氫能源范文
時間:2023-03-21 02:23:07
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篇1
3月7日,冬寒尚未褪去,現代汽車蔚山工廠氫燃料電池汽車(以下簡稱“氫燃料汽車”)生產工廠卻已滿載春意,工作人員忙著將17輛ix35氫燃料汽車裝載到貨輪上。
按照計劃,這17輛氫燃料汽車將橫渡大洋,落戶歐洲。其中15輛運往丹麥,2輛運往瑞典。到4月份,丹麥和瑞典有關政府機構或公共機關的一些官員,就可以乘坐氫燃料汽車進行辦公。
同作為新能源汽車,電動汽車經歷了數十年的推廣,成效并不令人滿意。亞洲、歐洲和北美的汽車行業高管們有意將目光投向了氫燃料汽車。據悉,寶馬、福特和豐田等車企均計劃在未來幾年內量產并全球出售氫燃料汽車。
值得一提的是,此次現代生產的氫燃料汽車,是世界上首次成功實現批量生產的氫燃料汽車。這對于“氫燃料汽車”產業以及整個“氫能源”行業來說,無疑是一利好消息。
隨著氫燃料汽車逐步向商業化進程邁進,氫能源的利用已越來越進入公眾的視野。江蘇中靖新能源科技有限公司(以下簡稱“中靖新能源”)高級副總裁袁音向《能源》記者表示,氫能源可稱為“終極能源”,因其在污染、排放、使用、生產成本、可再生和資源豐富性等眾多方面都具有其他能源所無法比擬的優勢。
氫能源行業根據能源開發和使用的技術,更是將能源大致分為了三類:傳統技術能源(化石資源、不可再生資源,如煤、石油)、中間過渡技術能源(如內燃機、核能)、終極技術能源—氫。
氫能源大有前途,但相比于國外企業的高調發展,國內企業卻沒有想象中的熱情。在認準氫能源發展前景的新興民營企業、高校和科研單位看來,我國應不失時機地抓住氫能源發展機遇。
資金的缺失
氫能源有兩大類使用方法。第一類被稱為“熱化學”方法,即燃燒。另一類被稱為“電化學”方法。氫燃料電池技術則屬于后者,被認為是利用氫能、解決未來人類能源危機的終極方案。
“氫燃料電池是目前市場熱衷度最高的氫能源利用技術。利用氫氣和氧化劑在電池內的化學反應直接生產電能,具有無污染、節能、高效、安靜、安全等特性,可用于新型汽車、發電站、潛艇和家庭直接供電等?!鄙虾E蕵I氫能源科技有限公司(以下簡稱“攀業氫能源”)副總經理施濤向記者介紹道。
攀業氫能源是國內較早從事燃料電池產業化工作的企業之一,于2006年1月成立,一直致力于燃料電池的商業化應用。依靠幾百萬的天使投資作為啟動資金,成立7年多以來,資金問題一直是攀業氫能源往前發展的瓶頸。
事實上,攀業氫能源是其他氫能源民營企業羨慕不已的對象,因為2010年,其獲得了北極光創投2000萬元的風險投資。“據我了解,我們公司是國內唯一一家真正拿到風險投資的公司?!笔龑τ浾哒f。
如今,兩年多已過,因為產品并未真正實現商業化,攀業氫能源還是處在投入大于產出的階段,“尋找新的資金支持”成為公司不得不面對的重任。
“其他民營氫能源公司的資金狀況更不好看。國內幾家大型的氫能源公司,很多都是靠國家863計劃的資金得以維計,但總共加起來,每年也只有幾千萬?!眹覙藴饰瘑T會負責燃料電池標準制定的盧琛玨所長向《能源》記者透露?!翱萍疾俊濉巹濏椖恐袑θ剂想姵爻兄Z的資金,到目前也并未落實多少?!?/p>
相比于電動車市場每年動輒上百億的投資,以及熱錢對其的追捧,氫能源市場可謂門庭冷落。
據記者了解,截至2011年,德國就已投資3.93億歐元用以融資,支持氫能及燃料電池技術的發展。曾有國內氫能技術的企業做過調研,想要大步伐推進氫能技術的發展和產品的市場化應用,初期的投資將需要達到20-30億元。
“現實情況是,國內真正的氫能源市場并未啟動,資本不敢進來,而國家政策方面的資金投入也遠遠不夠?!北R琛玨說。
眾多民營企業企圖尋求國企等大型企業的投資,以期望依附在集團之下,獲得進一步的發展。中靖新能源就依靠江蘇中靖集團的財力,才得以持續地進行科研投入。但也有不少企業因得不到資金支持而中途夭折。
“產品未實現大規模量產,難以獲得收入,但投資不足,拖延了技術進步和產品產業化的步伐”,這成為國內氫能源企業面臨的無奈循環。這也是目前為止,國內尚未出現特別突出和規模較大的氫能源公司的原因之一。
產業鏈難貫通
難以獲得資本市場的青睞,最重要的原因是,國內氫能源產品尚未讓投資者看到回報的希望。因此,產品的商業化推廣,是各家氫能源公司為之努力的方向。
在施濤看來,氫能源產品要實現商業化,產業鏈的貫通必不可少,但目前來看,困難重重。
氫能源產業,可分為氫氣的制備、運輸、儲存和氫能產品的應用等諸多環節。目前,氫氣的供應仍然是產業鏈完善的一大制約環節。
在氫氣的制備上,我國已有多年的化石能源制氫經驗,在化工、鋼鐵等行業,都有專門的后端制氫工廠。
但是,常規的氫氣產業運營模式如何與新興的燃料電池應用產品之間的銜接,是急待解決的問題。因為,目前的化學制氫以及高壓儲氫、液態儲氫以及金屬儲氫(即固態吸附儲氫)都有適用的范圍,存在限定條件。
“開發新型的制氫方法和安全的儲氫技術,研發高效的儲氫材料,是實現氫能產品商業化的前提條件?!痹粝蛴浾咧赋觥!澳壳?,包括中靖新能源在內的氫能公司都在向這方面努力。”
在氫能產品的應用上,目前推廣力度最大的為燃料電池。為了打通產業鏈,各家燃料電池公司除了研發,都親自從電池的終端應用著手推廣,如備用電源、氫能叉車等。
攀業氫能源最初進入市場時,計劃是專做燃料電池,燃料電池的終端應用則希望通過與其他企業的合作,由專業的公司完成推廣?!霸诋a業初期,想要找到一家同樣能忍受住寂寞期的公司合作,實在不易?!笔嬖V記者。所幸依靠風險投資,攀業能源才得以進入了燃料電池的終端市場,開發備用電源系統,以及研發氫能源游覽車和叉車。
“這樣做的后果是,產業鏈拉的太長,對我們處于成長期的企業來說,資金投入過大。整套備用電源系統的開發,需要投入大量的人力、物力。”施濤向記者坦承?!暗窃谀壳暗氖袌霰尘跋?,我們也只有努力做產業鏈的整合,才能壓縮成本和研發及生產的周期。”
按照其最初設想,氫能源產品應該探尋出一種商業化模式,在制氫、輸氫、儲氫,以及燃料電池開發和燃料電池終端市場應用等環節,都有相關專業化的企業來完成。
在目前產業鏈未貫通的情況下,還有一個重要的后果就是,各個環節未實現專門的量化生產,致使氫能源產品的成本高居不下,從而制約著終端產品商業化的進程。
“燃料電池應用時所使用的某些部件價格居高不下,而且沒有現貨。但是在國外只要以近1/3的價格就可以拿下,而且是現貨。”一不愿具名的氫燃料電池生產商感慨說,“這就是產業鏈完善與否的價值所在?!?/p>
押寶備用電源
相比于國外企業對于燃料汽車的熱衷程度,國內車企卻顯示出淡漠態度。加之我國加氫站資源的匱乏,國內尚未形成規模的氫能源企業只能將氫能源技術的研制發展轉向于更為簡單和較易實現商業化生產的氫能備用電源上。
3月24號,北京時間上午10點,,北京碧空氫能源科技股份有限公司(以下簡稱“碧空氫能源”)的負責人正在大洋彼岸的加拿大,準備與巴拉德動力系統公司進行再一次的商業性合作。
碧空氫能源市場總監李海告訴記者,此次公司相關負責人出訪巴拉德公司的目的之一,是為了購買一套175千瓦的ClearGenTM分布式燃料電池發電系統。此系統將于其他備用電源系統一起,在9月份召開的第五屆世界氫能源技術會議上進行展示。
