導(dǎo)語：如何才能寫好一篇可再生資源的缺點(diǎn)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

一、四大分類

目前中國生活垃圾一般可分為四大類：可回收垃圾、廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。

1.可回收物

定義：可回收物(再生資源)是指回收后經(jīng)過再加工可以成為生產(chǎn)原料或者經(jīng)過整理可以再利用的物品，主要包括廢紙類、塑料類、玻璃類、金屬類、電子廢棄物類、織物類等。主要種類：

廢紙類--—報紙、紙箱板、圖書、雜志、各種本冊、其它干凈紙張、各類利樂包裝牛奶袋、飲料盒(需沖洗晾干)。

塑料類--—各種塑料飲料瓶、塑料油桶、塑料盆(盒)。

玻璃類--—玻璃瓶、平板玻璃、鏡子。

金屬類--—鋁質(zhì)易拉罐，各類金屬廚具、餐具、用具，其它民用金屬制品。

電子廢棄物類--—各類家用電器產(chǎn)品。

織物類--—桌布、衣服、書包等。

2.廚余垃圾

定義：狹義的廚余垃圾是有機(jī)垃圾的一種，分為熟廚余包括剩菜、剩飯、菜葉；生廚余垃圾包括果皮、蛋殼、茶渣、骨、貝殼。泛指家庭生活飲食中所需用的來源生料及成品(熟食)或殘留物。但廣義的廚余垃圾還包括用過的筷子，食品的包裝材料等。

3.有害垃圾

定義：有毒有害垃圾是指對人體健康有害的重金屬、有毒的物質(zhì)或者對環(huán)境造成現(xiàn)實(shí)危害或者潛在危害的廢棄物。

主要包括：廢藥品、廢殺蟲劑、廢消毒劑、廢油漆、廢溶劑、廢礦物油、廢化妝品、廢膠片、廢相紙、廢熒光燈管、廢溫度計(jì)、廢血壓計(jì)、廢充電電池、廢扣子電池、堿性電池、鋰電池、鎳鎘電池等。

4.其他垃圾

定義：包括除上述幾類垃圾之外難以回收的廢棄物，通常根據(jù)垃圾特性采取焚燒或者填埋的方式處理。

主要包括：使用過的衛(wèi)生紙、傳真紙、照片、離型紙、蠟紙、轉(zhuǎn)印紙、塑料光面廢紙、衛(wèi)生巾、嬰兒紙尿布、餐巾紙、煙蒂、陶瓷制品、衣服、鞋類、石棉瓦、白板、木質(zhì)玩具、雨鞋、木質(zhì)家具、橡膠制品、輪胎等。

二、垃圾分類小誤區(qū)

誤區(qū)一：大棒骨是廚余垃圾。事實(shí)上，大棒骨因?yàn)?ldquo;難腐蝕”被列入“其它垃圾”。類似的還有玉米核、堅(jiān)果殼、果核等。

誤區(qū)二：廁紙是紙，不算可回收“紙張”。廁紙、衛(wèi)生紙遇水即溶，不算可回收的“紙張”，類似的還有陶器、煙盒等。

誤區(qū)三：廚余垃圾裝袋扔進(jìn)桶。常用的塑料袋，即使是可以降解的也遠(yuǎn)比廚余垃圾更難腐蝕。此外塑料袋本身是可回收垃圾。正確做法應(yīng)該是將廚余垃圾倒入垃圾桶，塑料袋另扔進(jìn)“可回收垃圾”桶。

誤區(qū)四：塑料制品都屬于其他垃圾。除塑料袋外的塑料制品，比如泡沫塑料、塑料瓶、硬塑料、橡膠及橡膠制品，都屬于可回收物。

誤區(qū)五：速凍餃子、豆腐包裝盒，都是廚房里產(chǎn)生的垃圾，當(dāng)然是廚余垃圾。一次性餐具、食品包裝袋都?xì)w類“其他垃圾”。另外，用過的餐巾紙、衛(wèi)生間的紙，還有抽過的煙頭、舊衣物，也屬于“其他垃圾”。

誤區(qū)六：吃完的花生殼算其它垃圾。吃完的花生殼應(yīng)該算廚余垃圾。家里用剩的廢棄食用油，也歸類在廚余垃圾。

誤區(qū)七：殘枝落葉算其它垃圾。殘枝落葉及家里開敗的鮮花屬于“廚余垃圾”，而塵土屬于“其它垃圾”。

三、你提問我回答

1.為什么要提倡垃圾分類?

①據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國城市生活垃圾的年產(chǎn)生量達(dá)1.5億噸，且每年以8%～10%的速度增長。全國城市生活垃圾累積堆存量已達(dá)70億噸，占地約80多萬畝，現(xiàn)在中國668個城市有2/3的城市處于垃圾的“包圍之中”，1/4的城市已經(jīng)無地可填。高速發(fā)展中的中國城市，正在遭遇“垃圾圍城”之痛。

②相較于衛(wèi)生填埋、堆肥、焚燒的垃圾處理方式，回收再利用無疑是垃圾處理的最佳理想模式。但是最大程度實(shí)現(xiàn)垃圾回收再利用的第一步就是分類。從垃圾的源頭進(jìn)行減量和分類利用，始終是學(xué)界公認(rèn)的垃圾問題真正出路。在垃圾管理體系中，垃圾焚燒處在金子塔的最底層——與垃圾填埋并屬于末端處置，塔尖是著名的垃圾處理3R原則——減量使用(Reduce)、重復(fù)使用(Reuse)、循環(huán)使用(Recycle)。歸根結(jié)底，垃圾分類是破解“垃圾圍城”困境的最佳途徑。缺點(diǎn)：回收點(diǎn)分散，回收方式簡單粗放，資源再生體系不完整。

③“他山之石，可以攻玉”，垃圾分類在德國、日本、中國臺灣等地已成常態(tài)，具有完備的垃圾回收配套設(shè)施、細(xì)化的垃圾分類標(biāo)準(zhǔn)等成功經(jīng)驗(yàn)，為我國順利開展垃圾分類提供了借鑒參考。

2.垃圾分類為什么從可再生資源回收著手?

①據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前中國97%的城市垃圾無法處理，只能堆放或填埋，中國城市因垃圾造成的損失每年在250億到300億元，而若回收利用，則可以創(chuàng)造出2500億元以上的產(chǎn)值。這說明，垃圾中的可再生資源利用價值潛力巨大。

篇2

關(guān)鍵詞：稀缺性；稀有程度；稀有指數(shù)；價格成本比

一、引言

稀缺性是指欲望總和超過了能用于滿足欲望的資源[1]。幾十年來，世界人口持續(xù)增長。我們已經(jīng)知道，即使世界人口出生率現(xiàn)在正在下降，但是，目前人口的年齡結(jié)構(gòu)對人口的增長會產(chǎn)生某種慣性，即使按最樂觀的估計(jì)，這種慣性都將使近期的世界人口處于不穩(wěn)定狀態(tài)，人口增長將使資源需求加大[2]327-328。隨著人們對資源需求的日益增長，不可再生資源的稀缺性將日益凸顯。因此合理的評估當(dāng)前資源稀缺性的指標(biāo)就顯得很有必要。資源稀缺性該如何評價？那些指標(biāo)比較合理？如果我們在評價資源稀缺性方面，有更為可靠的指標(biāo)，則對資源稀缺性的評估也將更加合理，從而提高資源的使用效率。

二、評價稀缺性的相關(guān)指標(biāo)及其缺點(diǎn)

目前比較常用的評價指標(biāo)包括：存量/用量比、資源價格、稀缺租金、邊際找礦成本和邊際開采成本。

存量/用量比關(guān)注的是某個資源固定的存量，對于可再生資源的稀缺性則完全不能解釋。資源價格及其變化在一定程度上可以預(yù)示未來的趨勢，問題是，在某些特定市場中，它們不能直接觀察或計(jì)算。稀缺租金既可以作為可再生資源稀缺性的指標(biāo)，也可以作為可枯竭資源稀缺性的一個指標(biāo)。邊際開采成本對未來開采成本的變化沒有做出任何說明，單位開采成本的另一個缺點(diǎn)是很難查到公開的信息并精確計(jì)算。因此，不存在任何一個指標(biāo)，在所有方面都優(yōu)于其他指標(biāo)的情形。本文從價格和成本兩個方面來構(gòu)建模型，對資源的稀缺性進(jìn)行說明。

三、資源稀缺性評價的成本價格比模型構(gòu)建

（一）構(gòu)建指標(biāo)體系

1.構(gòu)建理想的稀缺性指標(biāo)體系的原則

原則包括前瞻性、可比較性和可計(jì)算性。前瞻性指標(biāo)應(yīng)具有預(yù)測性，能夠預(yù)料到資源稀缺性的產(chǎn)生；可比較性指可以在不同資源之間進(jìn)行直接比較，從而確認(rèn)最嚴(yán)重的稀缺性問題；可計(jì)算性指，利用可靠的已公布的信息進(jìn)行計(jì)算，或是這些信息可以很方便地收集到[2]332。

2.資源稀缺性價格成本比評價指標(biāo)的介紹

根據(jù)岳大鵬，董美云[3]的礦產(chǎn)資源開采成本法，資源的開采成本包含以下幾部分：

（1）資源的采掘成本

資源的采掘成本包含勞動力成本、技術(shù)設(shè)備成本、資金和利息等。資源開采要在一定的技術(shù)條件下，利用人力、資金和設(shè)備進(jìn)行資源開采，從而形成了礦產(chǎn)資源開采的直接成本。

（2）資源使用成本

資源因其自身的價值，使用時就必然會產(chǎn)生一定的使用費(fèi)用。由于礦產(chǎn)資源的可耗竭性，資源稅的開征也就有其必要性。

（3）資源的稀缺成本與環(huán)境成本

隨著資源的消耗，不可再生資源的稀缺性逐漸增加。另外，資源開采帶來的環(huán)境和生態(tài)的負(fù)的外部性問題：污染氣體排放，地表及地下水污染，固體廢棄物堆放等環(huán)境污染；水資源平衡破壞，水土流失，地表生態(tài)系統(tǒng)破壞等生態(tài)影響。這里的資源價格指資源的市場價格，主要通過市場供求自發(fā)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（二）價格成本比評估法

價格與成本之間存在一定的聯(lián)系，假設(shè)價格等于成本乘以相關(guān)系數(shù)R，即：

R=P/C（1）

其中P為價格；C為成本；K為資本投入；L為勞動投入；T為技術(shù)投入；R為表示稀有指數(shù)，也表示價格成本比，可以用來表示商品稀有程度。

1.稀有指數(shù)R的變化

R?/R=P?/P-C?/C（2）

R的變化比例為價格變化比例與成本變化比例之差。

知道了價格變化和開采成本的變化，稀有程度的變化的可以根據(jù)公式（2）來進(jìn)行計(jì)算。

四、按價格成本比對不同的市場類型的分析

在市場中，一般成本比較穩(wěn)定，對不同的市場類型，資源的價格卻會有很大不同，因此從市場的角度來對資源的稀缺性進(jìn)行分析。

（一）完全競爭市場

完全競爭市場的定義包括：（1）該市場中買者與賣者的數(shù)目達(dá)到足夠大，以至于單個買者的購買量或單個賣者的銷售量都無法影響市場價格；（2）產(chǎn)品同質(zhì)，廠商之間的產(chǎn)品完全可以相互替代；（3）進(jìn)入與退出市場是充分自由；（4）信息是充分[4]141-142。實(shí)際生活中，農(nóng)產(chǎn)品市場比較接近完全競爭市場，根據(jù)上文對完全競爭市場的分析，可以知道，其在農(nóng)產(chǎn)品市場上稀有指數(shù)R值等于1。

（二）不完全競爭

不完全競爭市場和壟斷市場存在一定程度的壟斷。壟斷條件下，一般資源價格會大于成本。政府管制會降低壟斷利潤，使R變??；而企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新有利于企業(yè)獲取高利潤，使R變大。一般情況下，不完全競爭市場中：P>C，因此其比值R>1。需求曲線具有一個明顯的特征，它是向右下方傾斜的，其表示商品的需求量和價格之間成反向變動的關(guān)系[5]。

五、結(jié)論與討論

用價格成本比來估計(jì)資源的稀有程度，并通過不同資源價格成本比的比較，同時參考需求量、存量和替代可能性、成本變化等指標(biāo)，對某一資源價格的合理性進(jìn)行評價。這對評價一些稀缺性資源的價格是否被低估具有巨大的參考價值，比如中國的稀土資源。一段時期以來，中國稀土資源的價格沒有真實(shí)反映其價值，長期低迷，資源的稀缺性沒有得到合理體現(xiàn)，生態(tài)環(huán)境損失沒有得到合理補(bǔ)償[6]。對于中國稀土的價格與價值的背離，即可用價格成本比進(jìn)行計(jì)算，并對其背離的程度進(jìn)行評估。價格成本比指標(biāo)的不足之處，在于資源成本價格的公開信息很難找到，限制了這一指標(biāo)的應(yīng)用。（作者單位：云南大學(xué)發(fā)展研究院）

參考文獻(xiàn)：

[1] 顏家水，黃貴新.經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)[M].北京：中國傳媒大學(xué)出版社，2009.

[2] 湯姆.蒂滕伯格.環(huán)境與自然資源經(jīng)濟(jì)學(xué)[M].第七版.北京：人民大學(xué)出社，2011.

[3] 岳大鵬，董美云.資源開采中環(huán)境稅的構(gòu)成分析[J].干旱區(qū)資源與境，2010，24（3）.

[4] 平新喬.微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)十八講[M].北京：北京大學(xué)出版社，2013，143-144.

篇3

循環(huán)制氫和利用生物質(zhì)轉(zhuǎn)化制氫等, 不僅對各項(xiàng)技術(shù)的基本原理做了介紹, 也對相應(yīng)

的環(huán)境, 經(jīng)濟(jì)和安全問題做了探討. 對可再生氫能系統(tǒng)在香港的應(yīng)用前景做了展望.

關(guān)鍵詞: 可再生能源, 氫能, 電解水, 光伏電池, 太陽能熱化學(xué)循環(huán), 生物質(zhì)

引言

技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人口的增長, 使得人們對能源的需求越來越大. 目前以石

油, 煤為代表的化石燃料仍然是能源的主要來源. 一方面, 化石燃料的使用帶來了嚴(yán)

重的環(huán)境污染, 大量的co2, so2, nox氣體以及其他污染物, 導(dǎo)致了溫室效應(yīng)的產(chǎn)生和

酸雨的形成. 另一方面, 由于化石燃料的不可再生性和有限的儲量, 日益增長的能源

需求帶來了嚴(yán)重的能源危機(jī). 據(jù)估計(jì), 按照目前的消耗量, 石油僅僅能維持不到50年,

而煤也只能維持200年. kazim 和 veziroglu (2001)[1]指出, 做為主要石油輸出國的阿拉

伯聯(lián)合酋長國, 將在2015年無法滿足石油的需求. abdallah 等人(1999)[2]則宣布, 埃

及的化石燃料資源, 在未來的20年內(nèi)就會耗盡! 而作為能源需求大國的中國, 目前已

經(jīng)有超過31%的石油需要進(jìn)口, 而到2010年, 這一數(shù)字將會增長到45-55%[3]!

基于以上所述環(huán)境污染和能源短缺的雙重危機(jī), 發(fā)展清潔的, 可再生的新能源的

要求越來越迫切. 太陽能, 風(fēng)能, 生物質(zhì), 地?zé)崮? 潮汐能, 具有豐富, 清潔, 可再

生的優(yōu)點(diǎn), 今年來受到了國際社會的廣泛關(guān)注. 尤其以太陽能, 風(fēng)能以及生物質(zhì)能,

更被視為未來能源的主力軍. 根據(jù)簡單估算, 太陽能的利用率為20%時, 利用陸地面積

的0.1% 就足以提供滿足當(dāng)前全球的能量需求[4]. 而中國僅僅依靠風(fēng)力發(fā)電, 就足以

使目前的發(fā)電量翻一番[5].然而, 這些可再生資源具有間歇性, 地域特性, 并且不易

儲存和運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn). 氫, 以其清潔無污染, 高效, 可儲存和運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn), 被視為最理

想的能源載體. 目前各國都投入了大量的研究經(jīng)費(fèi)用于發(fā)展氫能源系統(tǒng). 在中國, 清

華大學(xué)已經(jīng)進(jìn)行了在2008年奧運(yùn)會使用以氫為燃料的汽車的可行性分析,綠色奧運(yùn)將成

為2008年北京的一道靚麗的風(fēng)景線 [6]. 在香港政府和香港中華電力(clp)的支持和資

助下, 可再生氫能源系統(tǒng)在香港的可行性研究也已經(jīng)在香港大學(xué)機(jī)械工程系展開. 本

文屬于clp資助的項(xiàng)目的部分內(nèi)容, 主要?dú)w納總結(jié)了利用可再生資源制氫技術(shù)的基本原

理, 分析了各項(xiàng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性, 對環(huán)境的影響以及安全性等關(guān)鍵問題. 通過對比分析

并結(jié)合香港的實(shí)際情況, 對于香港發(fā)展可再生氫能源系統(tǒng)進(jìn)行了展望.

基于經(jīng)濟(jì)因素的考慮, 目前的氫主要是通過化石燃料的重整來制取, 比如天然氣汽

化重整(natural gas steam reforming), 只有大約5%的氫是通過可再生資源的轉(zhuǎn)換制取.

利用太陽能電池和風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動的電解水反應(yīng), 利用太陽能的熱化學(xué)反應(yīng)和利用生物質(zhì)

制氫是最主要的從可再生能源中制取氫的技術(shù). 其他可再生氫的制取技術(shù), 比如生物制

氫, 光電化學(xué)技術(shù), 光催化技術(shù)和光化學(xué)技術(shù), 雖然具備很大發(fā)展前景, 但由于還處于

很早期的發(fā)展階段, 其技術(shù)發(fā)展, 經(jīng)濟(jì)性等都還不明朗, 本文不做詳細(xì)討論.

