新能源节能技术范文

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1我国新能源汽车的发展现状

随着我国经济不断的发展进步，汽车行业也得到了大力发展，成为人们日常出行中的重要交通工具，但同时也增大了能源的损耗，油品燃烧所产生的废气被直接排放到空气中，增大了空气污染的速度。采用新能源代替油品消耗，能够节省大量的石油资源，同时在汽车的尾气排放治理中也取得了理想的成绩。因此新能源汽车应用得到了高度重视，各大汽车生产企业在对产品进行设计时，也会重点考虑在使用中新能源是否能够得到充分的燃烧，为汽车行驶提供动能。其中应用最广泛的是压缩混合气体，配合汽油使用后能够为汽车行驶提供充足的能量，同时也减少了汽油的损耗量，混合气体在压力作用下进入到燃烧装置中，被点燃后所释放出的能量可供汽车行驶运行，并且这样的环境下所进行的动力传输形式更合理，不会造成使用隐患问题。检测汽车排放尾气中的成分，可以发现仅仅有少部分氮氧化合物，排放量在环保部门规定的标准范围内。新能源汽车是采用混合能源供应形势来实现动能转换的，由国外传入到我国，今年来发展迅速，已经能够实现自主研究，在国内大型汽车生产厂家都得到了很好的应用。由于汽车的供能形式发生转变，在燃烧技术上自然也有明显的变化，充分运用HCCI模式，能够在基层中形成稳定的传输体系，在燃烧气体被传输前，就已经进行了压缩，提升混合气体的浓度，这样在启动的瞬间动力能够达到甚至超过单一油品功能标准，内燃机中的传输流程有所增加，但燃烧以及动能传输的时间却并没有增加，这是新能源汽车中独有的优势。

2新能源汽车的节能技术应用

2.1混合动力汽车

电能作为新型清洁能源在汽车设计生产环节得到了大力应用，处于清洁自然能源，混合动力是新能源汽车中常见的能源供应形式。通常情况下是将多种能源混合应用，汽油、天然气以及电能。这样的功能形式下将汽车不同区域的能源需求详细区分，虽然是混合动力，但燃料仍然是独立存储的，同时功能达到汽车的形式能量需求，在这样的供能形式下汽车得到了稳定的动力，能够满足各类行驶需求。燃烧油品不但行驶成本增大，同时也会造成排放尾气中污染物质含量超标。新能源汽车行驶中只燃烧少量油品，结合电能共同使用，这样在总的能量输出上是不会发生变化的，同时也节省了大量的石油资源。电能存储需要蓄电池的参与，设计阶段对蓄电池的使用年限进行了严格的检验，避免汽车更换的废品造成环境污染。汽车驾驶人员可以自由的切换供能形式，在电能与油品方面，人群基数较大的市区内应用电能，这样就不会排放出尾气，在路面状况比较复杂的野外区域应用汽油供能形式，能够节省行驶时间。

2.2电动汽车

风力发电以及太阳能发电技术逐渐的完善，使得电能成为新能源汽车设计阶段首要考虑的，电能汽车产品也逐渐增多。以电能为消耗能源来实现汽车行驶供能需要对车载蓄电池进行设计，尽量在满足蓄电需求的前提下减小体积，这样汽车的外观设计也有更大的发展空间。在系统内部电能被转换成为动能，带动发动机设备运转，汽车达到了行驶的能源供应标准，进而驱动行驶。随着新能源汽车生产以及使用数量不断的增大，城市内也建立了大量的充电站，可以为汽车的蓄电池补充电能。电动汽车可以做到零污染零排放，这一点是柴油以及汽油汽车所不能实现的，所补充的电能也由清洁环保的方法所生产出来，符合能源可持续发展理念。目前的设计生产技术能够达到合理的充电间隔时间，并且动能也完全能够达到行驶需求标准。不过电能汽车也存在一些需要改进的缺点，蓄电池部分的体积大重量大都会影响到汽车行驶速率，并且蓄电池的使用寿命是有限的，反复充电一段时间后，需要更换新的电池装置，增大了使用阶段的成本投入，相信在未来的技术发展中上述问题都能够得到更合理的解决。

