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能源技术论文赏析八篇

时间:2023-03-20 16:16:14

能源技术论文

能源技术论文第1篇

锅炉产生蒸汽到用户端转换成热水,可选方案及优缺点如表1所示。不同供热方式的经济效益对比见表2。经过校内多次会议讨论和专家论证,确定选择方案3,即使用太阳能热泵系统分散供热方式取代原来的燃油锅炉集中供热方式。技术方案确定之后,筹措资金便成为一个重要议题,由于项目涉及面广,设备需求和工程量都很大,预计项目投资超过两千万元。对于一个日常经费都采取预算制的事业单位来说很难较快筹措到此巨款,而项目如果不尽快实施,每天的能源损失又非常严重。在此情景下,合同能源管理的方式成为一个最好的选择,即节能改造工程的全部投入和风险由节能服务公司承担,节能服务公司为上海大学提供节能服务。项目实施后,通过节能效益监测和审计,节能技术服务公司与上海大学按比例分享其经济效益。项目合同结束后,以后产生的经济效益及节能设备全部归上海大学所有。节能服务公司不仅提供改造所需的设备,还提供能源管理服务。在项目合同期内,节能服务公司按合同约定,对高校节能工程进行改建,承包高校所有能源消耗和维护,实现高校能源管理外包。通过节能服务公司的高效节能工程,以期望在最短时间内收回投资,节能量则转化为更大的经济效益,从而实现节能服务公司与高校的效益分享。因此,采取合同能源管理模式,不但解决资金问题,而且乙方的节能收益与实施效果有直接关系,所以极大的调动乙方参与管理节能的积极性和主动性。在合同能源管理项目中,如何确定用能量至关重要。因为节能量的计算与核定涉及节能效益的分配,是合同能源管理的重要前提之一。校园生活、工作、学习用能稳定,易于核定节能量,同时,我校的节能管理工作有较好的传统,宝山校区对每年燃油使用量的都有完备数据记录,节能服务公司容易接受。在形成了完整的改造方案之后,学校将其作为重点节能项目向上海市教委提出申请,经过专家论证后,得到了教委支持的启动经费。

2项目实施过程和结果

为了获得性价比最优的节能服务,通过公开竞争的招标方式,可以为学校最大程度的节能经费,因此学校在2012年底通过上海机电设备招标公司进行了公开招标,选取了上海哲能赫太阳能设备公司作为项目中标方。改造过程总计6个月,改造工程内容见表3。项目至今已完整运行了5个月,经过了冬季低温期的考验。在此期间没有发生一起事故或投诉事件,各单位都对改造结果非常满意。由于设备方案针对了各个用户的使用习惯,采用了分散系统,用户使用不受原来锅炉房的制约,可以灵活自主的安排工作,用户的实际体验满意度大大提高。本项目的节能效果,根据实际测量,统计分析如表4。根据近半年的运行情况推算,本项目每年所产生的节能量将超过1700t标煤,节约能源成本约1500万元左右,同时减少了燃油锅炉的废气排放,提升了用户的使用满意度。是一个环境效益、经济效益和社会效益多面丰收的好项目。

3结论

能源技术论文第2篇

作者:张亚婷 丑修建 郭涛 熊继军 单位:中北大学

近年来,为了探索新型的使用寿命长、能量密度高的微能源,国内外学者开始收集人体、声音、道路、高层建筑等周围环境中的振动,以实现微纳机电系统的自我供能,这将有望解决能源微型化过程中电池体积大、一次性使用寿命短、能量密度小等问题。静电式微能源目前,T.Sterken等人[5]提出的静电式发电机采用静电梳齿结构和MEMS工艺,在150V的激励下、振动频率为1020Hz的环境中,获得1μW功率输出;在3750Hz下得到16μW功率。美国Berkeley大学S.Roundy等人[6]研制出的静电式发电机采集120Hz的低频振动(图略),采用变间距式改变电容,仿真和实验结果证实变间距式的结构更有优势,当在120Hz,2.25m/s2的加速度振动下,输出功率密度达116μW/cm2。(图略)为变面积式结构。Y.Chiu等人[7]提出了一种静电式微能源,利用钨球调节装置的固有频率,整合机械开关被安放在换能器内,实现同步能量转换。东京大学T.Tsutsumino等人[8]提出了一种静电式发电机,其利用高性能的有机膜全氟树脂(CYTOP)作为驻极体材料来提供电荷,加载20Hz振动,振动幅度的峰峰值为1mm,最大输出功率达6.4μW。电磁式微能源目前在电磁能量转换研究方面工作较突出的是英国Southampton大学,从2004年开始采用硅微加工技术制作了微型电磁式振动能量采集器,在1.615kHz的振动频率下,输入加速度为0.4g时,其产生的最大输出功率为104nW[9];此外还提出了一种发电机在9.5kHz,1.92m/s2加速度振动驱动下,获得21nW的电能[10]。D.Spreemann等人[11]设计了一个双自由度电磁式能量采集器,中心转子带动磁铁运动,使磁通量产生变化,产生感应电动势,克服了单自由度能量采集器固有频率的限制,适用于实际环境中的振动。在低频环境中30~80Hz,可得到3mW的功率。H.Kulah等人[12]提出了一种铁圈同振型发电机,通过一个电磁式频率放大器将低频振动转换成高频振动,而输出功率与振动频率的三次方成正比,从而提高了能量转换效率。P.H.Wang等人[13]提出了一种铜平面弹簧式结构,为了获得更低的固有频率,测试结果显示在121.25Hz频率和1.5g的加速度下,开路电压为60mV。以上研究初步达到了电磁发电单独供能的目的,但在提高电源的能量密度和转换效率,以及输出能量收集与控制方面仍需要进行大量的研究工作。

