能源材料论文(精选8篇)
2011年硕士研究生招生复试办法
大连理工大学机械工程与材料能源学部能源与动力学院根据《大连理工大学2011年硕士研究生招生复试办法》的精神,结合我院实际情况,本着公平、公正、公开的原则,坚持执行政策透明、规则公开、程序公正、结果公开、监督机制健全,维护考生合法权益,特制定本实施办法和相关安排。
能源与动力学院2011年硕士研究生招生按一级学科划线录取,本年计划招收工学硕士79人(其中推免生17人);招收全日制专业学位硕士研究生16人(其中推免生14人)。工学硕士研究生学制三年;全日制专业学位硕士研究生学制二年。全日制专业学位硕士研究生与学术型硕士研究生的复试办法相同,复试、录取同时进行。
一、复试分数线及比例
能源与动力学院2011年硕士研究生招生达到工学门类线的生源不足,按工学照顾学科确定复试分数线实行差额复试。参加复试的考生人数确定以本学科招生规模(不含校内外推免生)的140%且满足工学照顾学科复试最低分数线。复试名单另附。
能源与动力学院本研究生招生复试分数线
院内各专业在合格生源不足招生规模时可首先进行院内调剂。参加第一志愿专业面试淘汰下来的考生可调剂到招生规模不足专业方向。院内调剂需要填写《院内调剂申请表》,表格可到各专业复试记录员处或到研究生教务办(机械学部217房间)领取,经本院第一志愿报考专业和接收调剂专业的专业负责人双方同意后方可参加院内调剂复试,各专业负责人名单及联系方式近期在学院二楼研究生公告栏内查阅。
1二、报到时间及报到手续
能源与动力学院2011年硕士研究生招生复试报到时间定于3月24日。大连理工大学本校参加复试的考生安排上午报到(9点开始),校外考生24日下午报到。报到地点:能源与动力学院 208会议室,具体时间详见复试工作日程表。
同等学力考生加试的两门专业主干课考试时间安排在24日进行;小语种(俄语、日语等)听力测试安排在24日晚17:30进行,具体考试时间及考试地点请查阅复试工作日程表。请相关考生安排好报到时间。
学院将对考生复试资格进行严格审查,通过资格审查后方可进行复试,请所有参加复试的考生带齐所有审查材料(审查材料不齐全者不能参加复试)。审查内容包括:
(1)准考证(准考证丢失的考生需要提供信息采集表)
(2)身份证(须交一份复印件, 新版身份证要求同一张纸复印身份证正反2面);
(3)本科学习期间成绩证明(参加复试考生均收取在校期间学习成绩单,作为
复试参考,务必带由教务处盖章的成绩单,);
(4)应届本科毕业考生须提交本人所在学校教务处出具的在学证明、学生证,否则视为同等学力考生。往届考生需要提交本科毕业证书原件(定向、委培考生须交一份复印件),无原件考生一律不准参加复试;在国外获得学位的考生,应提供由教育部留学服务中心出具的国外学历、学位认定证书,无此证明者不得录取;
(5)属于下列情况者视为同等学力:成人教育的应届本科毕业生(成人脱产、业余、夜大学、函授、电视教育、网络教育)、国家承认学历的本科结业生及高职高专毕业生。同等学力考生获得国家承认的毕业学历后,工作两年或两年以上(从毕业到2011年9月1日,下同),修完本科学位主干课11门以上并成绩合格(必须出具有资质的开课单位教务处的成绩证明),并在国家核心期刊上发表一篇以上学术论文(署名前2名)的考生。专科毕业需研究生院审核同意后,方可参加复试。
需要注意:同等学力的考生除参加复试中的专业课笔试外,还须要加试两门所报学科、专业本科主干课程,每门考试时间3小时,满分均为100分,不计入复试总成绩。任一门课不及格(不足60分)者不能被录取,不再进入学院(系、部)复试程序。加试统一由研究生院招生办负责,时间安排在3月24日进行,地点在研究生院会议室,请考生务必在3月21日之前与能动学院院办李老师直接联系(联系电话0411-84707076),以便安排加试科目的相关工作。如果不提前联系者视为自动放弃。
(6)少数民族骨干考生还须提交《“少数民族高层次骨干人才计划”硕士研究生考生登记表》及考生所在单位证明。
(7)考生核对证件号码、姓名、通讯地址及联系电话等信息;交纳复试费。
特别注意:
〃属于自考生毕业证书应盖有下列印章:毕业证书中应有××省(市、区)高等教育自学考试委员会名称和印章、主考学校或就读学校名称和印章。
〃网络教育省发证时间:必须是2010年11月14日前,否则没有资格参加复试及录取。
〃自考生获得毕业证时间须是2010年11月14日以前。
〃本科结业指的是没有毕业证书者,属于同等学力考生。
〃高职高专毕业:必须工作两年以上(截止日期为:从毕业到2011年9月1日),且须出具有资质的开课单位教务处证明的本科阶段11门以上主干课程成绩合格单,同时具有国家核心期刊发表一篇以上学术论文,署名前2名。由研究生院审核同意后,方可参加复试。
〃国外学位、学历的考生须提供教育部留学服务中心出具的学位、学历认定书。
三、复试方式及内容
复试包含三方面内容:专业素质和能力、综合素质和能力、体检。
专业素质考核是指全面考核考生对本学科(专业)理论知识和应用技能掌握程度,利用所学理论发现、分析、和解决问题的能力,对本学科发展动态的了解以及在本专业领域发展的潜力;大学阶段的学习情况;外语听说能力;创新精神和创新能力等。
综合素质考核则指对学生思想政治素质和道德品质,本学科(专业)以外的学习、科研、社会实践或实际工作表现,事业心、责任感、纪律性、协作性、心理健康以及人文素养等方面的考核。
本复试总成绩满分为330分。专业课笔试成绩、外语听力和口语测试成绩、综合面试成绩、特殊学术专长或具有突出培养潜质加分四者相加,即为考生的复试总成绩。
复试期间发现考生不符合报考规定条件、考试违纪、替考、身体及政治思想道德状况不符合录取要求的,一律视为不合格,不予录取。凡复试总成绩低于200分、综合面试成绩低于120分、专业课笔试成绩低于60分、外语听力测试缺考、同等学力考生的加试科目中的任何一门考试成绩低于60分的,即为不合格,不予录取。
(1)笔试
动力机械及工程专业报考1-5研究方向的考生专业课笔试科目:《内燃机原理》,参考教材:①内燃机原理教程,许锋编著,大连理工大学出版社,2010;②Internal Combustion Engine Fundamentals, John Heywood, McGraw-Hill, 1988。动力机械及工程专业报考
6-7研究方向以及其他专业考生专业课笔试科目:《大学物理学》(力学、热学、电磁学三部分);参考教材:《大学物理学》——21世纪高等院校教材余虹主编,科学出版社出版。
笔试时间为2小时,满分100分,计入复试总成绩。
(2)外语听力测试
外语听力测试满分15分,时间20分钟,计入复试总成绩。
(3)综合面试和口语测试
综合面试的目的是为了更加全面了解考生情况,考查其综合素质,识别少数专攻考研课程的应试考生所学专业知识的程度。综合面试时间每生一般不少于20分钟,满分200分,计入复试总成绩。口语测试满分15分,外语口语测试与综合面试一起进行,计入复试总成绩。
(4)心理素质测试
心理素质测试于专业综合笔试一起进行,需带2B铅笔和橡皮。此测试结果不计入复试总成绩,仅供录取时参考。
另外,对有特殊学术专长或具有突出培养潜质者,以及在科研或相关实践中表现突出者,达到学院制定选拔标准(报研究生院备案),复试过程中由专家复试小组会议提交说明材料,经校研究生招生工作领导小组审核同意,并在网上公布,可适当加分,最高加分额度为50分,计入复试总成绩。
四、复试结束后拟录取考生须办理的相关手续
所有复试通过的考生均需要参加体检(包括校内外推荐免试硕士生),体检不合格者不予录取。体检工作在复试期间由校医院完成(具体时间详见学院复试工作日程表)。对于校内外推荐免试攻读硕士学位的研究生,由于复试工作已经在全国统一报名前(2010年10月)完成,不需要参加此次统招生复试,校内推荐免试硕士生也要参加此次学校安排的体检;外校推荐免试硕士生可在当地指定的二级甲等以上医院进行体检;体检结果请于5月初前直接寄给校研究生招生办。体检不合格者不予录取。
复试结束当天公布录取名单。拟录取考生须办理下列相关手续:
(1)自筹经费生:签订自筹经费合同书,自筹经费生学费7500元/年(包括非推免的全日制专业学位硕士研究生),合同书一式两份,考生和研招办各保留一份。
(2)保留资格生:需填写“保留资格申请”一式2份,本人留存1份,交研招办
1份(国防生均录取为定向生并保留资格2年,保留资格返回考生须填写《保留资格返回申请表》一式2份,院(系、部)留存1份,交研招办1份。以上表格在研究生招生主页下载表格。
(3)校外考生到学院领取本人档案的调档函,自行带回所在单位档案管理部门。少
民骨干生发放,其他定向、委培生不发放调档函。
(4)定向、委培生:到研究生招生办(研究生院301室)上交毕业证书、身份证复印件
并签订定向、委培协议书(须出具考生本人所在单位人事部门开具的同意报考我校定向、或委培硕士研究生的证明材料)。定向生不收培养费,委培生交培养费3万元。
(5)所有拟录取考生均须提供身份证复印件一份供制作建行龙卡使用(新版身份证
要求同一张纸复印身份证正反2面)。银行卡随录取通知书一同邮寄,邮寄时间在6月20日左右,请考生仔细核对报考时的通讯地址,如果认为收到录取通知书之前地址会发生变化,请到学院进行登记,统一到研究生院变更。
(6)对拟录取考生要求本人对身份证号、姓名等关键信息进行核对,如有问题,考
生务必带有效证件原件及复印件到研招办进行更正;如仅通讯地址、邮政编码等信息有误的,请到学院进行登记,统一汇总上报并更正。注意:考生报考信息中“最后学历码”一栏,是本科毕业的考生,如网报中错填为“3-本科结业”的,必须考生本人向研招办提交一份信息更正说明及相关证明材料。
五、调剂
学院复试结束后,学术型研究生合格生源不足招生规模时可以在相近的学科(类别)、专业(领域)调剂考生。调入学科(类别)、专业(领域)与第一志愿学科(类别)、专业(领域)应相同或相近,一般应统考科目相同,自命题考试科目相同或相近。考生初试科目中须有数学一(按规定数学
