表董事副社长内山田竹志介绍说“这是我们基本会按照这一概念开发的车辆,我们将于2015 年前后上市轿车款FCV”。

丰田当时并没有公布燃料电池组的输出功率。关于将减速能量再生充电的充电电池,该公司表示“还在探讨是采用锂离子充电电池还是采用Ni-MH 充电电池。电池容量原则上与混合动力车(HEV)同等级别”。 而去年9 月24 日的技术说明会上,丰田则公开了为预定2015年上市的燃料电池车(轿车款)正在开发的燃料电池组。

丰田技术人员在场介绍称“输出功率密度达到了3kW/L,目前为全球最高”。与丰田的现有燃料电池组“FCHV-adv”相比,该产品的输出功率密度提高到了两倍以上,容积缩小到了约一半左右,去掉了燃料电池组曾经必不可少的加湿模块,还实现了氢燃料罐的自产 。

丰田称,对提高输出功率密度最具效果的是电极形成技术。其中数μm粒径的铂类催化剂无需凝结即可涂布的工艺贡献巨大“。从调配到涂布,都做了切实的改进”。据称是用喷雾器将其涂布在支撑体上而实现的。

而来自丰田的最新消息显示其外形酷似普锐斯的氢燃料电池(hydrogen fuel cell) 车的量产版很可能将于今年年底11月份的东京车展。它的价格可能在7 万美金左右,约合人民币43 万。也有消息人士指出,此次丰田要在美国销售的氢燃料电池轿车很可能采用雷克萨斯的品牌。

美日合作

7 月2 日,本田负责燃料电池车开发的常务执行董事福尾幸一就该公司与通用汽车在FCV 领域的合作一事向外界作出说明。福尾表示,普及FCV 的“目标十分遥远,还有很长的路要走”。两公司将各自提供一半的开发费用与研发人员,“长期致力于这项工作”。而对于混动汽车的大行其道,福尾则表示;“FCV 在本田长期战略中的重要性不会改变,今后的开发人员也不会减少。”

本田与通用的合作内容包括,以2020 年前后实现 FCV 的实用化为目标,联合开发新一代燃料电池系统和储气系统,并共同致力于氢气基础设施的建设以及标准化。本田表示,双方“将相互公开各自拥有的技术,建立起能使技术人员开放讨论的体制”。通用汽车从2007 年开始在北美实施“Project Driveway”实证实验,使用119 辆FCEV 累计行驶了约480 万公里。该公司还计划另行FCEV 的生产计划。

本田从2002 年开始在日本和美国租售“FCV”,加上“FCX Clarity”,此前已在日本和美国销售了85 辆FCEV,并收集了行驶数据。本田还在美国向普通客户租借FCEV,用以积累实际生活中普通用户的实用性方面的数据。日前,本田公司则宣布将于2015 年在欧洲推出FCX Clarity的后续车型FCEV。

前段时间,本田还宣布已经在日本福冈县北九州市启动了由燃料电池车(FCV)向住宅供电的实证试验。该公司开发出了配备最大输出功率为9kW 的外部供电功能的FCV“FCX Clarity”,已于2013 年4 月9 日交付北九州市。这是日本首次在“V2H”(Vehicle to Home,由汽车向住宅供电)的试验中使用FCV。FCX Clarity 配备容量为17L 的35MPa 高压氢燃料罐。

联盟开发

早在2005 年,日产汽车就宣布其燃料电池车“X-TRAIL FCV”已于当年12 月13 日获得了日本国土交通大臣的认定。“X-TRAIL FCV”配备有日产自主开发的燃料电池组。电池组的体积减少了约60%,发电能力则提高到90kW,最高速度达到了150km/h。储氢罐容量减小15%,但由于提高了燃料电池系统的效率,其连续行驶距离由350km 提高到370km 以上。而其最新推出的日产“X-TRAIL FCV”则采用氢燃料电池驱动,除氢燃料电池外,还装备了高压氢容器、小型锂离子电池、减速机一体型同轴电机。

日产公司已开发出了输出密度为2.5kW/L 的燃料电池组。2013 年2 月1 日又新设了“FCEV 开发推进室”。此前FCV 的开发由纯电动汽车开发部门负责,日产现在将其独立出来,以求尽快向市场投放FCV。而在此稍早的1 月28 日,日产- 雷诺公司与戴姆勒、福特公司签署了一份三方合作协议,结成战略合作关系,共同加快燃料电池汽车技术的商业化,联合开发一款通用燃料电池系统,并计划于2017 年推出第一款FCV,并且将共用部件来降低成本,尽快实现量产普及。

德国人来了

奔驰母公司戴姆勒所拥有的以氢为燃料作为动力的汽车技术被业界认为是该领域最为先进的,戴姆勒的氢燃料推进系统也已经做好了投入批量生产的准备。它已经与天然气生产商Linde进行合作,将在德国建设20 处氢气灌注站。

2013 年1 月24 日,宝马公司与丰田公司在也宣布了在FCV 方面的合作,这两家公司计划将于2020 年左右推出燃料型汽车。协议涉及丰田汽车将燃料电池技术的特许权给予宝马汽车公司,并为宝马提供传动系统以及氢储存技术。宝马汽车公司将利用这一技术将在2015 年前研发出一款搭载氢燃料电池的新车型,并计划在2020 年投放市场。

此前,宝马曾宣布暂停氢燃料汽车的开发。而在不久前BMW i3 电动车全球首发后,其最新的动作是宣布加入开发氢燃料电池的行列。8 月2 日,BMW(宝马)的首席执行官Dr. NorbertReithofer 证实了BMW 集团正在探索将氢燃料电池应用在电动车上的可能性,他提到“正在开发氢燃料电池混合动力系统”,因为使用燃料电池将可以大幅的减少传统电动车充电的时间,并且在零排放的情况下获得更长的巡航距离。

燃料电池的燃料

富士经济公司统计显示,燃料电池车的全球市场规模在2013 年尚不足亿元,而到2025 年有望猛增至1800 亿元左右,潜在市场空间较大。这也正是各汽车厂商竞相下注的重要动力。但各开发厂商需要解决的第一个问题是:车辆开发成本的高企不下,直接导致车辆市场价格的偏高。尽管在制氢技术方面已经有所突破,但离其真正实现工业应用,减少制造成本还有一段距离。