压电式微能源为了在低频低强度的普通环境中提高转换效率,大多数研究对微能源的结构进行了改进。S.Roundy等人[14]制作的矩形单悬臂梁结构的压电发电机在120Hz、加速度为2.5m/s2下,产生25μW/cm2的能量。D.Shen等人[15]研制的低频(183.8Hz)能量采集器,采用单矩形悬臂梁-质量块结构,体积仅为0.769cm3,输出平均能量为0.32μW,能量密度为41.625μW/cm2。E.K.Reilly等人[16]研究了矩形、梯形、螺旋形等不同结构的压电悬臂梁。研究表明,螺旋形结构承受的应力最大,可产生较大的形变,输出较高的电能,梯形结构次之。但是由于矩形结构加工简单,故被广泛应用。2010年,G.Zhu等人[17]收集说话声音,采用竖直结构的ZnO纳米线阵列代替常用的PZT压电材料制成了纳米发生器,通过实验证实了在-100dB强度的声波振动下,输出峰值为50mV的交流电压。近年来国内吉林大学、上海交通大学、大连理工大学等[18-20]也开展了关于压电振子发电的微能源研究工作,并在压电微能源应用研制方面取得了一定的研究成果。通常环境下振动分布在一个较宽的频率范围内,如果微能源带宽过窄,则不能满足实际需求。目前的频带扩展方法主要有阵列式[21-22]、多梁-多质量块系统[23]以及频率可调式[24-25]。阵列式是通过具有不同固有频率的单悬臂梁-单质量块结构来实现频带扩展,即使振动频率改变,某些频率的悬臂梁也会处于工作状态;多梁-多质量块系统是通过使结构某两阶频率接近来实现频带扩展;频率可调式分为主动调频和被动调频。主动调频需要调频器,而调频器耗能大于产生的能量,故不可行;被动调频需要激励和传感器,这提高了复杂性和成本。2006年,M.Ferrari等人[26]提出了一种多频能量转换器,覆盖100~300Hz波段;2007年A.IbrahimSari等人[27]采用不同长度悬臂梁阵列式结构扩大了微型发电机的带宽,在4.2~5kHz的振动频率下,产生4μW的能量,覆盖800Hz的波段。上海交通大学的马华安等人[28]采用永磁铁代替传统的质量块,并且在质量块的上方和下方也放置了不同极性的永磁铁,通过吸引力和排斥力来调整压电悬臂梁的固有频率,固有频率范围拓宽为80~100Hz。电能采集、存储电路微小能量的采集、存储也是微能源系统的关键技术,否则振动产生的微电压并无实用价值。能量采集存储电路主要包括整流电路、升压电路和存储电路。对于此部分的研究已经较为成熟,但大部分都是基于经典的分立器件所搭建而成,具有静态电流高、采集存储效率低的特点。LINEAR公司[29]新推出了一款专门面向能量收集的集成芯片LTC3588,它内部集成了AC/DC、电荷泵以及电源管理模块,可以直接采集微小交流电压信号,持续输出100mA的电流信号,且其静态电流只需950nA。TI公司[30]在2011年底推出的BQ25504芯片,也同样集成了采集存储电路的几个模块,其静态电流仅为330nA,可以将能量存储在锂电池、薄膜电池以及超级电容中,同时其良好的电源管理实现了充放电保护的功能,极大地提高了系统的集成度。它们都具有操作简单、能量采集存储效率高、性能稳定、价格低廉的特点,可以广泛地应用于由振动驱动的微能源系统。电能存储的介质选择也是研究的一项重要内容。沈辉[31]对超级电容、镍氢电池和锂电池的储存电荷能力进行了比较,发现电容器的充放电速度较快,可以迅速地回收产生的电能,同时其充电效率最高可达95%,并且充电次数理论上也可达无穷次;与之相反,电池的充电速度慢,不能立即使用回收的电能,同时其充电效率仅为92%(锂电池)、69%(镍氢电池),使用寿命为500~1000次,但其具有放电时间长、输出电压比较稳定的特点。经过一个月的自放电测试,超级电容自放电效率最高,剩余电量仅为65%,镍氢电池为70%,锂离子电池为95%。但是对于需要经常充放电的场合,自放电可以忽略,超级电容凭借其可以无限次重复使用的特点,受到了科研人员的青睐。三种不同类型的微能源相比较,压电式微能源有结构简单、易于集成和微型化的独特优点,已经应用到生活中。日本的研究员在东京火车站的地面上铺上了四块包含压电发电装置的地板,其可以显示产生的能量,可为自动检票门提供能量[4]。以色列Innowattech公司[32]建立了第一条发电公路,用预制块和环氧树脂作保护,防止压电晶体破损。英飞凌公司[33]推出了MEMS传感器、MCU、RF、MEMS自供电电源四合一的新型TMPS。

电磁式微能源的设计仅在理论指导下进行,对器件进行仿真分析较少[34],所以,难以得到最优的结构模型;压电微能源的大部分研究都通过改变几何结构来降低共振频率、优化电路以提高能量转换效率,而对于研究新型的压电材料来提高系统性能的研究相对较少;由于MEMS的微加工、微装配与封装技术处于发展阶段,使得振动式微能源不能按照设计要求达到精确制作与装配,从而难以得到理想结果。振动驱动微能源技术存在以下应用方面的问题:实际生活环境中振动频率范围比较宽,从十几赫兹到几百赫兹,至今没有提出有效调节频率的方法。因此,有人提出使用非线性振动模型来研究微能源[35],但目前,这方面的研究还很少。储存电能的介质需要做进一步研究,特别是超级电容,其放电速度快、输出电压不是很稳定的特性需要改进。理论上微能源具有寿命较长的优点,但是实际应用环境中振动加速度和频率对微能源寿命有很大的影响。振动驱动微能源已成为各国科学家研究的热点。目前,电磁式、压电式微能源的研究相对较多,但是为了提高其性能指标,从而更快应用到实际中,振动式微能源的结构还在不断得到改进、优化,并且提出新的结构模型。而静电式微能源由于需要外部电源,限制了其应用,因而研究相对较少。振动驱动微能源技术向低频、多频、宽频、非线性振动模型、复合微能源发展[36-37]。同时,将几种不同转换形式的微能源集成在同一芯片上,可以综合不同原理微能源的优点,提高能量密度,这些都是微型化和实用化的关键。振动驱动微能源有望为野外和置入结构的微系统提供高可靠、长时间的电能,为无线传感网络节点和便携式微电子产品提供充足的电源,所以研究振动式微能源有重要的实用意义。