巴拉德是世界最大燃料電池廠商,碧空氫能源作為其在中國的合作伙伴,早已緊盯國內氫能備用電源市場。據李海介紹,依賴巴拉德的技術支持,碧空氫能源將可能是國內最早實現氫能產品量產的企業,而備用電源就是其計劃量產的最主要產品。
在記者的采訪中,國內生產氫能產品的企業,均對氫能備用電源的商業化寄予厚望。事實上,攀業氫能源在成立之初,就把目標定位在此。袁音也對記者表示,中靖新能源公司目前最大的目標市場就是備用電源。
而對備用電源的目標客戶上,各家氫能企業都不約而同地選擇了希望與中移動、聯通、電信三大通信運營商進行合作,以氫燃料備用電源替代通信基站的鉛酸電池。
據袁音介紹,雖然目前氫燃料備用電源的前期投入價格高于鉛酸電池,但是運行成本卻是鉛酸電池的三分之一,如果根據使用壽命以及鉛酸電池維護所需的用電成本來計,使用鉛酸電池的費用約是氫燃料備用電源的5倍,且鉛酸電池具有污染性。
根據統計,目前我國已有120萬—140萬個通信基站,每個通信基站至少配備兩組鉛酸蓄電池。如能將這些鉛酸電池全部替換下來,氫能備用電源的市場也較為可觀。
篇2
國內外大量研究表明,世界能源現狀已向人們提出嚴重警告:必須及早為21世紀能源的發展做好思想上、物質上、技術上的準備。預計占世界所需能源70%的石油,到1995年為其發展峰值,隨后會急劇下降。到2010一2020年前后,它將會下降占20%以下。煤雖是發展中國家占重要地位的能源資源,但由于儲量有限且有一系列缺點,應用前景也并不樂觀。專家們預測,21世紀占能源重要地位的將是核能、太陽能、海洋能和地熱能等的開發利用。
隨著21世紀核能、太陽能的大規模開發,作為其“二次能源”之一的氫能必將得到有效的開發應用。由于氫具有一系列優于石油、煤等的特點,現已受到國內外專家們的普遍重視。他們或稱氫能為21世紀的能源;或預言未來取代石油資源的蔣是氫能源;或推測在2020年,氫能“很可能成為能源研究、發展與論證的主要方面”聞。更值得注意的是,目前國內外已經在氫能開發研究工作上,取得了十分可喜的進展。發展形勢告訴我們,盡快把氫能用于農業,作為一項農村新能源進行研究和應用開發,已經提到議事日程上來了。
近十幾年來,我國已取得了舉世矚目的開發利用生物質能—沼氣的成功經驗,引起了國際社會的關注。沼氣的蓬勃、深人、普及發展,使我國農村能源面貌發生了帶有根本性的變化。沼氣用作內燃機燃料,已達到在保持原機性能條件下節油的明顯效果¾。農用動力機械全燒沼氣或沼氣、柴油混燒取得成功的事實,給柴油機燒氫的可能性與可行性,以重要啟迪與有力支持。柴油機燒沼氣,與燒柴油一樣,會造成對大氣的污染。若改燃氫則可部分或全部避免對環境的不利影響。所以,我國未來的農業能源,沼氣與氫能將是兩大支柱。
一氫能特點與儲存形式
(一)氮能特點
氫能與汽、柴油、沼氣相比,有五大特點:
1.燃燒熱值高,約達120MJ/kg,而汽油和甲烷分別為科和ZMJ/kg;
2.點火能量小(約0.02mj,而汽油棍合氣為ZmJ),燃燒速度快(在常壓空氣中,比汽油快5~9倍),所以只要氧化劑充分,便可完全燃燒;
3.燃燒后只形成水蒸汽和極少量的氮化物Nox(主要是NO,數量僅為一般車輛的1/200)。即使這極少的NOx,也可通過調整燃燒條件減少或避免;
4.具有重要的工業價值。如,用于CH3OH、NH3、HCI等的有機合成;可對鐵礦石中的金屬進行直接還原,取代焦炭;城市煤氣中含50%的氫,提高了熱值和質量;氫化鋁銼、二氫化鋁、偏二甲臍等用作火箭燃料或添加劑;過氧化氫用作火箭燃料高能氧化劑;
5.比重小(僅為空氣的1/7),擴散系數大,即使從容器逸出,也不致因沉積底層或形成密集氣團而導致危險。
(二)氮的儲存形式氫雖然可以氣相或液相形式儲存,但這兩種形式均不可取。因為氫的密度小,僅0.099/L,即使采取較大儲存壓力,仍占很大空間。20℃下,用2000大氣壓將氫氣壓縮至鋼瓶中,容積162L的氫氣也只相當于IL汽油的熱值。以液態氫儲存,既需要一252.9℃的超低溫,又需耗費很大制取能量,還要使用很昂貴的容器。即便如此液氫的容積仍不小,3.9L液氫的低熱值也只相當于lL汽油的熱值。液氫也很容易泄漏。所以液氫,非特殊需要是用不起的。盡管1982、1984年日本、西德曾試驗過將液氫用于汽車樣機,得到了熱效率提高20%的效果,其價格卻比用汽油高18倍以上。目前儲存氫的最有效方式,是把氫以金屬氫化物形式儲于合金中,稱為MH法。這種儲氫技術出現不過十余年,但它一問世,就受到人們高度重視。因為它有許多突出優點:(l)它比高壓氣氫和液氫,有高度安全性;(2)含氫量大,儲存密度相當于液氫的2倍、常態氫的1000倍;(3)氫在釋放時,純度高達99.9999%;(4)許多金屬(如Ti、Mn、Mg、Al、co、Ce等)或合金(如高溫型的MgZNi,低溫型的FeTi、LaNis等)均可利用自身同氫的可逆反應在特定的溫度、壓力條件下充氫、放氫;(5)充放壽命長,可達2一3萬次。初始成本雖高,長遠使用成本卻較低廉。目前我國南開大學無機化學系及北京有色金屬研究總院等均在進行MH的研究,后者還可提供現貨。MH的唯一缺點是重量較大。但若在車輛設計中,將其轉化為附著重量,前途相當可觀。
二內燃機燃氫的可能性與可行性
內燃機燃氫的設想,早在1920年前后即已產生,但真正把它加以認真地研究,是在1964年氫能開發取得較大成果之后。自美國把氫作為“土星五號”登月火箭發動機燃料發肘成功,氫能才成為公認的燃料領域新物質。
柴油機和汽油機是車輛內燃機的兩個重要分支,它們在世界各國使用量很大。節能、然料代用、減輕環境污染始終是其重要的研究課題。選擇氫能作其燃料,將是攻克該難題的有效途徑之一。實現這一目標,不但要根據各國國情,采取可行的戰略步驟,而且要有效解央一系列技術難題。
(一)汽油機然氫的問題
國外,特別是發達國家,由于汽車擁有量很多,對環境影響之大,已構成嚴重社會間題。所以,十分重視汽油機燃氫的研究,美國、西德、日本、加拿大等都在開展這方面工作,但多年來一直未獲得突破性進展。汽油機燃氫,各國主要研究的是采取氫一油混燒,之所以進展不大,分析原因是:
1.若在壓縮過程中向缸內直接噴氫,由于汽油機壓縮比。比較小,則與汽油混合時間較短,會出現異常燃燒現象,從而導致發動機熱效率下降;
2.若氫氣在缸外與汽油混合,因體積過多膨大,嚴重排擠了理應進人氣缸的空氣量,從而使過量空氣系數:雙重降低,則導致發動機有效功率明顯減小;
3.即使在直接向缸內噴氫情況下,通過減少汽油吸人量使:值適當提高,噴氫量仍然有限,故而升功率也難以提高,甚至會下降。
(二)柴油機燃氫的可能性與可行性
我國以及第三世界國家,汽車在各類車輛中占的比例較小,加之我國土地分散,廣大農村用于耕作的拖拉機多為中、小馬力,從而更促使柴油機數量增大,擁有量將會不斷地增加。所以解決柴油機燃氫是我們的研究重點與需要。
從上述汽油機燃氫的種種間題分析,柴油機均可天然合理地解決。柴油機是壓燃式點火,不存在點火系統,具有遠高于汽油機的壓縮比。和過量空氣系數借助于高。值,氫的一系列優點可以得到充分發揮,所以很有可能加速研究進程,取得成功。當然,柴油機燃氫只能是采用柴油、氫混燒,不可能是純粹燃氫,因為氫不易被壓燃。氫與柴油機結合,之所以能更快取得成功性進展還因為:
1.氫氣點火能量小、自燃溫度高(530一580℃),決定它在柴油機中與柴油配合能取得良好的燃燒效果:即在下死點后使氫先于柴油進人氣缸,實現均勻分布,然后一待柴油壓燃,便可將氫點燃,共同完成作功過程。(此時柴油噴人量可少于或等于摻氫前的。后者目的在于提高發動機功率)。
2.熱效率高
(l)氫的擴散系數(0.6Icm/s)高于其他(例如汽油為0.05cm2/s),因而易于做到混合氣均勻一致,再加燃燒速度(即火焰傳播速度)很快(如最大可達3.lm/s。而汽油僅為l.Zm/s),故可提高其熱效率;
(2)氫的絕熱指數(K)高于空氣??諝獾慕^熱指數K=1.40,它與燃油混合后,指數值降低;混合氣越濃,指數值越低。但它與氫混合,情況則大變,此時因K值提高,熱效率也提高。
3.氫在理論混合比下每單位容積的熱值為3.16kJ/L,約為柴油的50%,故勢必導致功率下降。與此同時,由于氫的絕熱火焰溫度高于其它,因此反過來又對所述功率下降作出部分的補償。這一評價如再考慮到柴油機本身就有較大的過量空氣系數:和較高的壓縮比。,則功率不僅不致降低,還可在氫量增大情況下提高其功率(盡管按文獻記載,為了充分發揮氫的環保優越性以最大限度地降低有害物質NO的生成量,過量空氣系數應使之不小于1.5)。
4.氫、油混燒可節省柴油,從而使柴油燃燒產生的污染物HC、CO以及碳黑等減少。如果柴油機直接向缸內充氫,則既有可能提高其升功率,又可使每一單位功率所分擔的污染物數量減少。
5.由氫參與燃燒所帶來的熱效率提高,加上柴油機轉速低、過量空氣系數大,說明此時柴油機的排氣溫度可不致因壓縮比較大而提高,從而可避免氣缸系統過大熱應力和氫因高熱廢氣點火造成早燃、回火,以及由此引起的發動機運轉失常,或嚴重時出現的停車現象。
6.柴油機燒氫同于汽油機,不會引起結構的重大變動;同時,由于氫燃燒后產生的微粒量僅為同等熱值下燃油燃燒所生成微粒量的千分之一,發動機的使用壽命可因磨損情況改善而相應提高。
7.汽油機燃氫的某些基本過程和經驗可借鑒于柴油機燃氫;
(l)汽油機加氫后在一般負荷下熱效率可提高10一15%,小負荷下則更為明顯;
(2)發動機經濟稀混合氣區域加寬(見表1),且因氫的少量加人,可實現稀薄混合氣的快速燃燒,.因而發動機經濟性得以改善:平均比油耗降低20一30%。此外,在較稀限下,因氣缸壓力的循環波動減小,發動機工作變得柔和。根據蘇聯的經驗,由于(1)、(2)所述原因,在混燒情況下可使汽油耗量降低25一40%。
(3)加氫可降低怠轉轉速,同時還可使發動機在部分負荷下燃用較稀薄的混合氣,這些都有助于降低在總使用期內的燃油消耗。
(4)燒氫與燒汽油的成本比較(僅就燃料而言)哪一,顯示出其巨大優越性(見表2)。實際上,氫作為燃料,不僅傳統的柴油機和汽油機可考慮用它,由于它的重量密度大,發熱量高,火焰傳播速度快,點火能量小,所以還特別適合于工作狀態經常改變的航空渦輪噴氣式發動機的工作。同時,上述優點也使純粹燒氫的“氫發動機”具有更大的功率和更好的扭矩、熱效率指標以及燃料經濟性。
為了在節油和環保前提下確實提高發動機的性能指標,搞出有別于國外同類研究的待色,建議我們的主攻方向可首先確定為向柴油機缸內摻氫。這樣,需要解決好下面兩個問題:
1.氫源要有足夠的壓力以將氫氣壓人缸內。這方面高壓鋼瓶具有有利條件。當以MH作為氫源時,需視情況同時采取增壓措施;
2.找到氫氣壓人缸內的合理時刻和稀限范圍。例如,可否認為摻氫時刻以壓縮沖程前半期為宜?因為:
(l)氫氣密度僅及空氣的1/145,故在噴射中不易貫穿缸內空氣全部,國此對于它同空氣的均勻混合,需要有個過程;
(2)柴油噴人時與空氣混合的時間極短,易于出現爆燃現象(特別對于直接噴射式柴油機),這時氫的提前噴人,可不致加劇爆燃過程;
(3)提早噴氫可降低對噴氫壓力的要求,從而有利于氫源的準備。同時,還可以考慮以表1所列值的4%作為柴油混合氣稀限范圍的低限,然后在研究中逐次增大,以進行各項性能指標的對比。試驗中,面對發動機眾多的結構、性能參數,建議主要選擇以下四種作為具體測值對象:壓縮比,外載,油、氫混合比和燃料供給時刻。對它們進行正交試驗,并以發動機功率和排放物作為試驗指標,尋找最優搭配方案;也可按回歸設計原理,組織試驗,建立起具有較高預測精度的綜合數學模型。溫度、壓力及發動機轉速由于從屬于以上四參數,可不作為獨立參數提出。
向柴油機缸內摻氫以及壓縮比可變,這會從技術上、結構上給研究工作帶來一定的難度,但這樣做卻是十分必要的,因為這是向目前同類研究邁出的具有重要意義的新的一步,也是建立起柴油機摻氫效果完整概念必不可少的。
三結語
篇3
[關鍵詞]清潔能源 太陽能 開發利用
[中圖分類號] TK519 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-7-341-1
0引言
太陽能是太陽內部連續不斷的核聚變反應過程產生的能量。盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量的22億分之一,但太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當于500萬噸煤,太陽能既是一次能源,又是可再生能源。
1太陽能發電技術
太陽能主要發生在光―熱、光―電、光―化學、光―生物質等幾種轉換方式。
太陽能光―熱轉換主要采用太陽集熱器來實現。主要分為平板集熱器、真空管集熱器和聚焦集熱器等三類。
太陽能光―電轉換主要采用太陽能電池來實現。太陽能電池是一種可以把光能直接轉換為電能的半導體器件。目前常用的半導體材料多為單晶硅、多晶硅和非晶硅薄膜,此外還有硫化鎘、砷化鎵等。
太陽能光―化學轉換主要通過可逆的化學反應來實現太陽能轉換成化學能的過程。
目前太陽能發電有兩種發電方法:一種是將太陽能轉化為熱能,然后按常規方式發電,稱為太陽能熱發電;另一種是利用光電器件利用光生伏達原理將太陽能直接轉化為電能,稱為太陽能光伏發電。
1.1太陽能熱發電
太陽能熱發電是先將太陽能轉化為熱能,再將熱能轉化成電能,它有兩種轉化方式。一種是將太陽熱能直接轉化成電能,如半導體或金屬材料的溫差發電,真空器件中的熱電子和熱電離子發電,堿金屬熱電轉換,以及磁流體發電等。另一種方式是將太陽熱能通過熱機(如汽輪機)帶動發電機發電,與常規熱力發電類似,只不過是其熱能不是來自燃料,而是來自太陽能。
一般來說,太陽能熱發電形式有槽式,塔式,碟式三種系統。三種系統目前只有槽式線聚焦系統實現了商業化,其他兩種處在示范階段,有實現商業化的可能和前景。
1.2太陽能光伏發電
太陽能光伏發電是利用太陽能光伏電池把太陽能直接轉化為電能的發電形式。
太陽能光伏發電系統一般由太陽能電池板、太陽能控制器、蓄電池組、直流-交流逆變器和交流配電設備等組成。太陽能電池板是太陽能光伏發電系統中的核心部分,其利用半導體的光伏效應把光能直接轉化為電能,送往蓄電池中存儲起來。如果太陽能發電系統與交流電網并聯運行(光伏并網發電)則太陽能光伏發電系統可以省去蓄電池的部分,太陽能控制器和直流-交流逆變器合二為一,發電系統的投資最省,成本下降,同時還可以減少蓄電池對環境造成的影響。所以太陽能并網發電系統是今后光伏發電的主要形式。