1. 電解水制氫

1.1. 電解水基本原理及分類

電解水制氫是目前最為廣泛使用的將可再生資源轉(zhuǎn)換為氫的技術(shù). 當(dāng)兩個電極(陰

極和陽極)分別通上直流電, 并且浸入水中時, 水將會被分解并在陰極和陽極分別產(chǎn)生

氫氣和氧氣. 這個過程就是電解水. 這樣的裝置則為電解槽.

電解水由分別發(fā)生在陰極和陽極的兩個化學(xué)反應(yīng)組成, 如式(1),(2)和(3):

anode: h2o + electrical energy

2

1 o2 + 2h+ + 2e- (1)

cathode: 2h+ + 2e- h2 (2)

overall: h2o + electrical energy h2 +

2

1 o2 (3)

電解水的基本原理見圖1. 在催化劑和直流電的作用下, 水分子在陽極失去電子, 被分

解為氧氣和氫離子, 氫離子通過電解質(zhì)和隔膜到達(dá)陰極, 與電子結(jié)合生成氫氣.

o2 h2

diaphragm anode cathode

e-

h+

圖1. 電解水的基本原理示意圖

fig.1. schematics of basic principle of water electrolysis

最早的電解水現(xiàn)象是在1789 年被觀測到. 之后, 電解水技術(shù)得到了較快的發(fā)展. 到

1902 年, 世界上就已經(jīng)有超過400 臺電解槽裝置. 目前市場上的電解槽可以分為三種: (1)

堿性電解槽(alkaline electrolyzer); (2) 質(zhì)子交換膜電解槽(proton exchange membrane

electrolyzer)和(3)固體氧化物電解槽(solid oxide electrolyzer). 表1. 總結(jié)和對比了這三

種電解槽技術(shù)的特點(diǎn).

表1. 不同電解槽技術(shù)的對比

table 1. comparison between different electrolyzer technologies

electrolyzer type electrolyte operating temperature (oc) carriers efficiency cost (us$/kw)

alkaline electrolyzer

20-30% koh

70-100

oh-

80%

400-600

pem electrolyzer pem polymer

50-90 h+ 94% 2000

solid oxide

electrolyzer

yttria-stabilized

zirconnia

600-1000 o2- 90% 1000-1500

堿性電解槽是最早商業(yè)化的電解槽技術(shù), 雖然其效率是三種電解槽中最低的, 但

由于價格低廉, 目前仍然被廣泛使用, 尤其是在大規(guī)模制氫工業(yè)中. 堿性電解槽的缺

點(diǎn)是效率較低和使用石棉作為隔膜. 石棉具有致癌性, 很多國家已經(jīng)提出要禁止石棉

在堿性電解槽中的使用. 據(jù)報道, pps(poly phenylene sulfide), ptfe(poly tetra

fluorethylene), psf(poly sulfone) [7]以及zirfon [8]等聚合物在koh溶液中具有和

石棉類似的特性, 甚至還優(yōu)于石棉, 將有可能取代石棉而成為堿性電解槽的隔膜材料.

發(fā)展新的電極材料, 提高催化反應(yīng)效率, 是提高電解槽效率的有效途徑. 研究表明

raney nickel 和 ni-mo 等合金作為電極能有效加快水的分解, 提高電解槽的效率

[9,10].

質(zhì)子交換膜電解槽由于轉(zhuǎn)換效率很高而成為很有發(fā)展前景的制氫裝置. 由于采用

很薄的固體電解質(zhì)(pem), 具有很好的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性, 并且歐姆損失較小. 在

日本, 效率達(dá)94.4%的質(zhì)子交換膜電解槽已經(jīng)研制成功 [11]. 但由于質(zhì)子交換膜(目前

常用的是由杜邦公司的nafion)和使用鉑電極催化劑, 價格昂貴, 制約了其廣泛使用.

今后研究的重點(diǎn)是降低成本, 和進(jìn)一步提高其轉(zhuǎn)換效率. 成本的降低主要是通過降低

貴重金屬鉑在催化層中的含量和尋找廉價的質(zhì)子交換膜材料. 目前這個兩個領(lǐng)域都已

經(jīng)取得了一定成效. 印度的電化學(xué)和能源研究所(ceer)成功將鉑的含量在沒有影響電

解槽整體性能的情況下從0.4mg/cm2降到了0.1mg/cm2 [12]. 使用噴濺沉積法(sputter

deposition)制備催化層也同樣獲得了成功, 并且使鉑的含量降到了0.014 mg/cm2

[13,14]. 其他廉價的替代材料, 如polyphosphazene [15]和sulfonated polystyrene

(sps) [16]等也被證實(shí)具有和nafion類似的特性, 有可能被用到質(zhì)子交換膜電解槽中用

做電解質(zhì). 可以預(yù)見, 隨著質(zhì)子交換膜電解槽技術(shù)的成熟和價格的降低, pem電解槽將

成為制氫的主要裝置.

固體氧化物電解槽(solid oxide electrolyzer)是另一種新興的電解槽技術(shù). 這種

電解槽的缺點(diǎn)是工作在高溫, 給材料的選擇帶來了一定限制. 優(yōu)點(diǎn)是較高的反應(yīng)溫度

使得電化學(xué)反應(yīng)中,部分電能被熱能代替, 從而效率較高, 尤其是當(dāng)余熱被汽輪機(jī), 制

冷系統(tǒng)等回收利用時, 系統(tǒng)效率可達(dá)90%. 目前的研究重點(diǎn)是尋找在高溫下具有對氧離

子良好導(dǎo)電性的電解質(zhì)材料和適當(dāng)降低電解槽的工作溫度.

1.2. 電解海水制氫

海水是世界上最為豐富的水資源, 同時也是理想的制氫資源. 尤其在沿海的沙漠

地區(qū), 比如中東和非洲, 淡水資源缺乏, 電解海水制氫則成了唯一的選擇. 但海水富

含鹽份(nacl)和其他雜質(zhì), 并且通常電解槽的電極電勢超過了產(chǎn)生氯氣所需的電勢,

這使得在電解海水時, 往往是氯氣從陽極析出, 而非氧氣. 雖然氫氣的產(chǎn)生不會受此

影響, 但產(chǎn)生的氯氣具有強(qiáng)烈的毒性, 需要完全避免. 在所有常用的電極材料中, 只

有錳和錳的氧化物及其化合物在電解海水時可以在陽極產(chǎn)生氧氣, 而抑制氯氣的產(chǎn)生.

ghany 等人[17]用mn1-xmoxo2+x/iro2ti作為電極, 氧氣的生成率達(dá)到了100%, 完全避免

了氯氣的產(chǎn)生, 使得電解海水制氫變得可行.

1.3. 利用可再生資源電解水制氫

如前所述, 電解水需要消耗電. 由化石燃料產(chǎn)生電能推動電解槽制氫由于會消耗

大量的不可再生資源, 只能是短期的制氫選擇. 由可再生資源產(chǎn)生電能, 比如通過光

伏系列和風(fēng)機(jī)發(fā)電, 具有資源豐富, 可再生, 并且整個生命周期影響較小等優(yōu)點(diǎn), 是

未來的發(fā)展趨勢.

光伏電池在吸收太陽光能量后, 被光子激發(fā)出的自由電子和帶正電的空穴在pn結(jié)

的電場力作用下, 分別集中到n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體, 在連接外電路的情況下便可對

外提供直流電流. 光伏電池可以分為第一代光伏電池(wafer-based pv)和第二代光伏電

池(thin film pv). 目前市場上多是第一代光伏電池. 第一代電池具有較高的轉(zhuǎn)換效率

(10-15%), 但成本較貴, 限制了其大規(guī)模使用. 第二代電池雖然效率較低(6-8%), 但

由于采用了薄膜技術(shù), 使用較少的材料, 并且易于批量生產(chǎn), 制作成本大大降低, 目

前的研究方向是進(jìn)一步提高薄膜光伏電池的轉(zhuǎn)換效率[18]. 由于光伏電池產(chǎn)生的是直

流電,可以直接運(yùn)用于電解水, 但為了保證光伏陣列工作在最大功率狀態(tài), 在光伏電池

和電解槽之間往往需要接入一個最大功率跟蹤器(mppt)和相應(yīng)的控制器.

風(fēng)能發(fā)電由于具有較高的能量利用效率和很好的經(jīng)濟(jì)性, 在最近幾年得到了很快

發(fā)展. 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組利用風(fēng)的動能推動發(fā)電機(jī)而產(chǎn)生交流電. 根據(jù)betz law, 風(fēng)力發(fā)電

的最大效率理論上可達(dá)59% [19]. 在風(fēng)力充足的條件下, 風(fēng)力發(fā)電的規(guī)模越大, 其經(jīng)濟(jì)

性越好. 因此, 近幾年風(fēng)力發(fā)電朝著大規(guī)模的方向發(fā)展. 另外, 由于海上風(fēng)力較陸地

大, 并且不占陸地面積, 最近也有將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組建在海上的趨勢. 風(fēng)能發(fā)電只需交

流-直流轉(zhuǎn)換即可與電解槽相接產(chǎn)氫, 經(jīng)濟(jì)性較好, 目前不少風(fēng)力資源充足的國家都將

風(fēng)能-電解槽系統(tǒng)列為重點(diǎn)發(fā)展的方向.

另外, 地?zé)崮? 波浪能所發(fā)的電都可以作為電解槽的推動力, 但和太陽能與風(fēng)能

一樣, 都受地域的限制.

1.4. 電解水制氫的現(xiàn)狀

目前所用到的電解槽多為堿性電解槽. 加拿大的stuart是目前世界上利用電解水

制氫和開發(fā)氫能汽車最為有名的公司. 他們開發(fā)的hesfp系統(tǒng)包括一個能日產(chǎn)氫25 千

克的堿性電解槽, 一個能儲存60 千克氫的高壓儲氫罐和氫內(nèi)燃機(jī)車. 他們用于汽車的

氫能系統(tǒng)能每小時產(chǎn)氫3千克, 可以為3輛巴士提供能量. hamilton是另一個有名的電解

槽開發(fā)制造商, 他們的es系列利用pem電解槽技術(shù), 可以每小時產(chǎn)氫6-30nm3, 所制氫

的純度可達(dá)99.999%. 在日本的we-net計(jì)劃中, 氫的制取也是通過pem電解槽來實(shí)現(xiàn),

并且pem電解槽在80oc和1a/cm2的工作條件下, 已經(jīng)以90%的效率連續(xù)工作了超過4000小

時 [11].

1.5. 電解水技術(shù)的環(huán)境, 經(jīng)濟(jì)和安全問題

從電解水的整個生命周期來看, 電解水制氫會對環(huán)境造成一定的負(fù)面影響, 并且

也有一定的危險性. 下面將做定性分析.

對堿性電解槽而言, 由于使用了具有強(qiáng)烈腐蝕性的koh溶液作為電解液, koh的滲漏

和用后的處理會造成環(huán)境的污染, 對人體健康也是一個威脅. 并且目前的堿性電解槽

多采用石棉作為隔膜, 石棉具有致癌性, 會對人構(gòu)成嚴(yán)重的危害. pem電解槽使用質(zhì)子

交換膜作為電解質(zhì), 無須隔膜. 但當(dāng)pem電解槽工作溫度較高時(比如150oc), pem將會

發(fā)生分解, 產(chǎn)生有毒氣體. 固體氧化物電解槽雖然沒有上述問題, 但工作在高溫, 存

在著在高溫下生成的氧氣和氫氣重新合并發(fā)生燃燒甚至爆炸的危險, 需要引起注意.

此外, 電解槽生產(chǎn), 比如原材料的開采,加工, 以及最終的遺棄或廢物處理, 都需要消

耗一定的能量, 并且會釋放出co2等溫室氣體和其他污染物.

當(dāng)電解槽由光伏電池驅(qū)動時, 光伏電池可能含有有毒物質(zhì)(比如cdte pv), 將帶來

一定的環(huán)境污染和危險性. 尤其當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路出現(xiàn)火情, 有毒物質(zhì)將會釋放出來,危

害較大. 另外, 光伏陣列的安裝會占用較大的土地面積. 這點(diǎn)也需要在設(shè)計(jì)安裝時加

以考慮. 風(fēng)能-電解槽系統(tǒng)和光伏-電解槽系統(tǒng)相比, 則對環(huán)境的影響要小很多, 并且

也相對安全. 但也有需要注意的地方, 比如噪音, 對電磁的干擾, 以及設(shè)計(jì)時需要考

慮到臺風(fēng)的影響.

盡管電解水制氫具有很高的效率, 由于昂貴的價格, 仍然很難大規(guī)模使用. 目前

三種電解槽的成本分別為: 堿性電解槽us$400-600/kw, pem電解槽約us$2000/kw, 固體

氧化物電解槽約us$1000-1500/kw. 當(dāng)光伏電池和電解水技術(shù)聯(lián)合制氫時, 制氫成本將

達(dá)到約us$41.8/gj(us$5/kg), 而當(dāng)風(fēng)力發(fā)電和電解水技術(shù)聯(lián)合制氫時, 制氫成本約為

us$20.2/gj (us$2.43/kg) [20].

2. 太陽能熱化學(xué)循環(huán)制氫

太陽能熱化學(xué)循環(huán)是另一種利用太陽能制取氫燃料的可行技術(shù). 首先, 由太陽能

聚光集熱器收集和匯聚太陽光以產(chǎn)生高溫. 然后由這些高溫推動產(chǎn)氫的化學(xué)反映以制

取氫氣. 目前國內(nèi)外廣泛研究的熱化學(xué)制氫反應(yīng)有: (1) 水的熱分解(thermolysis);

(2) h2s的熱分解和(3) 熱化學(xué)循環(huán)水分解.

2.1. 水的熱分解制氫

由太陽能聚光器產(chǎn)生的高溫可以用于對水進(jìn)行加熱, 直接分解而產(chǎn)生氫氣和氧氣.

反應(yīng)式如(4)

2h2o 2h2 + o2 (4)

在這個反應(yīng)中, 水的分解率隨溫度的升高而增大. 在壓力為0.05bar, 溫度為2500k時,

水蒸汽的分解率可以達(dá)到25%, 而當(dāng)溫度達(dá)到2800k時, 則水蒸汽的分解率可達(dá)55%. 可

見提高反應(yīng)溫度, 可以有效產(chǎn)氫量. 然而, 反應(yīng)所需的高溫也帶來了一系列的問題.

由于溫度極高, 給反應(yīng)裝置材料的選擇帶來了很大限制. 適合的材料必須在2000k以上

的高溫具有很好的機(jī)械和熱穩(wěn)定性. zirconia由于其熔點(diǎn)高達(dá)3043k而成為近年來在水

的熱分解反應(yīng)中廣泛使用的材料 [21,22]. 其他可選的材料及其熔點(diǎn)見表2.

表2. 作為熱化學(xué)反應(yīng)裝置備選材料及其熔點(diǎn) [22]

table 2 some materials and their melting points [22]

oxides t oc carbides t oc

zro2 2715 b4c 2450

mgo 2800 tic 3400-3500

hfo2 2810 hfc 4160

tho2 3050 hbn 3000 (decomposition)

另一個問題就是氫和氧的分離問題. 由于該反應(yīng)可逆, 高溫下氫和氧可能會重新結(jié)合

生成水, 甚至發(fā)生爆炸. 常用的分離方法是通過對生成的混合氣體進(jìn)行快速冷卻(fast

quenching),再通過pd或pd-ag合金薄膜將氫和氧分離. 這種方法將會導(dǎo)致大量的能量

損失. 近幾年有研究人員采用微孔膜(microporous membrane)分離也取得一些成功

[22,23], 使得直接熱分解水制氫研究又重新受到廣泛關(guān)注.

2.2. h2s的熱分解

h2s是化學(xué)工業(yè)廣泛存在的副產(chǎn)品. 由于其強(qiáng)烈的毒性, 在工業(yè)中往往都要采用

claus process將其去除, 見式(5)

2h2s + o2 2h2o + s2 (5)

這個過程成本昂貴, 還將氫和氧和結(jié)合生成水和廢熱, 從而浪費(fèi)了能源. 對h2s的直接

熱分解可以將有毒氣體轉(zhuǎn)化為有用的氫能源, 變廢為寶, 一舉兩得. h2s的熱分解制氫反

應(yīng)式見(6)

2h2s 2h2 + s2 (6)

該反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率受溫度和壓力的影響. 溫度越高, 壓力越低, 越有利h2s的分解. 據(jù)報

道, 在溫度1200k,壓力1 bar時, h2s的轉(zhuǎn)化率為14%, 而當(dāng)溫度為1800k, 壓力為0.33bar

時, 轉(zhuǎn)化率可達(dá)70% [24]. 由于反應(yīng)在1000k以上的高溫進(jìn)行, 硫單質(zhì)呈氣態(tài), 需要與氫

氣進(jìn)行有效的分離. 氫與硫的分離往往通過快速冷卻使硫單質(zhì)以固態(tài)形式析出. 同樣,

這種方法也會導(dǎo)致大量的能量損失.

2.3. 熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫

水的直接熱分解制氫具有反應(yīng)溫度要求極高, 氫氣分離困難, 以及由快速冷卻帶

來的效率降低等缺點(diǎn). 而在水的熱化學(xué)分解過程中, 氧氣和氫氣分別在不同的反應(yīng)階

段產(chǎn)生, 因而跨過了氫氣分離這一步. 并且, 由于引入了金屬和對應(yīng)的金屬氧化物,

還大大降低了反應(yīng)溫度. 當(dāng)對于水直接熱分解的2500k, 水的熱化學(xué)循環(huán)反應(yīng)溫度只有

1000k左右, 也大大減輕了對反應(yīng)器材料的限制. 典型的2步熱化學(xué)循環(huán)反應(yīng)式見

(7)-(10).

