1. 求化学论文 燃料电池
燃料电池的演化及发展探析摘要:对燃料电池的工作原理进行了详细的分析;对其演化过程进行了简述;对其最新技术进行了详细的研究;对国内燃料电池技术的发展提供了参考意见。关键词:燃料电池;碱性燃料电池;磷酸型燃料电池;熔融碳酸型燃料电池;固体氧化物燃料电池;直接醇类燃料电池;固体高分子膜燃料电池随着工业化过程的进一步加强,大气中二氧化碳的排放量和污染程度加剧,导致了温室效应越来越明显,因此环保问题引起了各国政府的重视。为此,绿色能源技术引起了各国的普遍关注,并且正在逐步成为一种趋势。经过了各方的互相协作和努力,燃料电池技术正日趋成熟。作为一项重要技术,从本质上讲,它是一种电化学的发电装置,等温地按电化学方式,直接将化学能转化为电能而不必经过热机过程,不受卡诺循环限制,因而能量转化效率高,且无噪音,无污染,因此正在成为理想的替代能源。1 燃料电池的演化过程1.1 燃料电池的演化过程燃料电池是一种新型的无污染、高效率汽车、游艇动力和发电设备,在本质上是一种能量转化装置。1839年,格罗夫发表了第一篇有关燃料电池研究的报告。1889年,蒙德和朗格尔采用了浸有电解质的多孔非传导材料为电池隔膜,一铂黑为电催化剂,以钻孔的铂或金片为电流收集器组装出燃料电池。但此后的一段时间里,奥斯卡尔德等人在探索燃料电池发电过程的实验都因为反映速度太慢而使实验没有成功。与此同时,热机研究却取得了突破性进展并成功运用而迅速发展。因此燃料电池技术在数十年内没能取得大的进展。直到1923年,由施密特提出了多孔气体扩散电极的概念,在此基础上,培根提出了双孔结构电池概念,并成功开发出中温度培根型碱性燃料电池。以此为基础,经过一系列发展,这项燃料电池技术得到了突飞猛进的发展。在20世纪60年代由普拉特一惠特尼公司研制出的燃料电池系统,并成功应用于宇航飞行,使得燃料电池进入了应用阶段。1.2 燃料电池的基本工作原理燃料电池是一种能量转化装置,它就是按电化学原理,即原电池工作原理,等温地把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能,因而实际过程是氧化还原反应。从本质上说是水电解的一个“逆”装置。电解水过程中,通过外加电源将水电解,产生氢和氧;而在燃料电池中,则是氢和氧通过电化学反应生成水,并释放出电能。因此,燃料电池的基本结构与电解水装置是相类似的,它主要由4部分组成,即阳极、阴极、电解质和外部电路。其阳极为氢电极,阴极为氧电极。通常,阳极和阴极上都含有一定量的催化剂,目的是用来加速电极上发生的电化学反应。两极之间是电解质,电解质可分为碱性型、磷酸型、固体氧化物型、熔融碳酸盐型和质子交换膜型等类型。
燃料电池的工作原理如下(以磷酸型或质子交换膜型为例):(1)氢气通过管道或导气板到达阳极;(2)在阳极催化剂的作用下,1个氢分子解离为2个氢离子,即质子,并释放出2个电子;(3)在电池的另一端,氧气(或空气)通过管道或导气板到达阴极,同时,氢离子穿过电解质到达阴极,电子通过外电路也到达阴极;(4)在阴极催化剂的作用下,氧与氢离子和电子发生反应生成水;与此同时,电子在外电路的连接下形成电流,通过适当连接可以向负载输出电能。1.3 燃料电池的特点由上所述可知,燃料电池在本质上是电化学转化装置,它能够通过电化学过程直接将化学能转化为电能和热能,因而具有如下优点:1)干净清洁。利于环保,可减少二氧化碳的排放;无噪音,并自给供水;2)高效。由于其转化过程没有经过热机过程,因此效率高。3)适用性。由于污染小,无噪音,可靠,可使用于终端用户,因而可减少各种损失,并节省设备投资。4)可调制性。由于它是组合的结构,因而可以调节,以满足需求。5)燃料多样性。由于燃料可以是氢气、天然气、煤气、沼气的功能碳氢化合物燃料。基于以上特点。燃料电池成为绿色能源技术发展的重点。成为本世纪最有发展前途的技术之一。2 国内外燃料电池的最新进展2.1 碱性燃料电池(AFC)AFC技术是第一代燃料电池技术,已经在20世纪60年代就成功地应用于航天飞行领域。它是最早开发的燃料电池技术。目前德国一家公司开发的AFC在潜艇动力实验上获得了成功。国内对AFC的研究工作是从20世纪60年代开始的,主要是集中在中科院的下属研究机构。武汉大学和中科院长春应化所在上世纪60年代中期即开始对AFC进行基础研究。上世纪70年代,由于航天工业的需求,天津电源研究所研制出lkW AFX2系统。与此同时,A型号(即以纯氢、纯氧为燃料和氧化剂)、B型号(即以N2H4分解气、空气氧为燃料和氧化剂)燃料电池系统也在中科院大连化物所研制成功。此外,其它的研究机构也都展开了对AFC的研究。2.2 磷酸型燃料电池(PAFC)PAFC也是第一代燃料电池技术,也是目前最为成熟的应用技术。已经进入了商业化应用和批量生产。目前美国、日本、欧洲各国已有100多台200KW 发电机组投入使用或在安装中,最长的已经运行了37000小时。因此已经证实了PAFC是高度可靠的电源。只是由于其成本太高,目前只能作为区域性电站来现场供电、供热。国内对PAFC的研究工作相对较少。尽管如此,在对PAFC的研究过程中仍进行了卓有成效的工作,取得了不俗成绩。如国内学者魏子栋等人在对氧化还原发应的电催化剂研究过程中发现了Fe、Co对Pt的锚定效应。2.3 熔融碳酸型燃料电池(MCF℃)MCFC是属于第二代燃料电池技术。目前对MCF℃ 的研究国家有美国、日本和西欧,主要是应用于设备发电,目前还处于试验阶段。美国对MCFC的研究单位有国际燃料电池公司和能源研究公司及M—C动力公司。而日本对MCFC的主要是NEIX)公司、电力公司、煤气公司和机电设备厂商组成的MCFC研究开发组。大坂工业技术研究所从1991年开始10kW的MCFC单电池的长期运行试验,到1995年l1月止,累计运行了4万小时,确证了MCFC实用化的可能。德国MTU宣布在MCFC技术方面取得了突破。由该公司开发出来的世界上最大的280kW 的单电池还在运行。国内对MCFC的研究是中科院大连化物所从1993年开始的。现在正处于组合电池的研究阶段。而经过多年的艰苦努力与创新突破,上海交通大学科研人员率先在国内成功进行了1~1.5l 的熔融碳酸型燃料电池(M ℃)发电实验,取得了在国外一些国家至少需要6年甚至10年左右时间才能获得的成果。参加项目评审的专家认为,它整体水平达到了当前国内领先水平、国际20世纪90年代初同类技术的先进水平。2.4 质子交换膜型燃料电池系统(PEMF℃)PEMFC是属于第三代燃料电池技术。20世纪60年代,美国就已将PEMFC应用于宇航飞行,但由于技术问题,使得在其发展过程中受到了影响。直到20世纪80年代,加拿大Ballad公司才展开对PEMFC的研究工作。并取得了突破性进展。目前开发出来的电池组合功率达到了1000W/L、700W/kg的指标,因此这一技术引起了各国的广泛关注。目前Ballad公司在这一技术领域处于领先地位。
国内对PEMFC的研究是从20世纪70年代天津电源研究所展开一聚苯乙烯蟥酸膜为电解质的PEM—FC基础研究。但进展缓慢。而国外在这一领域发展较快。因此在90年代开展了PEMFC的跟踪研究。目前,在PEM 方面,国内技术在多个方面取得了突破,北京富原新技术开发总公司已出现了50W、75W、150W、5KW 等样机。而上海神力科技有限公司已研制出5KW,10KW 的大功率型质子交换墨燃料电池系统,这大大缩小了与世界先进水平的距离。
2. 关于新能源的调查论文
新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。能源世界有最全面的资料免费下载
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[编辑本段]分类
新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说,新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。同时,由于很多新能源分布均匀,对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。
据世界断言,石油,煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。
联合国开发计划署(UNDP)把新能源分为以下三大类:大中型水电;新可再生能源,包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能(潮汐能);穿透生物质能。
一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被是做垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用,因此,废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。
新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。
按类别可分为:太阳能 风力发电 生物质能 生物柴油 燃料乙醇 新能源汽车 燃料电池 氢能 垃圾发电 建筑节能 地热能 二甲醚 可燃冰等
[编辑本段]新能源概况
据估算,每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿千瓦,其中可开发利用500~1000亿度。但因其分布很分散,目前能利用的甚微。地热能资源指陆地下5000米深度内的岩石和水体的总含热量。其中全球陆地部分3公里深度内、150℃以上的高温地热能资源为140万吨标准煤,目前一些国家已着手商业开发利用。世界风能的潜力约3500亿千瓦,因风力断续分散,难以经济地利用,今后输能储能技术如有重大改进,风力利用将会增加。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水温差能等,理论储量十分可观。限于技术水平,现尚处于小规模研究阶段。当前由于新能源的利用技术尚不成熟,故只占世界所需总能量的很小部分,今后有很大发展前途。
[编辑本段]常见新能源形式概述
(具体内容详见各能源形式所对应的词条)
太阳能
太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式
广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。
利用太阳能的方法主要有:太阳电能池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能;太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电等。
太阳能可分为2种:
1.太阳能光伏 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
2.太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。
核能
核能是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc^2;,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能的释放主要有三种形式:
A.核裂变能
所谓核裂变能是通过一些重原子核(如铀-235、铀-238、钚-239等)的裂变释放出的能量
B.核聚变能
由两个或两个以上氢原子核(如氢的同位素—氘和氚)结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应,其释放出的能量称为核聚变能。
C.核衰变
核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式,因其能量释放缓慢而难以加以利用
核能的利用存在的主要问题:
(1)资源利用率低
(2)反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素,其最终处理技术尚未完全解决
(3)反应堆的安全问题尚需不断监控及改进
(4)核不扩散要求的约束,即核电站反应堆中生成的钚-239受控制
(5)核电建设投资费用仍然比常规能源发电高,投资风险较大
海洋能
海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点,是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。
波浪发电,据科学家推算,地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。目前,海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。大型波浪发电机组也已问世。我国在也对波浪发电进行研究和试验,并制成了供航标灯使用的发电装置。
潮汐发电,据世界动力会议估计,到2020年,全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站,发电能力24万千瓦,已经工作了30多年。我国在浙江省建造了江厦潮汐电站,总容量达到3000千瓦。
风能
风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比,具有明显的优势,它蕴藏量大,是水能的10倍,分布广泛,永不枯竭,对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。
风力发电,是当代人利用风能最常见的形式,自19世纪末,丹麦研制成风力发电机以来,人们认识到石油等能源会枯竭,才重视风能的发展,利用风来做其它的事情。
1977年,联邦德国在著名的风谷--石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个世界上最大的发电风车。该风车高150米,每个浆叶长40米,重18吨,用玻璃钢制成。到1994年,全世界的风力发电机装机容量已达到300万千瓦左右,每年发电约50亿千瓦时。
生物质能