1.3太陽能的利弊
1.3.1優點
(1)普遍性:太陽光普照大地,沒有地域的限制無論陸地 或海洋 ,無論高山 或島嶼 ,都處處皆有,可直接開發和利用,且勿須開采和運輸。
(2)無害性:開發利用太陽能不會污染環境,它是最清潔的能源之一,在環境污染越來越嚴重的今天,這一點是極其寶貴的。
(3)巨大性:每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當于130萬億噸煤,其總量屬現今世界上可以開發的最大能源。
(4)長久性:根據目前太陽產生的核能速率估算,氫的貯量足夠維持上百億年,而地球的壽命也約為幾十億年,從這個意義上講,可以說太陽的能量是用之不竭的。
1.3.2缺點
(1)分散性:到達地球表面的太陽輻射的總量盡管很大,但是 能流密度 很低。
(2)不穩定性:由于受到自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機因素的影響,所以,到達某一地面的太陽輻照度是極不穩定,這給太陽能的大規模應用增加了難度。
(3)效率低和成本高:目前太陽能利用的發展水平,有些方面在理論上是可行的,但有的太陽能利用裝置,因為效率偏低,成本較高。
2太陽能的小應用
太陽能路燈,利用光電轉化板將光能轉換為電能,進而供給路燈的使用,最重要的部分就是蓄電池,常用的是鉛酸蓄電池,鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰離子電池、聚合物鋰電池、鋅空電池等。
太陽能熱水器把太陽光能轉化為熱能,將水從低溫度加熱到高溫度,以滿足人們在生活、生產中的熱水使用。太陽能熱水器是由集熱管、儲水箱及相關附件組成,把太陽能轉換成熱能主要依靠集熱管。集熱器受陽光照射面溫度高,集熱管背面溫度低,而管內水便產生溫差反應,利用熱水上浮冷水下沉的原理,使水產生微循環而達到所需熱水。
3太陽能使用前景
據中國能源報:在多種再生資源利用上,太陽能的比例是最大的,是人類持續發展的主要動力。近段時間,在太陽能利用上,太陽能熱發電利用以其環保經濟逐漸受到業內的關注。
近年來,全球太陽能發電正逐步進入規?;l展階段。太陽能發電技術已取得很大進步,經濟性顯著提高,世界各國紛紛采取積極的政策措施支持太陽能發展,太陽能發電可望成為未來新能源的主導核心內容。我國正成為全球太陽能發電最具發展前景的市場。
隨著全球能耗的不斷上升及環境污染日益嚴重,太陽能的利用將成為人類持續生存和發展的重要手段之一 ,人類對其的探索和研究將更加積極 ,同時也預示著太陽能發電技術將在社會中扮演越來越重要的角色。 我國太陽能資源豐富,太陽能發電產業前景廣闊。
參考文獻
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篇4
關鍵詞:清潔新能源;公交行業;發展前景
前 言
在節能減排的壓力下,在公交行業發展清潔新能源公交汽車勢在必行。清潔新能源公交汽車有很多種.本文從混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車三方面對清潔新能源在公交行業的發展前景進行了探討。
一、外充電式混合動力的發展
隨著國內外的技術交流,我國清潔能源也得到迅速的發展,保證了外充電式混合動力公交汽車的技術上發展,以下是外充電式混合動力公交汽車發展的優勢前景分析。
1.外充電式混合動力汽車雙重模式
外充電式混合動力汽車不僅擁有全部的純電動汽車的優點,而且擁有全部的混合動力汽車的優點。可以通過汽車的用途和正常使用大幅減少蓄電池數量,減少充電時間,提高車輛的有效載荷。
2.外充電式混合動力汽車的節能減排效果好
外充電式混合動力汽車的外充電運行模式可以使汽車對石油的依賴性降低。外充電式混合動力汽車的噪聲和排放都很低,環境性能極好。放眼未來,外充電式混合動力汽車也有著非常明顯的節能減排效果,同樣在噪聲的降低和二氧化碳等有害物的排放量上有出色的表現。
3.外充電式混合動力汽車的能源多樣化
外充電式混合動力汽車的能源非常多樣化,其混合動力發動機燃料的來源可以是天然氣、甲醇、液化石油氣、合成燃料等多種替代能源??梢詳[脫汽車依賴石油的特性,對于壘球石油能源的日漸缺乏的今天,有著戰略性的意義。
4.外充電式混合動力汽車可持續發展能力強
外充電式混合動力汽車所用蓄電的數量較純電動汽車要少,質量少,造價低。蓄電池、內燃機及動力控制系統等技術,存在者不斷完善和持續發展的潛力,屆時外充電式混合動力汽車會發展為性能更好,經濟性更優并且更低的排放的汽車。
5.外充電式混合動力汽車產業化優勢比較明顯
從傳統內燃機向著純電動汽車發展是新一代動力系統發展的主要趨勢,并在國際上混合動力汽車技術已經成熟,而且大規模的產業化得到了實現,相比于純電動和燃料電池汽車,整車造價低的混合動力汽車容易被市場接受,不僅可以作為過渡車型大力發展,也適合我國未來城市長期使用公交車的需求。
二、純電動公交汽車的發展
以下五個方面剖析了在公交行業發展大力發展純電動公交汽車的原因,揭示其光明的發展前景:
1.純電動公交汽車能源效率高
以石油作能源與以電力作能源相比,綜合能源利用率柴油汽車只有16%,純電動汽車則能夠達到的綜合能源利用率為24%。由此可見,純電動汽車的能源利用效率非常高,因此,純電動汽車會在公交行業得到廣泛應用。
2.純電動公交汽車環境性能好
純電動公交汽車可降低75%的二氧化碳排放量,低碳排放有利于對壘球氣候變暖抑制。純電動公交汽車發動機尾氣排放問題根本不存在,減少了大氣污染,凈化了空氣。與內燃機所產生的噪聲相比純電動公交汽車的驅動電機工作噪聲極小,因此,純電動公交汽車行駛噪聲低。可見,環境性能好是發展純電動公交汽車重要因素。
3.純電動公交汽車有利于能源結構調整
石油資源將隨著壘球發展越來越少,為此,推廣純電動汽車,可以降低汽車依賴石油的性質。一方面,純電動汽車可以由多方面獲得電力的來源,例如;水利、太陽能、風能以及核電等多種形式。另一方面,可以根據峰谷電價和公交行業對汽車的使用習慣,可以通過夜間充電來解決電力平衡問題??梢姡朔N提高電力資源利用效率的方法,有利于公交行業清潔新能源的發展。
4.純電動公交汽車有利于改善城市環境
對于公交車來說,純電動汽車的續航里程、成本等不會成為太大問題。公交車每天的行駛距離和行駛路段通常是固定的,在一定程度上能夠預測電池剩余量的變化。通過適當設置充電器在站點和公交車終點站等處,電池容量限制的續駛里程問題就能夠順利解決。所以,純電動汽車很適合應用在公交行業之中,有著很好的發展前景。
5.純電動公交汽車可降低使用成本
傳統內燃汽車相比純電動汽車的使用成本很低。純電動汽車在營運費用方面的耗費僅是主流的柴油燃料汽車的15%左右,純電動公交汽車結構簡單,運轉部件和傳動部件少,使用和維修都較內燃氣車要方便,零部件維修費在整個壽命周期內也相對少很多??梢?,純電動公交車在傳統內燃汽車節省很多的使用成本。采用這種清潔新能源純電動公交汽車有利于公交行業的發展。
三、燃料電池公交汽車的發展