二、数学三不可调往数学一)。
全日制专业学位研究生复试结束后在没有满足录取规模时,可在满足我校有关校内调剂要求的前提下,由本院参加学术型硕士研究生复试但未被录取的考生中进行调剂,考生需要提出攻读全日制专业学位的申请,并填写校内调剂申请表。单独考试的考生不得调剂录取。
校内校外调剂录取考生均按自筹经费录取。
(1)校内调剂
校内调剂考生初试成绩须同时满足第一志愿学科(类别)、专业(领域)和拟接收调剂学科(类别)、专业(领域)的复试基本分数基本要求。调剂考生须经研究生院招生办公室审批同意后方可参加拟接收学科(类别)、专业(领域)组织的第二次复试。
经第二次复试,满足第一志愿学科(类别)、专业(领域)复试分数基本要求的考生数量还不足招生规模时,可以选择初试成绩达到学校对其第一志愿学科(类别)、专业(领域)所在学科门类(类别)初试成绩基本要求,且满足拟接收学科(类别)、专业(领域)的复试基本分数基本要求的考生进行再次复试调剂。调剂考生必须填写《大连理工大学硕士生校内调剂申请表》。
(2)校外调剂
从校外调剂复试的考生原则上是本科就读经教育部批准设立研究生院高校的学生,且满足教育部规定的调剂录取条件、初试成绩满足我校拟接收学科(类别)专业(领域)的复试基本分数线。调剂工作要通过“全国硕士研究生招生调剂服务系统”进行。
六、其它
● 复试报到及具体时间安排详见2011年硕士研究生复试工作日程表
● 复试期间参加复试的考生要时时注意查看学院二楼研究生公告栏内相关通知,复试最新动态我们会随时公布。
● 复试结束后,拟录取考生在收到可离校通知后方可离校。
能源与动力学院
人类面临的资源、能源和环境问题日益迫切,能源供需矛盾日显突出,化石能源的日益短缺到最后枯竭,这是人类不得不接受的事实。在即将到来的第三次工业革命中,能源结构将发生根本性变化,可再生能源将成为以展主流,其中风能、太阳能、生物质能和地热能等将成为重要的可再生能源(图1)。
风能是一种清洁的永续能源,与传统能源相比,风力发电不依赖外部能源,没有燃料价格风险,发电成本稳定,也没有碳排放等环境成本;此外,可利用的风能在全球范围内分布都很广泛。正是因为有这些独特的优势,风力发电逐渐成为许多国家可持续发展战略的重要组成部分,发展迅速。
目前,全球风电产业正进入一个迅速扩张的阶段。近十年来,年均新增装机量增长速度超过了30%,累计装机量增长率超过了25%。世界风能协会的统计数据表明:2012年全球风电市场比201 1年增长超过了10%,近45000 MW的新风力发电上网带来了约560亿欧元的投资。
2012年底,全球累计风电装机总量达到282500 MW,使累计市场增长超过了19%,考虑到宏观经济发展状况,风电行业已经表现良好,即便该数据低于过去10年22%的年平均增长率。
2011年底对风电市场增长的预期有好有坏,由于欧洲经济持续放缓、美国政策的不确定性,因此很难预测2012年的情况。但是2012年风电在北美、欧洲等传统市场的装机容量却是创纪录的一年。
与此相反,自2009年以来风电最大的市场中国却放缓了脚步,这意味着2012年美国重新坐上风电新增市场的头把交椅,但是2012年亚洲仍旧主导着全球市场,北美紧随其后,欧洲位列第三(如图2)。
欧洲风能协会(EWEA)和美国风能协会(AWEA)预测:今后十年世界风能产业还将持续两位数的高增长。2020年风力发电量将占世界发电总量的12%,达126×103 MW,在全球范围内减少100多亿吨有害气体的排放,同时带动复合材料及相关产业的发展。
世界风能协会(WWEA)认为,全球的风能约为2.74×109MW,其中可利用的风能为2×107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。我国10米高度层的风能资源总储量为3.3×105 MW,其中实际可开发利用的风能资源储量为2.5×104 MW。其中青海、甘肃、新疆和内蒙是中国大陆风能储备最丰富的地区。
我国政府将风力发电作为改善能源结构、应对气候变化和能源安全问题的主要替代能源技术之一,给予了有力的扶持。如设立了2020年风电装机容量分别达到3 000万千瓦的目标,制定了风电设备国产化相关政策,并辅以“风电特许权招标”等措施,推动技术创新、市场培育和产业化发展。风电已经在节约能源、缓解我国电力供应紧张的形势、降低长期发电成本、减少能源利用造成的大气污染,以及温室气体减排等方面具有重要意义。
中国风能协会最新统计数据表明:到2012年底,全国(不含港、澳、台)共建设1445个风电场,安装风电机组52827台。单机容量1.5 MW和2 MW的风电机组是目前国内风电市场主流机型,占吊装容量的81%。
到2012年底,全国50多家风电开发企业旗下的1300家项目公司参与我国的风电投资和建设,其中国有企业约1000家,占全国风电总装机容量的81%;民营企业约150家,占全国风电总装机容量的4.5%;中外合资企业约98家,占全国风电总装机容量的13.3%;外资企业约21家,占全国风电总装机容量的1.2%。目前,我国并网容量超过100万千瓦的主要开发企业有国电集团、华能集团、大唐集团、华电集团、神华集团、中广核公司和中电投集团等11家。国电集团以累计并网装机容量1300万千瓦居全国第一,全球第二;华能和大唐分别以834万千瓦和771万千瓦列第二、三位。
2013年是“十二五”规划的第三年,根据2012年风电项目的在建情况,按照在建已吊装项目2013年全部建成,在建未吊装项目建成50—60%,不计新疆哈密和甘肃酒泉二期基地项目综合考虑,预计2013年我国风电新增并网容量约1800万千瓦,到2013年底累计并网风电将达到8000万千瓦,2013年风电年上网电量预计可突破1500亿千瓦时,可替代标煤约4900万吨,风电在能源消费中的比重预计超过1%。预计2013年风电场工程基建总投资约1400亿元。
在规模化发展风电的同时,根据“十二五”风电发展规划,2013年我国将在中东部地区,依托现有的电力系统以及可开发的风能资源,重点推进分散式接入风电的规划和建设工作,同时,进一步加强海上风能资源的开发和利用,在完善海上风电建设前期工作相关技术标准的基础上,完成广西等沿海地区海上风电规划的批复,并在江苏、福建等沿海省份加快海上风电示范项目的建设,我国海上风电建设将迈出新的步伐。
在加快风电开发利用的同时,2013年,我国国内风电产业体系将会更加完善,风电机组制造和重大装备的关键技术将会取得明显进步,特别是风电机组及其零部件国内供货的能力将会显著提高,预计国内年产能超过100万千瓦以上的风电制造企业将超过10家,将形成年产能超过500万千瓦的主要风电机组制造企业4—5家。5兆瓦、6兆瓦等大容量风电机组将投入商业化运营,为2013年以后风电快速发展奠定基础。
根据《“十二五”可再生能源发展规划》,到2015年,风电并网容量大约为120GW,需要每年新增装机15GW以上;2020年,我国风电并网目标要达到200GW;
全球风能理事会预测2020年中国风电装机容量达到250GW。
海上风电uqf成为建设重点,风力发电厂正从内陆及大陆沿海地区逐步转向海上。2020年前,中国将在江苏南通、盐城、上海、山东鲁北浙江杭州等海湾建设几个百万千瓦级海上风电基地。初步形成江苏、山东沿海千万千瓦级风电基地;
到2015年底,我国海上风电累计装机有望达15GW,2020年有望达到30GW(3000万千瓦)。预计到2015年,国内风电装机占比将增加到7%,2020年该比例将增加到20%,届时中国风电累计装机容量将超过1.5亿千瓦,上网电量占比将超过5%,风电产业将在相当长的时期内为国民经济可持续发展发挥积极的作用。
风力发电机组是由叶片、传动系统、发电机、储能设备、塔架及电器系统等组成的发电装置(图3)。要获得较大的风力发电功率,其关键在于要具有能轻快旋转的叶片。所以,风力发电机叶片(简称风机叶片)技术是风力发电机组的核心技术,叶片的翼型设计、结构形式,直接影响风力发电装置的性能和功率,是风力发电机中核心的部分,也是风能材料产业的主要市场。
风能材料主要包括:
(1)风电齿轮箱材料
风力发电机组的主机用材料主要是以钢铁为主的金属类材料,目前主要分为双馈和直驱两种,虽然都以电磁转换为原理,但直趋型风机采用目前磁力最大的铷铁硼永磁材料作为磁极,双馈型电机则为传统的励磁绕组技术,这也是目前大部分企业所采用的成熟的风电技术。特殊的是,双馈式发电机必须配备一个齿轮箱,其作用是将风轮转速通过低速齿轮带动高速齿轮转动达到发电所需的额定转速。
双馈式风机与其它工业齿轮箱相比,由于风电齿轮箱安装在距地面几十米甚至一百多米高的狭小机舱内,其本身的体积和重量对机舱、塔架、基础、机组风载等都有重要影响。由于是机械部件,齿轮箱也是损坏率最高的部件,如果材料选用不当,将导致双馈机型系统运行的可靠性和寿命大打折扣,运营维护成本升高,如果装机后轴承因质量问题需要拆卸则损失将达到100万元/每个。
而直驱型电机运营维护成本低,其原材料主要是是稀土钕铁硼,未来,直驱型电机将可能在风电领域中占有很重要的地位,对稀土将会产生很大需求。
(2)塔筒和机舱罩材料
风电塔筒就是风力发电的塔杆,在风力发电机组中主要起支撑作用,同时吸收机组震动。因此风电塔筒的材料一般都选用强度较大,且能够防腐蚀的,具有良好抗震性能的钢板,一般选用Q345D,Q345E,Q345D-Z15、Z25、Z35以及Q345E-Z15、Z25、Z35等种类级别要求的钢板。
机舱罩是整个风电系统的保护装置,质量好坏关系到整套配置的正常运行及使用寿命,要做到实用、美观大方。目前用于风电机舱罩制造的材料主要为玻璃纤维/聚酯复合材料,成型工艺主要为手糊工艺和真空树脂导入工艺。
(3)风电叶片材料
叶片是风力发电机组中关键的部件,其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。为了保证叶片在恶劣的环境中能够长期不停地运转,对叶片的具体要求有:比重轻且具有最佳的疲劳强度和机械性能,能经受暴风等极端恶劣条件和随机负荷的考验;叶片的弹性、旋转时的惯性及其振动频率特性曲线都正常,传递给整个发电系统的负荷稳定性好;耐腐蚀、紫外线照射和雷击的性能好;发电成本较低,维护费用最低。