2 y x o

2

y xm o m + (7)

2 y x 2 yh o m o yh xm + + (8)

或者 2 o o m o m y x y x + ′ ′ (9)

2 y x 2 y x h o m o h o m + + ′ ′ (10)

其中m 為金屬單質(zhì), mxoy 或1 1 y x o m 則分別為相應(yīng)的金屬氧化物. 適合用做水的熱化學(xué)

循環(huán)反應(yīng)的金屬氧化物有tio2, zno, fe3o4, mgo, al2o3, 和 sio2等. zno/zn 反應(yīng)溫度較

低, 在近幾年研究較多 [24-29]. fe3o4/feo 是另一對廣泛用于熱化學(xué)分解水制氫的金屬

氧化物. 該循環(huán)中, fe3o4 首先在1875k 的高溫下被還原生成feo 和 o2, 然后, 在573k

的溫度下, feo 被水蒸汽氧化, 生成fe3o4 和 h2. 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn), 用mn, mg, 或co 代替

部分fe3o4 而形成的氧化物(fe1-xmx)3o4 可以進(jìn)一步降低反應(yīng)溫度 [4], 因而更具發(fā)展

前景.

除了以上所述2 步水分解循環(huán)外, 3 步和4 步循環(huán)分解水也是有效的制氫方式.

is(iodine/sulfur)循環(huán)是典型的3 步水分解循環(huán), 該循環(huán)的反應(yīng)式見(11)-(13):

4 2 x 2 2 2 so h hi 2 o h 2 so xi + + + at 293-373k (11)

2 2 i h hi 2 + at 473-973k (12)

2 2 2 4 2 o

2

1 so o h so h + + at 1073-1173k (13)

在is 循環(huán)中,影響制氫的主要因素就是單質(zhì)硫或硫化氫氣體的產(chǎn)生等副反應(yīng)的發(fā)生. 為

盡量避免副反應(yīng)的發(fā)生, x 的值往往設(shè)置在4.41 到11.99 之間[30]. ut-3 則是典型的

4 步循環(huán)[31]. 其反應(yīng)式見(14) - (17):

2 2 2 o

2

1 cabr br cao + + at 845 k (14)

hbr 2 cao o h cabr 2 2 + + at 1,033 k (15)

2 2 2 4 3 br o h 4 febr 3 hbr 8 o fe + + + at 493 k (16)

2 4 3 2 2 h hbr 6 o fe o h 4 febr 3 + + + at 833 k (17)

熱化學(xué)循環(huán)分解水雖然跨過了分離氫和氧這一步, 但在2 步循環(huán)中, 生成的金屬在

高溫下為氣態(tài)并且會和氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)而重新生成金屬氧化物, 因此, 需要將

金屬單質(zhì)從產(chǎn)物混合物中分離出來. 金屬單質(zhì)的分離一般采用快速冷卻使金屬很快凝

固從而實(shí)現(xiàn)分離. 同樣, 在3 步循環(huán)中, 氫和碘也需要及時的分離. 采用的分離技術(shù)都

類似.

2.4. 熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫的現(xiàn)狀

熱化學(xué)循環(huán)制氫在歐洲研究較多, 但由于產(chǎn)物的分離一直是一個比較棘手的問題,

能量損失比較大, 此種制氫方法還沒有進(jìn)入商業(yè)化的階段. 在swiss federal institute of

technology zurich,對zno/zn 循環(huán)制氫研究已經(jīng)比較深入. 他們的研究目前主要集中在

產(chǎn)物的分離以及分解水反應(yīng)的機(jī)理方面 [32]. swiss federal office 則已經(jīng)啟動了一個

“solzinc”的計(jì)劃, 通過zno/zn 循環(huán)制取氫氣以實(shí)現(xiàn)對太陽能的儲存. 目前正在進(jìn)行

反應(yīng)器的設(shè)計(jì), 將于2004 年夏季進(jìn)行測試[33].

2.5.太陽能熱化學(xué)循環(huán)制氫的環(huán)境, 經(jīng)濟(jì)和安全問題

太陽能熱化學(xué)循環(huán)采用太陽能聚光器聚集太陽能以產(chǎn)生高溫, 推動熱化學(xué)反應(yīng)的

進(jìn)行. 在整個生命周期過程中, 聚光器的制造, 最終遺棄, 熱化學(xué)反應(yīng)器的加工和最

終的廢物遺棄以及金屬,金屬氧化物的使用都會帶來一定的環(huán)境污染. 其具體的污染量

需要進(jìn)行詳細(xì)的生命周期評價(lca)研究. 此外, 在h2s 的分解中, 以及在is 循環(huán)和

ut-3 循環(huán)中, 都使用了強(qiáng)烈腐蝕性或毒性的物質(zhì), 比如h2s, h2so4. 這些物質(zhì)的泄漏

和最終的處理會帶來環(huán)境的污染和危險, 需要在設(shè)計(jì)和操作過程中加以考慮. 另外, 由

于反應(yīng)都是在高溫下進(jìn)行, 氫和氧的重新結(jié)合在反應(yīng)器中有引起爆炸的危險, 需要小

心處理.

由于熱化學(xué)循環(huán)制氫尚未商業(yè)化, 相關(guān)的經(jīng)濟(jì)信息都是基于估算. steinfeld

(2002)[29]經(jīng)過估算指出, 對于一個大型的熱化學(xué)制氫工廠(90mw), 制的氫氣的成本為

大約us$4.33-5/kg. 相比之下, 由太陽能熱電 – 電解水系統(tǒng)制取氫氣的成本則約為

us$6.67/kg, 而通過大規(guī)模天然氣重整制氫的成本約為us$1.267/kg [20]. 可見太陽能熱

化學(xué)循環(huán)制氫和天然氣重整制氫相比雖然沒有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢, 但和其他可再生制氫技術(shù)相

比則在經(jīng)濟(jì)性方面優(yōu)于太陽熱電-電解水和光伏-電解水技術(shù).

3. 利用生物質(zhì)制氫

生物質(zhì)作為能源, 其含氮量和含硫量都比較低, 灰分份額也很小, 并且由于其生

長過程吸收co2, 使得整個循環(huán)的co2 排放量幾乎為零. 目前對于生物質(zhì)的利用, 尤其

在發(fā)展中國家, 比如中國, 印度, 巴西, 還主要停留在對生物質(zhì)的簡單燃燒的低效率

利用上. 除燃燒外, 對生物質(zhì)的利用還有熱裂解和氣化, 以及微生物的光解與發(fā)酵. 利

用生物質(zhì)熱裂解和氣化產(chǎn)氫具有成本低廉, 效率較高的特點(diǎn), 是有效可行的制氫方式.

3.1. 生物質(zhì)熱裂解制氫

生物質(zhì)熱裂解是在高溫和無氧條件下對生物質(zhì)的熱化學(xué)過程. 熱裂解有慢速裂解

和快速裂解. 快速裂解制取生物油是目前世界上研究比較多的前沿技術(shù). 得到的產(chǎn)物

主要有: (1) 以氫(h2), 甲烷(ch4), 一氧化碳(co), 二氧化碳(co2)以及其它有機(jī)氣

體等氣體成分; (2) 以焦油, 丙酮, 甲醇, 乙酸等生物混合油液狀成分; (3) 以焦碳為主

的固體產(chǎn)物[34]. 為了最大程度的實(shí)現(xiàn)從生物質(zhì)到氫的轉(zhuǎn)化, 需要盡量減小焦碳的產(chǎn)量.

這需要盡量快的加熱速率和傳熱速率和適中的溫度.

熱裂解的效率和產(chǎn)物質(zhì)量除與溫度, 加熱速率等有關(guān)外, 也受反應(yīng)器及催化劑的

影響. 目前國內(nèi)外的生物質(zhì)熱裂解決反應(yīng)器主要有機(jī)械接觸式反應(yīng)器, 間接式反應(yīng)器

和混合式反應(yīng)器. 其中機(jī)械接觸式反應(yīng)器包括燒蝕熱裂解反應(yīng)器, 旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器等,

其特點(diǎn)是通過灼熱的反應(yīng)器表面直接與生物質(zhì)接觸, 以導(dǎo)熱的形式將熱量傳遞給生物

質(zhì)而達(dá)到快速升溫裂解. 這類反應(yīng)器原理簡單, 產(chǎn)油率可達(dá)67%, 但易造成反應(yīng)器表面

的磨損, 并且生物質(zhì)顆粒受熱不易均勻. 間接式反應(yīng)器主要通過熱輻射的方式對生物

質(zhì)顆粒進(jìn)行加熱, 由于生物質(zhì)顆粒及產(chǎn)物對熱輻射的吸收存在差異, 使得反應(yīng)效率和

產(chǎn)物質(zhì)量較差. 混合式反應(yīng)器主要以對流換熱的形式輔以熱輻射和導(dǎo)熱對生物質(zhì)進(jìn)行

加熱, 加熱速率高, 反應(yīng)溫度比較容易控制均勻, 且流動的氣體便于產(chǎn)物的析出, 是

目前國內(nèi)外廣泛采用的反應(yīng)器, 主要有流化床反應(yīng)器, 循環(huán)流化床反應(yīng)器等[35]. 這

在國內(nèi)各科研院所都已經(jīng)開展了大量的研究, 如廣州能源所, 遼寧省能源所等都開發(fā)

研制出了固定床, 流化床反應(yīng)器.

催化劑的使用能加速生物質(zhì)顆粒的熱解速率, 降低焦炭的產(chǎn)量, 達(dá)到提高效率和

產(chǎn)物質(zhì)量的目的. 目前用于生物質(zhì)熱裂解的催化劑主要有以ni 為基的催化劑, 沸石

[36], k2co3, na2co3, ca2co3[37]以及各種金屬氧化物比如al2o3, sio2, zro2, tio2[38]

等都被證實(shí)對于熱裂解能起到很好的催化作用.

熱裂解得到的產(chǎn)物中含氫和其他碳?xì)浠衔? 可以通過重整和水氣置換反應(yīng)以得

到和提高氫的產(chǎn)量. 如下式所示:

合成氣 + h2o h2 + co (18)

co + h2o co2 + h2 (19)

利用生物質(zhì)熱裂解聯(lián)同重整和水氣置換反應(yīng)制氫具有良好的經(jīng)濟(jì)性, 尤其是當(dāng)反

應(yīng)物為各種廢棄物時, 既為人類提供了能量, 又解決了廢棄物的處理問題, 并且技術(shù)

上也日益成熟, 逐漸向大規(guī)模方向發(fā)展. danz (2003 年)[39]估算了通過生物質(zhì)熱裂解制

氫的成本約為us$3.8/kg h2 (因氫的熱值為120mj/kg, 這相當(dāng)于us$31.1/gj), 這和石

油燃油的價錢us$4-6/gj 相比還沒有任何優(yōu)勢, 但carlo 等[40]指出, 當(dāng)熱裂解制氫的規(guī)

模達(dá)到400mw 時, 氫的成本會大大降低, 達(dá)到us$5.1/gj. 可見實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的利用生物

質(zhì)制氫, 將會是非常有潛力的發(fā)展方向.

3.2. 生物質(zhì)氣化制氫

生物質(zhì)氣化是在高溫下(約600-800oc)下對生物質(zhì)進(jìn)行加熱并部分氧化的熱化學(xué)過

程. 氣化和熱裂解的區(qū)別就在于裂解決是在無氧條件下進(jìn)行的, 而氣化是在有氧條件

下對生物質(zhì)的部分氧化過程. 首先, 生物質(zhì)顆粒通過部分氧化生成氣體產(chǎn)物和木碳,

然后, 在高溫蒸汽下, 木碳被還原, 生成co, h2, ch4, co2 以及其他碳?xì)浠衔?

對于生物質(zhì)氣化技術(shù), 最大的問題就在于焦油含量. 焦油含量過高, 不僅影響氣化

產(chǎn)物的質(zhì)量, 還容易阻塞和粘住氣化設(shè)備, 嚴(yán)重影響氣化系統(tǒng)的可靠性和安全性. 目前

處理焦油主要有三種方法. 一是選擇適當(dāng)?shù)牟僮鲄?shù), 二是選用催化劑加速焦油的分解,

三是對氣化爐進(jìn)行改造. 其中, 溫度, 停留時間等對焦油分解有很重要的作用. milne ta

(1998 年)[41]指出, 在溫度高于1000oc 時, 氣體中的焦油能被有效分解, 使產(chǎn)出物中的

焦油含量大大減小. 此外, 在氣化爐中使用一些添加劑如白云石, 橄欖石以及使用催化

劑如ni-ca 等都可以提高焦油的分解, 降低焦油給氣化爐帶來的危害[42,43]. 此外, 設(shè)

計(jì)新的氣化爐也對焦油的減少起著很重要的作用. 遼寧省能源研究所研制的下吸式固定

床生物質(zhì)氣化爐, 在其喉部采用特殊結(jié)構(gòu)形式的噴嘴設(shè)計(jì), 在反應(yīng)區(qū)形成高溫旋風(fēng)動力

場, 保證了焦油含量低于2g/m3.

由氣化所得產(chǎn)物經(jīng)過重整和水氣置換反應(yīng), 即可得到氫, 這與處理熱裂解產(chǎn)物類似.

通過生物質(zhì)氣化技術(shù)制氫也具有非常誘人的經(jīng)濟(jì)性. david a.bowen 等人(2003)[44]比較

了生物質(zhì)氣化制氫和天然氣重整制氫的經(jīng)濟(jì)性, 見圖2. 由圖可見, 利用甘蔗渣作為原

料, 在供料量為每天2000 噸的情況下, 所產(chǎn)氫氣的成本為us$7.76/gj, 而在這個供料量

下使用柳枝稷(switchgrass)為原料制得的氫氣成本為us$6.67/gj, 這和使用天然氣重整

制氫的成本us$5.85-7.46/gj 相比, 也是具有一定競爭力的. 如果將環(huán)境因素考慮進(jìn)去,

由于天然氣不可再生, 且會產(chǎn)生co2, 而生物質(zhì)是可再生資源, 整個循環(huán)過程由于光合

作用吸收co2 而使co2 的排放量幾乎為0, 這樣, 利用生物質(zhì)制氫從經(jīng)濟(jì)上和環(huán)境上的

綜合考慮, 就已經(jīng)比天然氣重整更有優(yōu)勢了.

biomass feed to gasifier (tonnes/day)

hydrogen cost ($/gj)

500 1000 1500 2000

5

6

7

8

9

10

11

natural gas $3/gj

natural gas $4.5/gj

10.23

8.74

7.76

8.76

7.54

6.67

5.85

7.46

bagasse

switchgrass

圖2. 生物質(zhì)制氫與天然氣制氫經(jīng)濟(jì)性的比較

fig. 2. comparison of hydrogen cost between biomass

gasification and natural gas steam reforming

以上分析的利用生物質(zhì)高溫裂解和氣化制氫適用于含濕量較小的生物質(zhì), 含濕量高

于50%的生物質(zhì)可以通過光合細(xì)菌的厭氧消化和發(fā)酵作用制氫, 但目前還處于早期研究

階段, 效率也還比較低. 另一種處理濕度較大的生物質(zhì)的氣化方法是利用超臨界水的特

性氣化生物質(zhì), 從而制得氫氣.

3.3. 生物質(zhì)超臨界水氣化制氫

流體的臨界點(diǎn)在相圖上是氣-液共存曲線的終點(diǎn), 在該點(diǎn)氣相和液相之間的差別剛

好消失, 成為一均相體系. 水的臨界溫度是647k, 臨界壓力為22.1mpa, 當(dāng)水的溫度和

壓力超過臨界點(diǎn)是就被稱為超臨界水.在超臨界條件下, 水的性質(zhì)與常溫常壓下水的性

質(zhì)相比有很大的變化.

在超臨界狀態(tài)下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng), 通過控制壓力, 溫度以控制反應(yīng)環(huán)境, 具有增強(qiáng)

反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的溶解度, 提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率, 加快反應(yīng)速率等顯著優(yōu)點(diǎn), 近年來逐漸

得到各國研究者的重視 [45,46]. 在超臨界水中進(jìn)行生物質(zhì)的催化氣化, 生物質(zhì)的氣化

率可達(dá)100%, 氣體產(chǎn)物中氫的體積百分比含量甚至可以超過50%, 并且反應(yīng)不生成焦

油, 木碳等副產(chǎn)品, 不會造成二次污染, 具有良好的發(fā)展前景. 但由于在超臨界水氣中

所需溫度和壓力對設(shè)備要求比較高, 這方面的研究還停留在小規(guī)模的實(shí)驗(yàn)研究階段. 我

國也只進(jìn)行了少量的研究, 比如西安交大多相流實(shí)驗(yàn)室就研究了以葡萄糖為模型組分在

超臨界水中氣化產(chǎn)氫, 得到了95%的氣化效率 [47]. 中科院山西煤炭化學(xué)研究所在間隙

式反應(yīng)器中以氧化鈣為催化劑的超臨界水中氣化松木鋸屑,得到了較好的氣化效果.

到目前為止, 超臨界水氣化的研究重點(diǎn)還是對不同生物質(zhì)在不同反應(yīng)條件下進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)研究, 得到各種因素對氣化過程的影響. 表3 總結(jié)了近幾年對生物質(zhì)超臨界水氣化制

氫的研究情況. 研究表明, 生物質(zhì)超臨界水氣化受生物質(zhì)原料種類, 溫度, 壓力, 催化劑,

停留時間, 以及反應(yīng)器形式的影響.