燃料電池公交汽車會在公交行業發展上會得到良好發展前景,因為燃料電池公交汽車有著如下五個方面的優勢:
1.燃料電池公交汽車發電效率很高
燃料電池汽車的發電方式是燃料電池將化學能直接轉換電能的方式.而火力發電則是將石油、煤炭燃燒產生的熱能先轉換成為動能,再由動能轉換成電能.這樣發電效率就會大打折扣。燃料電池公交汽車發電效率很高.為此研究、發展燃料電池公交汽車對公交行業的發展起著很大的作用。
2.燃料電池公交汽車無送電損失
在使用場所,燃料電池可直接轉換燃料的化學能為電能,可以再遠距離直接發電并直接傳送給用電設備,不會有送電損失問題存在,與之相比火力發電則會有高達6%左右的遠距離送變電損失。因此,應大力推廣燃料電池公交汽車的應用。
3.燃料電池公交汽車環境負荷小
燃料電池以氧和氧為燃料,清潔的水則是其生成物,因此,不會有一氧化碳和二氧化碳產生,也不會排出硫和微粒。與之相比,火力發電會有大量二氧化碳和各種有害物質伴隨著能源的燃燒排放到大氣中。由此可見,清潔新能源應用干公交行業的重要性。
4.燃料電池公交汽車燃料類型廣泛
氫和氧燃料是電池發電時所用的燃料,其中氧可以直接從空氣中獲取.所以,只有氫是實際工作時所需的燃料。制取氫有著多樣化的燃料,例如:天然氣、甲醇、酒精,煤炭以及石油等多種燃料。通過電解水制氫、生物制氫、太陽能電解制氫的再生能源制氫可以形成循環利用系統,尤其對于邊遠地區這種循環系統特別適用,降低了系統建設成本和運行成本。
5.燃料電池公交汽車經濟性好
在能耗上,與傳統汽油車的能耗相比氫燃料電池車輛的經濟性非常好,氫燃料電池車輛的能耗節省是其二到三倍。燃料電池汽車在節約能源的方面明顯好于普通內燃機汽車??梢姡剂想姵毓黄嚬澥『芏嗟氖褂贸杀?。發展這種清潔新能源燃料電池公交汽車有利于公交行業的發展。
結語:發展清潔新能源公交汽車是公交行業發展的必經之路,目前,發展清潔新能源公交汽車還需要突破技術、降低成本、拓展市場。為此,必須秉著堅定的信念,克服萬難,搶奪發展清潔新能源公交汽車的制高點,以發展壯大我國的清潔新能源公交行業。迎來光明發展的前景。
參考文獻:
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[2]顧建國,我國新能源公交車發展探討(三):燃料電池汽車的發展前景[J].人民公交,2010f03)。
[3]顧建國,我國新能源公交車發展探討(一):外充電式混合動力的優勢[J].人民公交,2010(02)。
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【關鍵詞】:清潔;綠色能源;替代
1、什么是清潔和綠色能源
狹義的綠色能源是指可再生能源,如水能、生物質能、太陽能、風能、地熱能和海洋能,這些能源消耗之后可以恢復補充,很少產生污染物。這是早期對能源的認識,認為傳統能源是不可再生的,且會產生污染物和二氧化碳。隨著科學技術的發展,傳統能源資源有了新的發現,如頁巖油、氣,又如潔凈煤技術的成熟,污染嚴重的化石能源可以變成清潔能源,如煤炭采取潔凈煤和潔凈燃燒技術可以做到超低排放二氧化硫、氫氧化物和粉塵,排放量可低于天然氣發電。所以廣義的綠色能源除了可再生能源外,還包括核能、天然氣、潔凈煤及由煤炭等轉化的電力和氫能。我們平常所說的綠色能源就是指廣義的綠色能源。
主席講,要推動以清潔和綠色能源方式滿足全球電力需求,實際上是說我們的能源要以清潔和綠色能源去替代污染嚴重的傳統能源,然后用清潔和綠色能源去滿足全球用能需求。也就是我們經常說的用清潔替代和電能替代去滿足全球能源需求。
2、替代能源與被替代能源
第一次能源替代,替代能源和被替代能源很明確,就是煤炭代替薪柴;第二次能源替代,替代能源和被替代能源也很明確,就是用石油和天然氣去替代煤炭。因為這兩次替代,替代能源都比被替代能源的能源密度高,能源的質量高,替代能源能夠適應新技術的需要,煤炭能適應蒸汽機的需要,油氣能適應內燃機的需要,替代能源都比被替代能源價廉物美??墒乾F在所面臨的第三次能源替代,替代能源和被替代能源就不那么明確,意見分歧大致有以下幾種。
2.1替代能源是新能源,被替代能源是傳統能源。風能、太陽能、生物質能、海洋能等等是清潔能源,他們把水電、核電都排斥在外。但是搞新能源,新能源發電具有明顯的隨機性、間歇性、波動性,沒有其他電源和蓄能設施的配合運行,怎么能適應用戶的用電需求,怎么能保證電網的穩定運行?
2.2替代能源是非化石能源,被替代的是化石能源。替代能源非化石能源比新能源增加了水能和核能。近年來在大力發展非化石能源過程中風電和太陽能發電發展得很快,相對來講水電、核電有些滯后,新能源電力的隨機性、間歇性、波動性難以全部克服,出現了棄風、棄光,所以電力企業提出“創新電力規劃方法,實現縱向源-網-荷-儲協調優化”,提高調峰電源比重,提高水電、核電發展速度和在非化石能源中的比重,相比風電和光伏發電,水電和核電不僅同樣具有良好綠色低碳性能,還有發電成本較低和發電容量效用高的優勢。但問題在于我國水電好開發的基本上已開發完,現在要開發的都在高海拔的境內,開發難度大,輸電距離遠,投資大,即使全部開發,也不過1~2億千瓦;我國核電如能大規模開發,確實是優質的清潔綠色能源,所以在前幾年能源長期規劃中2050年核電有6億千瓦甚至8億千瓦。但最近有人撰文說,中國核電只能搞1.5億千瓦,至多不超過2億千瓦。如果真是如此,也只能再搞1億多千瓦。在我國非化石能源中,水電和核電開發規模受限,最終還得靠風電和太陽能發電。
2.3替代能源是非化石能源加天然氣,被替代能源是煤炭和石油。天然氣在化石能源中污染物少、碳含量低,是化石能源中的清潔能源。我國天然氣資源豐富,海上、陸上,常規和非常規,頁巖氣等非常規資源比美國還要豐富,此外還有天然氣水合物。羅伯特?海夫納三世在《能源大轉型》一書中甚至說天然氣可能是再生能源,取之不竭、用之不盡。但現實情況是中國過去在能源消費中天然氣占比不高,近年來在能源消費中比重有所上升,但占比仍不高,而且我國天然氣價格比煤炭高四五倍,天然氣要大力發展,要積極使用,但天然氣主要應當用于民用解決污染問題,用于交通上代替石油燃料,既可減少污染物及二氧化碳的排放量,又有經濟效益。有人說美國煤電發電量比重只有38.3%,氣電比重29.8%(2012年數據),中國煤電發電量比重達到70.45%,氣電比重僅2.37%(2014年數據),中國應向美國學習,減少煤電,增加氣電。但是要知道,美國減少煤電、增加氣電也僅僅是近十幾年頁巖氣革命以后的事,美國天然氣價格比煤炭便宜,中國如能進行頁巖氣革命,天然氣價格低于煤炭,中國也必然會向美國學習減少煤電,增加氣電,可惜現在國內天然氣價格太貴。天然氣發電只能讓位于高效、清潔的煤電。
2.4替代能源是高效清潔利用的非化石能源與化石能源,被替代的是污染嚴重的石油、煤炭利用?;茉锤咝鍧嵗弥邪禾扛咝鍧嵗萌缑褐茪狻⑷济撼团欧烹姀S和天然氣的利用。這個思想最早提出的是,2014年6月,說:“推動能源供給革命,建立多元供應體系。立足國內多元供應保安全,大力推進煤炭清潔高效利用,著力發展非煤能源,形成煤、油、氣、核、新能源、可再生能源多輪驅動的能源供應體系?!边@個思想在《能源發展戰略行動計劃(2014-2020)》表述為“堅持非化石能源與化石能源高效清潔利用并舉”。現在對于化石能源高效清潔利用如何發展有不同看法,突出表現在如何對待超低排放燃煤電廠。有的認為不應當再建燃煤電廠,應當讓位于水電、核電、風電、太陽能發電等非化石能源電力;另一種意見認為,超低排放燃煤電廠還應當適當發展,2014年有燃煤電廠8.3億千瓦,2020年應達11億千瓦,2030年應該達到14.5億千瓦。按照并舉和中國國情,超低排放煤電還是應當發展的。