能源技术论文第3篇

所谓“分布式能源”是指分布在用户端的能源综合利用系统。一次能源以气体燃料为主,可再生能源为辅,利用一切可以利用的资源;二次能源以分布在用户端的热电冷(植)联产为主,其他中央能源供应系统为辅,实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用,并通过中央能源供应系统提供支持和补充;在环境保护上,将部分污染分散化、资源化,争取实现适度排放的目标;在管理体系上,依托智能信息化技术实现现场无人职守,通过社会化服务体系提供设计、安装、运行、维修一体化保障;各系统在低压电网和冷、热水管道上进行就近支援,互保能源供应的可靠。分布式能源实现多系统优化,将电力、热力、制冷与蓄能技术结合,实现多系统能源容错,将每一系统的冗余限制在最低状态,利用效率发坏发挥到最大状态,以达到节约资金的目的。 分布式能源技术的基础科学主要在以下几个方面: 1、动力与能源转换设备; 2、一次和二次能源相关技术; 3、智能控制与群控优化技术; 4、综合系统优化技术; 5、资源深度利用技术。 动力与能源转换设备: 主要是指一些基于传统技术的完善和新技术的发展。 (1) 小型燃气轮机--在小型航空涡轮发动机技术的基础上,实现地面发电和供热的联产技术。目前中国在这一技术上已经可以开发相应产品,主要的问题是需要提高设备的能源转换效率,提高可靠性,延长设备检修周期,提高设备的自动智能控制水平; 微型燃气轮机--这是基于汽车发动机增压涡轮技术的延伸,关键技术在于精密铸造和烧结金属陶瓷转子,空气或磁悬浮轴承,高效回热利用技术,永磁发电技术,可控硅变频控制技术等。由于技术层次并不高,其中许多项目已经有专家在研究,只要国家真正重视,中国完全可以赶超世界先进水平; (3) 燃气内燃机--内燃机技术对于中国已经非常成熟,但是燃气内燃机的制造水平与国际先进设备还存在比较大的差距,主要是转换效率、排放控制、电子控制和设备大修周期等,此外,国外正在发展的预燃、回热、增压涡轮技术,以及电子变频等技术,都是发展的重要方向; (4) 斯特林发动机--外燃式斯特林技术中国已经有了比较大的突破,上海711所已经可以生产该技术的产品,目前主要是提高设备可靠性和发电效率,以及自动化控制水平; (5) 燃料电池--该技术有质子交换膜、固体氧化物、熔融硅酸盐和氢氧重整等多种技术方式,该技术应用极为广泛,污染极小,而且可以同燃气轮机技术整合,发电效率将可能达到80%,是未来最具有发展价值的技术; (6) 微型蒸汽轮机--蒸汽轮机是非常传统的技术,但是利用一部噪音小、振动小、运行方便可靠的小型蒸汽轮机代替热交换器,将其中一部分能量转换为价值较高的电能,或者利用蒸汽管网中较低品位的蒸汽为制冰机组提供低温冷能,可以更好地利用蒸汽中的能量; (7) 微型水轮机和微型抽水蓄能电站--小型、微型水轮机组不仅可以在任何有水位落差的地方使用,而且可以广泛利用在分布式能源项目上。利用自来水管网的水能压力,或者建筑物可能产生的落差进行发电,并在用电低谷进行抽水蓄能,新型的微型水轮发电机组将何以采用电子变频控制技术,调整电能品质; (8) 太阳能发电和太阳热发电--利用太阳能量的发电技术,关键是降低成本,同时需要研究与其他能源利用方式和载体进行整合,将太阳热发电与沼气利用整合,将光伏电池与建筑材料整合,利用光导纤维与照明技术整合等等; (9) 风能--风力发电是世界能源发展的一个重要方向,在大型风场大量利用大型风机发电将何以代替现有的火力发电系统,但是对于居住分散的用户

能源技术论文第4篇

论文摘要:文章介绍了电力变压器的常见缺陷和故障,并分析了这些故障对变压器的危害,并对消除故障的方法进行了归纳总结,此外还分析了变压器常用的在线监测技术,具有一定的工程实用价值。论文关键词:电力变压器;故障;诊断 1 引言 在电能的传输和配送过程中,电力变压器是能量转换、传输的核心,是国民经济各行各业和千家万户能量来源的必经之路,是电网中最重要和最关键的设备。电力设备的安全运行是避免电网重大事故的第一道防御系统,而电力变压器是这道防御系统中最关键的设备。变压器的严重事故不但会导致自身的损坏,还会中断电力供应,给社会造成巨大的经济损失。 2 常见故障及其诊断措施 2.1 变压器渗油 变压器渗漏油不仅会给电力企业带来较大的经济损失、环境污染,还会影响变压器的安全运行,可能造成不必要的停运甚至变压器的损毁事故,给电力客户带来生产上的损失和生活上的不便。因此,有必要解决变压器渗漏油问题。 油箱焊缝渗油。对于平面接缝处渗油可直接进行焊接,对于拐角及加强筋连接处渗油则往往渗漏点查找不准,或补焊后由于内应力的原因再次渗漏。对于这样的渗点可加用铁板进行补焊,两面连接处,可将铁板裁成纺锤状进行补焊;三面连接处可根据实际位置将铁板裁成三角形进行补焊;该法也适用于套管电流互感器二次引线盒拐角焊缝渗漏焊接。 高压套管升高座或进人孔法兰渗油。这些部位主要是由于胶垫安装不合适,运行中可对法兰进行施胶密封。封堵前用堵漏胶将法兰之间缝隙堵好,待堵漏胶完全固化后,退出一个法兰紧固螺丝,将施胶枪嘴拧入该螺丝孔,然后用高压将密封胶注入法兰间隙,直至各法兰螺丝帽有胶挤出为止。 低压侧套管渗漏。其原因是受母线拉伸和低压侧引线引出偏短,胶珠压在螺纹上。受母线拉伸时,可按规定对母线用伸缩节连接;如引线偏短,可重新调整引线引出长度;对调整引线有困难的,可在安装胶珠的各密封面加密封胶;为增大压紧力可将瓷质压帽换成铜质压帽。 防爆管渗油。防爆管是变压器内部发生故障导致变压器内部压力过大,避免变压器油箱破裂的安全措施。但防爆管的玻璃膜在变压器运行中由于振动容易破裂,又无法及时更换玻璃,潮气因此进入油箱,使绝缘油受潮,绝缘水平降低,危及设备的安全。为此,把防爆管拆除,改装压力释放阀即可。 2.2 铁心多点接地 变压器铁心有且只能有一点接地,出现两点及以上的接地,为多点接地。变压器铁心多点接地运行将导致铁心出现故障,危及变压器的安全运行,应及时进行处理。 直流电流冲击法。拆除变压器铁心接地线,在变压器铁心与油箱之间加直流电压进行短时大电流冲击,冲击3~5次,常能烧掉铁心的多余接地点,起到很好的消除铁心多点接地的效果。 开箱检查。对安装后未将箱盖上定位销翻转或除去造成多点接地的,应将定位销翻转过来或除掉。 夹件垫脚与铁轭间的绝缘纸板脱落或破损者,应按绝缘规范要求,更换一定厚度的新纸板。 因夹件肢板距铁心太近,使翘起的叠片与其相碰,则应调整夹件肢板和扳直翘起的叠片,使两者间距离符合绝缘间隙标准。 清除油中的金属异物、金属颗粒及杂质,清除油箱各部的油泥,有条件则对变压器油进行真空干燥处理,清除水分。 2.3 接头过热 载流接头是变压器本身及其联系电网的重要组成部分,接头连接不好,将引起发热甚至烧断,严重影响变压器的正常运行和电网的安全供电。因此,接头过热问题一定要及时解决。 铜铝连接。变压器的引出端头都是铜制的,在屋外和潮湿的场所中,不能将铝导体用螺栓与铜端头连接。当铜与铝的接触面间渗入含有溶解盐的水分,即电解液时,在电耦的作用下,会产生电解反应,铝被强烈电腐蚀。结果,触头很快遭到破坏,以致发热甚至可能造成重大事故。为了预防这种现象,在上述装置中需要将铝导体与铜导体连接时,采用一头为铝,另一头为铜的特殊过渡触头。 普通连接。普通连接在变压器上是相当多的,它们都是过热的重点部位,对平面接头,对接面加工成平面,清除平面上的杂质,最好均匀地涂上导电