生物质能来源于生物质,也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式,它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍,但目前的利用率不到3%。
地热能
地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。我国地热资源丰富,分布广泛,已有5500处地热点,地热田45个,地热资源总量约320万兆瓦。
氢能
在众多新能源中,氢能以其重量轻、无污染、热值高、应用面广等独特优点脱颖而出,将成为21世纪的理想能源。氢能可以作飞机、汽车的燃料,可以用作推动火箭动力。
海洋渗透能
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如果有两种盐溶液,一种溶液中盐的浓度高,一种溶液的浓度低,那么把两种溶液放在一起并用一种渗透膜隔离后,会产生渗透压,水会从浓度低的溶液流向浓度高的溶液。江河里流动的是淡水,而海洋中存在的是咸水,两者也存在一定的浓度差。在江河的入海口,淡水的水压比海水的水压高,如果在入海口放置一个涡轮发电机,淡水和海水之间的渗透压就可以推动涡轮机来发电。
海洋渗透能是一种十分环保的绿色能源,它既不产生垃圾,也没有二氧化碳的排放,更不依赖天气的状况,可以说是取之不尽,用之不竭。而在盐分浓度更大的水域里,渗透发电厂的发电效能会更好,比如地中海、死海、我国盐城市的大盐湖、美国的大盐湖。当然发电厂附近必须有淡水的供给。据挪威能源集团的负责人巴德·米克尔森估计,利用海洋渗透能发电,全球范围内年度发电量可以达到16000亿度。
水能
水能是一种可再生能源,是清洁能源,是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源,一次能源。水不仅可以直接被人类利用,它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环,使之持续进行。地表水的流动是重要的一环,在落差大、流量大的地区,水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少,水能是非常重要且前景广阔的替代资源。目前世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。
[编辑本段]新能源的发展现状和趋势
部分可再生能源利用技术已经取得了长足的发展,并在世界各地形成了一定的规模。目前,生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。
国际能源署(IEA)对2000~2030年国际电力的需求进行了研究,研究表明,来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为,在未来30年内非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快,年增长速度近6%在2000~2030年间其总发电量将增加5倍,到2030年,它将提供世界总电力的4.4%,其中生物质能将占其中的80%。
目前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低,一方面是与不同国家的重视程度与政策有关,另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关,尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等据IEA的预测研究,在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降,从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关,因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。
我国政府高度重视可再生能源的研究与开发。国家经贸委制定了新能源和可再生能源产业发展的“十五”规划,并制定颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用。近年来在国家的大力扶持下,我国在风力发电、海洋能潮汐发电以及太阳能利用等领域已经取得了很大的进展。
新能源(或称可再生能源更贴切)主要有:太阳能、风能、地热能、生物质能等。生物质能在经过了几十年的探索后,国内外许多专家都表示这种能源方式不能大力发展,它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源,更将会导致社会不健康发展;地热能的开发和空调的使用具有同样特性,如大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏,必将引起再一次生态环境变化;而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源,他们必将成为今后替代能源主流。
太阳能发电具有布置简便以及维护方便等特点,应用面较广,现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电,在德国甚至接近全国发电总量的5%-8%,随之而来的问题令我们意想不到,太阳能发电的时间局限性导致了对电网的冲击,如何解决这一问题成为能源界的一大困惑。
风力发电在19世纪末就开始登上历史的舞台,在一百多年的发展中,一直是新能源领域的独孤求败,由于它造价相对低廉,成了各个国家争相发展的新能源首选,然而,随着大型风电场的不断增多,占用的土地也日益扩大,产生的社会矛盾日益突出,如何解决这一难题,成了我们又一困惑。
早在2001年,MUCE就为了开拓稳定的海岛通信电源而开展一项研究,经过六年多研究和实践,终于将一种成熟的新型应用方式MUCE风光互补系统向社会推广,这种系统采用了我国自主研制的新型垂直轴风力发电机(H型)和太阳能发电进行10:3地结合,形成了相对稳定的电力输出。在建筑上、野外、通信基站、路灯、海岛均进行了实际应用,获得了大量可靠的使用数据。这一系统的研究成果将为我国乃至世界的新能源发展带来了新的动力。
新型垂直轴风力发电机(H型)突破了传统的水平轴风力发电机启动风速高、噪音大、抗风能力差、受风向影响等缺点,采取了完全不同的设计理论,采用了新型结构和材料,达到微风启动、无噪音、抗12级以上台风、不受风向影响等性能,可大量用于别墅、多层及高层建筑、路灯等中小型应用场合。以它为主建立的风光互补发电系统,具有电力输出稳定、经济性高、对环境影响小等优点,也解决了太阳能发展中对电网冲击等影响。
随着能源危机日益临近,新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。其中太阳能已经逐渐走入我们寻常的生活,风力发电偶尔可以看到或听到,可是它们作为新能源如何在实际中去应用?新能源的发展究竟会是怎样的格局?这些问题将是我们在今后很长时间里需要探索的。
[编辑本段]新能源的环境意义和能源安全战略意义
我国能源需求的急剧增长打破了我国长期以来自给自足的能源供应格局,自1993年起我国成为石油净进口国,且石油进口量逐年增加,使得我国接入世界能源市场的竞争。由于我国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足,未来我国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。
国际贸易存在着很多的不确定因素,国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定,但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响我国的石油供给,对经济社会造成很大的冲击。大力发展可再生能源可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的以来程度,提高我国能源、经济安全。
此外,可再生能源与化石能源相比最直接的好处就是其环境污染少。
新的能源是什么
1
新能源,包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能和其他可再生能源。合理的开发利用新能源,可以改善和优化能源结构,保护环境,提高人民生活质量,促进国民经济和社会可持续发展。
新能源开发利用主要包括新能源技术和产品的科研、实验、推广、应用及其生产、经营活动。新能源的开发利用,应当与经济发展相结合,遵循因地制宜、多能互补、综合利用、讲求效益和开发与节约并举的原则,宣传群众,典型示范,效益引导,实现能源效益、环境效益、经济效益和社会效益的统一。
2
随着科学技术和社会生产力的不断发展,能源的问题显得越来越重要。目前,全世界的能源仍以煤、石油和天然气等化石燃料为主。这些化石燃料储量有限,同时它们又是极其宝贵的化工原料,可以从中提炼和加工出各种化学纤维、塑料、橡胶和化肥等化工产品。将这样重要的化工原料作为能源来使用实在可惜。随着社会生产力的发展和人类生活水平的提高,世界能源的消耗量愈来愈大。据估计,全世界石油、天然气和煤的储量最多只能供给人类使用一、二百年。因此,摆在人类面前的一项紧迫的战略任务就是探索新能源。目前研究开发的新能源主要有以下几种:
1.地热能与潮汐能
可利用的地热资源是地下热水、地热蒸气和热岩层。地下热水层一般在地下两千多米深处,温度80℃左右。将地下热水降低压力使之变成蒸气(在47.34 kPa时水80℃沸腾),可推动汽轮发电机发电。
潮汐能利用的是海水涨落造成的水位差。此种能量可以作为动力来推动水轮机发电。地球上潮汐涨落中蕴藏的能量是巨大的,但建造大规模的潮汐电站技术上有很多困难,成本也较高。
2.太阳能
太阳每年辐射到地球表面的能量约为5×10^22J,相当于目前世界能量消耗的1.3万倍,可以说太阳能是取之不尽用之不竭的无污染的理想能源。因此,太阳能的收集利用是当代科学家十分感兴趣的问题。
目前太阳能利用主要有三种形式。一种是直接利用太阳辐射热,建成太阳灶、太阳能热水器,太阳房(用于采暖)和塑料大棚等,或利用太阳能来发电。太阳能电站是利用集热器吸收太阳辐射的热量,其蓄热材料(液态金属)温度可高达1000℃左右。所吸收的热量通过热交换器将水变成水蒸气推动汽轮机发电。这种转换方式称之为光-热转换。第二种是光-电转换,即利用太阳能电池将太阳能直接转换成电能。太阳能电池种类较多,主要有单晶硅电池、砷化镓电池、磷化铟电池和多晶硅电池等。目前太阳能电池效率还比较低,成本也比较高。它主要用于人造卫星等宇宙飞行器作为各种仪器设备的动力。第三种是光-化学转换,即将太阳辐射直接转换成化学能。绿色植物的光合作用就是光-化学转换,但它还不能完全受人控制。因此,研究各种完全可控的光-化学转换方法也是当今世界重大的研究课题之一。近年来发现,太阳能辐射到某一光化学反应体系后,能形成动力学上稳定的光产物,使光能转化为化学能而储存起来。另外,在催化剂存在时,由太阳光直接分解水而制得氢和氧的方法也是太阳能利用较有发展前途的一条途径。发展氢能具有独特的优越性。首先,氢的原料是水,资源丰富。另外氢燃烧后的热值较高,1g 氢燃烧后可放出143 kJ的热量,而1g煤燃烧只有31~32kJ,1g汽油燃烧也只有48kJ。还有氢燃烧生成水,它来源于水又还原于水,是顺应自然的一种循环,不会打乱自然界的平衡。又因燃烧产物无烟尘以及其它污染物,所以氢能又是无污染的清洁能源。
虽然,地球接受太阳的总能量很大,但是由于其能量密度很低,取得单位能量的一次投资大,能量转换效率有待提高。
3.核能
原子核裂变和聚变时都放出巨大的能量。原子核能是一种比较理想的能源。
(1)核裂变能
裂变是较重的原子核在足够能量的中子轰击下分裂成较轻原子核的过程。当235U原子核发生裂变时,分裂成两个不相等的碎片和若干个中子。裂变过程相当复杂,已经发现裂变产物有35种元素,放射性核素有200种以上。下面是235U裂变中的一种方式:
[编辑本段]未来的几种新能源
波能:即海洋波浪能。这是一种取之不尽,用之不竭的无污染可再生能源。据推测,地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9×104TW。近年来,在各国的新能源开发计划中,波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高,需要进一步完善,但目前的进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运行8年,电厂的发电成本虽高于其它发电方式,但对于边远岛屿来说,可节省电力传输等投资费用。目前,美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站,且均运行良好。
可燃冰:这是一种与水结合在一起的固体化合物,它的外型与冰相似,故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态,冰融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。据测算,可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。
煤层气:煤在形成过程中由于温度及压力增加,在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。从泥炭到褐煤,每吨煤产生68m3气;从泥炭到肥煤,每吨煤产生130m3气;从泥炭到无烟煤每吨煤产生400m3气。科学家估计,地球上煤层气可达2000Tm3。
微生物:世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等,利用微生物发酵,可制成酒精,酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点,用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”,而且制作酒精的原料丰富,成本低廉。据报道,巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆,减轻了大气污染。此外,利用微生物可制取氢气,以开辟能源的新途径。