2.3燃料电池汽车

燃料电池是通过气体燃烧反应来为汽车行驶提供能量的，与传统的功能形式不同，在使用阶段会将预存的氢气与空气中的氧气相互结合。这两种气体混合后得到的气体具有可燃性，被点燃后所释放出的能源补充给电池，使电能永远更持续长久的能量，解决运行使用解读所遇到的不合理问题。这种功能方式中所产生的尾气排放仅仅是水分，并不会产生污染物质，符合汽车节能设计理念。采用该种供能模式的汽车需要安装蓄电池，氢气存储装置，运行使用的成本较低，但这些基础设施的安全所占有的体积比较大，限制了对汽车外形的美观设计，该技术目前正在全面研究中，仅仅在小范围内投入使用，完全研究成功后，必然能够代替传统功能模式，成为新能源汽车的未来发展方向。

3新能源汽车技术发展中的建议

面对新能源汽车对我国发展带来的好处，政府需要在新能源汽车的发展道路中起到主导作用，通过宏观调控来整合国内有限的资源，从而高效的发展我国新能源技术。从新能源汽车节能方面进行突破，避免在传统汽车发展过程中所走过的弯路。同时在我国自主研发的基础上，鼓励国外投资者对国内的汽车企业进行投资，增强与国际一流新能源汽车厂商的技术交流，提升世界影响力。

4结语

新能源汽车的研发对我国的汽车工业发展来说是一个非常好的机会。通过大力发展新能源汽车，可以大幅度缩小我国汽车行业与世界汽车行业之间的差距。随着国家政策对新能源汽车的支持不断加大，我们应积极响应，通过自主研发与整合资源，切实促进我国新能源汽车健康、快速的发展。

作者:范志强 杜 闯 董天宇 单位:沈阳理工大学汽车与交通学院

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0.引言

在经济和科技高速发展的同时，能源危机和环境污染正成为影响人类生存和发展的重要问题，节能与环保正成为21世纪人类社会和谐发展的主题。汽车燃油消耗和废气排放，已经成为能源危机和环境污染的主要诱因，为了人类社会的可持续发展，急需在汽车工业中应用新能源与节能技术，以降低能源消耗和环境污染。研究汽车新能源与节能技术已经成为汽车发展的重要方向，汔车动力正从汽油向清洁柴油、混合动力、燃料电池等方向过渡。本文就当前汽车新能源与节能技术的发展和应用进行了简要的探讨。

1.汽车节能技术

1.1汽车混合动力技术

汽车混合动力技术是当前汽车新能源与节能技术中发展较为成熟的一项技术，也是人们较为熟悉的技术。在汽车混合动力技术方面，丰田作为先行者凭借混合动力的环保理念取得了极好的成级。目前所采用的汽车混合动力技术，有汽油机与电动机混合、柴油机与电动机混合两种。实际上，混合动力技术主要是应用电动机和发动机相配合，以获得加速成和爬坡等工况下所需要的爆发力，而在汽车高速巡航状态时，则减少发动机出力，从而减少发动机的油耗。此外，混合动力技术还有能量回收技术的应用，在汽车制动情况下，可以将制动所产生的热量进行转变，提供给电动机作为能量。

通常情况下，混合动力汽车可以选择单独使用电动机驱动。从电机输出功率在整个混合动力系统功率中所占的比重来看，可分为混合动力系统、轻混合动力系统、中混合动力系统、完全混合动力系统。第一种混合动力系统所采用的混合动力，是在内燃机上增加启动电机的方是所获取的，所采用的启动电机是发电启动一体式电动机，以此为基础控制发动机启动和停止。轻混合动力系统则采用集成启动电机，这一第汽车减速成和制动时，能够吸收部分能量，而在汽车行驶过程中发动机则等速运转。中混合动力系统采用高电压电机，当汽车在加入或大负荷状态时，电机辅助驱动以补充发动机自身功率的不足。完全混合动力系统采用高压启动电机，其混合程度可达50%以上，是当前混合动力技术发展的主要方向。

1.2蓝驱技术

蓝驱技术是在原发动机和车型基础上进行优化，以降低汽车燃油消耗的节能技术。相较于普通车型，应用蓝驱技术的车型调整了变速箱3挡到5挡的传动比，使汽车在高速成巡航状态下能够更省油。同巅，蓝驱技术还从空气动力学原理出发，对车身设计进行了优化，如底盘高度、风阻系数、胎压、滚动阻力等。

1.3汽车压燃技术

目前汽车所采用的往复式内燃机，所采用的燃料主要为汽油和柴油，汽油采用火花塞点火，柴油采用活塞压燃方式点火，点火方式的不同使得紫油机压缩比比汽油机更高，燃油效率相对较高，但汽油机所采用的火花塞点火方式，使其发动机工作震动小，噪音小。汽车压燃技术则是将两种技术进行融合所产生的新技术，采用汽车压燃技术的发动机，其技术结构相较于普通发动机更为复杂，其压缩比更高，燃料能在同一时间燃烧，从而提高了燃油使用率，同时由于采用了稀薄的混合气压缩点燃，能有直接通过调节喷油量来调节扭矩而不用节气门。此外，由于采用压燃技术，发动机燃烧温度极低，能有效减少辐射热传递，且燃烧周期短，其燃烧过程更多是化学反应，在目前污车节能技术中发展相对成熟。