能源技术论文第5篇

海洋在调节全球气候变化,特别是吸收二氧化碳等温室效应气体方面作用巨大。人类活动每年向大气排放的二氧化碳总量达55亿吨,其中约20亿吨被海洋所吸收,陆地生态系统仅吸收7亿吨左右。 通过增加海洋的碳汇能力,发展海洋低碳技术,可以在一定程度上缓解化石能源消费造成的全球气候变化问题,将进一步推进我国经济结构调整,转变经济增长方式,有利于建设资源节约型、环境友好型社会。 海洋覆盖地球表面的70.8%,是地球上最重要的“碳汇”聚集地。据目前测算,地球上每年使用化石燃料所产生的二氧化碳约13%为陆地植被吸收,35%为海洋所吸收,而其余部分暂留存于大气中。 因此,利用海洋的固碳作用,发展海洋低碳技术,对实现我国40%~45%的减排战略目标至关重要。 海洋的碳汇能力 地球上的碳元素主要存在于大气圈、水圈、岩石圈、生物圈中。虽然全球的碳元素主要以碳酸盐岩石的形式存在于地壳中,但其中的碳元素几乎处于静止状态,较少参与碳循环。所以,海洋是除地质碳库外最大的碳库,也是参与大气碳循环最活跃的部分之一,海洋的固碳能力约为4000万亿吨,年新增储存能力约5亿~6亿吨,碳元素在海洋中主要以颗粒有机碳、溶解有机碳和溶解无机碳三种主要形态存在。 海洋在调节全球气候变化,特别是吸收二氧化碳等温室气体效应方面作用巨大。人类活动每年向大气排放的二氧化碳总量达55亿吨,其中约20亿吨被海洋所吸收,陆地生态系统仅吸收7亿吨左右。温室气体引起的全球气候变化,备受国际社会关注。虽然目前就大气中碳浓度增加是否造成全球温度的升高,以及是否会影响到未来的气候变化等问题,在学术界中还存在着广泛的争议。但可以确认:二氧化碳是碳元素在自然界“碳库”之间传输的最主要形式,是人类活动影响气候的最重要的温室气体。因此,通过增加海洋的碳汇能力,发展海洋低碳技术,可以在一定程度上缓解化石能源消费造成的全球气候变化问题,将进一步推进我国经济结构调整,转变经济增长方式,有利于建设资源节约型、环境友好型社会。 通常把吸收大气二氧化碳的区域称为“碳汇”,反之,向大气释放二氧化碳的区域称为“碳源”。二氧化碳在较短时间尺度上(譬如几年甚至几十年)的聚集存储称为“碳汇聚”。在较长时间尺度上(譬如千年以上量级)稳定聚集存储称为“碳固定”。研究表明,自20世纪70年代以来,全球海洋一直是大气二氧化碳的“净汇”。但海洋吸收或释放二氧化碳的能力在不同海域中是非常不均匀的,赤道太平洋是最大的海洋二氧化碳“源”。其原因是该区域富含二氧化碳的水体上升,水温升高,造成海水中二氧化碳向大气释放。全球海洋主要的碳汇区分布在较冷的大洋区域。表层海水温度越低,其吸收二氧化碳的能力越强,碳汇的强度也就越大。北大西洋、北太平洋是大气二氧化碳最重要的碳汇地,原因在于墨西哥湾流和北大西洋暖流将温暖的表层海水向北输送,海水逐渐变冷,从而不断从大气中吸收二氧化碳。南大洋是另一个重要的二氧化碳汇聚区域,那里同样存在寒冷的表层水沉降,且生物生产力较高。由于南大洋上空的持续强风使该海区成为一个完美的温室气体吸收器,南大洋仅占全球海洋面积的6%,但吸收的二氧化碳却占到海洋吸收总量的40%。 中国临近的渤海、黄海、东海和南海按自然疆界为473万平方公里,其海洋生态系统的区域碳循环在全球碳循环过程中占有重要地位。以年为尺度,渤海、黄海、东海、南海均表现为大气二氧化碳的“汇”。海洋科技界比较公认的研究结果为:渤海每年可从大气中吸收284万吨碳,黄海每年吸收900万吨左右,东海可吸收2500万吨,南海可达到2亿吨左右。 海洋的固碳机理 海洋与大气中二氧化碳的界面交换决定于气体分压规律,二氧化碳从高分压向低分压界面转移,而且气体在水中的溶解度随水温降低而升高。因此,海洋在低温水域,大气二氧化碳分压高于表层海水,并借助风驱动的波浪搅动作用,二氧化碳从大气进入海水,在海水中以二氧化碳—碳酸盐体系的形式存储,形成海洋的碳汇;而在高温水域,表层海水二氧化碳分压高于大气二氧化碳的分压时,二氧化碳从海水释放到大气,形成海面碳源。 1. 物理泵 海—气界面的气体交换过程以及二氧化碳从海洋表面向深海输送的水动力过程称为“物理泵