能源世界有最全面的资料免费下载
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新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
长期以来,在中国对于“新能源”的定义存在着比较含混,范围不够清晰的问题,人们对于“新能源”的认识存在着一些争议,一些定义存在着过于狭义化趋势。所谓“新能源”,确实包涵着狭义化和广义化的两层定义。关键是“新”字的界定对象,这个“新”主要是想区别于传统的“旧”能源利用方式和能源系统,我们以为这个“新”不仅区别于工业化时代的以化石燃料为主的能源利用形态,而且区别于旧式的只强调转换端效率,不注重能源需求侧的综合利用效率;只强调经济效益,不注重资源、环境代价的传统能源利用理念。
目前对于新能源的狭义化定义,主要是将新能源局限在可再生能源技术之中,客观的说,仅仅谈可再生能源,而不强调“新”与“旧”的本质区别,将会严重束缚我们的创造性和新能源自身的健康发展。严格地讲,可再生能源不是新的能源利用形式,在人类进入工业革命以前,是没有大规模利用化石能源的,自我们的祖先开始利用火之后,数十万年来,可再生能源一直支撑着人类的文明进程。它是最古老的能源利用方式,只是今天当人类无法承受化石能源所带来的环境和资源的巨额代价时,我才重新赋予可再生能源以“新”的含义,它的新不在于它的形式,而在于它在今天对于环境和资源的新的意义。然而,对于环境和资源的新的意义能源利用方式不仅仅局限在可再生能源技术。
为了不断满足日益增强的能源需求,工业时代的基本法则是“规模效益”,生产形态同时强调社会分工的细化。在细化分工之后,要想提高能源的转换效率,唯一的方法就是不断扩大生产规模。因为所有的效率评价仅仅基于单一产品的转换端,而不能从能源利用的终端进行综合评价和系统优化。这种传统的能源生产利用形态,必然导致企业不断扩大能源转换装置的规模,不断大量消耗能流密度高的资源,同时造成污染物的集中排放。在电力方面的主要表现是:“大电网、大电厂、超高压”;在热力行业是追求:大型热力厂、大型管网系统等。
传统能源生产利用形态造成了一系列的问题,首先是终端能源利用效率无法提高,转换系统加大,输送能源的电网、热网、铁路、管网等都要加大,中间损失自然会增加;其次是必须大规模利用资源,一方面造成小规模的资源被忽略或浪费,另一方面被资源的规模所局限,造成利用资源供应瓶颈;之三是由于效率无法提高,导致环境污染加剧。特别是集中排放二氧化硫造成酸雨问题和大量排放温室气体导致全球变暖。全球温度升高,造成极端气候变化频发,不是酷暑就是严寒,又进一步加大了能源的消耗,整个能源系统和生态系统同时陷入恶性循环。这种规模化的能源大生产格局,无法调动社会和民众的积极性来参与节约和优化能源系统,使能源的经营者成为孤家寡人和众矢之的。因此,人类需要在能源问题上寻找到一条新的出路,需要有多种新的能源转换利用形态,建立多个新的能源供应系统,来解决人类文明的动力问题,这就是我们所说的“新能源”将新能源狭义化而桎梏在可再生能源的狭小区间,是对新能源的曲解,其中也反映了传统能源经营者对于新兴能源形态可能构成的挑战的担忧。将新能源狭义化可以使新能源无法达到整合目的,难以形成协同效应,永远只能成为传统能源形式的“补充”,也就不可能对传统能源经营者的利益格局构成真正意义上的威胁,能够确保他们既得利益的长期稳定合不断增值。
然而,“长江后浪推前浪”是历史的规律,新的技术必然要替代落后的生产方式,这是不以人们意志为转移的。蒸气机代替牛马,内燃机代替蒸气机,新的能源体系和由新技术支撑的能源利用方式、以及新的能源利用理念最终会替代传统的能源利用方式。所以,新能源的关键是针对传统能源利用方式的先进性和替代性。由此分析,广义新能源将主要包涵了以下几个方面:1、高效利用能源;2、资源综合利用;3、可再生能源;4、代替能源;5、节能。
1、高效利用能源
目前中国的能源综合利用效率为35%左右,丹麦的能源综合利用效率超过60%,而且丹麦经过分析研究,认为该国的能源利用效率最少可以再提高20%。尽管这中间存在着统计口径问题,但是丹麦是全世界公认的已经实现能源与环境可持续发展的国家,是全球的一个样板。丹麦的第一个经验就是改变传统的能源生产利用形态,打破行业分工局限,对能源的利用已经实施了“温度对口,梯级利用”,加大了能源的整合优化利用空间,有效提高了资源的综合利用效率。
热电联产虽然是一种传统的能源技术,但在丹麦得到了非常广泛应用和高度的重视,并赋予它可持续发展的新含义。到目前为止,丹麦没有一个火力发电项目不供热,也没有一个工业供热锅炉不发电。通过化石燃料转换能源的综合利用效率一般超过70%,是提高全社会能源利用效率的重要技术。丹麦的热电联产燃烧利用多种燃料,秸秆、垃圾、天然气和煤炭等资源,基本上是有什么烧什么,什么便宜烧什么,能源综合利用效率60%是依靠热电联产对能源实现梯级利用实现的,从60%再往上增加主要依靠可再生能源实现(利用不增加温室气体的燃料,不计算其消耗的能量)。工业化国家在发展热电联产的同时,由于燃料结构向气体化和非矿物燃料转化,热电联产的规模也越来越小型化,多功能化。这种小型、微型的热电联产被国际上称之为——分布式能源。它的优点是靠近需求侧,将输送损耗降至最低,并充分利用了低品位的热能,将燃料燃烧温度的利用空间进一步扩大,有效实现了“分配得当,各得其所,温度对口,梯级利用”。因此,分布式能源的能源综合利用效率将提高到80%~90%,而下一步的发展趋势是将分布式能源燃烧后的废烟气供应植物大棚,一方面进一步吸收利用能量,另一方面减少二氧化碳的排放,实现全能量的利用。国际分布式能源联盟的主席在不久前访问北京时,面对中国政府的一些官员大惑不解地说:我不明白为什么在中国会认为燃煤热电联产不属于分布式能源,在全世界凡事所生产的能源能够被直接或间接就地利用的能源设施,其能源综合利用效率高于传统能源分产方式的系统,都应该被认为属于分布式能源。如果按照这一判断,中国的热电联产装机容量超过5000万千瓦,其中属于就近综合利用能源的项目不少于4000万。
分布式能源技术对能源的利用方式与传统的能源利用存在很大的区别,它不再追求规模效益,而是更加注重资源的合理配置,追求能源利用效率最大化和效能的最优化,充分利用各种资源,就近供电供热,将中间输送损耗降至最低。由于小型化和微型化,使能源需求者可以根据自己对于多种能源的不同需求,设置自己的能源系统,调动了终端能源用户参与提高能源利用效率的努力。分布式能源可以和终端能源用户的能源需求系统进行协同优化,通过信息技术将供需系统有效衔接,进行多元化的优化整合,在燃气管网、低压电网、热力管网和冷源管网上,以及信息互联网络上实现联机协作,互相支持平衡,构成一个多元化的能源网络,使能源供应与能源的实际需求更加匹配。所以也有国家认为分布式能源是信息能源系统的核心环节,并称之为:第二代能源系统。对于传统能源形式,分布式能源毫无疑问是一种新型的能源生产利用形式,是信息时代能源技术的核心。它不仅是一些传统能源技术的集合,也是全新的能源综合应该系统。
目前,国际能源技术发展的一个重点,也是分布式能源未来最主要的技术方向之一,这就是“燃料电池”技术。燃料电池的能源利用效率更高,污染更小(可以在能源转换现场实现零排放),理论上燃料电池使用的是氢能,属于可再生能源。但自然界中可以直接利用的氢根本不存在,氢能属于二次能源,制氢需要其他外部能量实现。利用太阳能和风能制氢,或者利用生物细菌制氢,还仅仅停留再理想或试验阶段,缺乏广泛的经济性和可操作性。现实的技术方向还是如何利用天然气、煤气化、甲醇、乙醇等能源,特别有前途的是利用废弃地下煤炭资源进行地下可控气化再制氢技术。燃料电池不仅可以解决人类发展的电力难题,同时也可以解决对于石油的替代难题。虽然,就燃料电池技术本身应该属于新能源,但是大多数燃料电池将不会依赖于可再生能源。此类例子非常之多,他们都是立足于新技术、新工艺,或者新理念构架的新型的能源利用技术,虽然不是可再生能源,但是针对传统的大规模分离生产的能源系统而言,大大提高了能源的综合利用效率,有效减少了污染的排放。
2、资源综合利用
中国和世界,每天有着大量资源没有能够被综合利用,不仅浪费资源,而且污染环境。城市污水处理厂和垃圾塡埋场的沼气、矿井瓦斯、炼焦和炼钢的可燃性废气、工业废热、余压等资源都可以转换成为能源,特别是电力。这些资源的特性是分散、资源量小,对于大规模商业化开发利用是没有价值的,但是对于一些先进的小型模块化能源转换设备,却大有用武之道。对于这些技术,我们不得不将其归入新能源技术,但是它所消耗的却不是可再生能源。
中国每年在矿井中因为各种事故而丧失数以千计矿工的生命,其中最大的杀手是瓦斯爆炸,瓦斯的主要成分是甲烷,与天然气没有什么差异,仅仅是浓度有所降低。瓦斯可以成为非常优质的能源,但是在煤矿开采中瓦斯的产量是有限的,不可能支持大规模的利用技术,只能参与分布式解决方案,就近利用瓦斯发电,就近并网销售电量,就近利用所发电能。我们可以给生物质发电每千瓦0.25元的补贴,为什么不能同样给予瓦斯发电呢?相比之下,生物质发电可能没有二氧化碳排放问题,但是瓦斯发电可以将温室效应更强的甲烷气体进行资源化处理,比生物质发电贡献更大,因为甲烷的温室效应比二氧化碳高24倍。此外,瓦斯利用还可以挽救无数生命。对此,我们谁能否认利用矿井瓦斯不是一种新的能源?
随着城市化的进程,集中居住的城市居民制造和排放了大量的垃圾和污水,这些垃圾和污水中丰富的有机质可以制造大量的沼气,或者转换成有机和燃物质通过焚烧增加能源供应,同时实现垃圾的减量化目标,节约更多的土地,减少环境和水污染。对于这些不可再生资源的利用的工程,当然是增加了新的能源供应,它所供应能源的形式难道不是“新能源”吗?所以,对于各种废弃资源的再利用,以增加能源供应的形式都应该属于新能源的范畴。
3、可再生能源
可再生能源当然是没有争议的新能源,它所涵盖的范围也是非常广泛。实际上,国际间对于可再生能源的利用形式已经进行了全新的分类。今年春天,国际分布式能源联盟在中国召开了一次年会,从世界各地与会的专家不仅包括热电冷三联供的企业和专家,更多的是可再生能源方面的企业和专家。对于那些集中大规模生产的可再生能源,例如:大型风力发电场、规模化的水能利用、以及一些国家准备进行规模化的太阳能利用以增加现有大型电力系统的能量供应的模式,均列入中央供能系统,或者称之为集中能源系统。
与之相对应的另外一种模式也被称之为:分布式能源。例如:楼宇式的光电、光热和直接光能,以及储光等能源利用系统,以减少对外部能源的消耗;水源、地源、空气源、污水源和排气源热泵能量回收技术对于楼宇建筑空调的能源供应系统;小型风力发电或光电系统对于独立能源用户的电力供应等。就近获取能源,就近供应能源,因地制宜地利用可再生能源增加需求测能源供应的系统,都属于分布式能源系统的范畴,其涵盖范围和内容极为广泛。小型水电站被认为是典型的分布式能源系统,它在中国有4000万千瓦的装机容量,主要指10万千瓦级装机容量以下的水电站。这样的小型水电设施主要通过较低压力输电系统对周边地区进行电力供应,他们对于生态环境影响比较小,没有温室气体排放,尽管是非常传统的发电形式,但是属于可再生能源,所以在新能源范畴中是应该涵盖其中的。
4、代替能源
对于替代能源是否属于新能源的问题,也是一个有意思的命题。从利用可再生能源替代化石能源的层面讨论,替代能源当然是新能源。例如:利用秸秆替代煤炭;利用生物柴油或乙醇替代石油;利用太阳能热水器替代电力或燃气热水器等。但是,在替代能源战略中,往往存在利用一些较为丰富的资源,替代更为希缺的资源,例如:利用煤炭制造甲醇、二甲醚,或者直接煤制油来替代对于石油资源的过度依赖。
在替代燃料中,一些新型的煤制燃料也被专家们普遍称之为新能源,二甲醚就是其中的一种。目前,一些专家积极发展综合性煤化工技术,而且建议建造一些规模并非很大的煤碳资源综合利用和梯级利用的“化工—煤气—电力—热能”多联产系统,同时利用煤炭向城市供应各种煤化工产品,向城市电网供电,向城市工业区和采暖系统供应热能,同时向城市燃气管网供应煤气或二甲醚燃气,并将多于的二甲醚转换成为液体燃料供应城市交通系统,最后将灰渣制造各种建筑材料。这种多联产工艺,以及所制造的二甲醚均应该成为新能源所接受的范畴。垃圾和废旧塑料都不是可再生能源,但是利用他们制造石油的技术正在发展之中,利用废弃资源制造石油这样具有一定希缺性的能源的技术无疑也是新能源技术。所以,替代性能源也应该纳入广义新能源的总体范畴。
5、节 能
国际上称节能为煤炭、石油、可再生能源、核能之后的第五能源。各国利用市场化机制,将节能作为增加能源供应的新的手段,将节约的能源变为“商品”,进行交易,并为节约者赢利。也有人将节能称谓:“负瓦特”革命,即减少瓦特的革命。
目前,在发达国家能源服务公司(ESCo)极为活跃,他们通过能源合同管理机制帮助能源用户改造、管理、运营能源系统,将节约的能源费用与用户分享,从中赢取商业利润,将节省下来的电力负荷出售给新的需求者,甚至还将减排的温室气体拿到市场上销售。这些企业在金融市场上被非常看好,股票市值一路飙生,成为继IT产业之后,全球金融市场的有一个闪光点。在美国、欧洲和日本,能源服务公司大量投资经营分布式能源系统,将生产的电力、热力、冷能和卫生热水销售给周边能源用户。将一个能源用户的废弃能源回收后,销售给另一个能源需求者,将节能构成一个巨大的产业进行经营。他们通过这种有效的经营,为社会节约了大量的能源和资源,也增加了整个社会的能源有效供应总量。
目前国内电力体系积极宣扬推广的“电力需求测管理”(DSM),其实更加正确的说法应该是“能源需求测管理”,对用户的能源系统进行综合管理,实现综合优化,使各种能源需求进行互补,使各个能源供应系统实现协同优化。在国外能源需求测管理实际上主要通过能源服务公司实现,而由于中国的电力系统实行行业壁垒的垄断经营,所以自成体系,主要以鼓励低谷用电和平衡负荷为目标。
鼓励消耗低谷电力并不符合节约型社会要求的,也与国际发展趋势不同步。但是,平衡电力负荷对于提高电力以及相关能源系统的效率,减少能源和资源浪费都是非常有效的方法。而这一努力的结果将会大量增加电力系统的供电能力,实现发电、输电、配电、供电资源效益最佳化。因此,这是一种利用知识、管理和技术来增加电力保障的新方式,也是一种新的能源供应方式。