結論
綜上所述,黨的十八屆五中全會提出堅持創新發展,必須把創新擺在國家發展全局的核心位置。把世界發展的能源觀和能源發展的世界觀作為進行的一條主線,以能源的可持續發展為宗旨,對幫助學員建立全球綠色能源的大視野大有裨益,相信能夠使學員準確全面掌握《全球能源互聯網》這部著作的精髓。
【參考文獻】:
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申明:本網站內容僅用于學術交流,如有侵犯您的權益,請及時告知我們,本站將立即刪除有關內容。 多年來,加拿大政府大力發展以氫能、太陽能和風能為主要代表的清潔能源技術,還確立了到2020年,清潔能源占該國總發電能力90%的目標。
盡管國際油價持續低迷,但并沒有影響到非OPEC產油國加拿大能源產業加快發展清潔能源的腳步。
6月8日,加拿大駐華大使館舉辦了“對話加拿大之清潔能源”研討會。會上,加拿大駐華大使趙樸(Guy Saint-Jacques)介紹了加拿大清潔能源行業的發展現狀以及中加兩國目前在該領域的合作概況。
趙樸對《中國經濟周刊》表示,從全球來看,清潔能源、清潔技術都是一個快速增長的創新領域,加拿大政府十分支持清潔能源產業的發展,加中兩國在這一領域都大有可為。
政府定目標:2020年,清潔能源占總發電量90%
提及加拿大支柱產業,很多人往往會聯想到采礦、天然氣以及石油等領域的實力企業,卻較少有人提及清潔能源產業的商業故事。
事實上,清潔能源產業在加拿大是一個非常重要的行業。2013年加拿大發電裝機容量為13萬兆瓦。其中,依托其國內豐富的水資源,水力發電占總裝機容量的63%,化石燃料發電占19%,核電16%,風力、太陽能、生物質等新能源發電占2%,除化石燃料以外的清潔能源占全國能源的81%。全年總發電量達5940億千瓦時,如今,加拿大的可再生能源發電能力名列世界第三。
多年來,加拿大政府高度重視清潔能源和可再生能源的研究開發和利用,大力發展以氫能、太陽能和風能為主要代表的清潔能源技術。加拿大政府還確立了到2020年,清潔能源占該國總發電能力90%的目標。
在推動清潔能源產業發展方面,加拿大可謂是“加”“減”并重,一方面,持續增加對清潔能源領域的投資;另一方面,以嚴格的監管政策限制傳統化石能源的使用。
加拿大方面數據顯示,2012―2013年間,加拿大的可再生能源投資增加45%,其投資增長率在美洲國家中最高,在20國集團中名列第二。2014年,加拿大在可再生能源投資方面位列全球第六,從世界各國吸引了約80億加元的投資。
與此同時,加拿大還是世界上第一個禁止修建傳統的燃煤發電機組的耗煤大國。以加拿大安大略省為例,該省自2003年以來,10年當中已經削減了90%的煤炭的利用。4個月前,該省最后一個燃煤電廠被關停,做到了徹底“棄煤”。目前,安大略省有超過80%的能源來源于清潔能源。
“在加拿大,清潔能源行業是一個投資密集型的行業,年投資額約為22億加元,目前對該行業的投資仍在不斷增長?!?加拿大外交貿易和發展部清潔技術行業全球實踐負責人賽琳?貝克(Celine Bak)表示。
貝克稱, 這樣的投入可謂卓有成效:清潔能源行業為加拿大提供了約25萬個就業機會,僅2012―2013年就吸引了1萬名勞動者加入該行業。2013年,整個產業的出口規模在120億加元左右,與林業及食品加工業出口規模非常相近。如今,包括應對氣候變化、土壤治理、水處理站以及提高能效在內的清潔技術行業的產值占整個加拿大GDP的1.6%。
加大研發投入:公司營收的12%用于研發
據趙樸大使介紹,加拿大的清潔能源產業主要由中小企業組成,這些企業遍布全國各地,并涉足多個創新領域,如發電、能源基礎設施、能源效率、工業流程、生物質能和生物能源、回收和再利用,以及交通運輸。
在這樣一個中小企業林立的商業環境中,加拿大政府在支持清潔能源產業發方面又是如何做的?如何保證資本投入有效地轉化為商業成果?
貝克告訴《中國經濟周刊》記者,由于清潔技術行業是一個研發密集型行業,在加拿大,有許多重要機構在推動清潔能源科技研發,主要包括國家科學與工程研究委員會(NSERC)、加拿大國家研究委員會(NRC)、加拿大自然資源部礦業與能源技術研究中心及大學和學術科研機構。目前,清潔能源行業公司平均將其營收的12%用于研發。
“加拿大國家研究委員會(NRC)是一個與私營部門開展合作的重要平臺?!必惪朔Q,作為推動科研的領先機構,加拿大國家研究委員會下屬20多個研究機構和國家計劃。針對不同領域的重點研究計劃,加拿大國家研究委員會將組織該領域公司、學術界專家及研究人員成立聯合體。研究的成本則由私營部分及政府混合出資分擔。
貝克強調,政策扶植是清潔能源發展的重要保障。為推動加拿大成為清潔能源的超級大國,加拿大政府制定了大量的政策,包括價格補貼、稅收優惠、項目支持等政策。
比如,大多數省份目前提供凈計量電價(Net Metering),該政策使擁有可再生能源發電設施的消費者可以將自身發的電輸送給電網,再根據向電網輸送的電量,從自己的電費賬單上扣除一部分,即只計算“凈消費”,從而使得用可再生能源發電的個人或者公司獲益。
以安大略省為例,早在 2009年,該省就通過了《綠色能源及綠色經濟法》,規定利用風力、太陽能等可再生能源發出的電力都可輸入該省電網,省政府按輸電量支付電費。同時,政府還對可再生能源上網電價實施0.08至0.40加元/度不等的補貼。
加拿大企業:中國市場充滿機遇
2014年11月,加拿大總理哈珀任內第三次訪華,他率領了包括加拿大外交部長、工業部長在內的近90人的強大訪問團訪問中國。其間,中加兩國企業簽署了20項商業合作協議,其中4項為清潔技術商業協議。
趙樸表示,加拿大期待與中國繼續在加拿大最具優勢的清潔能源領域開展合作,向中國介紹加拿大在這些領域的能力優勢與最佳做法。2014年,加拿大向中國出口的可再生能源和能源基礎設施商品總額為2.023億加元。
在加拿大企業看來,中國市場更是充滿了機遇。
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能源是現代社會生活的重要物質基礎。近些年來由于煤、石油、天然氣等常規能源的過度開發和消耗,給我們的生活環境帶來了很多負面影響,同時也對人民的生活和生態的持續發展帶來了很大的壓力。所以,清潔的新能源的開發和利用成為當務之急。那么,在我們的高中物理學科考試中,尤其是高考,會出現什么類型題呢?
1 風能的利用
例:風力發電是一種環保的電能獲取方式,圖為某風力發電站外觀圖.設計每臺風力發電機的功率為40kW.實驗測得風的動能轉化為電能的效率約為20%,空氣的密度是1.29kg/m3,當地水平風速約為10m/s,問風力發電機的葉片長度約為多少才能滿足設計要求?