风力发电叶片主体是由复合材料制成的薄壳结构,一般由根部、外壳和加强筋或梁三部分组成,目前使用最为广泛的是纤维增强型复合材料,包括玻璃纤维复合材料和碳纤维复合材料。风电叶片的成本占风力发电整个装置成本的15%~18%,因此叶片选材非常重要。风电叶片用的材料根据叶片长度不同,可以选用不同的复合材料。目前风电叶片长度在40米以下普遍采用玻璃纤维/聚酯树脂和玻璃纤维/环氧树脂复合材料。而长度在45米以上的风电叶片,则需要用碳纤维复合材料。叶片的尺寸的增加可以改善风力发电的经济性,降低成本。
玻璃纤维复合材料(glass fiber reinforced plastic-GFRP)主要分聚酯树脂基体和环氧树脂基体两大类,具有强度高、重量轻、耐老化,表面可再缠玻璃纤维及涂环氧树脂等特点。其它部分填充泡沫塑料。玻璃纤维的质量还可以通过表面改性、上浆和涂覆加以改进。
碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced plastic-CFRP)充分利用碳纤维轻质、高强、高模的优点,能大幅降低叶片自重。而随着叶片减重,旋翼叶壳、传动轴、平台及塔罩等也可以轻量化,从而可整体降低风力发电机组成本,抵消或部分抵消碳纤维引入带来的成本增加。
2 国外复合材料叶片产业现状及发展趋势
2.1 国外复合材料叶片产业现状
复合材料叶片是风力机组中最关键的零部件,约占整机价值的15~18%左右,其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。随着世界风能产业的发展,复合材料风电叶片产业也得到了长足的发展,产生了许多拥有先进技术和庞大规模的风电叶片制造商。
目前,世界复合材料叶片制造商分为两类:
第一类是叶片独立供应商。如丹麦LM Glassfiber公司。
第二类风电机组供应商,同时生产配套的叶片。如Vestas公司、西班牙的Gamesa公司和德国的Enercon公司。但这些厂家的目标并不在于实现所有叶片的自我生产,他们也会从独立的叶片生产商采购大量的叶片。
根据公开披露的数字看,目前世界上的风力机叶片主要由丹麦的LM公司、Vestas公司、西班牙的Gamesa公司、德国的Enercon公司和印度的SUZLON等五家公司制造。
丹麦的LM Glassfiber公司是世界上风力发电叶片最大的专业制造商,全世界正在运转的风机叶片中三分之一以上由其生产,其最大的特色是集设计、结构、空气动力、材料、工艺、制造、测试、实验和生产于一体,是全球叶片设计生产领域的领军企业。LM在2004年开发了54m的全玻纤叶片,并开发横梁和端部使用少量碳纤维的用于5MW风机61.5m大型叶片。LM叶片主要使用不饱和聚酯树脂,采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺生产。LM公司自2001年起在天津、新疆乌鲁木齐、秦皇岛和江阴建立了叶片生产基地,主要生产37米1.5 MW风力发电机叶片,总产能在900套左右。
丹麦Vestas(维斯塔斯)公司于1979年开始制造风力发电机,是世界风电业的巨头之一。Vestas在丹麦Lem、Nakskov、中国天津设有叶片工厂,采用干法预浸料成型工艺,产品重量轻、质量稳定,但设备投资大;Vestas叶片的轻质化一直走在世界的前列,最能体现技术和先进性的是V90叶片,长44米、重量仅6吨,该叶片采用了一定的碳纤维增强,其空气动力学,防尘等性能也同样出色。Vestas叶片采用单件整体制造。预计到2010年底Vestas(中国)将形成750套2MW叶片生产能力。
西班牙Gamesa(歌美飒)集团是全球最主要的风电设备制造商之一,成立于1976年,2000年开始进入风电行业并迅速成长为行业领军企业。目前该集团除风电设备制造外,另有风场开发、建设、运营等业务。Gamesa集团生产的风电叶片采用干法预浸料成型工艺生产变速和半定速型叶片,容量从主要分布在700kw到2MW之间。2005年,Gamesa集团正式进入中国市场,并于2006年成立歌美飒风电(天津)有限公司,专门制造和装配风力发电机的兆瓦级叶片。
德国Enercon公司是德国的整机制造商,Enercon公司目前叶片的产量是德国第一,世界前三,其风机叶片1 00%自给。Enercon在巴西、德国、印度和土耳其都设有叶片工厂,其叶片有一共同特点是叶片顶端是弯曲的,形成小翅。但Enercon公司目前尚未大规模进入中国大陆市场。
印度Suzlon公司是一家从事风能技术开发、设计及风力发电设备生产、风力发电厂的设计、建造及技术咨询服务的综合性跨国公司,在国际同行业处于领先地位。目前,在德国、丹麦、印度、美国等地分别建有子公司、研发机构、生产工厂及销售机构。Suzlon公司自2002年进入中国以来,分别在上海、北京设立了办事机构,并在中国天津设立了生产基地。
德国Nordex(恩德)公司于1986年在丹麦成立,目前在德国、丹麦、印度、中国、西班牙等地均设有研发机构和生产基地。2009年,恩德公司是德国市场前五名风机制造商之一。Nordex是最早进入中国的国外风机制造商之一,自1999年在中国成立办事处以来,其投资规模就不断扩大,先是2004年成立恩德(保定)有限公司,2006年成立恩德(银川)有限公司,又于2007年1月成立了恩德(东营)叶片制造厂,目前恩德(中国)公司已形成年产120套1.5MW叶片的产能规模。
另外,国际大型跨国公司GE能源和SIEMENS也都纷纷投资进军风电行业,积极抢占市场,并已陆续进入中国,凭借雄厚的资金和技术实力,成为世界风电叶片市场上极具影响力的生产商。
2.2 国外复合材料叶片发展趋势
目前国外叶片研制正在向大型化、低成本、高性能、轻量化方向发展。5MW的叶片已进入商业化生产;横梁和端部使用少量碳纤维的大型叶片,在保证高质轻量的同时,材料用量的减少可以使其成本不高于玻纤复合材料,产生良好的经济效益,其具体发展趋势如下:
2.2.1 大型化
为了降低风电成本、提高发电效率,目前叶片呈功率大型化方向发展。2009年全球新增装机容量中,MW级机组已超过了80%。据风电行业世界权威咨询机构BTM近期发布的《世界风能发展》报告显示,2009年全球风电机组单机功率平均为1599千瓦,中国平均1360千瓦,美国平均1500千瓦,欧洲平均2~3兆瓦。我国风电机组平均单机功率距离全球平均水平还有一点差距,我国风电企业在大型化风电机组方面正在努力追赶全球步伐,风电叶片需要紧跟市场形势,大型化将是必然趋势。
目前,全球风电设备制造业还在积极研发更大容量,更加可靠,具有智能性的新一代风电机组。Enercon公司的6MW、7MW风电机组已德国和比利时的风电场成功运行,GE公司的7MW机组正在研发过程中,Vestas的6MW、10MW机组已研制成功。
随着世界主流风力发电机的单机装机容量越来越大,为了捕获更多的风能,叶片也在朝大型化方向发展,长度也随之增长(图4)。
叶片的大型化极大增加了叶片设计、材料、制造的难度。因此,复合材料叶片产业的进步必然是设计、材料、工艺和装备综合技术的进步。
2.2.2 智能化
风电机组一般工作在风能资源丰富的地区,但这些地区往往也是天气变化多端的地区。出于对风电机组工作安全的考虑,为了实现对叶片的实时监控,目前已经出现了将光纤监控技术用于复合材料叶片的制造的技术,开发出了具有智能功能的复合材料叶片。
风电机组运行过程中,一旦出现叶片所承受外界载荷(温度、风速、风载等)超过设计载荷、叶片主体产生裂纹、外界雷击等可能对叶片造成损伤的情况时,监控系统就会发出预警信号,以便对叶片进行及时的调整、维护和保养,提高风电机组运行的可靠性。
2.2.3 适合运输的分段式叶片
随着风电叶片大型化的发展,兆瓦级叶片的道路运输问题也越来越受到重视,分段式叶片极大地降低了叶片对运输道路的要求。例如,德国Enercon公司的E126型6MW风电机组,转轮直径达到了127m,其配套叶片就由内、外两段叶片组成,靠近叶根的内段较短部分由钢制造,外延部分由玻璃纤维复合材料制成。西班牙Gamesa公司的转轮直径为128m的G128型4.5MW风电机组,其配套叶片也采用两段式。
虽然分段式叶片是一个很好的解决方案,但这个方案的难点在于如何解决两段叶片接合处的刚性断裂问题,接合处的接合技术,还需进一步的研究和探索。
2.2.4 开发使用热塑性复合材料叶片
目前使用的风电叶片大都是由热固性复合材料制造,很难自然降解和回收再用。其废弃物一般采用填埋、燃烧利用其热能或粉碎后做填料等方法处理。面对日益突出的复合材料废弃物对环境造成的危害,一些风电叶片制造商开始研究制造热塑性复合材料叶片——“绿色叶片”。
与热固性复合材料相比,热塑性复合材料具有可回收利用、质量轻、抗冲击性能好、生产周期短等一系列优异性能。根据有关资料介绍,如果采用热塑性复合材料叶片,每台大型风力发电机所用的叶片重量可以降低10%,抗冲击性能大幅度提高,制造周期至少降低1/3,而且可以完全回收和再利用。
但是,使用热塑性复合材料制造叶片的工艺成本较高,成为限制热塑性复合材料用于风力发电叶片的关键问题。最近,爱尔兰Gaoth风能公司与日本三菱重工和美国Cyclics公司正在联合开发低成本的热塑性复合材料叶片制造技术。预计随着热塑性复合材料制造工艺技术研究工作的不断深人和相应的新型热塑性树脂的开发,安全快捷的制造热塑性复合材料叶片将逐步成为现实。
2.2.5 复合材料叶片工艺的发展
传统复合材料风力发电机叶片多采用手糊工艺制造。手糊工艺的主要特点在于手工操作、开模成型(成型工艺中树脂和增强纤维需完全暴露于操作环境中)、生产效率低,树脂固化程度(树脂的化学反应程度)往往偏低,对工人的操作熟练程度及环境条件依赖性较大,生产效率低,产品质量均匀性波动较大,废品率较高。因此,只能适合产品批量较小、质量均匀性要求较低的复合材料制品的生产。手糊工艺制造的风力发电机叶片在使用过程中,往往由于工艺过程中的含胶量不均匀、纤维/树脂浸润不良及固化不完全等,容易引发裂纹、断裂和叶片变形等问题。此外,手糊工艺往往还会伴有大量有害物质和溶剂的释放,有一定的环境污染问题。