最近,欧洲中国商会能源委员会主席、BP中国公司副总裁陈新华博士对于中国节能问题发表了一篇影响重大的文章——《节能工作需要明确理论基础 避免战略误区》,他深入解读了著名热物理学家马克斯韦对于“信息不遵守热力学第二定律”的立论,进一步解释了“信息就是能源”的学说。陈新华博士认为,信息技术的发展最终将逐步转变人类对于能源密度和强度的日趋增强的方向,有效的信息互动可以减缓“熵增”的趋势。信息将成为能源的一个组成部分,也就是我们正在追求的信息能源合二而一时代,通过不断精确有效的能源供应,实现能源的可持续发展,而“信息能源”必将成为未来新能源的灵魂所在。
最近,全国工商联成立的新能源商会是中国首次将“新能源”作为一个正式名称授予一个组织。新能源商会应该如何定位新能源的概念,不仅对这一组织自身的健康发展意义重大,对于中国新能源事业,以及中国的可持续发展将具有更深远的意义。
热力学第一定律告诉我们能量是守恒的,而且是可以相互转换的,这一定律深层的涵义是告诉我们各种能源是相互关联、互相转化和互相作用的。对于新能源而言,无论采用狭义化的范围,还是广义化的范围,与提高能源综合利用效率,加强资源综合利用效能,强化对于希缺资源的替代能力和努力节约能源资源,以及依靠信息化最终实现能源的可持续发展,最终只能是我们齐头并进的共同选择
从地球蕴藏的能源数量来看,自然界存在有无限的能源资源。仅就太阳能而言,太阳每秒钟通过电磁波传至地球的能量达到相当于500多吨煤燃烧放出的热量。这相当于一年中仅太阳能就有130万亿吨煤的热量,大约为全世界目前一年耗能的一万多倍。不过,由于人类开发与利用地球能源尚受到社会生产力,科学技术、地理原因及世界经济、政治等多方面因素的影响与制约。包括太阳能、风能、水能在内的巨大数量的能源,可以利用的仅占微乎其微的比例,因而,继续发展的潜力巨大。人类能源消费的剧增、化石燃料的匮乏至枯竭以及生态环境的日趋恶化,逼使人们不得不思考人类社会的能源问题。国民经济的可持续发展,依仗能源的可持续供给,这就必须研究开发新能源和可再生能源。
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,也是人类可利用的最丰富的能源。太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.05×1018千瓦时(3.78×1024J),相当于1.3×106亿吨标准煤。按目前太阳的质量消耗速率计,可维持6×1010年。所以可以说它是“取之不尽,用之不竭”的能源。但如何合理利用太阳能,降低起开发和转化的成本,是新能源开发中面临的重要问题。
风能是利用风力机将风能转化为电能、热能、机械能等各种形式的能量,用于发电、提水、助航、制冷和致热等。风力发电是主要的开发利用方式。中国的风能总储量估计为1.6×109千瓦,列世界第三位,由广阔的开发前景。风能是一种自然能源,由于风的方向及大小都变幻不定,因此其经济性和实用性由风车的安装地点、方向、风速等多种因素综合决定。
对于核电站,人们有许多误解,其实核能发电是一种清洁、高效的能源获取方式。对于核裂变,核燃料是铀、钚等元素,核聚变的燃料则是氘、氚等物质。有些物质,例如钍,本身并非核燃料,但经过核反应可以转化为核燃料。我们把核燃料和可以转化为核燃料的物质总称为核资源。
近年来,许多发展中国家虽然都制订了一系列鼓励民企投资小水电的政策。由于小水电站投资小、风险低、效益稳、运营成本比较低,在国家各种优惠政策的鼓励下,全国掀起了一股投资建设小水电站的热潮,尤其是近年来,由于全国性缺电严重,民企投资小水电如雨后春笋,悄然兴起。国家鼓励合理开发和利用小水电资源的总方针是确定的,2003年开始,特大水电投资项目也开始向民资开放。2005年,根据国务院和水利部的“十一五”计划和2015年发展规划,我国将对民资投资小水电以及小水电发展给予更多优惠政策。
氢是一种二次能源,一种理想的新的含能体能源,在人类生存的地球上,虽然氢是最丰富的元素,但自然氢的存在极少。因此必需将含氢物质加工后方能得到氢气。最丰富的含氢物质是水,其次就是各种矿物燃料(煤、石油、天然气)及各种生物质等。氢不但是一种优质燃料,还是石油、化工、化肥和冶金工业中的重要原料和物料。石油和其他化石燃料的精炼需要氢,如烃的增氢、煤的气化、重油的精炼等;化工中制氨、制甲醇也需要氢。氢还用来还原铁矿石。用氢制成燃料电池可直接发电。采用燃料电池和氢气-蒸汽联合循环发电,其能量转换效率将远高于现有的火电厂。随着制氢技术的进步和贮氢手段的完善,氢能将在21世纪的能源舞台上大展风采。
地热是指来自地下的热能资源。我们生活的地球是一个巨大的地热库,仅地下10千米厚的一层,储热量就达1.05×1026焦耳,相当于9.95×1015标准煤所释放的热量。地热能在世界很多地区应用相当广泛。老的技术现在依然富有生命力,新技术业已成熟,并且在不断地完善。在能源的开发和技术转让方面,未来的发展潜力相当大。地热能是天生就储存在地下的,不受天气状况的影响,既可作为基本负荷能使用,也可根据需要提供使用。
海洋能通常指蕴藏于海洋中的可再生能源,主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐差能等。海洋能蕴藏丰富,分布广,清洁无污染,但能量密度低,地域性强,因而开发困难并有一定的局限。开发利用的方式主要是发电,其中潮汐发电和小型波浪发电技术已经实用化。波浪能发电利用的是海面波浪上下运动的动能。1910年,法国的普莱西克发明了利用海水波浪的垂直运动压缩空气,推动风力发动机组发电的装置,把1千瓦的电力送到岸上,开创了人类把海洋能转变为电能的先河。目前已开发出60~450千瓦的多种类型波浪发动装置。
此外,正在研究开发的还有氢能。主要是用电解法、热化学法、光电化学法、等离子体化学法等制备氢气,用压缩、低温液化或贮氢合金吸收等方法贮存,或直接用作燃料,或制成氢燃料电池,用于发电河用作各种机动车、飞行器燃料及家用燃料等;还有生物质能,是指植物叶绿素将太阳能转化为化学能贮存在生物质内部的能量,目前发展中的开发利用技术主要是,通过热化学转换技术将固体生物质转换成可燃气体、焦油等,通过生物化学转换技术将生物质在微生物的发酵作用下转换成沼气、酒精等,通过压块细蜜成型技术将生物质压缩成高密度固体燃料等。
能源是现代社会赖以生存和发展的基础,清洁燃料的供给能力密切关系着国民经济的可持续性发展,是国家战略安全保障的基础之一。我国是能源消耗大国,2000年一次能源消费量为7.5亿吨油当量,仅次于美国成为世界第二人能源消费国,到本世纪中叶我国全面达到小康水平时,一次能源的消费量将达到30多亿吨油当量。然而目前我国人均一次能源的消费量不到美国的1/18,仅为世界平均水平的1/3。与世界一次能源构成不同的是我国以煤为主,煤占一次能源的比例为63.6%,由于煤的高效、洁净利用难度大,使用过程中已对人类的生存环境带来严重的污染。另一方面我国人均能源资源严重不足,人均石油储量不到世界平均水平的1/10,人均煤炭储量仅为世界平均值的1/2。预计到2010年,我国石油供需缺口 1亿吨,天然气缺口 400亿立方米。因此,开发洁净可再生能源已成为紧迫的课题。
第一部分:研究部分
第一段:市场调研
一、 研究目标与内容。
l 区域性房地产行业及竞争对手研究
1、 已购房者特征研究
2、 目标消费者研究、分析
(1) 目标消费者的基本购房特征
(2) 目标消费者对目标地区及楼盘的评价
(3) 目标消费者购买竞品特征分析
(4) 消费者对目标楼盘的认知情况与认知途径
二、 研究方法的确定
三、 工作计划
四、 待购买者调查配额
五、 二手咨讯收集
六、 费用预算及明细
七、 研究品质控制
第二段:项目检示
一、 项目的初步设想、目的
二、 可行性研究,却是最大不确定性和机动性
三、 经济性研究
四、 合理性
五、 投资决案可行性报告(45个要项检示)
六、 筹资状况,制约营销战略的制定
第三段:项目规划、设计检示(四大因素分析)
l 规划检视:
一. 社会因素
二. 家庭因素
三. 自然因素
四. 指标因素
l 设计检视
一. 面积趋向
二. 功能配置
三. 功能分区
四. 户型设计
五. 设计观念
第四段:环保建筑的设计理念与措施检示
一、 自然
二、 资源与能源
三、 使用周期
四、 人类
第二部分:营销战略、计划制定
l 战略部分:
一、 市场:
目标市场区隔
(1) 细分市场
(2) 行业细分
二、 外部环境
1、 社会环境
2、 法律环境
3、 经济环境
4、 竞争环境
三、 对手
显在(或潜在)分割有限购买力
四、 COST分析
自立和主要竞争对手的问题、机会、优势、劣势
五、 行动选择
用头脑风暴法列出战略选择方案
l 计划部分:
一、 目标
二、 战略
1、 投资需求点
2、 本项目的最大化利益点(利益群)
3、 制价
4、 何种管道最方便满足
三、 计划:
1、 利润计划、销售计划
2、 资源计划、成本控制
3、 详尽、分阶段的部分计划
4、 盈利业绩
5、 投资回报与运营资本回报分析
6、 人员配置与组织设置
7、 培训
8、 激励与报酬方案
第三部分:广告传播策略、计划
l 广告传播策略:
一、 广告目标
二、 广告受众
三、 广告核心概念创意
四、 广告表现风格
五、 媒介组合策略
l 广告传播计划
一、 媒介排期
二、 广告效果评估
三、 广告费用预算
第四部分:营销推广策略及计划
l 营销推广策略
一、 推广目标
二、 推广对象
三、 推广主题创意
四、 推广之广告配合
五、 推广阶段及细化
六、 推广费用
七、 推广效果评估
4. 氢云研究:谁将主宰未来新能源汽车:氢燃料电池 or 固态锂电池
作者|tom高级新能源分析师
我国油气资源匮乏,大幅度以来国外进口。为了保证国家能源安全,采取多元化能源发展路线。早期尝试了甲醇等生物质燃料,后又发展天然气、液化石油气燃料。随后又探索了超级电容、锂电池、燃料电池等技术,锂电池已经成功应用到交通领域,成为近年来新能源发展主力军。
锂电池能量密度,续航里程偏低,加之安全性存疑,一直备受业内外争议。而氢燃料电池技术突破,超高能量密度,成为业内外关注焦点。本文将从全新一代锂离子电池技术——固态电池,与氢燃料电池技术发展,分析二者优劣势,预判未来应用前景,供读者参考。
首先从全新一代锂电池技术——固态电池开始,分析目前固态电池技术产业化进程,及其技术优劣势。
1、固态电池产业化只差临门一脚,但续航改善有限
近一年多,台湾辉能开始与各大主机厂进行合作,测试电池包,这在氧化物固态电池领域具有标志意义。在10月22日东京车展上,丰田汽车CTO寺师茂树也表示,2020年东京奥运会示范运营固态电池汽车,2025年左右可以大规模生产固态电池汽车。以这些信息来看,辉能似乎在半固态电池产品和丰田硫化物全固态电池离量产越来越近。
2、辉能半固态锂电池初步具备小批量生产能力
近日,辉能CEO在某论坛上透漏了最新电池技术进展。通过论坛信息,我们可以看到目前辉能所谓固态电池并非全固态电池,而是采用添加少量有机电解液的半固态电池。添加少量有机电解液,可以大幅改善界面接触问题,使得电池性能几乎达到液态电池水平,同时在安全性、高低温性能、散热等方面还具有明显优势。这种半固态电池解决了目前液态锂电池安全问题,但没有解决能量密度问题。由于负极不能采用金属锂,其能量密度将不会有领先优势。
表1主要锂电池技术路线特征
图6两种电池成本-续航里程对比
6、超长续航,长途、重载场景氢燃料电池优势明显
氢燃料电池由于能量密度高,长续航优势明显,可以运用于大载荷场景,如大型远洋船舶、重型长途车辆,而动力电池是难以胜任这些应用场景的。在燃料电池发展早期,我们已经看到其在大型船舶、火车、重载车辆领域的应用尝试,笔者认为氢燃料电池在这些领域应用更具有优势。而固态电池延续了液态锂电池优点,同时在一定程度上弥补了其续航里程(能量密度)不足问题,但其仍然难以与燃料电池相比。
氢燃料电池和锂电池在很多应用领域是相互补充的,比如在电网储能领域,氢燃料电池容量大,而锂电池响应快,在电网储能中起到作用也不尽相同。锂电功率密度大、氢电能量密度高,电-氢混合技术成为目前氢燃料电池汽车主要采用技术路线。能源领域从来都是受到政府管制的,未来不排除政府通过税收及相关管制措施,调节氢燃料电池使用成本,使得氢气使用成本具有比较优势。笔者认为不能单纯否定某一种技术,二者具有非常好的互补性,协调二者发展才能更好促进新能源产业发展。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
5. 国外各大汽车厂商的研究燃料电池汽车的进展
近几年来,燃料电池技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制造厂,如戴姆勒-克莱斯勒、福特、丰田和通用汽车公司已经宣布,计划在2004年以前将燃料电池汽车投向市场。目前,燃料电池轿车的样车正在进行试验,以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战,如燃料电池组的一体化,提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成本的方向努力,并已取得了显著的进步。
6. 谁有《2010年中国氢燃料电池价格走势及影响因素深度调研报告》
2010年中国氢燃料电池价格走势及影响因素深度调研报告
报告关键词: 氢燃料电池 电子
2009年10月26日君略产业咨询网 共有收藏到:
[报告名称]:2010年中国氢燃料电池价格走势及影响因素深度调研报告
[交付方式]:EMAIL电子版或特快专递
[价 格]:文本版:9800元PDF电子版:9600元
[传真订购]:010-62351146 下载 订购合同
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【报告撰写思路及价值体现】
2010年中国氢燃料电池行业发展迅速,国内生产技术不断提升。国内企业为了获得更大的投资收益,在生产规模和产品质量上不断提升。但是来自国际金融危机、外部政策环境恶化、产业上游原料价格上涨,下游需求萎缩等众多不利因素使得氢燃料电池行业在2010年的市场状况及价格走势备受关注。
国际经济大环境:
2010年国际金融危机全球影响是否仍将加剧蔓延?