能源技术论文第6篇

吉林长春地区某一宾馆和商住楼组成的建筑群,目前采用柴油采暖制冷,经济负担巨大,希望采用先进技术改善现状。本项目现有3台2吨蒸汽锅炉、3台2吨热水公路,以及溴化锂冷水机组,担负21000平方米宾馆和19000平方米办公楼的采暖、制冷和生活热水供应。目前该项目平均电价为0.9元/kWh,锅炉燃料为轻柴油,油价为3200-3500元/吨。由于燃料成本过高,电价居高,造成企业成本支出过大。采用热电冷联产将十分有利于企业降低运营成本。经专家论证研究,采用技术先进、高效率的微型燃气轮机改造现有系统,从技术经济角度综合评估,是最为可行的。 1、 微型燃气轮机(简称:微燃机):微型燃机热电联产代表了21世纪能源利用的潮流:美国的能源专家将微型燃气轮机称之为能源的PC机(个人电脑),它在未来能源系统中的位置将处于与PC机在因特网中相同的位置,具有极大的发展前景。微型燃机并不是什么新技术,它是在飞机辅助发动机的基础上研制成的,具有大量的应用运行经验。其核心技术是:a、 高速转子——转速在每分钟12万-6万转;b、 烟气回注(可选部件)——将燃烧后的高温烟气通过一个设计紧凑的小型回热器实现回热循环,对燃料预热,提高系统能效;c、 小型永磁发电机;d、 大容量半导体变频技术;e、 自动控制技术;f.空气轴承——保持转子在每分钟60000-150000转运行的。主要优点:a、体积小,重量轻,随处可放。一台宝曼80kW微型燃气轮机热电联产装置,可供热425kW,满足一座建筑面积6000-10000平米大楼的采暖、制冷与生活热水供应。其几何尺寸为:高 1.87m,长3.08m,宽0.85m,重量仅1.8吨;b、可以多台组合运行,加上蓄热水柜,能够灵活、可靠地对不断变化中的热、电需求进行适时调节;c、能通过电话线和自身的计算机系统指挥其自动运行,无需人员职守、运行费用低;d、燃气不用增压,可以直接从燃气高压管网取气,也可从低压管网抽气;e、可与直燃机连接实现热电冷联产,也可通过生产热水,与热水空调组合运行;f、综合投资低,用户端的能量利用效率高、设备运行效费比低,效益好。 2、 本项目装机方案:建议采用3台宝曼TG80S/C型 80kW单循环供热机组,加一台宝曼TG80Rec回热循环机组,前置于现有3台蒸汽锅炉中的2台,采用2拖1布置,将微燃机余热排入蒸汽锅炉,保留锅炉的燃烧器,作为补燃——再燃调节和备用手段。宝曼TG80S/C型 80kW单循环供热机组因为没有回热器,价格比较便宜,但系统对热没有调节能力。因此,需要一台宝曼TG80Rec回热循环机组担任系统调节和春秋季热水供应。该项目执行“以热定电”原则,不供热,不发电。发电装机容量320kW,为目前平均电力需求的50%左右,作为基本负荷。供热装机容量1700kW,理论制冷能力(COP1.3)2210kW。系统保证能力 项目单位数值 保障面积M240000 最大发电能力kW320 平米电量w/M28 最大供暖能力kW1700 平米热量w/M242.5 最大制冷能力kW2210 平米制冷量w/M255.25

能源技术论文第7篇

[关键词]新能源汽车;技术扩散;产业发展

[DOI]1013939/jcnkizgsc201711066

1引言

中国绿色科技将清洁交通定义为可提高能源效率、降低废气排放和提高资源利用率的将交通运输对于环境的负面影响降至为最低的一系列解决方案。中国交通业的快速发展导致了很多问题,包括汽车尾气排放、石油消耗和交通堵塞。新能源汽车集节能环保于一身,应运而生。但尽管国家大力支持新能源汽车的发展,销量仍不尽如人意。有观点认为,我国新能源汽车市场之所以发展缓慢,是因为我国对新能源汽车的市场重视远不及日本、美国等发达国家,导致我国居民普遍对新能源汽车的认同度较低,因而,应尽快加大力度向消M者普及新能源汽车的理念。也有观点认为,我国对于核心技术的研发和掌握不够,导致整车成本难以下降,所以,应尽量加快人才的培养,对核心技术的研发,使造车成本下降,才能进一步促进新能源汽车在我国的推广。但是这些探究都只涉及了单一向度影响因素方面。通过对新能源汽车产业发展历程的梳理和对技术扩散理论的探究,我们发现新能源汽车产业的很多高端核心技术均掌握在少数企业手中,技术并没有扩散。本文调查了大量的资料数据并整理了有关文献,详细地介绍了我国新能源汽车产业发展现状以及技术扩散现状,认为技术扩散机制是新能源汽车产业发展的最大障碍,结合国外在新能源汽车产业发展与技术扩散机制的经验,针对我国实际情况和问题提出建议。

2研究设计

21研究方法

本文所采用的研究方法有资料整理法,案例研究法,二手资料调查法。资料整理法,文章中通过对资料的搜集及整理,进一步总结了相关文献中对于技术扩散理论的解释,技术扩散的类型和技术扩散的模式,借鉴美国、欧盟等国家和地区在新能源汽车技术扩散方面的政策及经验,对我国新能源汽车产业的技术扩散进行分析。通过技术扩散理论对我国在新能源汽车产业的发展中提出建议。