表3. 近年來關(guān)于生物質(zhì)超臨界水氣化制氫的研究

table 3

recent studies on hydrogen production by biomass gasification in supercritical water

conditions

feedstock gasifier type catalyst used temperature and

pressure

hydrogen yield references

glucose not known not used 600oc, 34.5mpa 0.56 mol h2/mol of feed

glucose not known activated carbon 600 oc, 34.5mpa 2.15 mol h2/mol of feed

glucose not known activated carbon 600 oc, 25.5mpa 1.74 mol h2/mol of feed

glucose not known activated carbon 550 oc, 25.5mpa 0.62 mol h2/mol of feed

glucose not known activated carbon 500 oc, 25.5mpa 0.46 mol h2/mol of feed

[48]

glycerol not known activated carbon 665 oc, 28mpa 48 vol%

glycerol/methanol not known activated carbon 720 oc, 28mpa 64 vol%

corn starch not known activated carbon 650 oc, 28mpa 48 vol%

sawdust/corn starch

mixture

not known activated carbon 690 oc, 28mpa 57 vol%

[49]

glucose

tubular reactor koh 600 oc, 25mpa 59.7 vol% (9.1mol

h2/mol glucose)

catechol tubular reactor koh 600 oc, 25mpa 61.5 vol% (10.6mol

h2/mol catechol)

sewage autoclave k2co3 450oc, 31.5-35mpa

47 vol%

[50]

glucose tubular reactor not used 600 oc, 25mpa 41.8 vol%

glucose tubular reactor not used 500 oc, 30mpa 32.9 vol%

glucose tubular reactor not used 550 oc, 30mpa 33.1 vol%

glucose tubular reactor not used 650 oc, 32.5mpa 40.8 vol%

glucose tubular reactor not used 650 oc, 30mpa 41.2 vol%

sawdust tubular reactor sodium

carboxymethylcellulose

(cmc)

650 oc, 22.5mpa 30.5 vol%

[47]

生物質(zhì)的主要成分是纖維素, 木質(zhì)素和半纖維素. 纖維素在水的臨界點(diǎn)附近可以快

速分解成一葡萄糖為主的液態(tài)產(chǎn)品, 而木質(zhì)素和半纖維素在34.5 mpa, 200-230oc 下可以

100%完全溶解, 其中90%會生成單糖. 將城市固體廢棄物去除無機(jī)物后可以形成基本穩(wěn)

定, 均一的原料, 與木質(zhì)生物質(zhì)很相似. 由表可見, 不同的生物質(zhì)原料, 其氣化效率和速

率也有所不同. 溫度對生物質(zhì)超臨界水中氣化的影響也是很顯著的. 隨著溫度的升高,

氣化效率增大. 壓力對于氣化的影響在臨界點(diǎn)附近比較明顯, 壓力遠(yuǎn)大于臨界點(diǎn)時, 其

影響較小. 停留時間對氣化效率也有一定影響, 研究表明, 生物質(zhì)在超臨界水中氣化停

留時間與溫度相關(guān), 不同的溫度下有不同的一個最佳值. 使用催化劑能加快氣化反應(yīng)的

速率. 目前使用的催化劑主要有金屬類催化劑, 比如ru, rh, ni, 堿類催化劑, 比如koh,

k2co3, 以及碳類催化劑 [51,52]. 反應(yīng)器的選擇也會影響生物質(zhì)氣化過程, 目前的反應(yīng)

器可以分為間歇式和連續(xù)式反應(yīng)器. 其中間歇式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單, 對于淤泥等含固體的

體系有較強(qiáng)適應(yīng)性, 缺點(diǎn)是生物質(zhì)物料不易混合均勻, 不易均勻地達(dá)到超臨界水下所需

的壓力和溫度, 也不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),. 連續(xù)式反應(yīng)器則可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn), 但反應(yīng)時間

短, 不易得到中間產(chǎn)物, 難以分析反應(yīng)進(jìn)行的情況, 因此今后需要進(jìn)行大量的研究, 研

制出更加有效的反應(yīng)器以及尋求不同生物質(zhì)在不同參數(shù)下的最佳氣化效果, 實(shí)現(xiàn)高效,

經(jīng)濟(jì)的氣化過程.

4. 其他制氫技術(shù)

除熱化學(xué)方法外, 生物質(zhì)還可以通過發(fā)酵的方式轉(zhuǎn)化為氫氣和其他產(chǎn)物. 此外,

微藻等水生生物質(zhì)能夠利用氫酶(hydrogenase)和氮酶(nitrogenase)將太陽能轉(zhuǎn)化為

化學(xué)能-氫. 這些生物制氫技術(shù)具有良好的環(huán)境性和安全性, 但還處于早期的研究階段,

制氫基理還未透徹理解, 尚需大量的研究工作.

太陽能半導(dǎo)體光催化反應(yīng)制氫也是目前廣泛研究的制氫技術(shù). tio2 及過渡金屬氧化

物, 層狀金屬化合物如k4nb6o17, k2la2ti3o10, sr2ta2o7 等, 以及能利用可見光的催化

材料如cds, cu-zns 等都經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)能夠在一定光照條件下催化分解水從而產(chǎn)生氫氣.

但由于很多半導(dǎo)體在光催化制氫的同時也會發(fā)生光溶作用, 并且目前的光催化制氫效

率太低, 距離大規(guī)模制氫還有很長的路要走. 盡管如此, 光催化制氫研究仍然為我們

展開了一片良好的前景.

5. 制氫技術(shù)總結(jié)以及在香港的應(yīng)用前景

前面討論了利用可再生資源制取清潔燃料-氫的各項(xiàng)主要技術(shù). 這些技術(shù)的特點(diǎn),

經(jīng)濟(jì)性, 環(huán)境和安全方面的特點(diǎn)總結(jié)于表4.

表4. 利用可再生資源制氫技術(shù)比較

table 4. characteristics of candidate hydrogen production technologies

pv-electrolysis wind-electrolysis solar thermochemical cycle biomass conversion

development

status

pv technology almost mature,

electrolysis mature,

some demonstrations of

pv-electrolysis system been done

wind system mature, electrolysis mature,

wind-electrolysis demonstration needed

r&d pyrolysis and gasification r&d, biological

processes at early r&d

efficiency pv efficiency:

first generation, 11-15%,

second generation, 6-8%

solar to hydrogen around 7%

36% from wind to hydrogen, assuming wind

to electricity efficiency of 40% and

electrolyzer 90%

29% for zn/zno cycles conversion ratio up to 100% can be

achieved for gasification, efficiency of

10% for biological processes

economic

consideration

hydrogen cost about us$40-53.73/gj

depends on the pv type, the size

hydrogen cost about us$20.2/gj,

corresponding to 7.3cents/kwh

us$0.13-0.15/kwh, equivalent to

us$36.1-41.67/gj

us$6.67-17.1/gj for thermochemical

conversion depends on biomass types,

capacity size, for biological processes,

remain to be demonstrated

environmental

consideration

almost no pollution emission during

operation, energy consumption

intensive during construction, disposal

of hazardous materials

no pollution during operation, construction

energy consumption intensive, some noise

during operation

emission of hydrogen sulfide, use and

disposal of metal oxide, reactors

whole cycle co2 neutral, some pollution

emission during the stage of constructing

reactors

safety

consideration

handling hazardous materials during

fabrication, short circuit and fire during

operation, but not significant

relatively safe, a little danger exist during

maintenance

operating at high temperature, risk of

explosion exists; leakage of hydrogen

sulfide

operating at high temperature, explosion

may occur

由表可見, 生物質(zhì)氣化技術(shù)和風(fēng)能-電解制氫技術(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)性. 對于環(huán)境的污染

以及危險性也相對較小, 極具發(fā)展前景, 可以作為大規(guī)模制氫技術(shù). 而光伏-電解水技

術(shù)則目前還未顯示出經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢. 但由于太陽能資源豐富, 在地球上分布廣泛, 如果光

伏電池的效率能進(jìn)一步提高, 成本能大幅降低, 則是未來很有潛力的制氫技術(shù). 太陽

能熱化學(xué)循環(huán)也是可行的制氫技術(shù), 今后的發(fā)展方向是進(jìn)一步降低分解產(chǎn)物的能量損

耗以及發(fā)展更為經(jīng)濟(jì)的循環(huán).

香港地少人多, 沒有自己的煤, 石油, 天然氣, 也沒有大規(guī)模的農(nóng)業(yè), 所有能源

目前都依賴進(jìn)口. 但香港具有豐富的風(fēng)力資源和充足的太陽能資源, 利用可再生資源

部分解決香港的能源問題是一條值得探討的思路.

香港總?cè)丝?81 萬, 總面積2757km2, 其中陸地面積1098 km2, 海洋面積1659 km2.

但香港絕大多數(shù)人口集中在港島, 九龍等面積較小的市區(qū), 而新界很多區(qū)域以及周邊

島嶼則人口較少. 由于香港地處北回歸線以南, 日照充足(13mj/m2/day), 風(fēng)力強(qiáng)勁

(>6m/s), 具有很大的發(fā)展可再生能源的潛力. 簡單計(jì)算可知, 如果將香港所有陸地面

積安裝上效率為10%的光伏電池, 則年發(fā)電量可達(dá)144.7twh, 這相當(dāng)于香港1999 年電

消耗量35.5twh 的4 倍! 這說明發(fā)展光伏技術(shù)在香港有很大潛力. 考慮到香港市區(qū)人

口稠密, 可以考慮將光伏電池安裝在周邊島嶼發(fā)電, 通過電解槽制氫. 由于光伏-電解

水成本很高, 這一技術(shù)還難以大規(guī)模應(yīng)用, 如果光伏成本能大幅度降低, 則在香港發(fā)

展光伏制氫具有非常誘人的前景. 另外, li(2000)[53]進(jìn)行了在香港發(fā)展海上風(fēng)力發(fā)電

的可行性研究. 研究表明, 利用香港東部海域建立一個11 × 24 km 的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組, 可

以實(shí)現(xiàn)年發(fā)電2.1 twh, 這相當(dāng)于香港用于交通的能源的10%. 此外, 香港周邊島嶼,

如橫瀾島等, 平均風(fēng)力都在6.7 m/s 以上, 在這些島嶼發(fā)展大規(guī)模的風(fēng)力機(jī)組也是值得

進(jìn)一步探討的問題. 除此之外, 香港每年產(chǎn)生的大量有機(jī)垃圾, 也可以通過氣化或熱

解制氫. 這些技術(shù)在香港的成功應(yīng)用還需要更深入的研究, 本文不作深入探討.

6. 小結(jié)

本文綜述了目前利用可再生資源制氫的主要技術(shù), 介紹了其基本原理, 也涉及到

了各項(xiàng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境以及安全方面的問題. 對各項(xiàng)制氫技術(shù)進(jìn)行了對比分析,

總結(jié)出利用風(fēng)能發(fā)電再推動電解水, 以及利用生物質(zhì)的熱化學(xué)制氫具有良好的經(jīng)濟(jì)性,

對環(huán)境的污染較小, 技術(shù)成熟, 可以作為大規(guī)模制氫的選擇. 利用光伏-電解水技術(shù)具

有誘人的發(fā)展前景, 但目前還未顯示出其經(jīng)濟(jì)性. 而太陽能熱化學(xué)制氫則處于研究階

段, 還難以用于大規(guī)模制氫. 香港具有比較豐富的可再生資源, 利用風(fēng)力發(fā)電和有機(jī)

廢物制氫是可行的制氫技術(shù), 而光伏電池還需要大量研究以進(jìn)一步降低成本. 盡管還

有大量的研究和更深入的分析要做, 利用可再生資源制氫以同時解決污染和能源問題

已經(jīng)為我們展開了一個良好的前景.

致謝:

本文屬<可再生氫能在香港的應(yīng)用研究>項(xiàng)目, 該課題受香港中華電力公司(clp)及香港

特別行政區(qū)政府資助, 在此表示感謝!

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篇4

【關(guān)鍵詞】公路 瀝青路面 再生

隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國公路建設(shè)事業(yè)取得了突破性的進(jìn)展。從2007年到2013年，公路總里程從358. 4萬千米增加到435. 62 萬千米；高速公路從5. 4萬千米增加到10. 44萬千米；等級以上公路從253. 5萬千米增加到 375.56萬千米，公路通車總里程僅次于美國位居世界第二，隨著使用期的延長，我國公路已經(jīng)大量進(jìn)入維修養(yǎng)護(hù)期，因此，公路新技術(shù)的應(yīng)用迫在眉睫，本文就瀝青路面的再生利用問題做了以下總結(jié)。

1 瀝青路面再生的定義

舊瀝青路面的再生利用，就是將舊瀝青路面經(jīng)過路面再生專用設(shè)備的翻挖、回收、加熱、破碎、篩分后，與再生劑、新瀝青、新集料等按一定的比例重新拌合成混合料，滿足一定的路用性能并重新鋪筑于路面的一整套工藝。

2 瀝青路面的再生技術(shù)分類和適用性分析

瀝青路面再生，按溫度要求可分為冷再生和熱再生。冷再生又可分為廠拌冷再生、就地冷再生、全深式再生。熱再生又可分為就地?zé)嵩偕S拌熱再生，共5種方式，各種方式有其適用范圍，應(yīng)用過程中應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況選擇最適宜的再生利用方式。

2.1廠拌冷再生

將RAP（回收瀝青路面材料）運(yùn)至拌合站，先破碎、篩分，再按比列與新瀝青、瀝青再生結(jié)合料、填料、水進(jìn)行常溫拌合，常溫鋪筑，拌合過程中無需加熱的維修方法。廠拌冷再生有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）材料控制嚴(yán)格；（2）控制拌合質(zhì)量；（3）具有儲存性能。缺點(diǎn)：需要加罩表面處治或熱拌瀝青罩面磨耗層，以減少再生層的水損害和行車磨損。適用范圍：低等級公路的面層和各種基層的病害處理，但大多數(shù)情況下用于基層。

2.2就地冷再生

在常溫下使用冷再生機(jī)械連續(xù)完成銑刨和破碎舊路面結(jié)構(gòu)層（包括面層和部分基層）、添加再生材料、拌合、攤鋪等作業(yè)過程。

它的優(yōu)點(diǎn)是：（1）無需挖除、清運(yùn)、回填舊瀝青混合料；（2）提高基層承載力和公路等級；（3）節(jié)省資源、污染少；（4）施工簡便工期短、工程造價低；（5）對公路運(yùn)營影響程度低。缺點(diǎn)：（1）施工質(zhì)量難以控制；（2）一般需要做稀漿封層；（3）天氣對施工影響大；d.路面水穩(wěn)定性差，易受水損害。適用范圍：就地冷再生技術(shù)適用于瀝青路面病害較嚴(yán)重的一、二、三級公路瀝青面層的再生利用。對于一、二級公路，再生層可作為下面層、基層；對于三級公路，再生層可作為面層、基層，用作上面層時應(yīng)采用稀漿封層、碎石封層、微表處等做上封層。

2.3全深式再生

一項(xiàng)新的道路建設(shè)工藝，它充分利用舊瀝青路面的材料（面層直至基層），在常溫下利用專用冷再生機(jī)械，對舊瀝青路面材料銑刨、破碎，并加入一定量的添加劑和水與其充分拌和，就地整平碾壓成型，經(jīng)養(yǎng)生形成滿足路用強(qiáng)度要求的新型路面基層。它的優(yōu)點(diǎn)是：（1）適用范圍廣，可修補(bǔ)各種類型的路面病害；（2）保證路面結(jié)構(gòu)的整體性，對舊路路基的影響和破壞很小；（3）工藝簡單易于控制，機(jī)械化程度高；（4）施工過程的能耗低、污染??；（5）工程造價低。適用范圍：全深式再生技術(shù)適用于病害較嚴(yán)重的二級及二級以下公路瀝青路面的再生利用。當(dāng)采用水泥、石灰、粉煤灰等無機(jī)結(jié)合料進(jìn)行再生時，再生層可以作為基層、底基層，當(dāng)采用乳化瀝青、泡沫瀝青進(jìn)行再生時，再生層可以作為下面層、基層。值得注意的是要根除路面病害，必須找出其成因，并予以解決，否則光靠路面再生作業(yè)，只能減緩、不能徹底消除這些病害。

2.4就地?zé)嵩偕℉IR）

先加熱和軟化原瀝青路面以便于翻松或熱旋轉(zhuǎn)碾碎到一定深度，然后將翻松的瀝青路面，就地?fù)饺胍欢〝?shù)量的新瀝青、新瀝青混合料、再生劑等充分拌合，最后用常規(guī)的HMA攤鋪設(shè)備攤鋪。熱再生優(yōu)點(diǎn)：（1）節(jié)省能源，保護(hù)不可再生資源；（2）無須運(yùn)輸廢舊瀝青混合料；（3）工效高；（4）對公路運(yùn)營影響程度低。缺點(diǎn)：（1）路面平整度不好；（2）不合適進(jìn)行再生的舊混合料無法去除，礦料級配調(diào)整有限。適用范圍：就地?zé)嵩偕夹g(shù)，適用于高速公路，一、二級公路瀝青路面表面層較輕病害的處治。

2.5廠拌熱再生

將RAP與新集料、新材料和再生劑（按需要）在工廠混合生產(chǎn)再生混合料的方法。熱再生使用傳熱的方法軟化RAP以使其與新集料瀝青和再生劑混合，由專門設(shè)計(jì)或改進(jìn)的用于熱再生的間歇式或連續(xù)式拌合廠生產(chǎn)混合料。它的優(yōu)點(diǎn)：（1）節(jié)省能源，保護(hù)不可再生資源；（2）合理選擇新集料、瀝青和再生劑能更改原集料配合比和解決瀝青混合料存在的問題；（3）路緣石和凈空可保持不變；（4）再生的路面與使用100%新材料鋪筑的路面性能一樣，甚至更優(yōu)；（5）工程造價低、經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)是需要運(yùn)輸廢舊瀝青混合料；RAP用量較少。適用范圍；廠拌熱再生技術(shù)適用于再生各等級公路的RAP材料，再生后的瀝青混合料根據(jù)其性能和工程情況，可以用于各等級公路的瀝青面層及柔性基層。