2010年国际进出口市场有何新趋势?
2010年国际产业转移如何影响中国?
国家宏观经济层面:
2010年中国经济是否已经走出金融危机影响逐步回暖?
2010年中国经济通胀压力将如何变化?
2010年中国宏观调控政策趋势怎样?
2010年中国4万亿投资及十大产业振兴规划对经济走势有何影响?
氢燃料电池产业环境:
2010年氢燃料电池产业上游原料价格涨幅如何?
2010年氢燃料电池下游需求产业发展趋势如何,市场需求有何变化?
2010年氢燃料电池价格主要影响因素及供需格局变化趋势怎样?
2009年2月以来为了应对全球金融危机,国家出台了一系列产业振兴规划。通过本报告您可以清晰把握2010年中国刺激经济发展政策陆续出台大背景下中国氢燃料电池产业全景式发展脉络,从宏观国际经济环境、中观产业环境到微观企业内部环境三个层面对其内在传导机制做出科学判断。尤为重要的是,2010年是“十一五”规划的最后一年,是全面总结“十一五”规划执行经验,科学制定“十二五”规划的关键一年,当前国家各部门、各地区、各行业正积极开展氢燃料电池产业“十二五”规划前期重大课题的研究工作。因此全面解析下一个五年规划要点及趋势从而准确把握“十二五”投资机会尤为重要。
本调查报告由北京君略产业研究院依据市场调查资料、行业统计数据、国内外企业访谈结果、科研院所技术进展、业内专业期刊杂志、研究院产业数据库(JLceir-Data)等多方面情报数据撰写而成。作为从事中国氢燃料电池事业的专业人士的参考资料,深信本调查报告能在您制订经营战略时发挥一臂之力。
【数据说明】
【目 录】
第一章 氢燃料电池行业基本背景及发展概述
第一节 氢燃料电池行业国内外发展现状对比分析
1. 全球发展重点区域分析
2. 全球发展阶段及周期分析
3. 国内发展现状及中外对比分析
第二节 中国氢燃料电池产业链上下游分析
1. 氢燃料电池产业链模型介绍
2. 氢燃料电池产业链模型分析
2.1 产业链主要环节分析
2.2 产业链各环节传导机制分析
第三节 氢燃料电池行业主要细分产品构成及相关技术标准
第四节 氢燃料电池行业主要产品应用领域及替代品分析
第五节 氢燃料电池行业生产技术对比分析
1. 技术应用现状
2. 国内外技术差距对比分析
3. 最新技术发展前沿展望
第六节 中国产业发展的“波特五力模型”分析
1. “波特五力模型”介绍
2. 氢燃料电池产业环境“波特五力模型”分析
第二章 国外氢燃料电池行业生产需求情况分析(2009年度)
(本章对国外氢燃料电池产品市场进行全面分析,以产销结构分析来说明国外同类产品的供需格局,下游需求结构及市场份额。本章对把握国外市场动向,制定进出口策略具有很强的参考作用。另外对未来2年国外市场发展趋势预测则让您更加全面把握氢燃料电池行业的整体发展态势。)
第一节 2009年国外产品生产总体概况
第二节 2009年国外产品消费总体情况
第三节 国外产品主要生产企业分析
第四节 国外产品下游各消费领域消费特点
第五节 2010-2013年国外氢燃料电池产品生产消费情况预测
第三章 国内氢燃料电池行业生产需求情况介绍(2009年度)
第一节 2009年国内氢燃料电池产品总体供给分析
1. 主要区域产量情况
2. 2000-2009年市场供给趋势及影响因素分析
3. 2009年氢燃料电池行业新增产能分析
3.1 新增产能分布情况
3.2 2009年市场整体产能分析
第二节 2009年国内氢燃料电池行业产品消费总体情况分析
1. 区域消费市场分析
2. 2000-2008年市场需求趋势及影响因素分析
3. 2009年市场需求领域及构成分析
3.1 主要需求行业及需求份额分析
3.2 下游需求结构变化情况分析
第三节 国内氢燃料电池行业主要生产企业分析
(选取2-3家业内标杆企业进行调研分析,主要从企业内部核心财务指标、产品产销量,市场竞争策略及企业自身SWOT分析)
第四节 国内主要氢燃料电池行业经销企业与国内产品贸易分析
第五节 2009年氢燃料电池行业重点在建、拟建项目
1. 在建项目区域分布情况
2. 在建项目规模分析
第六节 2010-2013年国内氢燃料电池产品未来供需格局预测
1. 市场供给预测(2010-2013年)
2. 市场需求预测(2010-2013年)
3. 影响市场供需结构主要因素分析及预测
第四章 国内氢燃料电池行业产品价格走势及影响因素分析(2009-2010年度)
第一节 国内产品2008-2009年价格回顾
1. 2008-2009年价格走势整体趋势分析
2. 影响2008-2009年价格走势主要因素分析
2.1 政策因素分析
2.2 市场因素分析
2.3 技术因素分析
2.4 突发事件因素分析
2.5 其他因素分析
第二节 中国氢燃料电池行业产品经销模式分析
1. 销售主要渠道分析
2. 价格传导机制分析
第三节 2010年氢燃料电池行业价格走势及影响因素预测
1. 2010年产品价格走势预测
1.1 原材料价格预测
1.2 成本价格变动预测
1.3 供需格局趋势预测
2. 2010年氢燃料电池行业价格走势影响因素
2.1 全球金融危机影响分析
2.2 人民币汇率变化影响
2.3 全球产业转移影响分析
2.4 其他因素分析
第五章 中国氢燃料电池行业进出口市场分析及趋势预测(根据具体产品不同本章有删节)
第一节 亚洲、欧盟、北美自由贸易区市场分析
第二节 国内产品2009年进口数据分析
第三节 国内产品2009年出口数据分析
第四节 2010-2013年国内产品未来进出口情况预测
1. 2010-2013年氢燃料电池行业进出口市场有利因素分析预测
2. 2010-2013年氢燃料电池行业出口市场不利因素分析预测
第六章 2010年氢燃料电池行业上游原材料供应状况对价格走势影响深度分析
第一节 氢燃料电池产品主要原材料构成分析
第二节 主要原材料2008-2009年价格及供应情况
1. 主要原材料价格变化趋势分析
2. 原材料行业产能及供给分析
第三节 2010-2013年主要原材料未来价格及供应情况预测
1. 价格预测
2. 供给量预测
3. 上游原材料产业议价能力分析
第七章 2010年中国氢燃料电池市场整体运行趋势预测
第一节 2010-2013年市场盈利预测
1. 氢燃料电池行业主要财务指标分析
2. 氢燃料电池行业市场盈利趋势及影响因素预测
第二节 国内生产、营销企业投资运作模式
第三节 外销与内销优势分析
第八章 中国氢燃料电池行业项目投资风险及可行性分析
第一节 产品技术应用注意事项
第二节 项目投资注意事项
第三节 产品生产开发注意事项
第四节 产品销售注意事项
第五节 行业分析基本结论
第六节 项目投资可研报告基本框架
第九章 本课题报告主要结论及策略建议
第一节 本报告主要结论及观点
第二节 君略研究院独家策略建议
1. 宏观策略角度
2. 中观产业角度
3. 微观企业角度
【图表目录】
图表 氢燃料电池产业链结构图
图表 氢燃料电池行业主要下游市场需求构成
图表 2009年中国氢燃料电池下游市场分布
图表 氢燃料电池行业产品质量标准
图表 氢燃料电池部分产品价格情况
图表 氢燃料电池的产业环境“波特五力”分析模型
图表 2008-2009年国内氢燃料电池产量变化图
图表 2008-2009年中国氢燃料电池行业产能利用情况
图表 2009年各主体国内的氢燃料电池销售量
图表 2010-2013年国内氢燃料电池产量预测图
图表 2010-2013年国内氢燃料电池消费量预测图
图表 2008-2009年中国氢燃料电池供需状况变化图
图表 2009年中国各种经销模式市场份额对比图
图表 2010-2013年中国氢燃料电池供需状况预测图
图表 2009年中国氢燃料电池市场不同因素的价格影响力对比
图表 2010-2013年中国氢燃料电池上游原料的价格走势图
图表 2009年氢燃料电池上游原料价格变动情况
图表 2010-2013年中国氢燃料电池上游原料价格预测图
7. 氢燃料电池生产厂家:中科院大连化学物理研究所,我想获得贵所研发制造的氢燃料电池样板及其技术解说!敬
《血讨禽兽不如的淫贼~陈志和》
【全民动手消灭淫贼~陈志和,人人有责】
(血讨天下第一淫贼~陈志和)
我本人叫李彩珍,湛江市人,1976年出生,在1993年高中毕业来到广州打工,在数日后经朋友介绍进了海珠区江南西路一家婚纱店当售货员,店里有一工友叫陈少娟,广宁县人,1974年出生,单亲家庭成长,父亲在80年代下海当装修工人,暴发后与村中多名妇女有染,后来发展到开了一家小规模的装饰公司后趁招工之名把一名刚大学毕业的姑娘偷情并育有一子一女后彻底将农村中的女人抛弃了,也即是陈少娟之母。婚纱店隔壁是一家比较大型的发廊的所以有着十多位的年轻女工的,而这个丧尽天良毫无人性的畜牲般的淫贼在长期光顾的同时经过花言巧语以及送点小礼物的连哄带骗的谎称说与妻子周慧早已毫无感情了随时会离婚的所以骗得了数位姑娘的信任后让陈志和这个淫贼一一糟蹋了这些姑娘的。在93年底的一次偶然机会陈志和约请了陈少娟外出喝茶后承诺给陈少娟名份并尽快离婚后娶陈少娟的,陈少娟喜出望外的将一个女人的所有都毫无保留的为陈志和付出了身体以及辛辛苦苦打了两年多的工资几千块全让陈志和骗走了的,陈少娟在与陈志和同居期间多次怀孕的在多次做人流后身体已不能再做人流手术的时候陈少娟又怀上了陈志和的骨肉的,陈志和不顾陈少娟的生死一定要打掉孩子的,于是在走投无路的时候陈少娟怀孕到7个多月身体无法再坚持上班了,多年的打工积蓄又让陈志和骗走了拿去哄女人骗女人用已全挥霍完了,而这个时候陈志和已不再出现在陈少娟的视线里了于是被逼无奈的情况下向工友李彩珍借了一百块后拖着怀孕臃肿与疲惫不堪的身体回到了家乡广宁县的一个小山村里,不久就找了村里一个老太婆来帮陈少娟接生了,在产后十来天的陈少娟由于怀孕生孩子早就没有了经济的来源了所以顾不了身体还没恢复的情况下回到了广州的,可是婚纱店已请了另外一名姑娘上班了,于是屋漏偏逢连夜雨的孩子要吃她也要吃还要交房租的于是多次寻找r也从不出现过在陈少娟的面前的,为了生计陈少娟联系了当时还在婚纱店上班的李彩珍合伙在西湖路夜市租了一个档位卖婚纱的,由李彩珍背着老板私自将婚纱店的客户带走后拿到单后再由陈少娟到婚纱店拿货给客户的以取赚差价的,由于不用找客户的所以利润还挺大的,这个时候陈志和发现有利可图后就天天来到了陈少娟的租房处做饭煮菜煲汤的天天献殷勤的,陈志和在与陈少娟同居的时候又把他的狼爪伸向了年幼无知单纯到傻逼一样的李彩珍,在多次的挑逗与勾引不成功后经常在陈少娟不在场的时候趁着李彩珍洗澡的时候突然间串进去进行调戏与轻薄的,李彩珍由于胆小怕事所以就没有向陈少娟说过的,可是淫心不死的陈志和经常在深夜鬼混后就开车到陈少娟和李彩珍的租房处进行装酒醉进错房的借口进行多次的强奸的,由于陈志和的兽行引起了陈少娟的注意所以就不再给机会单独与李彩珍相处了。