其合理性主要体现在:第一,通过资料整理法利用文本分析析取出有关新能源汽车产业技术的专利数量并进行分析。现有的研究多针对于定量分析。很少有对在新能源汽车技术扩散现状、程度等的相关文献的研究。通过对技术扩散理论的研究的基础上,利用文献分析法,以技术扩散理论为依托对我国新能源汽车产业进行分析,并从技术扩散类型、模式等角度进行研究分析,提出合理的建议促进我国新能源汽车产业发展。第二,通过特定案例研究法研究北汽福田新能源汽车公司发展战略过程、研发技术现状,我们能够发现企业的研发投入能促进技术创新扩散,福田要抢占新能源汽车市场份额,企业技术创新的成本较高,技术创新的风险也比较大,因此更好地利用技术扩散,通过强强联合才能促进企业更好地发展。

22案例选择

本文最终决定选择国内新能源汽车行业的龙头企业福田公司与国内其他新能源汽车企业作为比较对象。依据是,因为目前在我国,福田汽车是我国新能源汽车产业发展最快的企业,将其与我国整个新能源汽车企业群体进行比较能够很好地看出技术扩散的程度,所以本文将以上企业进行对比使结论更可靠。

23资料收集与分析

本文的主要资料来源包括:一是案例企业官方网站公开的信息和资料,如公司简介、要点新闻、历史沿革等,大致了解企业的基本情况、发展脉络和重要事件;二是中国汽车工业协会公布的有关新能源汽车的事件;三是新华网、汽车之家、中国汽车报网、中工网等媒体网站的有关新能源汽车的新闻,了解福田公司的报道新闻、分析和访谈文章;四是CNKI、百度学术等学术网站上对技术扩散理论和新能源汽车产业的研究文献。

3技术扩散理论

学术界最早对技术扩散进行研究的是社会学领域。现在技术扩散被定义为是一项技术从首次得到商业化应用,经过大力推广、普遍采用阶段,直至最后因落后而被淘汰的过程。根据我国学者傅家骥的理论,技术扩散是创新的推广、辐射与接纳相统一的过程。1904年,法国社会学家泰勒发现模仿是传播的重要手段,传播过程遵循S形曲线轨迹。20 世纪以来,一些专家学者对技术创新扩散进行了一系列的研究和探讨,认为其传播曲线呈现S形。罗杰斯认为,新技术被潜在采用者采用后,随着时间的推移,又对周围新的潜在采用者产生影响,成为新技术信息的提供者或传播者,从而加速了扩散过程,这样,这项新技术的未采用者不断减少,最后为零。

31技术扩散的概念

国外对技术扩散的研究,可以追溯到21世纪初熊彼特创立的创新理论中的“模仿”。Mansfield较早提出技术扩散规则,他于1961年提出技术扩散的S形模型。Smith(1980)认为技术扩散是技术从一个地方运动到另一个地方或从一个使用者手里传到另一个使用者手里。北京航空航天大学的官建成(1995) 针对高技术扩散的特点,针对蔡莉(1994)的高技术扩散规律的研究中提出的模型进行了扩展,并论述了用确定型扩散模型描述创新扩散的局限性,指出了进行随机性研究的必要性。新能源汽车若能得到很好的扩散效果,它将成为未来汽车产业的主导方向。

32技术扩散模型

本文着重分析技术扩散的S形模型对新能源汽车发展的影响。此模型表明在技术扩散的初始阶段,关于新技术的信息来源很少,企业就会减少对应用新技术的信心,此时的技术扩散速率较小。随着时间的推移,技术扩散程度会不断加大,企业对技术了解也会相应增多,技术扩散速率变大且处于加速阶段。最后仅有一些少数落后企业尚未采用该技术,技术扩散速率呈现下降趋势。在技术扩散理论的研究中,主要了解了技术扩散的概念、类型和模型。由此可知,技术扩散经历了一个由缓慢扩散到快速扩散乃至最后衰落的过程,这为我国新能源汽车技术的引进与技术扩散的速率提供了理论基础。

4案例分析

41全球新能源汽车产业发展状况

2014年,全球新能源汽车总销量为324万辆,美国占比最高,为366%,中国次之占据231%,德国、法国、日本、荷兰、英国总占比为221%,和中国持平。而2015年,中国新能源汽车销量已占到全球总销量的60%以上。到2015年年底全球新能源汽车的累计销量已超过126万辆,各国中挪威是新能源汽车市场份额占比最高的国家,高达233%。荷兰新能源汽车市场占比97%,超过1%的国家还有瑞典24%,法国市场占比12%,英国市场占比103%。

42我国新能源汽车产业发展状况

我国对新能源汽车采取了长期、结构式的扶持政策,取得了骄人的成绩。新能源汽车产销量高速增长,近两年的年增速都保持在300%以上。2015年,中国全年新能源汽车销量331万辆,而全球新能源汽车销售约55万辆,中国占比已超过50%,保有量上中国已经占全球30%,成为全球新能源汽车第一大市场。

我国在新能源汽车产业技术方面的研发已达到国际领先水平。我国在电池正负极材料等关键原材料方面掌握核心技术,并有能力产业化。在动力电池制造技术方面,已从半自动向全自动大规模制造技术开始转变,并掌握了动力电池的配方设计、结构设计和制造工艺技术。锂离子动力电池技术已经具备支撑电动汽车开展大规模商业化运行的技术和产业条件。

这些都充分说明我国在新能源汽车产业研发技术上并不差,但是为什么我国新能源汽车发展还是如此缓慢?其原因正是我国先进的新能源汽车技术只掌握在少灯笠凳种校没有得到扩散。

43我国新能源汽车产业技术扩散现状

以北汽福田公司为例,北汽有两个新能源生产模块,2011 年,福田汽车共获得国家知识产权局受理专利1113 件,被国家知识产权局授予专利权454 件。2012年,福田汽车研发投入166081万元,被国家知识产权局授予专利权843件,同比增长8568%,其中,模具工厂申请的专利数量和质量连创新高,在同行业处于领先水平。虽然北汽福田的专利数量与质量都在进步,技术也在不断创新,但是我们可以发现福田公司在研发、生产等环节中都是依靠本企业的一条龙服务,没有合作。也就是说,没有进行技术扩散。因此,我国新能源汽车产业的发展遇到了巨大的问题,而这些问题主要的来源并不在于国家对产业不够重视,也不在于技术不够先进、创新动力不足,而主要在于新技术并没有得到很好的扩散。由于企业之间存在竞争关系,所以一定的技术保护措施的存在是可以理解的,但企业并未从长远的角度来看待新能源汽车产业的发展,故步自封。政府也未从宏观角度制定合理的模式与机制。这是造成今日我国新能源汽车销量不高的最主要原因。