3 瀝青路面再生利用技術(shù)應(yīng)用

近幾年伴隨著我國公路建設(shè)的快速發(fā)展和使用期的延長，我國大量的高等級公路進(jìn)入了維修期，維修養(yǎng)護(hù)、翻修重建的任務(wù)越來越重。舊瀝青路面材料的再生利用問題重新得到重視和廣泛關(guān)注，因此交通部也將瀝青路面再生技術(shù)作為重點(diǎn)科研項(xiàng)目研究。2002年在京津塘和滬寧高速公路上采用熱再生技術(shù)；2005年以來冷再生技術(shù)在我國得到了比較長足的發(fā)展；2008年交通部頒發(fā)了公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范（GTJ F41-2008）；2010年許多省份開展了泡沫瀝青和乳化瀝青冷再生技術(shù)的應(yīng)用；2013年甘肅省道207線K0+000-K2+000段瀝青路面使用熱再生技術(shù)。其施工路面結(jié)構(gòu)層為：15cm厚天然砂礫找平層+20cm厚水泥穩(wěn)定碎石基層+5cm厚AM-16熱拌瀝青碎石再生混合料下面層+3cm厚AC-10瀝青砼上面層。通過施工和試驗(yàn)，我們可以看出即使原路面使用質(zhì)量較差的瀝青，在添加了再生劑后，瀝青的三大指標(biāo)都有了明顯的改善，而且再生混合料的各項(xiàng)性能都能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

篇5

關(guān)鍵詞：黑龍江省林業(yè)；整地造林；方法；經(jīng)營林業(yè)

中圖分類號：S757 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160632179

在造林過程中，土壤的各種成分含量直接影響樹木的成活率，因此整地就作為一項(xiàng)重要的工作。整地在林業(yè)建設(shè)中主要擔(dān)任著清除地表面上的植被，增加植物的透光性，正常情況下，沒有植被的地表要比有植被的溫度上升的快，整地工作進(jìn)行完成后，地表溫度的物理狀態(tài)進(jìn)行了顯著改變，進(jìn)而，增強(qiáng)植樹造林的成功率。在林業(yè)建設(shè)過程中，整地可以減少水土流失，改變土壤質(zhì)量，使造林質(zhì)量進(jìn)行整體的提高。

1 黑龍江省造林進(jìn)行現(xiàn)狀

整地造林就是對已有的土地進(jìn)行清理工作，將地表上面的雜草、樹枝、倒木進(jìn)行清理。清理的主要方法主要有切除清理、火燒清除、化學(xué)藥品清除3種方法。切除清除時候一種可以使用人工或者機(jī)器的清除方法，清理后進(jìn)行集中用火燒的清除方式，也可以采用化學(xué)藥品除草劑進(jìn)行對于灌木和草類植物的清除。對于整地的處理方法主要為全面和局部2種[1]。

2 播種方法

在對土壤進(jìn)行完整理后，也應(yīng)該對于播種前的種子進(jìn)行處理，減少種子在土壤中的發(fā)育時間，加速種子的發(fā)芽，保證種子的出芽率，預(yù)防動物和害蟲對于樹苗的破壞。在春播季節(jié)時，對于改在進(jìn)行休眠的種子進(jìn)行催芽，對種子進(jìn)行浸種，在浸種過程中應(yīng)注意條件是否合適。正常情況下，造林地較為干旱并且氣溫較低不宜進(jìn)行播種，雨季可以選擇較為干的種子，但同時也要關(guān)注雨量對于種子的影響。秋季進(jìn)行播種時，不必進(jìn)行浸種過程，但是要對于病蟲害進(jìn)行嚴(yán)格消毒。

2.1 撒播

這種播種方法可以有效地將種子均勻的分散到土壤中，播種過程中可以不進(jìn)行整地，結(jié)束播種后不進(jìn)行覆土處理，在自然條件下，讓種子進(jìn)行發(fā)芽。這種方法在進(jìn)行過程中也存在著：作業(yè)簡單，種子在自然條件下容易被外部環(huán)境改變等缺點(diǎn)。但是由于播種過程中成本較低，工作效率高等特點(diǎn)，比較適合交通發(fā)展水平較低、勞動力資源缺乏地區(qū)或者是急需進(jìn)行綠化的地區(qū)進(jìn)行使用。

2.2 條播

這種播種方法主要按照一定行線進(jìn)行播種，在播種過程中，可以采用間接或者連續(xù)播種方式，保證播種速度的進(jìn)行，在播種完成后，要進(jìn)行及時覆土處理。這種方法能夠有效地減少勞動力的使用，進(jìn)行機(jī)械化作業(yè)，但是在播種過程中也增加了種子的使用量。這種播種方法比較適合灌木樹種和喬木樹種。

3 造林法

3.1 分殖造林法

分殖造林法是一種能夠有效節(jié)約造林時間和資金的造林方式。在造林過程中，對于技術(shù)的要求程度較低，操作簡單易學(xué)，能夠有效地保留樹木的優(yōu)良性狀，增加成活率，但是要求對于造林土地的條件要求較高，由于造林材料有限，這種方法進(jìn)應(yīng)用在一些適合營養(yǎng)繁殖的樹木上面。

3.2 播根造林

這種播種方式在春秋季節(jié)都可以進(jìn)行，播種前選取好要插播的樹苗按照一定角度進(jìn)行播種，在播種過程中，樹苗上部應(yīng)該全部埋在土下，按照株行間的距離進(jìn)行播種就可以了。

3.3 直接造林

這種直接將種子直接播撒在土壤中的造林方式是造林中最為簡單的。這種造林方式節(jié)約了造林時間，方便進(jìn)行大規(guī)模的造林活動。但是造林條件要求嚴(yán)格，對于造林后的管理同樣要求苛刻。在造林過程中要保證土壤的水分，保證播種種子的出芽率，增加幼苗的抗旱能力，減少病蟲對于樹木的傷害。這種造林方法比較適合遠(yuǎn)離人煙的地區(qū)。

4 造林后的幼苗管理

在林業(yè)管理中，應(yīng)該加強(qiáng)對于病蟲的防治，必要情況下可以使用殺蟲劑或者用藥將洞堵死等方式進(jìn)行病蟲除害。相關(guān)部門加強(qiáng)對于生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)，將環(huán)境保護(hù)作為財(cái)政的重要組成，加大對于生態(tài)系統(tǒng)的財(cái)政力度，按照生態(tài)系統(tǒng)的要求，財(cái)政進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整。加強(qiáng)對于環(huán)境稅收的力度，增加對于水資源、礦產(chǎn)資源、森林資源等相關(guān)性資源的稅收，對于非可再生資源加以重稅，減少人們對于不可再生資源的使用量。

根據(jù)本文介紹，想要處理好黑龍江省林業(yè)的整地造林和經(jīng)營林場的問題，應(yīng)該從多個方面進(jìn)行變革，有關(guān)部門加大對于森林的管理制度，國家財(cái)政部門增加對于森林的財(cái)政撥款，工作人員增加相關(guān)方面知識的學(xué)習(xí)，保障黑龍江省林業(yè)在整地造林和營林方面取得明顯成績，建立更加優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境。

篇6

這套裝置摒棄傳統(tǒng)的地里方式為地面放置，占地僅1平方米，設(shè)計(jì)為全自動型，用戶裝滿原料后可以連續(xù)使用90天，不必每天進(jìn)料、出料和管理。啟動時間約50小時左右即可點(diǎn)燃，像液化氣一樣方便。每天可產(chǎn)0.8立方米―1立方米。完全滿足4―5人家庭三餐的炊事用氣。在無外力破壞下，發(fā)酵罐和氣囊使用壽命可達(dá)11年。

這套裝置的成功推出，為大力開發(fā)沼氣能源開辟了一個全新的思路，實(shí)現(xiàn)了可以工業(yè)化大量快速生產(chǎn)，低成本普及的目的，在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的農(nóng)村、牧區(qū)很有推廣意義，也特別適合中、小投資者作為小本致富的創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目來干，具有投資小、速度快、效益好的特點(diǎn)。

開發(fā)老資源 引來新商機(jī)

沼氣，作為一種可再生資源，國家歷來很重視，幾十年來它在全國推廣的如何呢？據(jù)了解，自上世紀(jì)60年代起，國家開始大搞沼氣池建設(shè)，但由于受當(dāng)時生產(chǎn)力水平、科技力量限制，絕大多數(shù)都是“曇花一現(xiàn)”，無法正常使用。加上當(dāng)時能源價格相對低廉，沼氣池管理上又比較麻煩，截止到目前，全國僅有沼氣池戶1200萬戶。

2003年2月召開的全國“農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與可再生資源建設(shè)”工作會議上，農(nóng)業(yè)部領(lǐng)導(dǎo)明確提出目標(biāo)要求：2003―2005年農(nóng)村要新增沼氣池1100萬口，2006―2010年新增3100萬口。2004年1號中央文件再次把農(nóng)村沼氣列入了農(nóng)村重點(diǎn)扶持發(fā)展的“六小工程”之一，并下?lián)車鴤Y金11億元扶持沼氣事業(yè)的發(fā)展。2006年1月1日正式實(shí)施的《可再生資源法》，更是在法律的高度上對維護(hù)和促進(jìn)可再生資源，提供了保障，國家政策性的舉措已經(jīng)使沼氣事業(yè)的發(fā)展形成燎原之勢，產(chǎn)品的商品化、產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)到來。

然而傳統(tǒng)沼氣池絕大部分是磚砌的，總造價在1500元左右。由于沼氣含有硫化氫，對水泥腐蝕很大，使用時間不長就出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，致使現(xiàn)有農(nóng)村沼氣有“一年好、二年漏、三年棄”的說法，而維修起來極為不便。有機(jī)玻璃鋼池雖然密封好，耐腐蝕，但造價昂貴，且受石油價格的影響，繼續(xù)一路看漲。

傳統(tǒng)池的修建周期比較長，前后得一個月才能正常使用。另外，由于國家對可耕地資源進(jìn)行保護(hù)，農(nóng)村新批宅基地普遍較小，還有的蓋樓房，造成了相當(dāng)一部分農(nóng)戶無法建池。

現(xiàn)有的沼氣池正常運(yùn)行要求比較高，必須每天保證進(jìn)料、出料和攪拌才能使用，每年還得大出料一次，管理上很是不便。由于池容積大導(dǎo)致非養(yǎng)殖戶者原料不足，這在一定程度上束縛了沼氣的推廣。

針對傳統(tǒng)沼氣池這些種種不完善的缺陷，肇鴻沼氣開發(fā)基地經(jīng)過幾年的大量實(shí)踐，求教于國內(nèi)相關(guān)沼氣科研單位，終于研制出了“小型沼氣發(fā)生器”，這種小型沼氣發(fā)生裝置最主要一點(diǎn)就是避免了“大開挖”方式，安置在地面上，提高了罐體溫度，易管理，好操作，同時該裝置集中優(yōu)化組合了沼氣行業(yè)前沿科技的八種最新技術(shù)。

第一種干發(fā)酵技術(shù)：傳統(tǒng)沼氣池中有效干物質(zhì)含量僅為6％，其余全是水稱為濕發(fā)酵。而干發(fā)酵有效物質(zhì)含量占28％，總濃度是其4-5倍，為長時間、高氣量使用打下了基礎(chǔ)。

第二種中、高溫高效啟動技術(shù)：啟動時采取中、高溫方式，保證了快速、高量產(chǎn)氣。傳統(tǒng)池由于是埋在地下，屬變溫發(fā)酵，夏季最高池溫為25℃。而本裝置罐內(nèi)溫度平均比其高15℃左右，產(chǎn)氣量是其3倍，對縮小罐體提供了可行性。

第三種生物過濾膜高效發(fā)酵技術(shù)：這點(diǎn)借鑒了大型工業(yè)沼氣工程中的厭氧生物過濾膜生產(chǎn)方式，本裝飾中就有大量的生物膜附著結(jié)構(gòu)。

第四種自動穩(wěn)壓低壓安全儲氣技術(shù)：傳統(tǒng)池如果水壓間設(shè)計(jì)有問題，在夏季溫度高時很容易憋壞池子。該裝置是發(fā)酵罐和儲氣囊分離裝置，并且具有自動排氣功能，使用很安全。

第五種防結(jié)殼技術(shù)：傳統(tǒng)池必須靠工人每天攪拌來防止料液結(jié)殼，而他們通過對發(fā)酵罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)的巧妙改造，克服了高濃度料液容易結(jié)殼弊端，讓人不再攪拌，可謂一舉兩得。

第六種去除二氧化碳技術(shù)：沼氣中甲烷含量為60％，35％為二氧化碳，這套裝置通過化學(xué)反應(yīng)去除了大部分二氧化碳，達(dá)到了高熱值效果（約2800千焦/立方米，純甲烷熱值為35822千焦/立方米），完全可以與液化氣媲美。

第七種生物發(fā)熱包技術(shù)：傳統(tǒng)池由于冬季氣溫低產(chǎn)氣不夠用甚至不產(chǎn)氣，北方池尤其嚴(yán)重，往往只能使用半年，造成池子的很大浪費(fèi)。而他們利用最普遍、最廉價的原料解決了這一難題，保證了一年四季的正常使用。

第八種精密原料配方技術(shù)：這是一個關(guān)鍵的技術(shù)，沼氣的快速、高產(chǎn)都與配方有關(guān)。

在實(shí)踐中，肇鴻沼氣開發(fā)基地技術(shù)人員克服了一道道難關(guān)，解決了高濃度物質(zhì)容易酸化的難題，逐步地完善產(chǎn)品。為了確定一個最佳濃度值，僅實(shí)驗(yàn)就不下百次，最終找到了一個發(fā)酵期長、產(chǎn)氣量又高的數(shù)值。

干發(fā)酵技術(shù)最早是由美國康奈爾大學(xué)應(yīng)美國能源部要求搞的“垃圾填埋法”，優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)氣量大、省水；缺點(diǎn)是易酸化，初期氣量很大，末期產(chǎn)氣低。但肇鴻技術(shù)人員巧妙地搞了一個分離儲氣裝置，平衡了產(chǎn)氣周期，保證了長時間穩(wěn)壓使氣。

對于大氣量用戶，他們現(xiàn)在又開發(fā)出了2.5立方米發(fā)酵罐，儲氣裝置使用金屬貯氣柜。這種貯氣柜耐壓強(qiáng)度高，帶有氣壓表和安全排氣閥，底部設(shè)有疏水閥，與電子點(diǎn)火沼氣灶配用，對經(jīng)濟(jì)條件好的地區(qū)很適合。

這套小型沼氣裝置的發(fā)酵原料很廣泛，農(nóng)戶的人畜禽糞便和農(nóng)作物秸稈，工業(yè)產(chǎn)生的酒糟、糖渣、淀粉廢水、酒精廢料，南方的水葫蘆、水花生、水浮蓮之類的藻類及水雜草均可以使用。

好項(xiàng)目招商 帶來創(chuàng)業(yè)潮

這種小型沼氣發(fā)生裝置一經(jīng)推出，立即引起了人們極大關(guān)注，許多人紛紛前來學(xué)習(xí)。在肇鴻沼氣開發(fā)基地，我們見到了不少來自全國各地的學(xué)員。

為了讓更多的人走上富裕道路，同時也為了更好地打開外地市場，創(chuàng)造雙贏局面，公司已經(jīng)決定面向全國招商，一個縣市僅限一家。因?yàn)榭紤]到發(fā)酵罐體積較大，運(yùn)輸會增加成本，影響經(jīng)銷商利潤，所以他們采用技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式。學(xué)員學(xué)會后可以自己到當(dāng)?shù)赜嗁彴l(fā)酵罐安裝銷售，也可以到他們這里購買配件?？紤]到許多學(xué)員都是農(nóng)村和打工者，公司將轉(zhuǎn)讓費(fèi)僅僅定為1580元。對于路途遙遠(yuǎn)的學(xué)員，也可以采取函授方式，同時保留該學(xué)員的當(dāng)?shù)亟?jīng)銷權(quán)。需要一套裝置的，另加收560元。

肇鴻沼氣技術(shù)開發(fā)基地鄭重向全體學(xué)員承諾：如不產(chǎn)氣，五倍賠償學(xué)員損失。歡迎有興趣者前來實(shí)地考察，親自試看，滿意了再合作。

29歲的孟原生是陜西定邊人，在山西一家煤礦打工已經(jīng)兩年多了，不甘平庸的他從小就想自己創(chuàng)業(yè)，干出一番事業(yè)來。幾年間他投資了許多生意，但都因?yàn)榉N種原因失敗了。在父母的責(zé)備下，他又開始了打工生涯。在積累實(shí)力的同時，他仍不忘閑暇時間瀏覽各種項(xiàng)目信息。去年在一次老鄉(xiāng)聚會中，他無意中聽到了“小型沼氣裝置”這個信息，立刻眼睛一亮：太好了！這不就是我要尋找的項(xiàng)目嘛?