此时的陈志和脑怒成羞的想出了一个简直灭绝人性、丧尽天良毫无人性的禽兽不如的畜生的行为的,借着向陈少娟说让他把孩子带着让陈少娟专心做生意赚更多的钱的,陈少娟信以为真就把女儿交给了陈志和的,陈志和就把孩子带到从化卖给了他的一个做建筑包工头的,这个包工头与禽兽不如的淫贼陈志和曾经有着多次的互相转让情妇的历史的,由于风流好色他的妻子和两个儿子已和他分清关系了的所以就想着收养一个女儿防老的陈少娟在数日后一直要求陈志和把孩子带回来给她看看的,在陈志和一再推塘的时候陈少娟才感觉到不对劲的,于是逼陈志和将孩子带回来给她的,毫无人性的淫贼陈志和就撒谎说买私彩欠了人家两万多块的所以人家把孩子带走逼他还钱的。此时的陈少娟出于母爱的天分毫不犹豫的将所有的钱全拿了出来还欠五千的就向李彩珍借钱凑够给了陈志和的,可是过了多天还不见陈志和把孩子带回来的于是急了向陈志和说你再不把孩子带回来就到陈志和的家里去要孩子了,陈志和这个披着人皮的禽兽不如的畜生般的淫贼厚颜无耻的提出要求陈少娟帮他把李彩珍搞到手后孩子就自然会回来的。此时的陈少娟为了孩子已失去了理智的竟然答应了禽兽不如的淫贼陈志和的灭绝人性的要求的,次日陈少娟以生日为理由将李彩珍约到了滨海路的一家夜总会去玩的,陈志和和陈少娟这对奸夫淫妇的一起将李彩珍灌醉的迷迷糊糊的,然后就让陈志和开着嘉信房地产公司蔡佳玲的名车“奔驰”350将李彩珍带到了从化一家别墅客房里进行强暴污辱了的,李彩珍在事后决意报警的,因为在农村里的女人视贞洁为生命的,李彩珍一个黄花闺女的初夜就这样给这个禽兽不如的淫贼糟蹋了的,这个时候陈志和就信誓旦旦的撒谎的说是真心喜欢李彩珍的,一直都在暗恋着她的为了她什么都愿意付出的,给他一点时间的他回去就和他的老婆周慧离婚后就和李彩珍结婚了的,李彩珍这个单纯幼稚的一个农村姑娘就信以为真了,然后也就默默的接受了陈志和为男朋友了的,此时的陈志和真是鱼和熊掌都兼得了同时玩弄两个女人的,陈志和把陈少娟的钱骗走后全部用来给李彩珍购买衣服饰物哄她开心好让李彩珍死心塌地的当他的情妇的,在生意越来越好的时候陈少娟请了一个潮州佬邓致袢1965年,与合法妻子育有两儿一女,与情妇育有一儿,在陈少娟与邓致祥的日夜相处共同工作和同居一租房的,很快陈少娟在对陈志和的绝望后与邓致祥勾搭上了,而邓致祥马上由一个裁缝工变身为陈少娟的所谓的老公了也即是升级为老板了,整天不愿意工作了在不久就和陈少娟育有一个儿子了,这就是陈少娟口中所说的老公了,李彩珍在这个时候就退了股不合伙一起经营了因为陈志和要经常和陈少娟偷情的,陈志和也只有服侍好陈少娟哄得陈少娟开心的才会给钱给陈志和去给李彩珍买衣服和其它礼物的甚至给李彩珍交房租的,因为陈志和在东山口的龟岗市场的四楼租了一套单房给李彩珍住的也是他们这对狗男女偷欢的地方来的。在这十年有多的同居生活中陈志和一骗再给的从一开始说儿子太小不方便提出离婚的否则他老婆周慧的弟弟是在太和镇的黑社会包工头的会报复他的,陈志和1962年出生于广州市白云区太和镇,在1984年经人介绍与同是太和镇人的周慧1963
年,在1984年结婚次年即1985年生下孽种儿子后就开始守生寡的,在周慧的苦苦哀求与相逼后与陈志和达成,周慧对外称夫妻感情不和已分居了协助陈志和在外欺骗女性玩弄女人的。陈志和即不定期回来太和服侍周慧以求让周慧必定享受性高潮为条件的。后来又以陈志和的父亲中风久病在庆需要周慧的服侍照顾更加不能提出离婚的,在一骗再骗的时候与陈志和一样同是披着人皮的禽兽不如的淫虫之类的猪朋狗友的其中一个叫小玲的女人淫虫介绍偷渡出国一起打工生活就可以不用结婚就能生孩子了的,在同居的这十多载中李彩珍数次为陈志和怀上孩子的由于陈志和怕负责任的一直都是不顾李彩珍的死活的做着人流手术的,次数多到已严重损害女人的生育能力了,而李彩珍也一直想要一个孩子的了毕业女人年纪大了都想要个孩子的,在准备着一起偷渡的时候由于一个人要十万块的偷渡费的,于是陈志和就哄李彩珍到处借钱的甚至回家骗她老爸说要做生意的把她老爸的五万块棺材本也骗走了,由于钱不够偷渡费的于是陈志和就让李彩珍拿一部分的钱去拼命的买私彩的,越输越多的再加上陈志和到处欺骗女人的挥霍已所剩无几了,最后偷渡的事也不了了之了的,事后才得知偷渡是陈志和联系外国人贩卖女人偷渡出国卖淫以获得巨额报酬的。李彩珍在禽兽不如的畜生般的淫贼陈志和一骗再骗的情况下已对陈志和失去了信心了于是到处托人介绍对象另找男人结婚的了,可是每相了一个对象陈志和就以李彩珍的老公出现来破坏的所以每次都以失败告终的。在2006年的时候李彩珍已和陈志和同居了人生中最宝贵的年华后经人介绍找了对象结婚了的,可是陈志和这丧尽天良、灭绝人性的禽兽不如的畜牲淫贼多次缠住李彩珍要求婚后也要和他保持情人关系的,因为他为了李彩珍付出了很多的了,因为他和李彩珍同居的时候在外面沾花惹草后玩了女人的还是要坚持着过来陪李彩珍的,不管在外面玩了多少个女人的一个晚上都要坚持着来服侍着李彩珍的,让李彩珍每时每刻都要有着女人的性高潮与性享受的,否则陈志和就不能过来陪她睡的,陈志和这个灭绝人性的畜生淫贼在外面玩了女人后过来陪李彩珍的时候就要服用伟哥和其它壮阳药了的。陈志和在李彩珍婚后继续保持着姘夫淫妇的关系的,在没多久后由于陈志和不愿意再陪陈少娟过夜了的时候只是陪上床的然后就匆匆的离开的所以陈少娟心有不满就将陈志和和李彩珍的过去的同居和婚后的偷情告诉了李彩珍的老公的。陈少娟在为潮州佬邓致祥生下一儿一女后因她和陈志和的淫荡经常吵架的后来邓致祥又找了一个情妇为他生了一个儿子后就将陈少娟一脚踢飞的了所以又回来和陈志和一起淫荡偷情的在李彩珍的老公的努力下在陈志和欺骗了李彩珍十多年的都不让她知道的家庭地址和信息的,淫虫陈志和规陈志和终身为广州嘉信房地产开发公司的总经:蔡佳玲当商务司机,即陈志和之妻周慧的大嫂的,家庭地址:广州市越秀区建设五马路38号803房
8. 燃料电池的现状
在中国的燃料电池研究始于1958年,原电子工业部天津电源研究所最早开展了MCFC的研究。70年代在航天事业的推动下,中国燃料电池的研究曾呈现出第一次高潮。其间中国科学院大连化学物理研究所研制成功的两种类型的碱性石棉膜型氢氧燃料电池系统(千瓦级AFC)均通过了例行的航天环境模拟试验。1990年中国科学院长春应用化学研究所承担了中科院PEMFC的研究任务,1993年开始进行直接甲醇质子交换膜燃料电池(DMFC)的研究。电力工业部哈尔滨电站成套设备研究所于1991年研制出由7个单电池组成的MCFC原理性电池。“八五”期间,中科院大连化学物理研究所、上海硅酸盐研究所、化工冶金研究所、清华大学等国内十几个单位进行了与SOFC的有关研究。到90年代中期,由于国家科技部与中科院将燃料电池技术列入"九五"科技攻关计划的推动,中国进入了燃料电池研究的第二个高潮。在中国科学工作者在燃料电池基础研究和单项技术方面取得了不少进展,积累了一定经验。但是,由于多年来在燃料电池研究方面投入资金数量很少,就燃料电池技术的总体水平来看,与发达国家尚有较大差距。我国有关部门和专家对燃料电池十分重视,1996年和1998年两次在香山科学会议上对中国燃料电池技术的发展进行了专题讨论,强调了自主研究与开发燃料电池系统的重要性和必要性。近几年中国加强了在PEMFC方面的研究力度。 2000年大连化学物理研究所与中科院电工研究所已完成30kW车用用燃料电池的全部试验工作。北京富原公司也宣布,2001年将提供40kW的中巴燃料电池,并接受订货。科技部副部长徐冠华在EVS16届大会上宣布,中国将在2000年装出首台燃料电池电动车。此前参与燃料电池研究的有关概况如下:
1:PEMFC的研究状况
中国最早开展PEMFC研制工作的是长春应用化学研究所,该所于1990年在中科院扶持下开始研究PEMFC,工作主要集中在催化剂、电极的制备工艺和甲醇外重整器的研制已制造出100WPEMFC样机。1994年又率先开展直接甲醇质子交换膜燃料电池的研究工作。该所与美国CaseWesternReserve大学和俄罗斯氢能与等离子体研究所等建立了长期协作关系。 中国科学院大连化学物理所于1993年开展了PEMFC的研究,在电极工艺和电池结构方面做了许多工作,现已研制成工作面积为140cm2的单体电池,其输出功率达0.35W/cm2。
复旦大学在90年代初开始研制直接甲醇PEMFC,主要研究聚苯并咪唑膜的制备和电极制备工艺。厦门大学与香港大学和美国的CaseWesternReserve大学合作开展了直接甲醇PEMFC的研究。
1994年,上海大学与北京石油大学合作研究PEMFC(“八五”攻关项目),主要研究催化剂、电极、电极膜集合体的制备工艺。
北京理工大学于1995年在兵器工业部资助下开始了PEMFC的研究,单体电池的电流密度为150mA/cm2。
中国科学院工程热物理研究所于1994年开始研究PEMFC,主营使用计算传热和计算流体力学方法对各种供气、增湿、排热和排水方案进行比较,提出改进的传热和传质方案。
天津电源研究所1997年开始PEMFC的研究,拟从国外引进1.5kW的电池,在解析吸收国外先进技术的基础上开展研究。
1995年北京富原公司与加拿大新能源公司合作进行PEMFC的研制与开发,5kW的PEMFC样机现已研制成功并开始接受订货。
2:MCFC的研究简况
在中国开展MCFC研究的单位不太多。哈尔滨电源成套设备研究所在80年代后期曾研究过MCFC,90年代初停止了这方面的研究工作。
1993年中国科学院大连化学物理研究所在中国科学院的资助下开始了MCFC的研究,自制LiAlO2微粉,用冷滚压法和带铸法制备出MCFC用的隔膜,组装了单体电池,其性能已达到国际80年代初的水平。
90年代初,中国科学院长春应用化学研究所也开始了MCFC的研究,在LiAlO2微粉的制备方法研究和利用金属间化合物作MCFC的阳极材料等方面取得了很大进展。
北京科技大学于90年代初在国家自然科学基金会的资助下开展了MCFC的研究,主要研究电极材料与电解质的相互作用,提出了用金属间化合物作电极材料以降低它的溶解。
3:SOFC的研究简况
最早开展SOFC研究的是中国科学院上海硅酸盐研究所他们在1971年就开展了SOFC的研究,主要侧重于SOFC电极材料和电解质材料的研究。80年代在国家自然科学基金会的资助下又开始了SOFC的研究,系统研究了流延法制备氧化锆膜材料、阴极和阳极材料、单体SOFC结构等,已初步掌握了湿化学法制备稳定的氧化锆纳米粉和致密陶瓷的技术。吉林大学于1989年在吉林省青年科学基金资助下开始对SOFC的电解质、阳极和阴极材料等进行研究组装成单体电池,通过了吉林省科委的鉴定。1995年获吉林省计委和国家计委450万元人民币的资助,先后研究了电极、电解质、密封和联结材料等,单体电池开路电压达1.18V,电流密度400mA/cm2,4个单体电池串联的电池组能使收音机和录音机正常工作。