技术扩散的S形模型中有四种类型,分别为:成功的技术扩散、滞后的技术扩散、未能达到预期的技术扩散、不稳定的技术扩散。作为北汽福田这种走在我国新能源汽车领域前端的企业,显然不是成功的技术扩散,从专利数量来看,北汽福田的技术扩散是滞后的、没有达到预期的,也就是说,在新技术出现的开始阶段,由于竞争关系,一些企业并不愿意公布自己的技术专利,导致技术扩散滞后,最后不能达到预期。从整个新能源汽车产业角度看,这并不利于我国新能源汽车产业长远发展。虽然北汽福田掌握的新能源核心技术也走在世界的前列,但是我国企业是产品研发和生产一条龙,相反,美国的新能源汽车代表特斯拉的技术却是来自多个国家及科研院所。目前,特斯拉公司公开了企业的所有技术专利,其目的就是通过技术扩散,带动新能源汽车产业的整体发展。

5我国新能源汽车产业技术扩散中的问题

技术水平差距越大,技术扩散所需要条件就越高,技术扩散发生的难度越大;技术水平差距越小,技术扩散所需条件相对越低,技术扩散发生的难度越低。目前我国各企业间技术水平差距较大,做大做强的企业只有很少的几个,存在很多技术薄弱的企业,这就增加了技术扩散的难度。在政府财税政策支持力度方面,政府补贴占总政策内容的12%,税收鼓励仅仅占4%,是政府补贴的1/3,财税政策支持严重不足,导致技术不能有效地扩散。虽然我国政府在新能源汽车研发投入方面加大了力度,但是无论是财政补贴还是研发投入都侧重于整车补贴,对于新能源汽车整体产业链重视不足,使新能源汽车上下游产业链发展不均衡,导致技术扩散受到一定程度上的阻碍。目前,我国几家大企业还是对于自主产权保护度较高,不愿与其他企业共享自己的专利技术,企业之间缺乏强强联合。在这一点上,政府也没有出台合理的政策与机制。这是造成我国新能源汽车发展缓慢的原因。

6关于新能源汽车产业技术扩散的建议

61政府积极引导

由于新能源汽车技术研发难度大,很多技术缺乏相配套的产业支持等原因。此时,就需要政府在技术的研发上起到支持、引导作用,鼓励企业和科研院所对尚须完善的技术进行研发,并通过政策引导,将已经完善后的政策合理有效地扩散出去,对科研技术人员重视培养,提供补贴,培育带头企业,将新能源汽车销售市场做大做强。

62构建完整产业链

目前我国新能源汽车技术已处于国际先进水平,但整车销量依然远远落后。通过分析,国家应继续加强对新能源汽车产业技术扩散的政策支持,通过对新能源汽车领域的专利分析,可以得出结论:虽然国内在新能源汽车领域的专利数量保有量大,且增长较快,但国内现有专利利用率却不高。说明新能源汽车技术的扩散还需要进一步加大。继续构建完整的新能源汽车产业链条,使生产形成规模,降低生产成本,使科研成果尽早转化为生产力。应该加快建设新能源汽车产业生产基地,大、中、小合作研发生产,分担成本,提高经济效益,这样才能更快地增加汽车销量,使政府更有针对性地提出扶持政策。

63国外技术扩散政策参考

631德国

德国为促进国家的新能源汽车产业的发展,提出了一系列的有关技术扩散的具体措施,建立统一的研发平台。德国将以其经济部、交通部、环保部、教育研发部等政府关键部门的多项资金援助政策为主,鼓励企业与科研院所积极配合从而更好更快地建立新能源汽车产业技术扩散平台。加强国际间的交流与合作。

632美国

美国促进其国家新能源汽车产业技术政策的一项重要措施就是政府直接参与,并投入大量资金支持新能源汽车的研发平台。截至2008年,美国能源部在资助企业研究新能源汽车研究项目的资金达到了3000万美元,并在之后又进行了多次资助。

参考文献:

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[3]郭兴磊,史乐锋新能源汽车产业化发展研究[J].管理现代化,2013(4):37-39

[4]韩晓芳,解学芳新能源汽车产业与创新扩散机制的互动关系研究[J].汽车工业研究,2016(1):16-21

能源技术论文第8篇

论文关键词:人本主义学习,理论信息技术教学,教学过程

 

信息技术教学由于现代媒体的参与与教学内容的信息化,使学生学习容易由被动转为主动,其自主性更大大得到增强,其中信息技术课程中网络资源的开发与利用,更是处处凸显着以人为本的教学理想,从教学的指导理念,教学过程的设计和支持信息资源的硬件、软件设备及潜件资源的利用,都渗透着人本主义的自然人性论。尊重学生,以学生为中心,让学生自由学习,教师的任务是激发学生的潜能等人文化教学理念,借助信息技术创造的虚拟情境,克服了传统学习理论下信息技术教学的不足,优化了其教学效果,促进了信息技术教学的良性发展。

一、信息技术教学理念趋于认知与情感的统一

人本主义学习理论在教学和学习过程中认知与情感综合的观点是尊重生命、培养健全个体思想在学习领域中的反映,引导并启发信息技术教学有了一种全新教学理念。它主要表现在以下几个方面:

⑴重视学习者的内心世界。人本主义学习理论重视对学生内在的心理世界的了解,以顺应学生的兴趣、需要、经验以及个别差异等,达到开发学生的潜能,激起其认知与情感的相互作用。这正是新课标下的信息技术教学中,学生信息素质培养的要求与内涵体现,通过对学生信息情意的激发,培养学生对信息技术知识的兴趣教育教学论文,从而提高学生的信息能力。

⑵对学生的本质持积极乐观的态度。和谐的信息技术教学环境的营造,要求教师充分地尊重、了解与理解学生,创设自由的、宽松的、快乐的学习气氛,激发学生的学习积极性,从而促进学生的成长与学习。目前,多媒体教学环境、网络教育环境、传统教学环境下信息技术教学,都在运用信息技术开启学生的乐学、愿学、好学的学习态度。

⑶对教师的态度定势与教学风格的重视论文范文。信息技术教师由于具有较好的信息素养,大多重点研究那些涉及人际关系与人际感情,诸如自我概念与自我尊重、气氛因素及学生对新的学习的知觉方式的调节、学习能力的获得、持续学习等问题,促使教师从学生的外部行为理解其内在的动因,帮助老师更好的教,学生更好的学。