目前较为流行的真空灌注工艺适宜大型风机叶片的批量生产。与手糊工艺相比,真空灌注工艺不但节约了粘接工艺的各种工装设备,而且节约了工作时间,提高了生产效率,降低了生产成本。同时由于采用了低粘度树脂浸润纤维以及采用加温固化工艺,大大提高了复合材料质量和生产效率。
2.3 国内复合材料叶片产业现状及发展趋势
2.3.1 国内复合材料叶片产业现状
我国并网型风电叶片的发展同样于20世纪80年代开始,大致经历了5个阶段:
第一阶段:1985年~1995年,这期间我国通过国家科委的科研项目支持尝试研制并小批量交付了部分55kW、200kW风电叶片。这个时期叶片发展的特点是,研发单位对风电的前景一般没有什么设想,对叶片的运行效果也并不十分关注,完成项目要求、用好项目资金是大家最主要的目标。这一阶段研发生产的风电机组目前基本已经报废。
第二阶段:1995年~2001年,这是中国风电叶片技术实现突破的一个时期。“双加工程”、“国债项目”、“乘风计划”等推动风电产业形成的国家计划陆续出台。项目任务从简单的完成科研任务到形成批产能力。这个变化不仅催生了上海玻璃钢研究院300kW、保定螺旋桨厂600kW、航天万源250kW叶片的成功研制,而且建立了中航惠腾、航天万源两个专业的风电叶片生产企业。2001年,全球最有影响力的风电叶片供应商之一的艾尔姆(LM)落户天津,意味着国际风电界对我国政府的风电发展计划有了更积极的响应。中航惠腾首批600kW叶片配套金风科技的6台600kW机组在红松风电场装机运行,这是我国具有自主知识产权风电机组的第一个完整项目。
第三阶段:2001年~2007年,这是中国风电叶片产业快速形成的一个时期。中航惠腾、上海玻璃钢研究院的750kW、1.0MW、1.2MW、1.5MW叶片相继研制成功并迅速实现大批量交付能力,国外叶片供应商在我国的市场份额逐年下降,自主风电叶片技术和交付能力的快速增长。中复联众、中材科技相继通过技术引进和海外并购等途径具备了1.5MW叶片的生产能力,这标志着我国风电叶片产业的真正形成。
第四阶段:2007年~2010年,我国风电叶片的交付量伴随国内风电装机量高速增长,我国迅速成长为一个风电大国。维斯塔斯、歌美飒、通用风电、苏司兰、恩德等所有世界重要风电设备制造商几乎都进入国内,而我国本土风电叶片制造企业发展更加迅速,据称达到60家以上。
第五阶段:2010年至今,大量“赶上末班车”的风电叶片企业亟需解决一个“进入的问题”,这个阶段出现了许多非理性的经营和市场行为。这个时期,我国的风电叶片产业出现了一些发展势头过旺的趋势,风电行业的发展现况也引起国内许多经济学家的关注。
目前国内自主品牌叶片制造厂商有:
中航惠腾风电设备股份有限公司于2001年在保定高新技术产业开发区成立,是国内较大的专业从事风电叶片及相关产品设计、开发、生产、销售的高新技术企业,提供各种风力发电机组风轮叶片及相关产品的安装、维护、技术咨询、技术转让服务。目前该公司拥有1 1个系列、30多个型号的产品,叶片单机容量涵盖600KW到3.0MW之间各种型号,其最长叶片达到了48.8米。中航惠腾已分别在保定、酒泉、秦皇岛、承德、张家口等地设立生产基地,总占地面积达83万m2。
连云港中复连众复合材料集团有限公司已拥有1.5MW~3.0MW 6个系列,叶片长度31m~55m的20多个品种的风力机叶片的产业化制造技术;在国内拥有4个叶片生产研发基地,在德国设立了大型风电叶片研发中心,在国内成立了国家认定企业(集团)技术分中心,组建了一支风力机叶片研发的技术队伍,具备了好的组织管理及产业化能力;具有年产3500套叶片的生产能力,从2005年起中复连众已经为华锐风电、金风科技、湘电风能、上海电气及东方电汽等多家国内知名整机厂商共提供各型号两千余套风机叶片,装机运行客户反应良好。2009年中复连众的3MW-44m叶片在上海东海大桥装机,现已并网发电。中复连众对多个系列叶片的成功研发生产为中复连众研发5MW碳纤维叶片在叶片阳模和模具设计制造、叶片材料工艺性能、叶片生产制造等方面提供了有力的基础支持和经验支持。2010年5月与华锐风电签订了5MW叶片的供货合同,预计2010年年底将5MW叶片将率先装机运行。
天津东汽风电叶片工程有限公司坐落在天津经济技术开发区化学工业区,已具有年产600套1.5MW风电机组叶片、100套2.5MW,50套5MW风电机组叶片的生产能力,以及2.5MW风机的整机总装能力,2010年底将达到年产1000套的生产制造能力。
中材科技目前生产拥有完全自主知识产权的1.5MW Sinoma40.2叶片,同时也着手开发配套2.5M以上机组的风电叶片。截至2009年年底,随着其在北京八达岭经济开发区和酒泉工业园区的两个500套兆瓦级风电叶片项目的相继投产,中材科技风电叶片的产能已超过1300套,预计2010年底中材科技将形成5个产品系列,生产规模将进一步扩大。
2.4 发展我国风能材料产业的主要任务及主要问题
风能复合材料叶片是新材料技术的一个分支领域,是风能材料的重要组成部分,同其它的新材料分支一样,近年来,我国的风电叶片产业发展迅速,无论是产业规模和产业技术都取得很大进展,为推动我国风电产业的发展发挥了重要作用。另一方面,我国风能叶片材料同样存在大而不强的问题,如:产能过剩、企业同质化、产业链不完善、关键核心技术依赖于人等。
“十二五”期间或今后较长时期内,应围绕国家发展风能产业的总体规划和布局,制定相应的风能材料的发展规划,在财政支持、税收激励、信贷和融资、对外合作、人才培养等方面加大政策导向和宏观调控力度,促进我国风能材料产业科学快速地发展。
当前发展我国风能材料产业的主要任务包括发下几方面:
1)加强资源整合力度,加强产业结构调整。
针对现有企业产能过剩,同质化现象,加强产业结构调整和升级换代,优化资源,合理布局,推动我国风电材料产业科学有序的发展,重点培育的打造几个龙头骨干企业,提高产业化技术水平和国际市场竞争能力。
2)加强自主创新能力建设,推动我国风能材料产业的自主化发展。
针对目前我国大型风机叶片基本上都是在技术引进和消化吸收的基础上实现的批量化生产,二次创新还局限在材料的选用和局部工艺改进的现状。加强原创性创新能力建设,建立国家级的风能材料研发平台,加强深入的基础研究,建设产、学、研相结合的技术研发体系。
3)完善健全风能材料产业链,提高合格可靠的原材料生产供应能力,重点解决先进树脂等原材料国产化和规模生产的问题
环氧树脂是碳纤维复合材料风能叶片的主要基体材料,我国是全球最大的环氧树脂生产、消费国,但多数为普遍型环氧树脂,力学性能虽然可以满足风电行业的要求,但耐候性差,不适应长时期在户外工作,如果常年经受阳光暴晒,将会因为吸收紫外光线而变脆、老化。用它作为原材料制造风电叶片,在使用时间上是不能满足要求的。目前耐候性、抗老化性好的环氧树脂,是氢化双酚A型环氧树脂、脂肪族环氧树脂等特殊品种。然而国内在这类树脂方面的研发、生产至今基本空白。在缺乏基础研究的情况下,尽快引进技术,在此基础上改进和推广。提高自主保障能力。
4)提升产业化技术水平,提高风能材料技术的国际竞争能力
随着风电产业的快速发展,国际风电设备制造业在技术工艺和产业体系都酝酿着新的重大变革,主要表现在提高核心技术竞争力,研制供应开发高效可靠的新一代风电机组产品,包括巨型海上专用风机;实行国际化经营,开展全球范围生产销售;强化纵向一体化生产,保障零部件供应体系,提高规模经济效益和协同效益。这些趋势将进一步导致行业竞争加剧,进入门槛上升。而我国风电设备制造业及风能材料行业仍处于初期发展阶段,技术水平、产品竞争力、产业链培育等方面还很薄弱,明显落后于国际领先水平。因此,我国风能材料产业今后应加快提升产业化技术水平,加强自主的新技术研究和新产品开发能力,实现关键产品的升级换代,迎接风电材料未来新有挑战。
2.5 推动我国风能材料产业发展的对策和建议
1)注重学习和创新
持续的技术和产品创新是风电及风能材料产业持续发展和保持领先地位的基本动力。我国政府在促进风电产业发展的实施意见中明确提出,为加快我国风电装备制造业技术进步、提高产业化水平,支持风电机组整机及零部件制造企业采取自主创新、技术引进再创新、开放式自主创新等方式,形成拥有自主知识产权的风电装备能力,培育自主品牌,并计划择优培育若干风电机组整机制造企业和零部件制造企业,重点给拥有自主知识产权和品牌的兆瓦级以上风电企业的新产品研发、工艺改进和试验示范以适当的资金补助。同时鼓励企业在各种层面、以各种方式开展国际人员和技术交流合作、吸纳国际领先技术和人才资源,努力增强自主创新能力。
2)控制质量和风险
风机机组的优良质量和高可靠性是风力发电的根本要求,产品质量保障是风电设备制造业的生命线。风电机组在非常恶劣的气候条件和交变载荷工况下全天候运行,如果风电机组质量不高、可靠性差,导致实际可利用率低于承诺值,维修维护费用增加,将使得风电场无法达到预期上网电量,减少售电收入、增加运营成本,严重损害风力发电经济效益、产业竞争力。坚持循序渐进的技术产品研发和产业化道路是国际风电设备制造业保障产品质量和可靠性的重要经验。同时建立技术标准和开展产品检测认证是保障风电设备质量的有效手段。
我国的风电设备制造业才刚刚起步,而目前技术标准和认证体系尚未建立健全,但近年来大批机型即将规模化投放市场,部分企业和机型取得认证。因此,我国亟待建立健全风电技术标准和检测认证体系,为风电设备质量提供保障。各企业在机型产品批量化生产、商业化运行前应积极主动对新设计的样机进行严格充分的检测,不要急于进行量产,避免未来更大的市场风险。
检测认证机构在早期阶段通常是由政府提供一定的资金支持认证机构的有关技术能力建设,并通过将对风电产业的补贴政策和认证挂钩,来促进企业积极参与认证工作。待标准和技术能力成熟之后,国家可将认证作为强制性措施来保证风电设备的质量和安全;检测认证机构也可以是独立企业/组织,以市场化方式为风电设备产品的原型试验、性能改进、材料试验等研发活动以及产品认证等市场准入提供强有力的技术支持。