1991年中国科学院化工冶金研究所在中国科学院资助下开展了SOFC的研究,从研制材料着手制成了管式和平板式的单体电池,功率密度达0.09W/cm2~0.12W/cm2,电流密度为150mA/cm2~180mA/cm2,工作电压为0.60V~0.65V。1994年该所从俄罗斯科学院乌拉尔分院电化学研究所引进了20W~30W块状叠层式SOFC电池组,电池寿命达1200h。他们在分析俄罗斯叠层式结构、美国Westinghouse的管式结构和德国Siemens板式结构的基础上,设计了六面体式新型结构,该结构吸收了管式不密封的优点,电池间组合采用金属毡柔性联结,并可用常规陶瓷制备工艺制作。
华南理工大学于1992年在国家自然科学基金会、广东省自然科学基金、汕头大学李嘉诚科研基金、广东佛山基金共一百多万元的资助下开始了SOFC的研究,组装的管状单体电池,用甲烷直接作燃料,最大输出功率为4mW/cm2,电流密度为17mA/cm2,连续运转140h,电池性能无明显衰减。 发达国家都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目,企业界也纷纷斥以巨资,从事燃料电池技术的研究与开发,已取得了许多重要成果,使得燃料电池即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上。值得注意的是这种重要的新型发电方式可以大大降低空气污染及解决电力供应、电网调峰问题,2MW、4.5MW、11MW成套燃料电池发电设备已进入商业化生产,各等级的燃料电池发电厂相继在一些发达国家建成。燃料电池的发展创新将如百年前内燃机技术突破取代人力造成工业革命,也像电脑的发明普及取代人力的运算绘图及文书处理的电脑革命,又如网络通讯的发展改变了人们生活习惯的信息革命。燃料电池的高效率、无污染、建设周期短、易维护以及低成本的潜能将引爆21世纪新能源与环保的绿色革命。如今,在北美、日本和欧洲,燃料电池发电正以急起直追的势头快步进入工业化规模应用的阶段,将成为21世纪继火电、水电、核电后的第四代发电方式。燃料电池技术在国外的迅猛发展必须引起我们的足够重视,它已是能源、电力行业不得不正视的课题。
磷酸型燃料电池(PAFC)
受1973年世界性石油危机以及美国PAFC研发的影响,日本决定开发各种类型的燃料电池,PAFC作为大型节能发电技术由新能源产业技术开发机构(NEDO)进行开发。自1981年起,进行了1000kW现场型PAFC发电装置的研究和开发。1986年又开展了200kW现场性发电装置的开发,以适用于边远地区或商业用的PAFC发电装置。 富士电机公司是日本最大的PAFC电池堆供应商。截至1992年,该公司已向国内外供应了17套PAFC示范装置,富士电机在1997年3月完成了分散型5MW设备的运行研究。作为现场用设备已有50kW、100kW及500kW总计88种设备投入使用。下表所示为富士电机公司已交货的发电装置运行情况,到1998年止有的已超过了目标寿命4万小时。
东芝公司从70年代后半期开始,以分散型燃料电池为中心进行开发以后,将分散电源用11MW机以及200kW机形成了系列化。11MW机是世界上最大的燃料电池发电设备,从1989年开始在东京电力公司五井火电站内建造,1991年3月初发电成功后,直到1996年5月进行了5年多现场试验,累计运行时间超过2万小时,在额定运行情况下实现发电效率43.6%。在小型现场燃料电池领域,1990年东芝和美国IFC公司为使现场用燃料电池商业化,成立了ONSI公司,以后开始向全世界销售现场型200kW设备"PC25"系列。PC25系列燃料电池从1991年末运行,到1998年4月,共向世界销售了174台。其中安装在美国某公司的一台机和安装在日本大阪梅田中心的大阪煤气公司2号机,累计运行时间相继突破了4万小时。从燃料电池的寿命和可靠性方面来看,累计运行时间4万h是燃料电池的长远目标。东芝ONSI已完成了正式商用机PC25C型的开发,早已投放市场。PC25C型作为21世纪新能源先锋获得日本通商产业大奖。从燃料电池商业化出发,该设备被评价为具有高先进性、可靠性以及优越的环境性设备。它的制造成本是$3000/kW,将推出的商业化PC25D型设备成本会降至$1500/kW,体积比PC25C型减少1/4,质量仅为14t。2001年,在中国就将迎来第一座PC25C型燃料电池电站,它主要由日本的MITI(NEDO)资助的,这将是我国第一座燃料电池发电站。
质子交换膜燃料电池(PEMFC)
著名的加拿大Ballard公司在PEMFC技术上全球领先,它的应用领域从交通工具到固定电站,其子公司BallardGenerationSystem被认为在开发、生产和市场化零排放质子交换膜燃料电池上处于世界领先地位。BallardGenerationSystem最初产品是250kW燃料电池电站,其基本构件是Ballard燃料电池,利用氢气(由甲醇、天然气或石油得到)、氧气(由空气得到)不燃烧地发电。Ballard公司正和世界许多著名公司合作以使BallardFuelCell商业化。BallardFuelCell已经用于固定发电厂:由BallardGenerationSystem,GPUInternationalInc.,AlstomSA和EBARA公司共同组建了BallardGenerationSystem,共同开发千瓦级以下的燃料电池发电厂。经过5年的开发,第一座250kW发电厂于1997年8月成功发电,1999年9月送至IndianaCinergy,经过周密测试、评估,并提高了设计的性能、降低了成本,这导致了第二座电厂的诞生,它安装在柏林,250kW输出功率,也是在欧洲的第一次测试。很快Ballard公司的第三座250kW电厂也在2000年9月安装在瑞士进行现场测试,紧接着,在2000年10月通过它的伙伴EBARABallard将第四座燃料电池电厂安装在日本的NTT公司,向亚洲开拓了市场。在不同地区进行的测试将大大促进燃料电池电站的商业化。第一个早期商业化电厂将在2001年底面市。下图是安装在美国Cinergy的Ballard燃料电池装置,正在测试。
图是安装在柏林的250kW PEMFC燃料电池电站:
在美国,PlugPower公司是最大的质子交换膜燃料电池开发公司,他们的目标是开发、制造适合于居民和汽车用经济型燃料电池系统。1997年,PlugPower模块第一个成功地将汽油转变为电力。PlugPower公司开发出它的专利产品PlugPower7000居民家用分散型电源系统。商业产品在2001年初推出。家用燃料电池的推出将使核电站、燃气发电站面临挑战,为了推广这种产品,1999年2月,PlugPower公司和GEMicroGen成立了合资公司,产品改称GEHomeGen7000,由GEMicroGen公司负责全球推广。此产品将提供7kW的持续电力。GE/Plug公司宣称其2001年初售价为$1500/kW。他们预计5年后,大量生产的燃料电池售价将降至$500/kW。假设有20万户家庭各安装一个7kW的家用燃料电池发电装置,其总和将接近一个核电机组的容量,这种分散型发电系统可用于尖峰用电的供给,又因分散式系统设计增加了电力的稳定性,即使少数出现了故障,但整个发电系统依然能正常运转。 在Ballard公司的带动下,许多汽车制造商参加了燃料电池车辆的研制,例如:Chrysler(克莱斯勒)、Ford(福特)、GM(通用)、Honda(本田)、Nissan(尼桑)、VolkswagenAG(大众)和Volvo(富豪)等,它们许多正在使用的燃料电池都是由Ballard公司生产的,同时,它们也将大量的资金投入到燃料电池的研制当中,克莱斯勒公司给Ballard公司注入4亿5千万加元用于开发燃料电池汽车,大大的促进了PEMFC的发展。1997年,Toyota公司就制成了一辆RAV4型带有甲醇重整器的跑车,它由一个25kW的燃料电池和辅助干电池一起提供了全部50kW的能量,最高时速可以达到125km/h,行程可达500km。这些大的汽车公司均有燃料电池开发计划,虽然燃料电池汽车商业化的时机还未成熟,但几家公司已确定了开始批量生产的时间表,Daimler-Benz公司宣布,到2004年将年产40000辆燃料电池汽车。因而未来十年,极有可能达到100000辆燃料电池汽车。
熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)
50年代初,熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)由于其可以作为大规模民用发电装置的前景而引起了世界范围的重视。在这之后,MCFC发展的非常快,它在电池材料、工艺、结构等方面都得到了很大的改进,但电池的工作寿命并不理想。到了80年代,它已被作为第二代燃料电池,而成为实现兆瓦级商品化燃料电池电站的主要研究目标,研制速度日益加快。MCFC的主要研制者集中在美国、日本和西欧等国家。预计2002年将商品化生产。
美国能源部(DOE)2000年已拨给固定式燃料电池电站的研究费用4420万美元,而其中的2/3将用于MCFC的开发,1/3用于SOFC的开发。美国的MCFC技术开发一直主要由两大公司承担,ERC(EnergyResearchCorporation)(现为FuelCellEnergyInc.)和M-CPower公司。他们通过不同的方法建造MCFC堆。两家公司都到了现场示范阶段:ERC1996年已进行了一套设于加州圣克拉拉的2MW的MCFC电站的实证试验,正在寻找3MW装置试验的地点。ERC的MCFC燃料电池在电池内部进行无燃气的改质,而不需要单独设置的改质器。根据试验结果,ERC对电池进行了重新设计,将电池改成250kW单电池堆,而非原来的125kW堆,这样可将3MW的MCFC安装在0.1英亩的场地上,从而降低投资费用。ERC预计将以$1200/kW的设备费用提供3MW的装置。这与小型燃气涡轮发电装置设备费用$1000/kW接近。但小型燃气发电效率仅为30%,并且有废气排放和噪声问题。与此同时,美国M-CPower公司已在加州圣迭戈的海军航空站进行了250kW装置的试验,计划在同一地点试验改进75kW装置。M-CPower公司正在研制500kW模块,计划2002年开始生产。
日本对MCFC的研究,自1981年"月光计划"时开始,1991年后转为重点,每年在燃料电池上的费用为12-15亿美元,1990年政府追加2亿美元,专门用于MCFC的研究。电池堆的功率1984年为1kW,1986年为10kW。日本同时研究内部转化和外部转化技术,1991年,30kW级间接内部转化MCFC试运转。1992年50-100kW级试运转。1994年,分别由日立和石川岛播磨重工完成两个100kW、电极面积1m2,加压外重整MCFC。另外由中部电力公司制造的1MW外重整MCFC正在川越火力发电厂安装,预计以天然气为燃料时,热电效率大于45%,运行寿命大于5000h。由三菱电机与美国ERC合作研制的内重整30kWMCFC已运行了10000h。三洋公司也研制了30kW内重整MCFC。石川岛播磨重工有世界上最大面积的MCFC燃料电池堆,试验寿命已达13000h。日本为了促进MCFC的开发研究,于1987年成立了MCFC研究协会,负责燃料电池堆运转、电厂外围设备和系统技术等方面的研究,它已联合了14个单位成为日本研究开发主力。