⑷重视意义学习与过程学习。人本主义学习理论重视意义学习,强调过程学习,这对于克服我国传统教育中存在的过分重视书本知识的作用和价值,忽视在实践活动中学习的偏向不无启示。信息技术手段的多样化,使得学习模式、学习方法、学习时空、师生关系变成了可持续发展关系,在教学中容易消除老师与学生、学和做、目的和手段之间的距离和对立,使学习成为乐趣。

二、自我实现是信息技术教学目标的核心内容

罗杰斯提出人为什么要学习的原因无非是为了实现自我的需要,把自我实现看成是促使人生长和发展的最大内驱力,甚至是推动社会前进时的动力。目前,学生的自我实现成为信息技术教学目标的核心内容。信息技术教学由于先进的媒体的运用,在学习过程中,学生可根据情况的变化、条件的不同进行灵活地运用和调整,具有学习的自由性和充分的灵活性。在具体学习开始之前,学习者分析学习环境,树立目标,制定计划,结合自己的特点和经验,分析所面临的学习任务和学习情境中的相关因素,根据自身的条件,提出个人的实现目标和需求,然后,根据这一特定目标安排学习步骤,选择学习方法,建立解决问题的方案。在实施过程中,可以随时随地对自己的行为监控、反馈,依据学习结果,正确评价自己达到学习目标的程度和水平,及时找出自己的差距,加强薄弱环节,真正地发展和完善自我。

此外信息技术教学由于先进技术的运用为自由学习、个别化学习提供了可能,它改变了传统教学在教师的严密组织管理下进行教学,教师不再直接控制教学,教学过程转变为学习过程,这使得教学生会学习尤为重要。信息技术教学为教师的移情提供了先进的媒体和渠道教育教学论文,利用信息技术,可以改变教学过程的设计和安排,充分向学生传授知识,培养学生思维能力,也到人本主义崇尚人的尊严、民主、自由和美德的价值观。人本主义学习理论的教学目标-自我实现正好为信息技术教学目标的设定提供了方向性的理论依据。

三、信息技术教学资源的建设彰显人性化

信息技术教学资源是指支持、促进信息技术教学的物质、能量、信息等方面的内外因素与条件。相对于其它类型的教学而言,信息技术教学对资源的依赖性更大,因此有人称信息技术教学是基于技术和资源的教学。下面主要从以“三件”划分的信息技术教学资源,即“硬件资源”、“软件资源”、“潜件资源”来论述人本主义学习理论对其的影响。

1.信息技术教学中“硬件资源”建设的人性化

首先,由于信息技术课程本身的特点与发展,现代的信息技术已经发展到网络信息处理时代,其主要特点是因特网(Internet)广泛应用,实现了世界的信息资源共享。目前,国摘要以多种形式筹借资金用于此工程的建设,积极营造信息技术环境,让每一个学生都能够克服传统环境的限制,充分运用信息技术的优势,克服时间地域限制,让每个学生都享有充分发挥自己的潜力的权利,这些也都是信息技术教学中硬件资源人性化的表现。

另一方面,为了更好的推进信息技术教育提高学生的信息素养,学校配备了很多信息技术设备,如为了保护学生的视力而运用液晶显示屏、积极扩充实验设备和扩建实验场所,大力开展情景教学,从各方面为信息技术课程的教学营造一个良好的环境。这些人性化的措施,是真正从学生出发,为学生着想和考虑。硬件资源建设的优化更好的为学生创造自由的学习气氛和情境,而且能提供丰富而广泛的学习资料,从而充分利于学生学习时自由地发挥自身在认知、情感方面的潜能,实现了学生学习的自主性、独立性、能动性和创造性,达到真正意义的学习论文范文。

2.信息技术教学中“软件资源”建设的人性化

人本主义心理学家认为,教师应为学生提供大量的学习资源,并精心设计这些学习材料的呈现方式,以使学生在进行切合自身实际需要的学习过程中,优化知识与个人经验的整合。因此,在信息技术教学中,教师要为学生提供丰富的学习资源,以满足学生多样化的学习需求,促进学生的有效学习。因此在信息技术教学中,教师应利用各种各样的软件资源为学生建构真实的教学情境,成为教学资源的整理者和设计者。从目前的各种计算机教学软件、网络教学资源、电视教学节目的设计来看,整体设计十分人性化。针对不同年龄阶段的学生,不管从界面的块状布局、颜色搭配、导航链接、音频、视频内容的选择和呈现方面充分尊重了学生的视觉、听觉及心理特点,使教学达到视听结合,其教学的生动性、形象性、感染力都大大增强,也能充分调动学生的兴趣和注意力,使学生在快乐中进行学习。像模拟、游戏型教学课件教育教学论文,它们都是用计算机提供仿真的环境进行训练,学生根据自己的需要,自己自主进行选择,学生在模拟的真实情景中进行意义学习,这些都充分展现了信息技术课程软件资源建设中的人性化。使学生在获得信息技术知识的同时,在思维能力、情感、意志、态度、价值观等多方面得到进步和发展。

3.信息技术教学中“潜件资源”建设的人性化

随着信息技术的发展,信息技术课程也逐步实现了教学的网络化,网上教学、网络学校的诞生和发展,不但开辟了教育教学交流的新渠道,也是信息教学的人性化的优势体现的愈加明显。例如在虚拟现实教学中,学生能享受到一个完全人性化的学习氛围,在那里老师与学生是完全平等的,学生与学生也是完全平等的,学生有任何问题都可以在网上讨论,没有现实中人际关系的压力,学生的个性能得到充分发展,学生的自尊心能得到最大的保护,这种以人为本建设人性化,不光使教学有了一个良好学习氛围,而且这些潜在条件优势充分体现了在信息技术教学中人本主义崇尚的人的尊严、民主和自由。

总之,要使信息技术教学得到一个较好的教学效果,就离不开教师的情感渗透,离不开学生的积极参与总之,而人本主义学习理论的反理智重情感、反灌输重创造,反强制重自我的新姿态而使信息技术课程教学有了新的活力,所以要充分发挥人本主义理论的优势使信息技术教学能够得到最好的教学效果。

参考文献

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