第二天孟原生便告了假，奔赴肇鴻沼氣開發(fā)基地學(xué)習(xí)。經(jīng)過兩天的緊張學(xué)習(xí)后，他回到了礦上，毅然辭去了效益不錯的采煤工作。

回到家鄉(xiāng)的孟原生，先來到親戚村子里，在這里他免費(fèi)為親戚裝了一臺小型沼氣發(fā)生裝置?？吹竭@臺沼氣裝置能點(diǎn)火做飯，村子里的老百姓真是大開眼界。這個樣板廣告立刻為他拉來了19套訂單。孟原生再接再厲，擴(kuò)大宣傳，短短的3個月，他已經(jīng)在附近的村子銷售了140多套裝置，穩(wěn)賺了一筆錢。

孟原生是個有心計(jì)的人，在聽說縣上搞了個無公害蔬菜基地后，他立刻搶先與沼氣用戶簽了沼渣回收協(xié)議。由于沼渣是一種優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，不光能使農(nóng)作物大幅增產(chǎn)，還能防止蔬菜病蟲害，并且能栽培蘑菇、木耳等。他將這些沼渣轉(zhuǎn)售給蔬菜基地，深受菜農(nóng)們歡迎，自己又多賺了一份外快。

甘肅永昌的齊德林，學(xué)習(xí)之前開著一家拉面館，由于當(dāng)?shù)仫埖晏?，他的拉面館又沒什么特色，生意一直不見起色。眼看第二年的房租就要到了，齊先生思慮：這傳統(tǒng)生意真是太難干了，要改行，也得選個競爭少的新項(xiàng)目干！

在網(wǎng)上查閱時，一條“小型沼氣發(fā)生器”的信息吸引住了他的視線，在細(xì)細(xì)讀完后，齊先生按捺不住內(nèi)心的激動，馬上給公司打了個電話，在詳細(xì)聽完技術(shù)人員解答后，齊先生立馬拍板：“給我保留永昌縣的經(jīng)銷權(quán)，我明天就坐車去你們那兒學(xué)習(xí)?！?/p>

由于齊先生家里就有個沼氣池，已經(jīng)不用兩年了，所以他對沼氣知識略知一二。在肇鴻沼氣開發(fā)基地，為了讓齊德林親眼看看沼氣的火力大小，技術(shù)人員還燒了一壺水坐在灶上，結(jié)果不到10分鐘，這壺水就開了。技術(shù)人員告訴道：“沼氣最高溫度可達(dá)1200℃你而且屬于消沽能源，真正做到了變廢為寶。”

對于裝置中的發(fā)酵罐，他們還告知：除了可以做成塑料罐外，也可以用鐵罐、樹脂罐和經(jīng)過嚴(yán)格改性的無機(jī)材料罐來代替，這要根據(jù)學(xué)員當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有的廠家來定，相對來說，塑料罐比較經(jīng)濟(jì)。眼見為實(shí)后，齊德林非常滿意，當(dāng)即交錢學(xué)習(xí)。他僅用了一天時間就學(xué)會了，在登上回去的火車時，齊德林握著肇鴻技術(shù)人員的手，搖了搖頭：“感謝你，你們真是為老百姓做了一件大好事。等我的好消息吧，我肯定會把這個項(xiàng)目干好的！”

不到一個月時間捷報便隨著電話傳來，齊先生在家鄉(xiāng)銷售了90多套，而且他還發(fā)展了五個業(yè)務(wù)員，力爭每個月都突破300套。齊先生親自邀請肇鴻人員去他家做客，一切費(fèi)用由他買單。公司人員謝絕了他的好意，只是叮囑他薄利多銷，更好地服務(wù)農(nóng)戶。

另外，為了能讓學(xué)員多掌握一門能源實(shí)用技術(shù)，他們公司還將免費(fèi)傳授學(xué)員一種太陽能灶技術(shù)。因?yàn)楝F(xiàn)有太陽能灶完全是靠天吃飯，只能室外、手動跟蹤操作，不能儲能等種種缺陷，所以只能作為輔助炊具用。制作該灶的模具和焊好的鐵架按成本售給學(xué)員。

肇鴻公司一直堅(jiān)信，會有越來越多的人會投身于沼氣這個行業(yè)中來，使沼氣造福于農(nóng)村，造福于國家，造福于整個人類！

地址：044000山西省運(yùn)城市機(jī)場大道南風(fēng)工業(yè)園區(qū)B棟205廳 運(yùn)城肇鴻沼氣技術(shù)開發(fā)基地

篇7

關(guān)鍵詞：建筑電氣；節(jié)能；設(shè)計(jì)

中圖分類號：TU201.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

引言

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的日益進(jìn)程，世界能源問題越來越嚴(yán)峻，我國作為一個在近三十年取得快速發(fā)展而成長為世界第二大經(jīng)濟(jì)體的大國，不能夠避免這個問題。且人均資源占有量較少，能源供應(yīng)緊張，且目前很多行業(yè)還存在較為嚴(yán)重的能源浪費(fèi)現(xiàn)象。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)來看，我國建筑能耗是發(fā)達(dá)國家的3倍以上，所以對于工程設(shè)計(jì)人員來說，需要在建筑節(jié)能領(lǐng)域給予更多的關(guān)注。建筑電氣作為建筑能耗中一個重要的因素，電氣節(jié)能工作更為復(fù)雜，本文主要就建筑電氣節(jié)能技術(shù)的設(shè)計(jì)談?wù)勏嚓P(guān)的特點(diǎn)和技術(shù)措施。

1 建筑電氣節(jié)能應(yīng)用的必要性

建筑電氣節(jié)能技術(shù)在整個建筑電氣設(shè)計(jì)中都有涉及，比如如何根據(jù)配電系統(tǒng)所需負(fù)荷大小來選擇建筑物的變壓器的規(guī)格和數(shù)量；如何選擇照明設(shè)備規(guī)格及控制系統(tǒng)；考慮空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能方式；電梯群控模式的節(jié)能方式等等。上述電氣節(jié)能措施都對建筑物的用電量和電氣設(shè)備的費(fèi)用具有較大的影響。由于建筑電氣種類繁多，工作時間長，在整個建筑物的使用中期中，能量消耗較大。建設(shè)部對民用建筑的節(jié)能技術(shù)中就強(qiáng)調(diào)建筑工程中多個專業(yè)間需相互協(xié)作來完成節(jié)能的目標(biāo)。當(dāng)前施工圖設(shè)計(jì)完成后，電氣節(jié)能是圖紙審查工作中一個重點(diǎn)審查內(nèi)容，所以設(shè)計(jì)人員充分了解建筑電氣節(jié)能措施是非常必要的。

2 建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容

2.1 供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

在建筑物的供配電系統(tǒng)中需要盡量減少線路的損耗，主要核心就是合理布局，如在分布方案中考慮變配電室、配電區(qū)間的合理位置；線路布設(shè)時盡量呈直線以使得線路長度變小；還要在低壓線路的布設(shè)時少走彎路，減少電損；此外變壓器應(yīng)距離負(fù)荷中心更近的位置，減少電路損耗。將建筑物的供配電系統(tǒng)的負(fù)荷構(gòu)成情況進(jìn)行技術(shù)性經(jīng)濟(jì)分析，設(shè)計(jì)合理的配電方式。供配電系統(tǒng)應(yīng)選用節(jié)能型產(chǎn)品，如低損耗的變壓器，耗能低、低噪音節(jié)能接觸器，合理選擇導(dǎo)線截面的方式可以有效實(shí)現(xiàn)節(jié)約能耗。在建筑物中盡量使得三相負(fù)荷能夠平衡；并提高電氣設(shè)備的功率因數(shù)，此外采取一直和消除諧波也是常用的技術(shù)措施。

2.2照明節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑照明設(shè)備在建筑電氣用電設(shè)備中具有較大的比例。在建筑照明的節(jié)能設(shè)計(jì)中通常采用選擇高效的光源、加強(qiáng)自然采光措施以及其他節(jié)能措施。

所謂高效光源就是選擇顯色指數(shù)較高、發(fā)光率高且節(jié)能的光源。如白熾燈雖然經(jīng)濟(jì)性好，但其發(fā)光率過低且耗能較大而不被當(dāng)作高效光源來使用。通常在路燈和廣場中使用低壓鈉燈和高壓鈉燈；體育館或工廠中通常使用高顯色性鈉燈與汞燈混合組合進(jìn)行照明；商場、展廳以及人流較多的公共建筑場合多使用金屬鹵化物燈、三基色熒光燈或稀土金屬熒光燈，等等。建筑中增加自然采光，即在建筑設(shè)計(jì)中將靠近室外的門窗洞口開大，選擇透光率更好的玻璃。此外采用其他照明的節(jié)能措施還有采用智能控制管理系統(tǒng)、對不同區(qū)間照明進(jìn)行分級控制、樓梯、過道采用聲控開關(guān)等等措施。

2.3 建筑電氣設(shè)備的合理選擇

對于較大規(guī)模的建筑物實(shí)現(xiàn)空調(diào)、電動機(jī)、給排水系統(tǒng)的實(shí)時控制，可以有效完成節(jié)能目標(biāo)。上述幾個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案需要與結(jié)構(gòu)施工圖的設(shè)計(jì)人員及其他專業(yè)人員進(jìn)行協(xié)調(diào)，使得設(shè)計(jì)方案更加合理科學(xué)化。在設(shè)備的選用上，盡可能地選擇節(jié)能型的用電設(shè)備。

2.4 合理進(jìn)行計(jì)量與管理

這里所說的計(jì)量包括電能、熱量、空調(diào)系統(tǒng)和住宅小區(qū)的能耗計(jì)量等工作。合理地做好計(jì)量與管理方面的工作可以有效地保障和促進(jìn)節(jié)能。在建筑電氣設(shè)計(jì)過程中，需要在上文所述的電器設(shè)備的選型與分布方案選擇中做好相應(yīng)的規(guī)劃，如選擇更為精確而可靠的儀表，簡化供配電系統(tǒng)構(gòu)成，并實(shí)行有效的維護(hù)工作。對于住宅建筑，電、水、熱能均采用電子儀表，可以有效提高工作效率和計(jì)量的可靠性，節(jié)約大量人工管理能源；而對于中央空調(diào)系統(tǒng)的管理和計(jì)量，采用時間型計(jì)量系統(tǒng)是目前所使用的計(jì)量方式中成本較低、系統(tǒng)簡單且使用壽命更長的管理模式。

2.5 合理利用可再生資源

盡量合理地使用可再生資源。隨著太陽能應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展，其使用費(fèi)用也在日益降低，目前國家大力支持這一綠色能源系統(tǒng)，可以預(yù)見在未來，太陽能電源系統(tǒng)必將被大力推廣到建筑節(jié)能技術(shù)中來。對于工程實(shí)踐中被證明節(jié)能效果不佳的電氣設(shè)計(jì)方案應(yīng)嚴(yán)格限制。

3 建筑電氣節(jié)能的發(fā)展趨勢

建筑電氣節(jié)能技術(shù)的研究與應(yīng)用在我國還處于較為初級的階段，但就世界范圍內(nèi)來看，一些發(fā)達(dá)國家對此則形成了較為成熟且各具特色的節(jié)能評估體系。如英國的 BREEAM 評估體系、美國的LEED 評估體系、加拿大 GBTool 評價系統(tǒng)、日本的 CASBEE 評價體系。

這些建筑節(jié)能評估體系盡管各具特色，相對之間具有較為明顯的優(yōu)缺點(diǎn)，而我國則需要盡快汲取他們的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)點(diǎn)，少走彎路，有利于加快我國自身行業(yè)的建筑節(jié)能評估體系的完成。

4 結(jié)語

通過上文的論述，建筑節(jié)能技術(shù)的研究與應(yīng)用在資源愈加枯竭的今天尤為迫切，工程設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)建筑物的類型，合理選擇供配電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)的設(shè)備及分布方案，盡可能選擇節(jié)能型的設(shè)備和可再生能源的利用，做到本文所述的相關(guān)措施，可以有效地達(dá)到建筑節(jié)能的目的。

篇8

【關(guān)鍵詞】綠色建筑節(jié)能環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展

引言：近年來，我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，其中建筑業(yè)的發(fā)展尤其迅速然而建筑業(yè)的發(fā)展在為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)的同時，也帶來了嚴(yán)重的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染經(jīng)研究表明，導(dǎo)致全球性氣候變暖的有害物質(zhì)中，建筑施工和運(yùn)營過程中所產(chǎn)生的有害物質(zhì)競占過半，其中能源消耗總值的35%為建設(shè)過程中產(chǎn)生的能源消耗因此，要實(shí)現(xiàn)國家和社會的可持續(xù)發(fā)展，必須解決建筑業(yè)高能耗的問題以節(jié)能減排、生態(tài)環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的綠色建筑成為國家大力推進(jìn)的建筑新形式綠色建筑的特點(diǎn)。

綠色建筑以人、建筑和自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo)，減輕建筑對環(huán)境的負(fù)荷在利用天然條件和人工手段創(chuàng)造安全、健康、舒適性良好的居住環(huán)境的同時，盡可能地控制和減少對自

然環(huán)境的使用和破壞，充分體現(xiàn)向大自然索取和回報之間的平衡，做到人及建筑與環(huán)境的和諧共處、永續(xù)發(fā)展。

1、綠色建筑在設(shè)計(jì)方面重點(diǎn)關(guān)注如下幾點(diǎn)：

1.1以節(jié)約能源為重點(diǎn)

節(jié)能是綠色建筑設(shè)計(jì)的重中之重從樓宇的布局規(guī)劃、建筑選型，到建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑材料的選擇、設(shè)備的選用等方面都要充分考慮節(jié)能效果多利用自然通風(fēng)及自然采光的

原理，減少建筑的未來使用能耗在設(shè)計(jì)時應(yīng)通過充分、系統(tǒng)的計(jì)算和考慮，減少建筑在整個壽命周期內(nèi)的成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能與環(huán)保。

1.2節(jié)約資源，提侶使用可再生資源

資源是有限的，特別是在當(dāng)今的背景之下，人類的快速發(fā)展己經(jīng)使資源儲備出現(xiàn)嚴(yán)重不足尤其是建筑行業(yè)對不可再生資源的消耗量極大，更是加劇了資源的損耗綠色建筑的實(shí)質(zhì)是為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，因此，節(jié)約資源和提侶使用可再生資源是必然選擇在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)關(guān)注建筑材料的正確選用，考慮節(jié)水、節(jié)電措施更多地利用太陽能、風(fēng)能、地源熱能等綠色能源，做到合理使用資源，減少資源浪費(fèi)。

1.3做到與自然環(huán)境和諧共處

綠色建筑又稱為生態(tài)建筑、回歸大自然建筑等發(fā)展綠色建筑就是要減少對自然的破壞，做到人與自然之間的平衡和健康發(fā)展因此在設(shè)計(jì)時要注重回歸自然，充分考慮景觀綠化，建

立和諧的生態(tài)系統(tǒng)建筑外觀要與周邊的環(huán)境相協(xié)調(diào)和融合建筑要做到與自然環(huán)境互補(bǔ)，而不是破壞。

2、某生態(tài)小區(qū)綠色建筑設(shè)計(jì)案例

本項(xiàng)目規(guī)劃為多、高層住宅和項(xiàng)目公建，總建筑面積約10萬m2。該小區(qū)以節(jié)水、節(jié)能、節(jié)材為重點(diǎn)，重點(diǎn)實(shí)施建筑節(jié)能。

2.1綠色建筑設(shè)計(jì)

2.1.1綠色規(guī)劃住宅樓規(guī)劃布局力爭最大化南向采光，利于自然通風(fēng)；全地下停車系統(tǒng)，人車分流，建立地面生態(tài)慢行系統(tǒng)。

2.1.2綠色環(huán)境采用大面積多層次景觀綠化改善小氣候，提升生活品質(zhì)；采用滲水磚等綠色材料利于水土保持，結(jié)合雨水收集系統(tǒng)解決景觀灌溉，降低維護(hù)成本。

2.1.3綠色建筑戶型南北通透，管線集中布置，可持續(xù)發(fā)展戶型；利用簡潔的形體降低體型系數(shù)，以減少散熱面積；通過控制窗墻比，加強(qiáng)加厚保溫層，選用蓄熱型墻體材料，使用雙層中空玻璃窗等降低能耗。

2.1.4綠色能源設(shè)計(jì)考慮60%用戶使用太陽能熱水器供應(yīng)生活熱水，高于國家及中新生態(tài)城綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)中25%用戶使用太陽能熱水器供應(yīng)生活熱水的基準(zhǔn)要求。

2.1.5圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為貫徹國家有關(guān)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的法律、法規(guī)和政策，改善居住建筑熱環(huán)境，在實(shí)施建筑節(jié)能第三階段目標(biāo)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低建筑能耗，住宅樓設(shè)計(jì)節(jié)能率為70%，高于國家及中新生態(tài)城綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能率65 %，具體采用加厚外墻保溫、中空玻璃外窗、屋面保溫等方式提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能。

①墻體、屋面保溫材料EPS保溫板是目前在我國使用最多的一種外保溫墻體EPS體系是膨脹聚苯乙烯板加薄層抹灰并用玻璃纖維加強(qiáng)的做法，缺點(diǎn)是耐候性較差，易開裂，對外墻防滲漏不利XPS擠塑聚苯乙烯板各項(xiàng)性能較EPS優(yōu)越，其與基層墻體的固定方式主要采用機(jī)械錨固。因此推薦選用XPS擠塑聚苯乙烯保溫板。

②窗的選用選用內(nèi)平開塑鋼窗，其多腔的結(jié)構(gòu)滿足排水、增強(qiáng)保溫、隔聲的效果交錯的水槽位置，提高了氣密性和水密性寬大的內(nèi)襯鋼腔體，提高了塑窗的強(qiáng)度安裝玻璃可以在室內(nèi)進(jìn)行玻璃安裝槽的深度達(dá)21 mm，提高了安全性特殊的雙層玻璃片，便于安裝、排水和門窗下垂量的調(diào)整。

2.2主要節(jié)能措施

2.2.1建筑主體

①建筑造型既要美觀適用又要盡可能規(guī)整，墻體采用隔熱性能好的材料，以減少外墻傳熱面積。

②建筑物的朝向選擇，應(yīng)充分利用自然光和自然通風(fēng)，使各房間冬季充分利用陽光熱能，炎熱季節(jié)減少陽光直射室內(nèi)。

③屋頂保溫層選用容重較小、導(dǎo)熱系數(shù)較低的材料，以防比屋頂重量、厚度過大。

④不同朝向的窗墻面積比要符合節(jié)能規(guī)范要求。

⑤外窗采用塑鋼門窗，有良好的密閉性和隔熱性玻璃為低反射鋁合金型，用熱惰性比較好的材料阻斷熱橋。

2.2.2空調(diào)、制冷與采暖系統(tǒng)