欧洲早在1989年就制定了1个Joule计划,目标是建立环境污染小、可分散安装、功率为200MW的"第二代"电厂,包括MCFC、SOFC和PEMFC三种类型,它将任务分配到各国。进行MCFC研究的主要有荷兰、意大利、德国、丹麦和西班牙。荷兰对MCFC的研究从1986年已经开始,1989年已研制了1kW级电池堆,1992年对10kW级外部转化型与1kW级内部转化型电池堆进行试验,1995年对煤制气与天然气为燃料的2个250kW系统进行试运转。意大利于1986年开始执行MCFC国家研究计划,1992-1994年研制50-100kW电池堆,意大利Ansodo与IFC签定了有关MCFC技术的协议,已安装一套单电池(面积1m2)自动化生产设备,年生产能力为2-3MW,可扩大到6-9MW。德国MBB公司于1992年完成10kW级外部转化技术的研究开发,在ERC协助下,于1992年-1994年进行了100kW级与250kW级电池堆的制造与运转试验。现在MBB公司拥有世界上最大的280kW电池组体。
资料表明,MCFC与其他燃料电池比有着独特优点:
a.发电效率高比PAFC的发电效率还高;
b.不需要昂贵的白金作催化剂,制造成本低;
c.可以用CO作燃料;
d.由于MCFC工作温度600-1000℃,排出的气体可用来取暖,也可与汽轮机联合发电。若热电联产,效率可提高到80%;
e.中小规模经济性与几种发电方式比较,当负载指数大于45%时,MCFC发电系统成本最低。与PAFC相比,虽然MCFC起始投资高,但PAFC的燃料费远比MCFC高。当发电系统为中小规模分散型时,MCFC的经济性更为突出;
f.MCFC的结构比PAFC简单。
固体氧化物燃料电池(SOFC)
SOFC由用氧化钇稳定氧化锆(YSZ)那样的陶瓷给氧离子通电的电解质和由多孔质给电子通电的燃料和空气极构成。空气中的氧在空气极/电解质界面被氧化,在空气燃料之间氧的分差作用下,在电解质中向燃料极侧移动,在燃料极电解质界面和燃料中的氢或一氧化碳反应,生成水蒸气或二氧化碳,放出电子。电子通过外部回路,再次返回空气极,此时产生电能。
SOFC的特点如下:
由于是高温动作(600-1000℃),通过设置底面循环,可以获得超过60%效率的高效发电。
由于氧离子是在电解质中移动,所以也可以用CO、煤气化的气体作为燃料。
由于电池本体的构成材料全部是固体,所以没有电解质的蒸发、流淌。另外,燃料极空气极也没有腐蚀。l动作温度高,可以进行甲烷等内部改质。
与其他燃料电池比,发电系统简单,可以期望从容量比较小的设备发展到大规模设备,具有广泛用途。
在固定电站领域,SOFC明显比PEMFC有优势。SOFC很少需要对燃料处理,内部重整、内部热集成、内部集合管使系统设计更为简单,而且,SOFC与燃气轮机及其他设备也很容易进行高效热电联产。下图为西门子-西屋公司开发出的世界第一台SOFC和燃气轮机混合发电站,它于2000年5月安装在美国加州大学,功率220kW,发电效率58%。未来的SOFC/燃气轮机发电效率将达到60-70%。
被称为第三代燃料电池的SOFC正在积极的研制和开发中,它是正在兴起的新型发电方式之一。美国是世界上最早研究SOFC的国家,而美国的西屋电气公司所起的作用尤为重要,现已成为在SOFC研究方面最有权威的机构。 早在1962年,西屋电气公司就以甲烷为燃料,在SOFC试验装置上获得电流,并指出烃类燃料在SOFC内必须完成燃料的催化转化与电化学反应两个基础过程,为SOFC的发展奠定了基础。此后10年间,该公司与OCR机构协作,连接400个小圆筒型ZrO2-CaO电解质,试制100W电池,但此形式不便供大规模发电装置应用。80年代后,为了开辟新能源,缓解石油资源紧缺而带来的能源危机,SOFC研究得到蓬勃发展。西屋电气公司将电化学气相沉积技术应用于SOFC的电解质及电极薄膜制备过程,使电解质层厚度减至微米级,电池性能得到明显提高,从而揭开了SOFC的研究崭新的一页。80年代中后期,它开始向研究大功率SOFC电池堆发展。1986年,400W管式SOFC电池组在田纳西州运行成功。
燃料电池
另外,美国的其它一些部门在SOFC方面也有一定的实力。位于匹兹堡的PPMF是SOFC技术商业化的重要生产基地,这里拥有完整的SOFC电池构件加工、电池装配和电池质量检测等设备,是目前世界上规模最大的SOFC技术研究开发中心。1990年,该中心为美国DOE制造了20kW级SOFC装置,该装置采用管道煤气为燃料,已连续运行了1700多小时。与此同时,该中心还为日本东京和大阪煤气公司、关西电力公司提供了两套25kW级SOFC试验装置,其中一套为热电联产装置。另外美国阿尔贡国家实验室也研究开发了叠层波纹板式SOFC电池堆,并开发出适合于这种结构材料成型的浇注法和压延法。使电池能量密度得到显著提高,是比较有前途的SOFC结构。 在日本,SOFC研究是“月光计划”的一部分。早在1972年,电子综合技术研究所就开始研究SOFC技术,后来加入"月光计划"研究与开发行列,1986年研究出500W圆管式SOFC电池堆,并组成1.2kW发电装置。东京电力公司与三菱重工从1986年12月开始研制圆管式SOFC装置,获得了输出功率为35W的单电池,当电流密度为200mA/cm2时,电池电压为0.78V,燃料利用率达到58%。1987年7月,电源开发公司与这两家公司合作,开发出1kW圆管式SOFC电池堆,并连续试运行达1000h,最大输出功率为1.3kW。关西电力公司、东京煤气公司与大阪煤气公司等机构则从美国西屋电气公司引进3kW及2.5kW圆管式SOFC电池堆进行试验,取得了满意的结果。从1989年起,东京煤气公司还着手开发大面积平板式SOFC装置,1992年6月完成了100W平板式SOFC装置,该电池的有效面积达400cm2。现Fuji与Sanyo公司开发的平板式SOFC功率已达到千瓦级。另外,中部电力公司与三菱重工合作,从1990年起对叠层波纹板式SOFC系统进行研究和综合评价,研制出406W试验装置,该装置的单电池有效面积达到131cm2。
在欧洲早在70年代,联邦德国海德堡中央研究所就研究出圆管式或半圆管式电解质结构的SOFC发电装置,单电池运行性能良好。80年代后期,在美国和日本的影响下,欧共体积极推动欧洲的SOFC的商业化发展。德国的Siemens、DomierGmbH及ABB研究公司致力于开发千瓦级平板式SOFC发电装置。Siemens公司还与荷兰能源中心(ECN)合作开发开板式SOFC单电池,有效电极面积为67cm2。ABB研究公司于1993年研制出改良型平板式千瓦级SOFC发电装置,这种电池为金属双极性结构,在800℃下进行了实验,效果良好。现正考虑将其制成25~100kW级SOFC发电系统,供家庭或商业应用。
9. 求6000字论文,题目三选一;1.高温高压技术合成材料的发展概况 2、燃料电池的研究现状 3太阳能电池的研究现
高转换效率太阳能电池仿真设计
【摘要】: 随着各国对环境保护的力度加大,再生清洁能源的市场需求巨大,发展太阳能利用技术前景广阔。太阳能利用领域众多,目前主要通过太阳能电池片把太阳能转换为电能加以利用。太阳能电池是利用太阳辐射能切实可行的方法之一,目前能够获得较高的光电转换效率,成本也得到了一定程度的降低,由最初仅应用在航天科技等军工领域扩展到民用方面,以满足日常应用需求。但也应该看到,由于太阳能利用技术目前还不是十分的完善,太阳能的转换利用效率相对常规能源较低,因此,有效提高作为太阳能利用载体的太阳能电池的光电转换效率成为了一个日益迫切的问题。 本文对太阳能电池的开发与利用进行了简要的阐述,分析了太阳能电池发电的优点和前景,就提高太阳能电池转换效率的方法进行了探讨,提出了论文的研究目标,分析了其实现方法。对寄生电阻、扩散长度和表面复合速率等影响太阳能电池转换效率的主要因素进行了深入分析。 介绍了太阳能电池仿真软件AMPS和PC-ID,选取PC-ID软件并对其特性和参数设置做了简要介绍,分析了利用该软件进行太阳能电池效率分析的具体方法。针对各因素对太阳能电池转换效率的影响,在掌握PC-ID使用方法的基础上,就太阳能电池转换效率的影响因素进行了具体的仿真分析,验证了各因素对太阳能电池转换效率的影响规律。通过仿真优化设计,得出了较高转换效率的多晶硅薄膜太阳能电池仿真参数,该方案实现了0.7818填充因子、15.82%光电转换效率的太阳能电池仿真设计,完成了0.75填充因子、15%光电转换效率的预期目标。 根据仿真所得电池参数,设计了一款SSP衬底多晶硅薄膜太阳能电池,探讨了工艺过程和条件。该电池工艺首先使用区熔再结晶的方法制备较好结晶质量和表面平整度的SSP衬底,然后通过光刻穿透衬底表面SiO2层(磷扩散层)后使用PECVD工艺烧结铝浆穿透该层,形成背电场,再使用快速热化学气相沉积工艺进行多晶硅薄膜的沉积,采用低成本的酸腐蚀法工艺进行电池表面制绒处理并采用等离子气相沉积法制备SiNx材质减反膜。最后分层蒸镀、烧结制备电极,去边处理后完成电池片的制备。通过工艺条件的控制得到与设计结构相符的电池片。
【关键词】:多晶硅太阳能电池 PC-1D 转换效率 影响因素 仿真
摘要
目录
第1章 绪论
1.1 太阳能概述
1.2 太阳能电池的优点
1.3 太阳能电池应用前景
1.4 太阳能电池材料
1.5 太阳能电池研究现状及其效率的提高
1.6 太阳能电池电学模型
1.6.1 太阳能电池工作原理
1.6.2 太阳能电池主要技术参数
1.6.3 光照下太阳能电池等效电路
1.7 研究目标
1.8 本文结构和特点
第2章 多晶硅太阳能电池效率影响因素
2.1 寄生电阻
2.2 扩散长度
2.3 表面复合速率
2.3.1 表面复合成因
2.3.2 表面复合的影响
2.4 本章小结
第3章 太阳能电池仿真分析方法
3.1 太阳能电池仿真软件简介
3.1.1 AMPS-1D
3.1.2 PC-1D
3.2 仿真软件的选取
3.3 太阳能电池的PC-1D参数界面
3.4 使用PC-1D优化太阳能电池设计
3.4.1 器件参数设置思路
3.4.2 输入激励设置
3.5 仿真数据处理过程
本章小结
第4章 PC-1D仿真分析
4.1 影响因素的仿真分析
4.1.1 寄生电阻的影响
4.1.2 扩散长度的影响
4.1.3 复合速率的影响
4.2 仿真结论
4.3 本章小结
第5章 多晶硅薄膜电池设计
5.1 薄膜电池参数
5.2 多晶硅薄膜电池制备
5.2.1 SSP衬底的制备
5.2.2 PN结的制备及制绒减反处理
5.2.3 背电极的蒸镀和烧结
5.2.4 正电极蒸镀及Forming Gas烧结
5.3 本章小结48-49
第6章 全文总结
6.1 本文主要工作
6.2 结论及展望
致谢
参考文献
自己扩展……