3)打造完整产业链
完善的零部件供应链是保障风电设备制造业稳步发展的前提条件。随着风电技术的日趋成熟复杂和风电整机产业规模的快速扩大,风电整机制造业对零部件的技术要求和市场需求不断提高,近年来全球风电零部件制造业也亟待快速升级,健全完善充足可靠零部件的供应链。
2005年对能源、材料来说,又是一个好年景。一年中石油价格上升41%,基础金属材料价格上升28%(图1),同年全球股市回报为20%,债市为4%(新兴市场债市11%)。用一位对冲基金经理的话说,只要投资石油、商品,闭着眼睛也赚钱。
笔者认为,2006年还会重复同一个故事,石油及矿石将连续第三年抛离股市、债市和汇市,成为金融投资之星。看好石油及商品主要基于三个理由:需求持续强劲、供应增长缓慢、世界上游资太多。
首先,各项领先指标一致指向世界经济活动重新加速。预计全球经济增长率在今年可以达到4.9%,高过去年的4.5%,仅比近年最高值的5%(2004年)低0.1%。而且经济增长动力进一步多元化,不再是美国消费一枝独秀,美国的企业投资、欧盟、日本、中国、印度的增长均会进一步加速。强劲的需求,是能源、材料市场向好的最重要保障。
世界经济在走向全球化,生产和服务外包规模越来越大,带动了以中国、印度为首的一批新兴国家的经济起飞。随着收入水平的提高,新兴国家对能源、材料的需求大增,但发达国家并未减少对汽油、首饰的需求。可以说,新兴国家的崛起,垫高了世界总需求的基数。这是一个结构性变化,使这个牛市更长,价格升幅更大。
其次,尽管价格急升,能源、材料的产能扩张速度远比想像的慢。经历过上世纪90年代大低潮的生产商,在新增产能上持观望态度,至少在今后两年内石油及多数矿石的产能增长仍落后于需求。以石油为例,国际能源组织预计今年石油需求上升1.7%(很可能低估了),而供应仅微增1.2%。
产能扩张缓慢,有其历史背景。上一轮漫长的熊市中,采矿专家被排挤出管理层,金融专家纷纷坐正。这批人关注股东回报,搞并购是内行,开新矿则是外行。并购只涉及资源所有权的转让,并不增加世界产能总量。另外,熊市时削减开支最多的是勘探,没有新发现的储量,就限制了生产扩张。
最后,全球游资太多,投资渠道不够。前几年的超低利率水平和超宽松金融环境,造成游资泛滥。可供投资的资产供应量远远赶不上资金的增长,股市、债市回报率越降越低,于是游资涌向能源、材料这些刚刚迈出熊市的另类资产。在石油期货市场上,1/4的合同掌握在对实物并无兴趣的对冲基金手中。最近连以长期投资为目标的退休基金,也将大量资金投向能源、材料市场。水涨船高,价格上扬是自然的。
世界各国经济多处在经济周期的中点(mid-cycle)。经济好像稳定下来了,但随时有进一步下滑的风险;加息周期大致见顶,但息口下一步是升是降目前还难以预计。此时股市、债市都缺乏方向感,房价更是高处不胜寒,于是成就了商品这一另类投资工具。
顺便提一句,笔者看好大宗商品中的矿石部分,但对钢铁、电解铝等中游商品则不看好。如果中国房地产今年向好,钢价、铝价会小有反弹,不过这些领域的产能过剩太严重。
在各类商品材料中,笔者最看好黑金(石油)和黄金。去年第四季度石油价格的回落,笔者认为是暂时的。世界经济在加速,全球库存处低位,剩余产能很有限,这些是油价重新向上的基本理由。中东和伊朗两大火药桶中任何一个出事,必然引起石油价格飙升。值得一提的是,石油期货现有净沽空3万张合约(图2)。当这些合约平仓时,油价反弹可期。
黄金升势起步较迟,但近来颇有破竹之势。亚洲各国央行近年来积累下大量外汇储备,其中大部分存放于美元资产。这些央行近月纷纷将部分资产转成黄金,是这一轮金价升势的动力之一。相信随着美元汇率转弱,黄金在外汇储备中的比率还会提高。同时,海湾国家(石油资金)、中国印度(外包资金)对黄金的消费需求也呈双位数增长。
有人会说,今天的石油、黄金价格已经很高了。石油在1980年时每桶39.5美元,比今天的价格无疑低出许多。不过,如果去除通胀因素,今天的油价只有当年的60%(图3)。黄金在1980年的高位为每盎司670美元,今天金价不过是当年的80%,去除通胀因素后更仅有30%。
2006年伊始,世界政治、经济便充满了变数。除了恐怖主义阴霾和伊拉克战争,后沙龙时代的中东局势、俄罗斯/乌克兰天然气之争背后隐含的能源运输风险、伊朗核子项目可能引发的战争风云等,任何一个突发事件都可能触发油价、金价飙升。而且,随着美联储利率正常化进入尾声,美元汇率估计会重返弱势轨道。美元疲弱往往与油价、金价上升联在一起。
作
者:蒋乐文
学
号:
1121617104
系
:
生命科学与化学工程学院
专
业:
新能源科学与工程
题
目:
新能源材料以及应用
任课教师:
孙金凤
2013年6月
淮安级新能源概论课程论文
气燃烧不仅热值高,而且火焰传播速度快,点火能量低(容易点着),所以氢能汽车比汽油汽车总的燃料利用效率可高20%。当然,氢的燃烧主要生成物是水,只有极少的氮氧化物,绝对没有汽油燃烧时产生的一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等污染环境的有害成分。氢能汽车是最清洁的理想交通工具。
2.1.2 能源材料
氢能汽车的供氢问题,目前将以金属氢化物为贮氢材料,释放氢气所需的热可由发动机冷却水和尾气余热提供。现在有两种氢能汽车,一种是全烧氢汽车,另一种为氢气与汽油混烧的掺氢汽车。掺氢汽车的发动机只要稍加改变或不改变,即可提高燃料利用率和减轻尾气污染。使用掺氢5%左右的汽车,平均热效率可提高15%,节约汽油30%左右。因此,近期多使用掺氢汽车,待氢气可以大量供应后,再推广全燃氢汽车。德国奔驰汽车公司已陆续推出各种燃氢汽车,其中有面包车、公共汽车、邮政车和小轿车。以燃氢面包车为例,使用200公斤钛铁合金氢化物为燃料箱,代替65升汽油箱,可连续行车130多公里。德国奔驰公司制造的掺氢汽车,可在高速公路上行驶,车上使用的储氢箱也是钛铁合金氢化物。
2.1.3 能源效率
掺氢汽车的特点是汽油和氢气的混合燃料可以在稀薄的贫油区工作,能改善整个发动机的燃烧状况。在我国许当城市交通拥挤,汽车发动机多处于部分负荷下运行、采用掺氢汽车尤为有利。特别是有些工业余氢(如合成氨生产)未能回收利用,若作为掺氢燃料,其经济效益和环境效益都是可取的。
大型电站,无论是水电、火电或核电,都是把发出的电送往电网,由电网输送给用户。但是各种用电户的负荷不同,电网有时是高峰,有时是低谷。为了调节峰荷、电网中常需要启动快和比较灵活的发电站,氢能发电就最适合抢演这个角色。利用氢气和氧气燃烧,组成氢氧发电机组。这种机组是火箭型内燃发动机配以发电机,它不需要复杂的蒸汽锅炉系统,因此结构简单,维修方便,启动迅速 级新能源概论课程论文
要开即开,欲停即停。在电网低负荷的,还可吸收多余的电来进行电解水,生产氢和氧,以备高峰时发电用。这种调节作用对于用网运行是有利的。另外,氢和氧还可直接改变常规火力发电机组的运行状况,提高电站的发电能力。例如氢氧燃烧组成磁流体发电,利用液氢冷却发电装置,进而提高机组功率等。
二次能源是联系一次能源和能源用户的中间纽带。二次能源又可分为“过程性能源”和“含能体能源”。其储量日益减少,终有一天这些资源将要枯竭,这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的、储量丰富的新的含能体能源。氢能正是一种在常规能源危机的出现、在开发新的二次能源的同时人们期待的新的二次能源。虽然燃料电池发动机的关键技术基本已经被突破,但是还需要更进一步对燃料电池产业化技术进行改进、提升,使产业化技术成熟。这个阶段需要政府加大研发力度的投入,以保证中国在燃料电池发动机关键技术方面的水平和领先优势。这包括对掌握燃料电池关键技术的企业在资金、融资能力等方面予以支持。除此之外,国家还应加快对燃料电池关键原材料、零部件国产化、批量化生产的支持,不断整合燃料电池各方面优势,带动燃料电池产业链的延伸。为了达到清洁新能源的目标,氢的利用将充满人类生活的方方面面,我们不妨从古到今,把氢能的主要用途简要叙述一下。以氢气代替汽油作汽车发动机的燃料,已经过日本、美国固体氧化物型燃料电池被认为是第三代燃料电池,其操作温度1000℃左右,发电效率可超过60%,目前不少国家在研究,它适于建造大型发电站,美国西屋公司正在进行开发,燃料电池理想的燃料是氢气,因为它是电解制氢的逆反应。燃料电池的主要用途除建立固定电站外,特别适合作移动电源和车船的动力,因此也是今后氢能利用的孪生兄弟。
至今日,氢能的利用已有长足进步。自从1965年美国开始研制液氢发动机以来,相继研制成功了各种类型的喷气式和火箭式发动机。美国的航天飞机已成功使用液氢做燃料。我国长征2号、3号也使用液氢做燃料。利用液氢代替柴油,用于铁路机车或一般汽车的研制也十分活跃。级新能源概论课程论文
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积极开展节能技术服务
努力推进国家城市能源计量中心(新疆)筹建
——国家城市能源计量中心(新疆)工作总结
为有效发挥能源计量在我区节能减排工作中的重要基础性作用,服务政府节能管理工作需要和用能单位能源管理工作的需求,解决我区能源计量工作基础薄弱,与经济发展不相适应等突出问题,我局于2010年10月提请自治区人民政府向国家质检总局申请建立国家城市能源计量中心(新疆),2011年1月得到国家质检总局批复同意依托新疆计量测试研究院设立国家城市能源中心(新疆),现就建立国家城市能源计量中心(新疆)情况汇报如下:
一、建立国家城市能源计量中心(新疆)的背景
节约资源是我国的基本国策,节能降耗是落实科学发展观重要工作之一,是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择,是推进经济结构调整,转变增长方式的必由之路。