解析:可設想在每臺風力發電機前,在t時間內,有一半徑為葉片長度,長度為L=vt的風的一段圓柱體吹過發電機,將其動能轉化成了電能。
風的圓柱體的動能: Ek=12mv2
風的圓柱體的質量:m=ρV=ρπR2vt
由能量轉化有:P=ηEkr=12ρπR2v3η
聯立以上各式有:R≈10m
點評:本題考查清潔能源中最廉價(投資最少)的風能。難點在于計算風的質量。此類題求解的關鍵是將流動的風看成好像水管中流動的水柱一樣,通過計算風柱的體積,從而利用公式m=ρV=ρπR2vt得解。
2 水能的利用
例:我省沙河抽水蓄能電站自2003年投入運行以來,在緩解用電高峰電力緊張方面,取得了良好的社會效益和經濟效益.抽水蓄能電站的工作原理是,在用電低谷時(如深夜),電站利用電網多余電能把水抽到高處蓄水池中,到用電高峰時,再利用蓄水池中的水發電.如圖,蓄水池(上游水庫)可視為長方體,有效總庫容量(可用于發電)為V,蓄水后水位高出下游水面H,發電過程中上游水庫水位最大落差為d.統計資料表明,該電站年抽水用電為2.4×108 kW·h,年發電量為1.8×108 kW·h.則下列計算結果正確的是(水的密度為ρ,重力加速度為g,涉及重力勢能的計算均以下游水面為零勢能面)
(A)能用于發電的水的最大重力勢能Ep=ρvgh
(B)能用于發電的水的最大重力勢能Ep=ρvg(H-d2)
(C)電站的總效率達75%
(D)該電站平均每天所發電能可供給一個大城市居民用電(電功率以105 kW計)約10 h.
解析:發電原理是利用了能量轉化,也即上游水庫所存水的重力勢能最終轉化為電能。
上游水庫所存水在發電時其重心下降的高度為Δh=H-d2,減少的重力勢能為Ep=mgΔh=ρvg(H-d2),所以B選項正確。
電站的發電總效率η=1.8×1082.4×108%=75%,所以C選項正確。
該電站平均每天所發電能為E1=1.8×108365KW·h。
可供給一個大城市居民用電時間t=E1105≈5h,所以D選項錯誤。
正確結果應選BC。
點評:本題考查清潔能源中最常見(世界上清潔能源以水電居多)的水能。難點在于計算水的重力勢能的變化。此類題求解的關鍵是找出研究中的水的重心變化。通常在上游時,重心位于體積的中心,下游時,認為水是平鋪在下游水庫中的水面上了,也即上題中重心下降的高度為Δh=H-d2。最后利用能量守恒得解。
3 潮汐能的利用
例:某海灣共占面積1.0x107m2,漲潮時水深20m,此時關上水壩閘門,可使水位保持20m不變,退潮時,壩外水位降至18m。假如利用此水壩建水力發電站,重力勢能轉變為電能的效率是10%,每天有兩次漲潮。該電站一天能發出多少電能?
解析:退潮后,壩內所存的水的重力勢能,通過開閘放水,推動水輪機(電站的發電裝置),轉換為電能。
壩內所存水的重力勢能:Ep=mgΔh2=mgh1-h22
壩內所存水的質量: m=ρsΔh=ρs(h1-h2)
每次漲潮所發電能: E1=ηEp
一天發的電能: E=2E1
聯立以上各式有: E=4×1010J
點評:本題考查清潔能源中最難利用(目前很少有那個國家利用)的潮汐能。難點在于計算退潮后,壩內所存的水的重力勢能。此類題求解的關鍵是求出漲潮與退潮間水壩所存水的重心的變化和所存水的質量。最后通過能量守恒得解。
4 太陽能的利用
例:某同學為估算太陽的平均功率,做了如下實驗:用一底面積為0.1m2的面盆,盛6kg的水,經太陽垂直照射15min,溫度升高5℃。若認為地球繞太陽的軌道為圓形,日地平均距離為1.5×1011m,太陽光在經過地球大氣層時,能量損失30%左右,水吸收太陽能的效率約為30%,則太陽的平均功率為多少?
解析:由能量守恒,盆內水吸收的太陽能轉化為水的內能。
每秒盆內水增加的內能: E1=cmΔtt
每秒太陽能分布在以日地距離為半徑的球殼的面積:S=4πR2
每秒地球上像盆底一樣大的面積s1上獲得的太陽能:E2=s1SE3×70%
每秒盆內水得到的太陽能:E1=E2×30%
太陽的平均功率:P=E31=1.88×1027w
點評:本題考查清潔能源中資源最豐富(取之不盡用之不竭)的太陽能。難點在于計算每秒在地球上像盆底一樣大的面積s1上獲得的太陽能。此類題求解的關鍵是太陽的光能是向四面八方輻射的,所以能量均勻的分布在以日地距離為半徑的球殼上。 地球上s1面積上獲得的太陽能的多少,與該面積s1占以日地距離為半徑的球殼的面積S的比例成正比。最后利用能量守恒得解。
5 核能的利用
例:核聚變能是一種具有經濟性能優越、安全可靠、無環境污染等優勢的新能源。近年來,受控核聚變的科學可行性已得到驗證,目前正在突破關鍵技術,最終將建成商用核聚變電站。一種常見的核聚變反應是由氫的同位素氘(又叫重氫)和氚(又叫超重氫)聚合成氦,并釋放一個中子。若已知氘原子的質量為2.0141u,氚原子的質量為3.0160u,氦原子的質量為4.0026u,中子的質量為1.0087u,1u=1.66×10-27kg。
⑴寫出氘和氚聚合的反應方程。
⑵試計算這個核反應釋放出來的能量。
⑶若建一座功率為3.0×105kW的核聚變電站,假設聚變所產生的能量有一半變成了電能,每年要消耗多少氘的質量?(一年按3.2×107s計算,光速c=3.00×108m/s,結果取二位有效數字)
解析:(1)21H+31HHe+10n
(2)ΔE=Δmc2=(2.0141+3.0160-4.0026-1.0087)×1.66×10-27×32×1016J=2.8×10-12J
(3)M=2ptΔE×2.0141×1.66×10-27
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如今,公司股東的更替現象時有發生,股權轉讓次數不受限制,曾經做過股東的“原股東”更是不計其數。如果原股東紛紛要求行使知情權,向公司主張原股東的權益,那么一物一主、一股一權的原則將如何維持?公司如何保證正常的生產經營?現行的《中華人民共和國公司法》缺乏對股東知情權的詳盡規定,如股東知情權的行使范圍、行使期限以及行使條件等。本案的法理分析將對公司如何處理原股東行使知情權問題提出具有普遍意義的指導意見。
案情簡介
江蘇天衡會計師事務所創立于1985年10月,注冊資本100萬元。其中:1名股東出資10萬元,占注冊資本的10%;發起人之一的臧麗等8名股東各出資5.5萬元,分別占注冊資本的5.5%;另有23名股東各出資2萬元,分別占注冊資本的2%。公司成立不久,因一些內部矛盾,臧麗于1999年10月11日向天衡公司提交了退股申請和辭職報告。2000年6月16日,臧麗將股權按原價轉讓給了公司董事長余瑞玉,并以349萬元的利潤總額計算,取得了1999年的分紅10多萬元。
2001年臧麗懷疑天衡公司將1999年的部分收入轉入下一年,并虛增1999年的支出,通過人為減少利潤的辦法克扣原股東的紅利。臧麗于2002年3月18日向天衡公司提出書面申請,要求查閱公司1999年的財務賬目、收費發票存根和業務報告登記簿,隨即遭到了天衡公司的拒絕。2002年6月5日,臧麗一紙訴狀將天衡公司告上了法庭。
法院裁判
南京市白下區人民法院于2002年8月20日做出(2002)白經初字第356號民事判決,認定臧麗在1999年是江蘇天衡會計師事務所有限公司的股東,其要求查閱的是其為天衡公司股東時的財務狀況,以行使1999年度的股東知情權,是正當的,法院應予支持。法院依據《中華人民共和國公司法》第三十二條,判決江蘇天衡會計師事務所有限公司于判決生效后10天內將1999年度的財務賬目、收費發票存根和業務報告登記簿提供給臧麗查閱。