優(yōu)化配置熱源水泵及換熱機(jī)組，避免低負(fù)載運(yùn)行，提高采暖、空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時的實(shí)際能效比熱交換裝置采用國際先進(jìn)設(shè)備，換熱效率高同時換熱機(jī)房內(nèi)配備了熱計(jì)量裝置利用自然通風(fēng)技術(shù)，合理組織建筑物室內(nèi)氣流路徑熱源系統(tǒng)以及通風(fēng)系統(tǒng)采用直接數(shù)字控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測與控制機(jī)組或熱交換器、水泵等設(shè)備實(shí)現(xiàn)連鎖啟停，對供、回水溫度及壓差進(jìn)行控制或監(jiān)測，對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測及故障報警等。

2.2.3電力、照明系統(tǒng)

①供、變電系統(tǒng)的主要節(jié)能措施主變電站應(yīng)靠近本項(xiàng)目的負(fù)荷中心，盡量減少電纜長度，合理確定電纜斷面，降低線路損耗，節(jié)約電能選擇低損耗效率節(jié)能型變壓器，其空載損耗低于國家規(guī)范（GB/T 10228- 1997）標(biāo)準(zhǔn)值14%-18%變壓器選用無功功率自動補(bǔ)償裝置，并保證配電的功率因數(shù)均在0.95；凡大于100 kW的電動設(shè)備，應(yīng)分別獨(dú)立就地安裝無功功率補(bǔ)償裝置變電站設(shè)置濾波裝置，確保供配電系統(tǒng)不受諧波干擾

②照明系統(tǒng)節(jié)能措施建筑內(nèi)部照明系統(tǒng)選用高光效、長壽命、顯色性好的電光源、各種節(jié)能燈管、綠色燈管、緊湊型電子節(jié)能燈等高效節(jié)能光源及電子鎮(zhèn)流器。建筑物泛光照明和區(qū)域場所照明采用金屬鹵化物燈和高壓鈉燈等節(jié)能型電光源，并嚴(yán)格控制裝飾性景觀照的能耗各照明燈具采用高效率燈具，單燈就地補(bǔ)償根據(jù)功能分區(qū)和使用要求的不同，照明系統(tǒng)采用集中控制、分散控制和自動控制相結(jié)合合理選用燈具及開關(guān)數(shù)量，并采用分區(qū)域控制、避免單個開關(guān)控制燈具過多、便于開關(guān)燈數(shù)控制的節(jié)能

2.2.4設(shè)備選用

選用節(jié)能型電動設(shè)備節(jié)能采暖系統(tǒng)的水泵，通過安裝變頻調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)水泵機(jī)組實(shí)際運(yùn)行效率不低于85%通風(fēng)系統(tǒng)中配置的風(fēng)機(jī)同樣應(yīng)用變頻技術(shù)，一方面降低系統(tǒng)的開關(guān)損耗，另一方面也提高了系統(tǒng)低頻運(yùn)轉(zhuǎn)時的能耗

3、結(jié) 語

篇9

摘要:

在各種可再生能源利用中,風(fēng)能是使用最為廣泛和發(fā)展最快的可再生能源之一,是近期內(nèi)最具有大規(guī)模開發(fā)利用前景的可再生資源。通過對風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行梳理、歸納和分析,總結(jié)了風(fēng)電機(jī)組未來發(fā)展趨勢。并對風(fēng)電機(jī)組當(dāng)前典型風(fēng)電機(jī)組（華銳雙饋和金風(fēng)直驅(qū)）的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對比，分析那種機(jī)型更好利于風(fēng)電的投資。并把兩年來風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行存在的一些問題做以歸納，以便于風(fēng)電場更好穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。

引言：

大量不可再生能源的消耗,以及隨之而來的氣候變暖、生態(tài)破壞和大氣污染等一系列環(huán)境問題,使世界能源和環(huán)境問題日趨嚴(yán)峻,因而對于可再生能源的開發(fā)和利用變得尤為急切。風(fēng)能是使用最為廣泛和發(fā)展最快的可再生能源之一,亦是近期內(nèi)最具有大規(guī)模開發(fā)利用前景的可再生資源。根據(jù)世界風(fēng)能協(xié)會產(chǎn)業(yè)報告數(shù)據(jù),2011年全世界新增風(fēng)電裝機(jī)容量4200萬千瓦,風(fēng)電裝機(jī)總量達(dá)到23900萬千瓦,較2010年增長了4%。2011年我國風(fēng)電裝機(jī)量新增1800萬千瓦,裝機(jī)總?cè)萘砍^6200萬千瓦,繼2010年后繼續(xù)保持全球第一。由此可見,風(fēng)能已從一種可有可無的補(bǔ)充能源,轉(zhuǎn)變?yōu)榻鉀Q世界能源問題不可或缺的重要能源。風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行環(huán)境惡劣,機(jī)組部件難免出現(xiàn)破壞性事故 。隨著全球風(fēng)能快速發(fā)展,風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)量不斷增加,各類風(fēng)電機(jī)組事故也不斷出現(xiàn) 風(fēng)電機(jī)組一些故障.甚至事故產(chǎn)生的原因無法得到合理的解釋，給風(fēng)電場風(fēng)電機(jī)組和電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行留下了極大的隱患，對風(fēng)電技術(shù)的健康發(fā)展帶來了不良影響，迫切要求對風(fēng)電技術(shù)理論進(jìn)行深入研究。在瓜州公司在2010年12月30號并網(wǎng)以來，已近運(yùn)行兩年多的時間里，對機(jī)組也有了一個全面的認(rèn)識，特別是對金風(fēng)和華銳兩種機(jī)型運(yùn)行的過程中，了解到一些機(jī)組的不同點(diǎn)和相同點(diǎn)，并且了解到機(jī)組的的一些常見問題。

一、現(xiàn)代大型風(fēng)電機(jī)組發(fā)展趨勢。

1、水平軸式風(fēng)電機(jī)組為主流

按風(fēng)輪軸方向不同,風(fēng)電機(jī)組包括水平軸風(fēng)電機(jī)組和垂直軸式風(fēng)電機(jī)組。水平軸式風(fēng)電組風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率高、傳動軸距短、經(jīng)濟(jì)性好,是目前國內(nèi)外研制最多、技術(shù)最成熟、使用最為廣泛一種風(fēng)電機(jī)組(包括上風(fēng)向與下風(fēng)向兩種),在個風(fēng)電市場中占到95%以上。垂直軸式風(fēng)電組可分為兩個主要類型:一類是利用氣動阻力功的阻力型風(fēng)電機(jī)組,如薩渥紐斯型和渦輪型;一類是利用翼型升力做功的升力型風(fēng)電機(jī)組,達(dá)里厄型。與水平軸式風(fēng)電機(jī)組相比,垂直式風(fēng)電機(jī)組可以接收任何方向的來風(fēng),無需迎裝置,因此系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡潔,便于維護(hù),成本低。但由于在空氣動力學(xué)以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造力學(xué)等面的技術(shù)積累不足,與水平軸式風(fēng)電機(jī)組相比,垂直軸式風(fēng)電機(jī)組的研發(fā)滯后許多。因此在未來相當(dāng)長一段時間內(nèi),水平軸式風(fēng)電機(jī)組將是主流。

2.多種大容量機(jī)型并存

在20世紀(jì)90年代,國際上風(fēng)電機(jī)組主流為600千瓦級;2001年以后,基本上以兆瓦級以上風(fēng)電機(jī)組為主流。2004年,德國 Repower公司生產(chǎn)了5兆瓦風(fēng)電機(jī)組,2008年世界上運(yùn)行的風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量最大為6兆瓦(風(fēng)輪直徑達(dá)到127m)。目前,8-10兆瓦風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)和制造也已經(jīng)開始。我國風(fēng)電機(jī)組主流機(jī)型在2005年為600-1000千瓦,2008年為750-1500千瓦,2009年為850-2000千瓦,2010國內(nèi)單機(jī)容量為2兆瓦的機(jī)組也開始批量生產(chǎn)和安裝,2.5兆瓦、3兆瓦等機(jī)型也在個別風(fēng)場開始安裝。2011年5月,中國首臺6兆瓦風(fēng)電機(jī)組在江蘇鹽城正式出產(chǎn)。雖然風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量不斷擴(kuò)大,甚至向10兆瓦及以上級別巨型風(fēng)電機(jī)組發(fā)展,但2-3兆瓦及以下單機(jī)容量的機(jī)組技術(shù)成熟,必將長期存在,也就是說,多種大容量機(jī)型長期并存,以滿足市場的多樣化需求。

3、變槳距風(fēng)電機(jī)組替代定槳距風(fēng)電機(jī)組

與定槳距風(fēng)電機(jī)組相比,變槳距風(fēng)電機(jī)組葉片安裝角可以根據(jù)風(fēng)速的變化而改變,氣流攻角在風(fēng)速變化時可以保持在一定的合理范圍,在相同的額定功率點(diǎn),額定風(fēng)速比定槳距風(fēng)電機(jī)組要低,在額定功率點(diǎn)有更高的功率系數(shù)。事實(shí)上,在現(xiàn)代風(fēng)電機(jī)組研制初期,設(shè)計(jì)人員就認(rèn)識到通過改變槳距角來調(diào)整空氣動力轉(zhuǎn)矩的重要性,將風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)成全槳葉變距型,但由于技術(shù)積累不夠,災(zāi)難性事故時有發(fā)生,限制了變槳距風(fēng)電機(jī)組的商業(yè)化運(yùn)行。經(jīng)過多年的發(fā)展,變槳距技術(shù)已較為成熟,在多種機(jī)型中得到應(yīng)用。2009年以后,世界上新安裝的風(fēng)電機(jī)組中有95%以上采用了變槳距方式。

4、變速運(yùn)行取代恒速運(yùn)行

在風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)并網(wǎng)時,要求風(fēng)電機(jī)組輸出電頻率與電網(wǎng)頻率一致,即保持頻率恒定。風(fēng)力發(fā)電機(jī)保持轉(zhuǎn)速不變得到恒頻電能,稱為恒速恒頻運(yùn)行;風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速變化,通過其他控制方式來得到恒頻電能,稱為變速恒頻運(yùn)行。變速運(yùn)行風(fēng)電機(jī)組可以通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速跟隨風(fēng)速變化,使葉尖速比保持在最佳值,從而最大限度利用風(fēng)能,提高運(yùn)行效率?，F(xiàn)有的失速型恒速運(yùn)行風(fēng)電機(jī)組一般采用雙繞組結(jié)構(gòu)(4極/6極)的異步發(fā)電機(jī)雙速運(yùn)行。在高風(fēng)速段,發(fā)電機(jī)運(yùn)行在較高轉(zhuǎn)速上,4極(大容量)電機(jī)工作;在低風(fēng)速段,發(fā)電機(jī)運(yùn)行較低轉(zhuǎn)速上,6極(小容量)電機(jī)工作。雙速運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)是控制簡單,可靠性好;缺點(diǎn)是由于轉(zhuǎn)速基本恒定,風(fēng)電機(jī)組經(jīng)常工作在風(fēng)能利用系數(shù)較低的點(diǎn)上,風(fēng)能得不到充分利用,即使通過變槳距系統(tǒng)改變槳葉的攻角以調(diào)整輸出功率,也只能使異步發(fā)電機(jī)在兩個風(fēng)速下具有較佳的輸出系數(shù),無法有效地利用不同風(fēng)速時的風(fēng)能變速風(fēng)電機(jī)組一般采用雙饋異步發(fā)電機(jī)或多極同步發(fā)電機(jī)。雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)通過小容量能量雙向流動功率變換器連接到電網(wǎng);多極同步發(fā)電機(jī)的定子側(cè)通過全功率變換器連接到電網(wǎng)。在新增風(fēng)電機(jī)組中,絕大多數(shù)都采用了變速運(yùn)行方式,可以預(yù)計(jì)變速運(yùn)行全面代替恒速運(yùn)行將成為趨勢。

5、異步雙饋、直驅(qū)和半直驅(qū)多種形式并存。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組按結(jié)構(gòu)形式可以分為異步電機(jī)雙饋式機(jī)組、永磁同步電機(jī)直接驅(qū)動式機(jī)組以及半直驅(qū)型(中傳動比齒輪箱)機(jī)組。雙饋風(fēng)電機(jī)組風(fēng)輪將風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械轉(zhuǎn)動的能量,經(jīng)過齒輪箱增速驅(qū)動異步發(fā)電機(jī),應(yīng)用勵磁變流器勵磁而將發(fā)電機(jī)的定子電能輸入電網(wǎng),在這種機(jī)型里,保證齒輪箱可靠性至關(guān)重要。直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組采用多極永磁發(fā)電機(jī)直接連接風(fēng)輪,可以避免增速箱的不利影響,但發(fā)電機(jī)體積和重量龐大。半直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組多采用增速比適當(dāng)?shù)?雙饋型機(jī)組的1/10左右)一級齒輪傳動,配以類似直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組的多級永磁同步發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)體積比直驅(qū)形式的有了較大的縮小,質(zhì)量明顯減輕。近年來,在新增風(fēng)電機(jī)組中,雙饋風(fēng)電機(jī)組雖然占據(jù)主導(dǎo)地位,直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組得到快速發(fā)展,半直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組開始出現(xiàn)。

二、金風(fēng)風(fēng)機(jī)與華銳風(fēng)機(jī)的一些對比。

1、金風(fēng)科技風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

本機(jī)組采用水平軸、三葉片、變槳距調(diào)節(jié)、直接驅(qū)動、永磁同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)的總體設(shè)計(jì)方案，功率控制方式采用變槳距控制，但風(fēng)速超過額定風(fēng)速時，通過調(diào)整葉片的槳距角，使風(fēng)機(jī)的輸出功率限制在1500KW左右。從而防止發(fā)電機(jī)和變頻器過載。發(fā)電機(jī)為外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的多級永磁同步發(fā)電機(jī)，葉輪直接與發(fā)電機(jī)連接。變速恒頻系統(tǒng)采用AC-DC-AC變頻方式，將發(fā)電機(jī)發(fā)出的低頻交流電經(jīng)過整流變?yōu)槊}沖直流電，輸出為穩(wěn)定的直流電壓，在經(jīng)過DC/AC逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率的同相的交流電，最后經(jīng)變壓器并入電網(wǎng)。機(jī)組自動偏航系統(tǒng)能根據(jù)風(fēng)向標(biāo)提供的信號自動確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的方向，當(dāng)風(fēng)向發(fā)生變化時，控制系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)向標(biāo)信號，通過偏航電機(jī)驅(qū)動偏航減速器使風(fēng)機(jī)自動對風(fēng)，偏航系統(tǒng)在自動對風(fēng)時帶有阻尼控制，使機(jī)組偏航旋轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)。液壓系統(tǒng)有液壓泵站、電氣電磁元件、蓄能器、剎車裝置、連接管路等組成，為偏航剎車系統(tǒng)及轉(zhuǎn)子剎車系統(tǒng)提供動力源。針對不同的形式，自動系統(tǒng)包括偏航、發(fā)電機(jī)軸承和變槳軸承集中。各系統(tǒng)主要有泵、油分配器、管路等組成。整機(jī)制動系統(tǒng)采用葉片順漿實(shí)現(xiàn)氣動剎車，降低葉輪轉(zhuǎn)速。機(jī)艙設(shè)計(jì)采用了人性化設(shè)計(jì)方案，工作空間較大，方便運(yùn)行人員檢查維修，同時還設(shè)計(jì)了電動提升裝置，方便工具及備件的提升。整個機(jī)組有PLC控制，數(shù)據(jù)自動采集處理，自動運(yùn)行并可以遠(yuǎn)程控制。

2、華銳科技風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

本機(jī)組采用水平軸、三葉片、變槳距調(diào)節(jié)、風(fēng)機(jī)把旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，在風(fēng)機(jī)中采用了雙饋異步發(fā)電機(jī)的形式。雙饋異步發(fā)電機(jī)是指將定、轉(zhuǎn)子三相繞組分別接入獨(dú)立的三相對稱電源，定子繞組直接和電網(wǎng)連接，轉(zhuǎn)子繞組和頻率、幅值、相位都可以按照要求進(jìn)行調(diào)節(jié)的變頻器相連。變頻器采用交-直-交的形式與電網(wǎng)連接，控制電機(jī)在亞同步和超同步轉(zhuǎn)速下都保持發(fā)電狀態(tài)并隨著風(fēng)速的變化調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)行能量交換。風(fēng)機(jī)具有有效的偏航系統(tǒng)，主要根據(jù)風(fēng)向風(fēng)速檢測裝置反饋信號來實(shí)現(xiàn)機(jī)艙的對風(fēng)功能。它采用一臺變頻器同時驅(qū)動四臺變頻電機(jī)的驅(qū)動方式。在變頻器的輸出端接入輸出電抗器。變頻器配有制動單元和制動電阻。齒輪箱是緊湊的，具有高的過載能力。為了調(diào)制變槳，使葉片能夠達(dá)到順槳位置、工作位置，變頻器和變槳電機(jī)瞬時超載，大約以2倍的額定轉(zhuǎn)矩驅(qū)動齒輪箱，這種情況一天中可能會發(fā)生幾次。設(shè)置電池系統(tǒng)的目的是保證變槳系統(tǒng)在外部電源中斷時可以安全操作。電池是整流橋通過DC母線給變頻器供電，在外部電源中斷時由電池供應(yīng)電力保證變槳系統(tǒng)的安全工作。

3、金風(fēng)風(fēng)機(jī)和華銳風(fēng)機(jī)的一些優(yōu)缺點(diǎn)。

華銳優(yōu)點(diǎn)：

1、雙饋異步發(fā)電機(jī)只處理轉(zhuǎn)差能量就可以控制電機(jī)的力矩和無功功率，變頻器的最大容量僅為總機(jī)組容量的1/3左右,降低了變頻器的造價。 在最大輸出功率時，轉(zhuǎn)子和定子共發(fā)出1.5MW的電能。降低控制系統(tǒng)成本、減少系統(tǒng)損耗，提高效率。