新疆既是全国资源大区,也是能耗较高的省份,经济结构性矛盾比较突出,“十一五”我区未能完成GDP能耗下降指标。
节能降耗、节能减排,首先要量化能源和污染物,准确计量能源的消耗量和污染物的排放量。但是多年来,对节能减排指标完成情况的考核所采用的统计数据都是各用能单位自报的,随意性大、准确性差、无法客观地反映各行业能耗的实际情况,这已成为困扰政府部门对能耗监测及管理的瓶颈,如果这些状况不及时扭转,将会对节能减排目标的实现产生非常不利的影响。
2008年以来,各省市逐步认识到能源计量数据准确可靠的重要性,第1页,共8页
国家城市能源计量中心座谈会总结材料
为确保节能指标的真实可信,在各级政府的支持下不少省市纷纷依托省级法定计量技术机构成立了省能源计量中心或申请设立国家城市能源计量中心,成为政府设立的能为政府节能行政管理部门随时提供准确可靠的能源计量数据的第三方技术机构。
根据福建、山东、深圳等省市节能工作的经验,结合新疆的实际,在新疆设立“国家能源计量中心(新疆)”已势在必行。2009年5月自治区质量技术监督局主管副局长带领我院有关人员就建立国家城市能源计量中心这个主题赴山东等地进行了考察交流,当年年底我们开始进行可行性论证,2010年10月根据国家质检总局要求,提请自治区人民政府向国家质检总局申请建立国家城市能源计量中心(新疆),2011年1月国家质检总局正式批复同意依托新疆计量测试研究院设立国家城市能源中心(新疆)(国质检量函„2011‟18号-19号文),成为第13个获得批准的国家城市能源计量中心。
二、“国家能源计量中心(新疆)”批准设立前后工作开展情况 依托新疆计量测试研究院设立国家城市能源中心(新疆)的申请工作在各级领导的关心和运作下,从2009年11月开始筹划到2010年11月自治区人民政府报批、2011年1月国家质检总局批准前后两年来,我院一方面积极进行申请工作,另一方面还先后开展了以下节能技术服务工作: 1、2010年3--6月,在重庆计量院大力支持和派专家倾力指导下,我院首次承接了自治区第一批强制能源审计企业中新疆博湖苇业股份有限公司《能源审计报告》和《节能规划》的编制业务,顺利通过了自治区经信委的验收,达到良好等级,实现了零的突破。2、2010年5--7月完成了自治区地方标准《热量表》的调研、起草、审核、修改和审定工作,并配合组织了完成了全疆19个地州市计
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国家城市能源计量中心座谈会总结材料
量所33名热量表计量检定员培训和指导工作。3、2010年9月选派2人参加了自治区节能减排督察工作组分别去哈密和吐鲁番地区、塔城和阿勒泰及克拉玛依市进行了节能督察,同时大力宣传了能源计量在节能减排中的重要基础作用及我院在能源计量方面的能力。4、2010年我院加大了节能方面的培训力度,先后组织能源审计、节能检测、能源系列国家标准、能源计量等内外部培训共计34人次,同时购买了60余种节能有关的电子版国家标准和几十册节能方面的图书资料,为节能技术服务打下智力基础。5、2010年我院根据国家相关用能设备节能监测标准的要求,投资100余万元,选购了三相电能质量分析记录仪、多功能烟气分析仪、超声波泄露检测仪、红外温度计、便携式辐射高温计、红外热像仪、手持气象站(大气压力表、风速仪)等专用节能检测设备9台件,已在近期节能技术服务工作陆续得到了使用,提高了技术服务的效能。6、2011年1月我院抽调有关人员完成了自治区节能减排领导小组办公室要求自治区质量技术监督局牵头组织的,对全疆387家重点耗能企业能源消费情况调查信息的全面审核汇总工作,得到了首肯。
7、受自治区发改委的委托我院于2011年2月下旬起组织本院有关专业技术人员对全疆2010年21个合同能源管理项目进行节能量核查及审核工作,我们边学习边实践,现已全面圆满完成了这次自治区第一批申请财政奖励的合同能源管理项目的节能量审核,取得了一定的经验,并向有关方提出了多项建设性的意见。在自治区发改委的支持下,我们近日已完成了《自治区合同能源管理项目节能量审核实施细则(试行)》的起草,报请批准后实施。
8、近日,在自治区质量技术监督局计量处的组织协调下,今年向
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自治区发改委申报的《自治区重点用能单位能源计量数据采集管理信息平台项目实施方案》通过了专家评审,并已得到自治区发改委正式批准立项及节能减排能力建设专项补助经费300万元。
概括起来就是“2010年打基础,做准备,广泛培训练内功”,“2011年迎挑战,不畏难,探索服务建平台”。
二、“国家能源计量中心(新疆)”的机构设置情况
根据国家局《关于同意成立“国家城市能源计量中心(新疆)”的批复》精神及自治区质量技术监督局领导的意见,我们及时向区局提出了该中心机构设置方案,并已得到批准。
国家城市能源计量中心(新疆)与新疆计量测试研究院实行“一班人马,两块牌子”的运作模式,是正处级单位。主任由院长兼任,副主任由主管院领导兼任;下设中心综合办公室,作为计量院内设职能管理部门,设岗编制5人(现实有2人),主要负责质监系统内外部与能源相关工作的组织协调及国家城市能源计量中心(新疆)的日常业务管理工作。
三、“国家能源计量中心(新疆)”的建设思路
以全国质检系统援疆工作关于“加强节能降耗监管”为契机,围绕自治区大开发、大建设、大发展战略,以建设“自治区重点用能单位能源计量数据采集管理信息平台”为中心,通过不断巩固和完善现有能源计量检测技术服务平台建设,进一步加强能源审计、节能检测、能效评估、节能量审核、能源计量人员培训等能源计量评价平台的建设,合理布局和建设3-5个区域性能源计量重点实验室等一系列技术和管理手段,提升国家能源计量中心(新疆)的综合技术实力和服务能力,为自治区各级政府节能减排任务的完成提供技术支撑。具体将做好以下方面的工作:
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(一)能源计量数据采集管理信息平台建设
该项目已得到自治区发改委节能减排能力建设立项批准,将分五年逐步实施,尽快启动已是当务之急。
1、由于该项目涉及面广、建设期长、难度较大,成立以主管局领导为组长,计量处处长、计量院院长为副组长,其他相关领导为组员的项目领导小组以保证项目实施的组织协调力度,下设政策研究组、软件研发组、硬件调配组等项目工作组。
2、应自治区发改委关于今年完成自治区年综合能耗5000吨标煤以上的重点用能企业能耗统计数据网上直报系统建设的要求,近期开始选聘1-2名计算机软、硬件专业人员,从前期调研开始进入角色,首先通过引进其他省市企业能耗统计数据网上直报系统软件进行消化吸收的办法,尽快完成系统软件的选购,了解和掌握能耗数据的常规要求,对本系统各地州有关人员和重点用能企业分期分批进行软件使用前的集中培训后,开始要求实施人工采集能源数据网上直报、自动化分析处理的第一步工作,对数据误差较大的企业进行强制能源审计。在后续的使用和研究中,逐步完善引进的能耗统计数据网上直报系统软件。
3、在充分调研的基础上,今年开始选择2-3家有能力和实力的节能技术服务或产品生产企业作好试点工作:
1)首先以自治区质监局检测基地的水、电、暖、气等管理为突破口,进行简单的公共机构能源数据采集管理系统的建设,一方面提高政府部门的节能意识和能源管理效率,落实节能减排任务;另一方面,从我做起,增强建立能源数据采集管理系统的见证性,发挥示范作用。2)在乌鲁木齐市选择1家有影响的重点耗能企业,采用合同能源管理的模式进行该企业能源数据采集管理系统的建立,包括根据
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GB17167-2006对现有能源计量器具的配备和自动化水平进行核查和选配、帮助完善能源管理体系,实现该企业能源计量数据动态采集、统计、分析、预警、查询、上报等一系列功能。
3)对近期已建立和使用本企业能源数据采集管理系统的用能单位进行系统分析和进一步完善,尤其是能源计量器具的配置和管理方面。
4、在试点的同时,由各地州质监部门按自治区质监局的要求对年耗5000吨标煤以上重点用能企业建立和使用能源数据采集管理自动化水平进行全面摸底调查,包括能源计量器具配备现状及已有能源计量管理系统的用能企业的数据接口的形式,研究制定出全疆协调一致的通信协议标准及多种数据接口的形式,确保已有的或在建的能源计量管理系统的用能企业可借助数据接口传递数据。
5、根据GB17167-2006《用能单位计量器具配备和管理通则的要求》及国家《能源计量监督管理办法》等有关规定制定《自治区能源计量监督管理条例》,一方面,强制要求重点用能企业在规定的时间内按要求配备可自动远传数据的能源计量器具,指导和帮助建立企业能源计量中心数据中心;另一方面对提供质量优价格合理的可自动远传数据的能源计量器具的生产企业进行备案公示,供企业选用。必要时,政府对更新换代的能源计量器具予以适当补贴。
6、为发挥全社会各层次的作用,拟建的全疆能源数据采集管理信息平台将采取企业按属地管理、政府适当补助、各级发改委牵头、质监局实施的形式进行建设。
(二)能源计量评价平台建设
围绕援疆重点工程项目开展节能监测、能效评估、等服务。为重点用能企业提供能源审计、节能监测、能效评估、节能量审核、能源消耗与限额标准比较服务。为政府部门准确合理地分析评价本地区重
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点用能企业的能源利用状况和水平提供技术支持。
今年在圆满完成了自治区发改委委托的合同能源管理项目节能量审核工作,并得到认可的基础上,深入研究合同能源管理项目节能量审核的相关知识,继续认真完成后续的节能量审核任务,不断提高我们的审核能力和权威性,进一步巩固我们的职能和作用,加强与各级节能主管部门之间的支持和配合力度,逐步扩大服务的范围和影响力。
(三)能源计量检测技术服务平台建设