天衡公司不服一審判決,于2002年9月11日向南京市中級人民法院提起上訴。2003年1月24日,法院做出二審判決:駁回上訴,維持原判。但臧麗要求查閱的財務會計資料范圍涉及天衡公司的商業秘密,臧麗查閱后應負有保密義務。
法理分析
雙方當事人的爭議焦點集中在以下幾方面:
(1)懷疑公司財務狀況的股東是否有權查閱公司賬簿
《中華人民共和國公司法》第三十二條規定:“股東有權查閱股東會會議記錄和公司財務會計報告。”該公司法設定股東知情權的條款,是為了保障股東能夠及時、準確地獲得公司的經營管理信息,在分析比較這些信息的基礎上去監督公司營運,維護和實現股東自身的其他合法權益。出于這樣的立法目的,如果原股東有正當的理由要求行使作為公司股東期間的知情權是合理的。2003年最高院《關于審理公司糾紛案件若干問題的規定(一)(征求意見稿)》第三十六條第二款關于 “股東請求查閱、復制公司會計賬簿的,應當說明正當目的”的規定,實際上是有條件地承認了股東查賬的權利。
至于本案中的矛盾,可以通過法院裁定由第三方重新審計公司賬目的方式予以解決。據說在案件審理的過程中,被告是同意這一方案的,但原告不相信任何第三方,非要堅持親自查閱,被告則堅決不同意,以致形成僵局。我國是成文法國家,法官在通常情況下不能創制法律。在法無明文規定時,法官不應當隨意解釋,從而不適當地擴大股東的權利。本案中法院對于法條的理解發生了偏差,做出的判決存在明顯的法律適用錯誤。
(2)原告股權轉讓后是否仍有知情權
《中華人民共和國公司法》第三十二條規定的有限公司股東知情權,并未涉及股東在轉讓股權、失去股東資格后是否仍可行使的問題。對此,原告認為雖然其現在不是公司的股東,但其要求查閱作為公司股東期間公司財務狀況的請求,屬于對其原先作為股東時知情權的行使,是合理的。而從被告的角度來說,原告已經自愿合法有效地轉讓了其在公司的股權,并進行了過戶登記,原有的股權已經歸屬于他人,轉讓方喪失了股東地位,股東權當然也隨即喪失,原告的所謂知情權就不復存在;即使要求查閱公司當年的財務賬目,公司也沒有義務提供。
從一審和二審法院的判決可以看出,法院是傾向于支持原股東仍然享有股東權這一觀點的。但就為何在喪失股東資格后,仍然有權查閱其為公司股東時的財務狀況,以行使過去的股東知情權, 并沒有進行充分的說理,故顯得十分勉強。
(3)行使知情權的期限如何界定
由于公司的財務信息在客觀上存在滯后期,轉讓股權的公司原股東,在轉讓當時可能無法了解公司的真實情況,不能確定自己的實際權益。因此,斷定股東轉讓股權后就必然喪失股東資格,不能享有股東權的觀點是錯誤的,應該給予公司原股東一個合理的行權期限。
各國公司法的通常做法是,設置凍結股東名冊及確定基準日制度,以處理股東資格、股權行使人與實際股權持有人暫時分離的問題。我國公司法中關于有限公司的部分,雖然并未設置上述制度,但在實踐中也是這么做的。
但在本案中,按照原被告之間達成的合意,原告在被告公司中的股權保留到1999年11月29日。被告公司向原告支付當年1―11月的紅利,即是對雙方協議的履行行為;原告受領紅利,也是對被告履行協議行為的確認。原告如有異議,在被告公司分紅時就應當提出。原告親自參加了1999年度利潤的計算,審查了財務報表及分配方案,沒有理由不在當時發現問題并提出異議。事隔近兩年,原告再訴求知情權,屬于就已經處分過的權利進行重新處分,法院再予支持就不恰當了。
(4)知情權的行使如何保障公司的正常經營
“秩序”是法律的基本價值之一。由于現代公司規模的龐大和會計賬簿處置的困難,允許原股東查閱也必然會使公司支出額外費用,從而增加公司成本。
實際上,本案原告在轉讓股權時,已經處分了包括知情權在內的全部股東權。當時的轉讓價格,足以構成股權的全部對價。在完成股權過戶登記手續之后,其后的權益包括行使原股東知情權所可能產生的利益,均應當由受讓方享有,除非有證據證明轉讓無效。法院的判決不但適用法律錯誤,而且也缺乏基本的公司法理念。這樣的錯案,不應當被仿效。
指導意義
本案對公司處理原股東行使知情權問題的指導意義有以下幾點:
(1)有限公司的股東享有對公司的知情權,但根據現行法律的規定,其知情權范圍僅限于股東會會議記錄和公司財務會計報告,而并不包括公司財務賬目、收費發票存根和業務報告登記簿。
(2)對于股東在轉讓股權、失去股東資格后是否仍可行使知情權,現行法律沒有明確規定。在實際操作中,為避免引起糾紛,公司應該給予原股東一個合理的行權期限。
(3)已經轉讓股權并辦理過戶登記手續的原股東,不能再對公司主張其股東身份以及相應的股東權利。這是各國公司法的普遍規定,也是我國實踐中的做法。
(4)在完成股權過戶登記手續之后,其后的權益包括行使原股東知情權所可能產生的利益,均應當由受讓方享有,而不由原股東享有,除非有證據證明轉讓無效。
篇9
為貫徹落實《省人民政府關于加強節能工作的意見》(政發[]57號)、《省人民政府關于印發節能減排綜合性工作方案的通知》(政發[]53號)、《省人民政府辦公廳關于開展全省能源清查工作的通知》(政辦發[]106號)和《市人民政府辦公室關于開展全市能源清查工作的通知》,全面掌握全市能源生產、流通、消費等情況,確?!笆濉逼陂g節能降耗工作目標順利實現,經市人民政府同意,現就在全市開展能源清查工作的有關事項通知如下:
一、清查的目的和意義
通過能源清查,全面掌握全市能源使用狀況和結構情況,加強全市節能工作,為市政府提供節能降耗決策依據,為社會公眾提供能源統計信息,進一步完善能源統計調查指標體系、監測體系、考核體系和預警、預報體系,確保年全市單位生產總值能耗比2005年下降20%左右。
二、清查的時間、對象和內容
能源清查的標準時點為年月31日24時,清查資料的調查年度為年全年。具體清查工作自年12月上旬開始,到2008年3下旬結束。
清查的對象是市內從事第一、第二、第三產業的法人單位、產業活動單位、個體經營戶和城鄉住戶。清查的范圍是:農業,工業,建筑業,交通運輸、倉儲和郵政業,信息傳輸、計算機服務和軟件業,批發和零售業,住宿和餐飲業,金融業,房地產業,租賃和商務服務業,科學研究、技術服務和地質勘查業,水利、環境和公共設施管理業,居民服務和其他服務業,教育、衛生、社會保障和社會福利業,文化、體育和娛樂業,以及公共管理與社會組織、城鄉居民生活用能等。清查工作采用國家和省統計局統一制發的總體實施方案、表式、統計標準、代碼和目錄、數據處理程序(表格由市統計局統一發放)。
三、清查的組織和實施
一是加強領導。此次清查工作按照“統一領導、分級負責”的原則組織實施。經市人民政府同意,成立全市能源清查工作領導小組(組成人員名單附后)。負責組織、實施全市能源清查工作。領導小組下設辦公室,辦公室設在市統計局。各地各有關部門也要成立相應的領導機構和工作專班,組織、開展好本地本部門能源清查工作。
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太陽能:太陽能清潔能源是將太陽的光能轉換成為其他形式的熱能、電能、化學能。能源轉換過程中不產生其他有害的氣體或固體廢料,是一種環保、安全、無污染的新型能源。
風能:風能的利用主要是以風能作動力和風力發電兩種形式,其中又以風力發電為主。以風能作動力,就是利用風來直接帶動各種機械裝置,如帶動水泵提水等這種風力發動機。隨著全球氣候變暖和能源危機,各國都在加緊對風力的開發和利用,盡量減少二氧化碳等溫室氣體的排放,保護我們賴以生存的地球。
水能:水能是一種可再生能源,是清潔能源,是指水體的動能、勢能和壓力能等能量資源。隨著礦物燃料的日漸減少,水能是非常重要且前景廣闊的替代資源。世界上水力發電還處于起步階段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水運動均可以用來發電。
(來源:文章屋網 )