2、功率因數(shù)可調(diào)，發(fā)電機(jī)組具有無功功率控制能力，功率因數(shù)可恒為1。根據(jù)需要，在額定電壓下，功率因數(shù)在容性0.95，感性0.90可調(diào)。

3、低風(fēng)速時能夠根據(jù)風(fēng)速變化，在運(yùn)行中保持最佳葉尖速比以獲得最大風(fēng)能；高風(fēng)速時儲存或釋放風(fēng)能量，提高傳動系統(tǒng)的柔性，使功率輸出更加平穩(wěn)。

4、先進(jìn)的雙PWM變頻器，實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行。速恒頻技術(shù)大幅延長了核心部件的使用壽命，同時顯著提高發(fā)電量。

華銳缺點(diǎn)：

1、采用了齒輪箱傳動和發(fā)電機(jī)集電環(huán)，后期維護(hù)工作量較高，維護(hù)成本高。

2、機(jī)械部件相對較多，隨著在后期的機(jī)組運(yùn)行中，機(jī)械部件老化或損耗，機(jī)械部件故障率高。

3、低電壓穿越能力相對較弱。

金風(fēng)優(yōu)點(diǎn)：

1、直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組沒有齒輪箱，減少了傳動損耗，提高了發(fā)電效率，尤其在低風(fēng)速環(huán)境下，效果更佳顯著。

2、齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行出現(xiàn)故障頻率較高的部件，直驅(qū)技術(shù)省去了齒輪箱及其附件，簡化了傳動結(jié)構(gòu)，提高了機(jī)組的可靠性。同時，機(jī)組在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，旋轉(zhuǎn)部件少，可靠性更高。

3、采用無齒輪直驅(qū)技術(shù)和減少了集電環(huán)等風(fēng)力發(fā)電機(jī)零部件數(shù)量，避免了定期更換齒輪油和集電環(huán)碳刷，降低了運(yùn)營成本。

4、直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的低電壓穿越使得電網(wǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能夠在一定的電壓跌落范圍內(nèi)不間斷并網(wǎng)運(yùn)行，從而維持電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

金風(fēng)缺點(diǎn):

1、由于采用全功率變頻技術(shù)，變頻器造價大，發(fā)電機(jī)采用永磁技術(shù)，稀土價格不斷上漲，機(jī)組價格相對較高。

2、電氣部件相對較多，后期運(yùn)行中，電氣部件故障率高。

三、風(fēng)電場運(yùn)營過程中的一些機(jī)組的質(zhì)量問題。

1、機(jī)組自身的缺陷。

在對機(jī)組兩年的運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)機(jī)組存在一定的自身的一些缺陷，相對不是很多，但是也是不容忽視的問題。如華銳風(fēng)機(jī)的碳刷反饋信號問題。華銳風(fēng)機(jī)的發(fā)電機(jī)碳刷在磨損到一定程度的時候，底部底座上的彈簧就會迫使底部開關(guān)觸發(fā)，使得發(fā)電機(jī)碳刷產(chǎn)生反饋信號，PLC模塊接收到反饋信號后報出發(fā)電機(jī)碳刷故障，檢修人員看到故障后進(jìn)行及時消缺。而我廠華銳風(fēng)機(jī)的碳刷在磨損快完畢后并未報出故障。導(dǎo)致風(fēng)機(jī)集電環(huán)損壞，檢查發(fā)現(xiàn)是現(xiàn)場人員接線不正確導(dǎo)致錯誤的發(fā)生。還有就是金風(fēng)機(jī)組液壓站壓力繼電器問題。金風(fēng)風(fēng)機(jī)偏航剎車分為兩部分。一為與偏航電機(jī)軸直接相連的電磁剎車，另一為液壓閘，在偏航剎車時，由液壓系統(tǒng)提供約140～160bar的壓力，使與剎車閘液壓缸相連的剎車片緊壓在剎車盤上，提供制動力。偏航時，液壓站釋放壓力但保持20～40bar的余壓，這樣，偏航過程中始終保持一定的阻尼力矩，大大減少風(fēng)機(jī)在偏航過程中的沖擊載荷使齒輪破壞。而壓力繼電器的損壞，使得液壓系統(tǒng)壓力為零，機(jī)組在正常運(yùn)行時（即不偏航的狀態(tài)）剎車閘液壓缸相連的剎車片并未緊壓在剎車盤上，只靠偏航電機(jī)軸直接相連的電磁剎車起作用。壓力繼電器是利用液體的壓力來啟閉電氣觸點(diǎn)的液壓電氣轉(zhuǎn)換元件。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到壓力繼電器的調(diào)定值時，發(fā)出電信號，使電氣元件（如電磁鐵、電機(jī)、時間繼電器、電磁離合器等）動作，使油路卸壓、換向、打壓，執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)順序動作。當(dāng)壓力繼電器損壞時應(yīng)及時檢測出問題，使得機(jī)組正常停機(jī)，檢修人員及時消缺。而現(xiàn)場人員在巡檢時發(fā)現(xiàn)液壓站無壓力而機(jī)組并未報出故障，而且還在正常運(yùn)行。后面咨詢金風(fēng)風(fēng)機(jī)廠家，告知現(xiàn)版程序確實(shí)存在這方面的缺陷。以上都在在這兩年來機(jī)組運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的一些機(jī)組自身的缺陷，我們只有及時消除，才能確保機(jī)組的穩(wěn)定良好運(yùn)行。

2、零部件的質(zhì)量問題。

機(jī)組在兩年的運(yùn)行當(dāng)中，除了一些機(jī)組自身缺陷，主要的機(jī)組問題就是機(jī)組的零部件質(zhì)量的問題。對于一些更換頻繁，數(shù)量較大的零部件，我們及時協(xié)調(diào)廠家及時技改（就是更換質(zhì)量過硬的零部件）。并且該零部件質(zhì)保從更換之日起重新計(jì)算。金風(fēng)在兩年多的運(yùn)行中技改的項(xiàng)目有：電纜護(hù)圈的更換、主控柜加熱器的升級（更換為大功率）、現(xiàn)在正在技改的有：濾波電容的更換、UPS電源的更換。華銳技改的項(xiàng)目有：定子斷路器的更換，齒輪箱高速軸回油管的更換，現(xiàn)在協(xié)調(diào)的有：油泵電機(jī)、滑環(huán)等部件，以上部件在運(yùn)行兩年來頻繁報出問題，維護(hù)費(fèi)用不斷增大。

四、切實(shí)提高機(jī)組質(zhì)量，降低機(jī)組運(yùn)營成本。

風(fēng)能是使用最為廣泛和發(fā)展最快的可再生能源之一,是近期內(nèi)最具有大規(guī)模開發(fā)利用前景的可再生資源。本文對風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行了梳理、歸納和分析,總結(jié)了風(fēng)電機(jī)組未來發(fā)展趨勢:水平軸式風(fēng)電機(jī)組為主流;多種大容量機(jī)型并存;變槳距風(fēng)電機(jī)組替代定槳距風(fēng)電機(jī)組;變速運(yùn)行取代恒速運(yùn)行;異步雙饋、直驅(qū)(半直驅(qū))多種形式并存等。而且由于需求的增大，機(jī)組生產(chǎn)量的增加，使得機(jī)組質(zhì)量有所降低，風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)組碳刷的價格只需要幾百元錢，而機(jī)組由于缺陷，在碳刷磨損完后并未報出故障，使得機(jī)組集電環(huán)損壞，更換集電環(huán)這個成本就會在上千或上萬元以上。機(jī)組壓力繼電器的損壞，使得機(jī)組長期運(yùn)行在不穩(wěn)定狀態(tài)下，也會對機(jī)組偏航系統(tǒng)有一定的損壞，產(chǎn)生大的經(jīng)濟(jì)損失。機(jī)組零部件頻繁的出現(xiàn)問題，使得運(yùn)行成本也在無形的增加。所以我們風(fēng)電場在機(jī)組一或兩年的運(yùn)行的過程中，就得及時發(fā)現(xiàn)機(jī)組存在的問題和缺陷，協(xié)調(diào)廠家及時解決和整改。使得機(jī)組可利用率有一個明顯的提升，降低風(fēng)力發(fā)電場風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)維成本。

篇10

[關(guān)鍵詞]太陽能電池；晶硅電池；高效電池技術(shù)

中圖分類號：TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）36-0224-01

前言：自1954年晶硅電池技術(shù)問世以來，憑借其清潔高效低成本的優(yōu)勢在能源危機(jī)被日益重視的環(huán)境下成為太陽能電池的最主要研發(fā)方向，在六十年間迅速得到創(chuàng)新與發(fā)展，在技術(shù)方面取得眾多突破。然而，盡管其光電轉(zhuǎn)換效率與最初相比已經(jīng)有極大提高，卻仍與理論極限效率相差甚遠(yuǎn)，因此，晶硅電池光電轉(zhuǎn)化率的提高是目前的研究重點(diǎn)，離子注入法在在這種形勢下應(yīng)運(yùn)而生，使晶硅電池技術(shù)得到進(jìn)展，更加高效。

1.太陽能電池的分類

在能源問題日益嚴(yán)峻的今天，清潔而高效的可再生資源太陽能無疑處于極為關(guān)鍵的地位，目前太陽能電池憑借其原料廣泛、價格低廉等優(yōu)勢成為電池領(lǐng)域研發(fā)的重點(diǎn)。太陽能電池以光伏發(fā)電系統(tǒng)為核心，自其開始研發(fā)的六十年來，發(fā)展迅速，結(jié)構(gòu)和種類日益豐富，依據(jù)其材料的不同大致可將目前市場上的太陽能電池分為包括單晶硅和多晶硅在內(nèi)的晶硅太陽能電池、薄膜太陽能電池和光電化學(xué)太陽能電池三大類別。雖然薄膜太陽能電池和例如染料敏化太陽能電池的光電化學(xué)太陽能電池均有不斷的更新研發(fā)和多項(xiàng)重大技術(shù)突破，但是相較之下這兩類處于實(shí)驗(yàn)室研制階段的太陽能電池的技術(shù)與效率水平以及市場接受程度依然不能與晶硅電池相比。因此，高效晶硅電池的技術(shù)進(jìn)展備受各行各業(yè)的關(guān)注。

2. 晶硅太陽電池

目前晶硅太陽電池主要分為單晶硅太陽電池、多晶硅太陽電池、以及新興的準(zhǔn)單晶電池，但目前后者還主要處于研究層面，單晶硅電池和多晶硅電池在市場上占有較大比重。

2.1 單晶硅太陽電池

單晶硅太陽能電池的表面織構(gòu)化所形成的陷光效應(yīng)，減少太陽光在硅片表面因反射造成的損失，可以增強(qiáng)對光的吸收，使電池的光電轉(zhuǎn)化效率有所提高。光伏用的單晶硅電池采用直拉法制造，設(shè)備比較簡單，并且可以直接制備出適于規(guī)?；a(chǎn)的大尺寸方型硅錠。利用單晶硅電池?fù)駜?yōu)腐蝕原理在硅片表面形成金字塔形結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到使單晶硅電池表面形成陷光結(jié)構(gòu)和絨面結(jié)構(gòu)從以降低表面的反射率，電池內(nèi)部形成光陷阱以提高太陽電池的轉(zhuǎn)換效率的目的。 目前研究人員采用氫氧化鈉氫氧化鉀強(qiáng)堿弱酸鹽等堿性化學(xué)溶液研究單晶硅的表面織構(gòu)化，但依舊存在絨面均勻性、一致性、可重復(fù)性不夠高的問題。影響單晶硅絨面的主要因素有很多，氫氧化鈉含量、硅酸鈉含量，IPA含量，反應(yīng)的時間、溫度等不同都會對絨面產(chǎn)生不同的影響。

適量的氫氧化鈉含量有助于金字塔的成型，降低反射率，而過少或過多分別會造成金字塔不成形或崩塌現(xiàn)象。硅酸鈉能為反應(yīng)提供更多的起始點(diǎn)，得到排列更加均勻緊密的金字塔，硅酸鈉水溶液的堿性降低了溶液的張力，解決了直拉單晶硅表面密度低制作不均勻的缺點(diǎn)，并通過促進(jìn)氫氧根離子與硅的腐蝕作用，為絨面成核提供起點(diǎn)，從而改善單晶硅片表面的濕潤效果。然而過量的硅酸鈉則會阻礙反應(yīng)的進(jìn)行，適得其反。IPA可以協(xié)助氫氣泡的釋放，減緩反應(yīng)速率從而減弱氫氧化鈉的腐蝕強(qiáng)度，并且獲得良好的各向異性因子，提高金字塔的覆蓋率。反應(yīng)的溫度不宜過高，否則IPA的揮發(fā)會影響反應(yīng)的順利進(jìn)行。單晶硅太陽電池制絨的技術(shù)提高可以使其更加完善高效。

2.2 多晶硅太陽電池

多晶硅電池具有易制成方形基片、可組件排列、價格低廉且轉(zhuǎn)換效率較高等特點(diǎn)，是光伏領(lǐng)域中不可或缺的部分，近年來占據(jù)市場的主要地位。多晶硅太陽電池主要涉及到鑄造多晶硅、冶金法多晶硅、西門子法多晶硅等，隨著高晶硅電池技術(shù)的發(fā)展，為了節(jié)約成本，多晶硅片子正在往薄的方向發(fā)展，旨在接近其僅有五十微米極限厚度。對硅原料進(jìn)行重熔鑄錠而形成的鑄造多晶硅主要由鍋底料、半導(dǎo)體工業(yè)制備單晶硅剩下的頭尾料以及沒制備成功而產(chǎn)生的廢料以及用純度較高的原生多晶硅與純度較低的半導(dǎo)體工業(yè)廢料或高純金屬硅混合摻配這兩大類型構(gòu)成。冶金法多晶硅是將工業(yè)硅經(jīng)濕法冶煉、高溫熔煉和定向凝固等多個階段冶煉提純得來，由于冶金法多晶硅耗能量少，清潔高效，成本低廉，對于多晶硅太陽電池的大規(guī)模生產(chǎn)有較大的實(shí)踐意義。然而該技術(shù)尚處于研發(fā)階段，極不成熟，并未投入使用，它的研發(fā)與攻克是目前極為重要的課題之一。西門子法是現(xiàn)今多晶硅的主流生產(chǎn)技術(shù)，它包括通過氣體分餾進(jìn)行提純的改良西門子法和通過硅烷熱分解進(jìn)行提純的硅烷法。用該技術(shù)生產(chǎn)的硅的純度已經(jīng)達(dá)到電子級硅的標(biāo)準(zhǔn)，因此通常用其與廢料摻雜來制備。

然而由于較高密度的晶界、位錯、微缺陷以及包括銅、鐵、鈷、鎳等在內(nèi)重金屬雜質(zhì)的存在，會嚴(yán)重影響多晶硅太陽電池的化學(xué)性能，因此吸雜工藝的重要性不言而喻。吸雜分為內(nèi)吸雜和外吸雜兩大類，前者通過利用硅中氧沉積所產(chǎn)生的缺陷作用將雜質(zhì)束縛在硅體內(nèi)，從而在硅表面形成一層潔凈區(qū)域；后者則是依借在硅片表面引入的雜質(zhì)、損傷或沉積某種薄膜等產(chǎn)生的應(yīng)力作用將雜質(zhì)從硅片內(nèi)部吸出，在進(jìn)行表面清理，以達(dá)到吸雜的目的。

3. 離子注入電池實(shí)現(xiàn)方法

離子注入是當(dāng)真空中的離子束射向固體材料時，因受到固體材料的抵抗而導(dǎo)致速度降低，并最終停留在固體材料中的現(xiàn)象。其在晶硅電池中的應(yīng)用價值極為顯著，在半導(dǎo)體領(lǐng)域是一項(xiàng)重要的摻雜技術(shù)。在電池的轉(zhuǎn)化效率方面，離子注入技術(shù)遠(yuǎn)超于傳統(tǒng)擴(kuò)散工藝，可以更快地實(shí)現(xiàn)晶體硅的產(chǎn)業(yè)化，具有廣泛的應(yīng)用前景。在硅片中注入硼、磷、砷等雜質(zhì)原子，可改變其表面電導(dǎo)率或形成 p-n 結(jié)，該方法制備出的p-n結(jié)的均勻性與雜志分布都比較優(yōu)良，且硅片表面形成熱氧化鈍化，降低表面復(fù)合速率，減少死層。相較于高溫?cái)U(kuò)散方式制備的 p-n 結(jié)，離子注入法避免了長期高溫對硅片晶格結(jié)構(gòu)造成的損傷，克服了擴(kuò)散工藝參雜不均勻的缺點(diǎn)。離子注入過程中高能離子會一定程度上損傷硅片晶格，高溫退火法對于消除這類損傷很有幫助，退火的同時會在硅片表面生長一層對硅片表面起到鈍化作用的二氧化硅薄層，離子注入電池需要經(jīng)過清洗制絨、離子注入制備發(fā)射極、退火、PECVD鍍膜、金屬化電極幾步工藝流程來實(shí)現(xiàn)離子的注入。

4.結(jié)語

高效晶硅太陽電池的研究與技術(shù)發(fā)展在如今能源需求大，總量嚴(yán)重不足的環(huán)境下，處于毋庸置疑的重要地位。本文對太陽能電池分類的簡單介紹，以及晶硅太陽電池中單晶硅電池和多晶硅電池的技術(shù)與問題分析，并討論了離子注入技術(shù)的作用及實(shí)現(xiàn)方法，希望對晶硅太陽電池的技術(shù)發(fā)展有一定啟發(fā)。在現(xiàn)今階段，大力發(fā)展太陽能光伏產(chǎn)業(yè)，充分利用好可再生資源太陽能，實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展是我們的共同目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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