逐步建立和完善一系列大口径水、气、油、热以及交流高压等计量装置,解决全疆在这些领域能源准确计量的问题,满足当前全疆能源计量器具检定中对大口径、大流量、高电压等计量器具型式评价与检定的需求,开展相关计量检测技术研究工作。
2011-2012年需投入经费1200万元,主要对我院现有的温度、压力、流量、热量、衡器、电能等能源计量检测设备更新改造以及购买急需的能源计量现场检测设备,以满足能源计量检测的基本工作需要。
同时结合我院申请建立国家流量计量检测中心(新疆)和国家电能计量检测中心(新疆),逐步完成大口径油流量表、交流高压电能表等能源计量检测项目新建工作,以满足新疆石油化工、煤化工、电力等项目使用的大口径、高电压、智能化能源计量器具的特殊计量检测需要。
四、“国家能源计量中心(新疆)”的作用
中心通过5年左右的时间建成后,可以对全区能源计量数据进行采集、分析、监控,构建以中心城市为重点的各行业用能单位以及列入全区重点耗能企业的煤、油、水、电、气等能源的能耗计量数据进行实时采集、综合分析和有效应用,为各级政府和有关部门实施能源管理及单位GDP能耗统计、节能减排目标考核评价提供权威、统一的第7页,共8页
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能源计量数据,有目的、有针对性的监管和调整全疆用能状况。实现“年耗能万吨标准煤以上企业能耗统计数据网上直报”的目标,达到能源消耗量粗放型管理模式向准确化、科学化管理模式转变。避免“煤糊涂”、“电糊涂”、“油糊涂”的产生。
同时,将实现对能源计量器具的动态化监管,可以及时掌握器具检定、管理的现状,督促用能单位强化器具管理,提高计量准确性。
建立能源计量专家库,组织开展能源审计、节能检测、能效评估、能源计量人员培训考核等评价工作,为政府部门实施对用能单位的各项节能监督管理、能源消耗统计提供准确的计量依据,为《节约能源法》的贯彻实施提供最有力的支撑。
国家城市能源计量中心(新疆)
新疆计量测试研究院 2011年7月1日
2009年12月国家总局批准在我院建立“国家城市能源计量中心(广东)”,在省局领导的高度重视和指导下,我院围绕“国家城市能源计量中心(广东)”在能源计量方面做了大量的工作。
一、国家城市能源计量中心的建设任务和进展情况
按照国质检量函(2009)806号文的要求,“国家城市能源计量中心”建设的主要任务是:开展能源计量数据采集、监测;能源计量技术研究、能效测试、用能产品能效评介和能源计量评价;积极探索能源计量数据管理和应用的有效途径,向社会提供能源计量技术服务,为节能减排提供计量技术保障。
按照任务要求,我们采取先易后难的方针,充分利用现有的技术和设备基础,紧跟我省节能减排工作和政策的要求,贴近企业节能减排的需求,逐步推进国家城市能源计量中心建设。
1、加强检测能力建设,积极开展节能检测服务。
我中心已建立40多个节能检测项目,通过了CNAS认可、计量认证,并取得广东省节能技术服务单位资质。
目前,我院已拥有了燃烧效率分析仪、手持式电能质量分析仪、多功能数字风速仪、温度、压力校验仪、便携式超声波液体流量计、标准容器、夹装式超声波气体流量计、过程测试控制仪、烟气分析仪等与能源计量相关的设备5000多万元。
开展了能量平衡、电能质量分析、水平衡、电平衡等节能检测项目。为“佛山耀银山铝业有限公司窑炉燃烧天然气应用技术改造”等合同能源项目、节能专项资金项目进行第三方节能量公正检测和评估。为东莞市明天纸业有限公司等企业开展节能项目咨询、制定企业“十二五”节能规划。开展了新型节能蓄冷货柜等节能产品能源效率的检测,对我省电磁炉生产厂进行了能源效率标识进行监督抽查。
仅2010年,服务的企业就有包括韶关钢铁厂、韶关冶炼厂、广州大学城能源公司、联众钢铁厂、珠江气体有限公司、中山洁柔、广东省大鹏液化天然气有限公司等46家。直接经济收入达到100万元。2011年到6月止已签合同金额达到200万。
2、积极参与地方政府节能、节水政策性研究,编制地方节能检测标准。
受东莞水务局委托,完成了水资源和东莞市区域用水状况、主要工业行业用水状况、城市公共用水以及居民用水状况的调研。完成了“东莞市用水管理定额标准”的编制工作。对推动东莞市节水型城市建设,加快阶梯用水管理有重要意义。
制定我省“火力发电能耗检测标准和评价方法”、“风机能耗检测标准和评价方法”、“酒店旅业能耗检测和评价方法”、“水泵能耗检测标准和评价方法”、“广东省企业节能评价及管理体系”、“广东省陶瓷生产企业能源计量器具配备和管理规范”、“光伏能源系统检测和评价方法”等7个地方能效检测地方标准。
能源检测标准化工作,是节能监测工作规范统一,保证能源计量数据准确可靠的重要手段。能源检测服务与标准制定相结合是我院不可推卸的任务。在标准的制定过程中,吸收了众多的企业和高校专家参与,形成了良好的能源检测技术研究的社会网络,建立能源检测技术研究专家库。为建设能源检测及其标准化公共平台打下了基础。
3、积极开展能源计量技术研究与能源计量在线校准服务
1)在东莞二基地建成了气体和液体大流量检定装臵,解决了广东省水、油、天然气等重要能源交易结算的计量问题。其中: 水流量检定的流量计口径可达500mm,流量达到3500 m3/h。准确度0.1级。
油流量检定的流量计口径300mm,流量达到2100 m3/h。准确度0.05级。
气体流量最大气体流量可达7000m3/h,准确度0.2级。目前,气体流量装臵已投入使用。液体流量装臵正在验收。2)开展温度、压力、流量、电能、理化分析等能源计量器具在线校准服务。2010年,联众钢铁厂、珠江气体有限公司、三菱电机有限公司、广汽集团等20多家企业的能源计量器具进行现场校准,共计约3000多台套。
3)开展大宗能源贸易公正计量计量服务
广东大鹏液化天然气有限公司是一家中外合资能源企业,经营广东液化天然气接收站和输气干线项目,每天向城市管网、燃气电厂和其他工业用户输送1000-2700万立方米的天然气。我中心对其输气干线的40多个计量计费系统进行公正计量,保证了其大宗天然气贸易的准确和公平。
4、能源计量数据公共平台建设的研究取得了阶段性成果
分别在2009年和2010年向省经信委申请了“广东省企业能源计量数据监测平台”、“广东省能源计量器具技术服务公共平台”两个项目前期研究的资助。目前,两个项目已开发出相应的软件,并在部分企业应用。
广东省计量技术公共服务平台涉及全省计量技术机构、中小企业、社会公众和广东省计量管理部门,以计量技术服务为核心内容,同时具备为全省企业提供计量信息、检测人员培训等服务内容。其意义在于更好地解决广东省中小企业在仪器设备检定、校准、检测、维护方面的实际需要和计量技术机构如何提高工作效率和服务质量的问题。力求成为我省和华南地区最先进的计量技术服务平台,也是集科研、检验、检测、培训于一体的产业技术平台、服务平台和技术创新推广平台。
目前有200多家企业在应用广东省计量技术公共服务平台。广东省计量技术公共服务平台包括五大类服务:企业计量信息管理服务、计量技术公共信息服务、检测人员培训服务、计量技术机构业务管理服务、计量仪器设备检定、校准、检测、维修服务;七个专业检测实验室,两个支撑部门,即质量部门和业务部门;三个研发及认证咨询中心:平台技术研发中心、计量软件研发及评测中心、计量认证咨询中心。平台技术研发中心负责研发、应用和推广东省计量技术公共服务平台。
“企业能源计量数据监测平台”,通过能源数据自动采集、远传、存储、预处理、统计分析技术,贯穿能源审计全过程,为能源审计提供全面的IT系统解决方案,实现能源数据采集、初步能源审计、重点能源审计、详细能源审计、节能改造效果评估等。系统已在多家企业(肇庆市凯星电机厂、中山市杜威涂料、佛山嘉俊陶瓷)实施应用,为企业合理安排生产提供了有力保障,经过一段时间运行,降低了企业能源费用,取得了一定的社会及经济效益。目前,我们正在为江门的一家企业(冠华针织)做该系统的实施,为其3个车间安装3个数采子站,监控其100个重点能耗测点的能源使用水平,预计通过该项目能够降低该企业5%至10%的资源成本。
二、存在的问题和困难
1、由于缺少相关的法律法规和政策的支持,能源计量数据的采集未能和统计局和经信委等相关部门对接。致使能源计量数据的应用有很大的局限性,中心难以持续运行。
2、尽管能源计量数据的采集对帮助企业实现能源资源利用精细化管理,提高能源利用率有重大意义。但不能直接节能或直接产生经济效益。如果没有强制性的政策和政府支助很难推广。
三、进一步的工作设想
1、以点带面,形成四个能源计量服务平台。
在国家城市能源计量中心这个技术平台基础上,成立了“低碳认证能源计量标准技术委员会”,通过对所采集数据的分析,为企业进行能耗分析、诊断、改造的技术服务。形成 “能源计量技术研究与计量检定服务公共平台”、“节能检测服务公共平台”、“能效标识评介公共平台”、“广东省能源计量数据公共平台”等四个平台共同建设的良好局面。
2、建立节能量第三方权威检测机构
目前,能耗强度、节能量的统计,主要是通过对报表数据统计、资料审核获得,缺少计量检测数据的支持。因此,发挥中心能源计量检测的技术优势,利用中心第三方公正检测实验室的优势,积极开展能源消耗量、节能量数据第三方检测服务,对建立可测量、可统计、可核查、可溯源的能耗评估体系,推进合同能源等节能减排工作发展有重要意义。
3、建立“广东省低碳认证与能源计量检测标准技术委员会” 节能减排首先要准确掌握能源生产、输送、交接、使用各环节的真实数据。能源计量检测可实现对能源流程各环节的数量、质量、性能参数、能源利用效率等相关特征参数的检测、度量和计算,它是国家依法实施节能监督管理、评价企业能源利用状况、编制节能规划的重要依据。在计量准确的前提下,对低碳产品进行认证,可以吸引整个社会在生产和消费环节参与到应对气候变化活动中,以公众的消费选择引导和鼓励企业开发低碳产品技术,向低碳生产模式转变,最终将“绿色经济,低碳生活”的理念日益转化为社会各界的行动和成果,从而减少温室气体的排放。
在低碳认证引领经济低碳化发展的社会背景下,省发展改革委已经牵头制定了我省低碳发展工作计划表,但如何量化碳排放指标,如何制定“碳”排放限值都是目前亟需解决的问题。同时,我国一些用能领域的能源计量关键技术问题也亟待解决,尤其是建筑供热、太阳能电池、高压电能等计量关键技术急需研究并建立相应的计量标准装臵。
国外发达国家与能源相对接的标准委员会有能源管理标准化技术委员会ISO/TC203、ISO/TC108。我国近几年也做了不少工作,力争与国际接轨,建立了能源基础与管理标准化技术委员会TC20,其下有9个TC。虽然能源管理标准化工作在近几年内得到了一定的重视和强化但随着经济的发展,各种类型的产品也层出不穷,使得能源计量检测、低碳认证、能源效率检测等方面的标准已不能满足现有的节能需求。如现有的能源计量检测标准多侧重于对能源计量器具及耗能设备的性能试验方法,也就是对实验室检测部分制定了严格的标准,对现场检测、调试、评价等方面的标准涉及的不多。
由此可见,我省在能源计量检测标准方面还有大量的工作要做,成立低碳认证与能源计量检测标准化技术委员会,统一负责我省在此领域的标准化工作是统一、开放、竞争、有序的市场需要;是保证能源计量数据真实准确性的需要;是助推低碳经济发展的需要;也是能源计量检测行业开展国际合作、技术交流,与国际接轨的需要。它可以有效地整合行业资源,发动行业内成员积极参与标准的制、修订工作,以适应新产品、新技术、新工艺的快速发展,充分发挥低碳认证及能源计量检测标准化管理工作在节能降耗中的重要作用。拟负责制修订地方标准详细专业领域
本标委会拟负责能源计量检测专业领域的地方标准有: 1)、能源计量器具配备、在线检测、校准及管理专业领域; 2)、能源计量数据采集及管理专业领域;
3)、用能产品(包括新能源及可再生能源系统)能源效率检测及能耗限额,第二、三产业能源利用效率检测及评价,高耗能设备经济运行技术要求等专业领域;
4)、低碳产品认证技术要求专业领域;
5)、能源管理,包括有综合性、通用性能源管理标准,如节能量审核、水/能量平衡测试方法、综合能耗计算方法、能源监测方法、合理用热等专业领域。
4、建立广东省能效标识监督检验实验室
能效标识的监督工作是节能法赋予我们的两大任务之一,也是低碳认证的重要环节。
能效标识制度自产生以来,以其投入少、见效快的特征被全世界四十多个国家和地区陆续采用,取得了显著的环保、节能和社会经济效益。在该制度的实施方面,美国、澳大利亚、日本、韩国、欧盟等国家和地区取得了显著的效果。
美国是实施能效标识制度最为成功的国家。早在1978年,美国就颁布了节能政策法案,从1980年5月开始实施强制性的能效标识制度以来,已经对14种产品实施了强制性能效标识。
到目前为止,我国已经陆续发布了七批23类要实施能效标识制度的产品,产品种类相对来说较为丰富,而在能效标识制度实施模式方面,我国采用的是企业对其生产的能效标识产品进行自我声明+政府的市场监管的模式。对纳入能效标识管理目录范围内产品的生产企业,要严格对其产品的能耗水平进行测定,测定的结果要在产品标签上展示以告知消费者该产品的能效水平,企业要对标识内容的真实性负责。
尽管我国的能效标识工作取得了较好的效果,但是与国外实施能效标识的情况相比还存在较大差距,原因之一在于我国家电产品的总体能效水平较低,由于我国在上世纪80年代经济的高速增长是粗放型的依靠资源投入和铺张浪费支持的,在现在的一段时间以内,我国还会受到这种经济增长方式的制约。
广东省作为全国主要的家用电器和主要商业/工业设备的生产基地和出口基地,电冰箱、空调器、洗衣机、电风扇等四种主要家电产品的的销售收入476.7亿元,在全国总量的比重约三分之一。
聚氨酯水凝胶兼具水凝胶和聚氨酯的优点, 机械强度高, 性能调控范围广, 广泛应用于生物医学及工业领域。其中, 高抱水量、高机械强度的单组份聚氨酯水凝胶具有施工方便、生态环保等优势, 可作为一种优异的高分子聚合物固沙材料, 用于荒漠化治理、边坡生态防护、水土流失防治等领域。
虽然国内也有此类聚氨酯材料相关研究报道, 但尚不能合成该材料, 而主要依赖于进口。近日, 中国科学院青岛生物能源与过程研究所生物基材料院重点实验室万晓波研究员带领的生物基及仿生高分子团队成功开发出新型聚氨酯材料, 有望打破国外企业对此类材料的垄断。
研究人员通过对亲水性聚氨酯树脂分子结构的精心设计, 调整了聚合物中链段排布方式及功能基团的密度, 促使凝胶时形成均匀而致密的交联网络, 突破了相关关键技术, 合成了具有高抱水量 (最高可达为自身体积40倍) 、高机械强度、优异乳化性能的聚氨酯树脂。该单组份聚氨酯水凝胶所用均为工业原料, 成本低廉, 可望在实际生产中得到大规模应用。
在最近的一次美国全国民调中,72%的受访者对核电站可能发生的事故表示担忧。然而,在60年的核能运用历史中,不到100人直接死于核电站事故。
“煤炭和石油等燃料看似更安全,但从统计数据上看,它们更加致命。每年,好几百人因为采煤死亡,主要死于职业病和井下事故。煤电站的危害也不容忽视。”退休核物理学家杰拉德·E·马什说。煤电站释放的辐射远远超过核电站。每年有2.4万人因为煤电站污染死亡,主要死于肺癌等疾病。石油生产也存在隐患,不久前发生的墨西哥湾漏油事故是最好的例子。
相比煤电站,核电站只释放少量二氧化碳。只需要几百座核电站就足以提供美国所需的全部电力,减少对化石燃料的依赖。
根据不同机构公布的统计数据,切尔诺贝利事故辐射导致的间接死亡人数在4000-98万之间。但是,切尔诺贝利使用的是苏联设计的RBMK反应堆,很原始,没有安全壳,不同于美国使用的反应堆。
风力极不可靠
首先必须承认风力是间歇性的,这是它的本质。由于多变的气候,风力发电机实际生产的电力只相当于发电机不间断运转发电量的1/5。但是,能源策划者已经想出了应对风力不可靠特性的策略。应对风力时断时续的最好办法就是建立连接不同地区的电网。建立一套监视系统,能够显示风经过不同区域的状况。凭借这些数据,能源公司可以预先制订计划,将一个地区多余的电能输送到需要的地区。
这一策略已经得到实验证实。最近斯坦福大学的一项研究发现,在足够多的风电站通过电网连接的情况下,它们生产的电力至少有1/3是可靠的。剩余的不可靠的部分依然可以通过其他方式加以利用,比如给电动车或电池充电,或加工成可存储的氢燃料。
然而,即使最完善的电网也有局限性。最乐观的估计认为,到2030年,风力可以提供全球所需电力的30%,核能、水电将成为风能的补充。完全错过这种零污染的能源显然并非明智之举。
水藻无处不在,可以将它变成廉价燃料
一些生物技术公司梦想利用这种小小的绿色生物生产每加仑几美分的廉价燃料,永远解决这个星球的交通动力问题。
最适合制造生物柴油的微藻能将太阳能转化成油脂,但是实验显示,它们对生存环境相当挑剔。藻燃料研究者花了几十年时间,尝试在开放的池塘中繁殖这种微藻,但是,池塘很快就会被生存能力更强的本土藻类侵占,导致产油的微藻失去生存空间。
封闭的生物反应器可以解决这一问题,但会导致成本大幅增加。此外,随着反应器数量增加,表面积与容积的比例逐渐减少,导致微藻无法充分接触阳光,减少它们的油脂产量。藻燃料最终也许能够变得廉价而实用,但还需要大量的实验、改进和昂贵的设施。
潮汐能注定失败
海潮每天两次涨落,雷打不动,很难找到比它更可靠的自然能源。然而,迄今為止,潮汐能实验尚未取得人们期待的成果。几年里已经有两款潮汐涡轮发电机未能通过实际检验,扇叶和轮毂因无法承受不间断的潮水冲击而脱落。
但是,如果现在就放弃潮汐能为时尚早。法国的Rartee潮汐发电厂安装的这类发电机组,已经连续工作了40年。它的轴流涡轮发电机在涨潮退潮时都能工作。
清洁煤洁净无害
不幸的是,清洁廉价的煤炭依然是美好的白日梦。美国国家能源技术实验室研究发现。取决于不同技术,二氧化碳捕捉封存将导致煤电价格上涨30%-100%。此外,在发电量相同的情况下,实施二氧化碳封存的煤电站比其他煤电站多燃烧1/5的煤炭。这意味着更多破坏性的煤炭开采,煤炭运输过程中释放更多二氧化碳,更多煤灰,更多燃烧煤炭产生的有毒副产品。约翰·霍普金斯大学的环境科学家玛丽·福克斯说:“我们实施了一些清洁空气的技术,但与此同时,导致更多固体废渣的产生。”
这些废渣可造成严重环境污染。比如,在田纳西州,煤灰泥浆冲破堤坝,导致水源被汞、铅和砷污染。处理这些有毒废物每年可能花费50亿美元。别指望任何技术突破能够让全美国500多家煤电厂一夜之间变得干净起来。
页岩油可以让美国实现能源独立
自上世纪70年代能源危机以来,页岩油并未引起多少关注。现在,有人指出,在科罗拉多州、犹他州和怀俄明州的页岩油储量超过1万亿桶,甚至超过已经探明的全球石油储量。按照美国目前的能耗量,这些页岩油足够美国使用1个世纪。
可问题是页岩油的开采需要付出巨大的经济和环境代价。页岩油的天然形式为油母岩,
是一种蜡状的固体物质。当油母岩被加热到260℃:以上,就会释放碳氢化合物。后者必须用氢处理后才能生成可以利用的燃料。这个过程非常耗能,而且会排放大量二氧化碳。
首先,要获取油母岩,能源公司必须处理数百万吨的页岩,留下大量含有有毒重金属和硫酸盐的废渣,导致地下水污染。开采加工页岩也需要大量水——生产250万桶页岩油需要1.05亿—3.15亿桶水。对于水资源匮乏的美国西部地区,这将是第一道无法逾越的障碍。因此,虽然技术上讲从页岩中开采石油是可能的,但从经济和环境角度看却得不偿失。
太阳能永远没有市场竞争力
太阳能电池板虽然贵——每平方英尺(约0.093平方米)约100美元——但长期看绝对有利无弊。
据加州太阳能电力公司估计,一套典型的家用太阳能电池组收回投资成本需要8年—12年的时间。取决于电池板的大小和不同地区的日照强度,这一估计存在巨大差异。随着光电技术的发展,收回成本的时间还会继续缩短。
化学工程师波尔·齐默曼说:“如果采用最新的薄膜太阳能电池,收回成本的时间只需要1年。”由于生产规模的增加,使用更廉价的材料,太阳能的投入成本持续下降;自1980年以来,太阳能电池的价格已经大幅下降。
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