2.汽车新能源

2.1氢动力技术

氢动力目前主要应用于宝马和本田两个汽车品牌之中。在宝马汽车中，应用了一套绝热能力极佳的储气系统，该系统采用多层复合金属材质，采用3mm中空设计，可以有效的将槽内温度保持在-250℃，用以储存气动力技术所采用氢气燃料，能有效的将氢气维持在液态情况下。虽然这个储气系统体积庞大，但能够省却安装冷却机构的空间，因此可以不增加体积和生产成本，同时不用增加机械结构。不过氢动力技术最初设计的目的，并不是纯粹氢燃料动力，而是采用汽油/氢气双燃料，真正使用氢单一燃料的车型在首批产品中仅有5辆。

采用氢气作为燃料，其烧烧特性同汽油并不相同，在采用汽油/氢气双燃料时，很难将燃烧效果最佳化，既便达到了，在进行汽油和氢气燃料切换时，汽车动力也会产生明显的落差。为此，在实际应用中，对两种燃料的动力曲线进行了限制，使得汽车动车受到部分限制，以使乘客感受不到切换时动力上产生的落差。

2.2电力驱动技术

电力驱动是将汽车汽油发动机和柴油发动机替换为电动机，采用电能作为能源，为汽车行驶提供动力。这种技术所采用的燃料清潮，同时输出扭矩大，应用在汽车中有较好的经济效益。但是，采用电力驱动技术，其难点在于动力充电的问题，以及充电后汽车续航能力的问题，虽然目前应用电动力技术的汽车已经开始量产，但这两个问题依然没能得到良好的解决。实际上，电池技术是新能源汽车研究的关键性技术之一，目前主要集中在电池安全性、可靠性、轻量化等方面，需要重点支持驱动电机系统、电动空调、电动转向、电动制动等能力。根据规划，我国2015年，纯电动乘用车、插电式混合动力乘用车最高车速成不低于100公里/小时，驱动能力与成本都将进一步得到改善。

2.3燃料电池技术

燃料电池技术，是采用氢气、甲醇等作为燃料，经过化学反应产生电流驱动汽车的一种新能源技术。燃料电池的能量是由氢气与氧气发生化学作用所产生的，而不是经过燃烧产生的。这一过程是直接将氢气、甲醇等转变为电能，整个过程不会产生有害物，同时能量转换效率比内燃机更高，是一种理想的节能环保技术。但在实际应用中，单个燃料电池所提供的动力极为有限，通常需要结合成燃料电池组，以获得足够的动力。目前，燃料电池技术已经被广泛应用于福特、丰田、通用等汽转公司，具有极高的价值。

3.结束语

当前全球都面临着能源问题，主要表现为能源储量不足、能源利用效率低、现有能源结构污染严重等方向。需要积极研究新能源作为替代，开发新的节能技术，从而降低汽车的能源消耗与环境污染，促进人类社会的持续发展。　[科]

【参考文献】

［1］史永基,高雅利,王宇炎.新能源汽车节能减排技术研究进展[J].传感器世界,2011（07）.

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2教学开展

2．1课堂教学

“新能源与节能技术”的课程目标决定了课程需要探索新的教学方式、及时更新教学内容。课堂教学是课程的主要讲授方式，为了克服过去的“填鸭式”教学的弊端，讲授方式需要加以探索、创新。“新能源与节能技术”在教学过程别注重备课、授课以及反思三个环节。(1)在备课环节，认真研读教材和参考书。教材由于编写时间的滞后性，某些观点和数据都有待更新，盲目地按照教材编制教案不能适应现代教学要求，需要通过互联网、图书馆等多种渠道获取更全的、更新的知识和数据。丰富授课内容。将视频、音频和动画等丰富的教学素材引入到教案中，让课堂学习不再枯燥。例如在讲述能源导致的环境污染专题中，结合南京的实际，将雾霾引入课堂，并鼓励学生思考如何治理、保卫我们的生活环境，并给出充足的时间让学生进行讨论。如此贴合实际的话题，学生讨论的非常热烈，围绕少开或者不开车、关闭重污染工业、改造渣土车和严格治理工地扬尘等种种方法展开热烈的讨论，让学生充分进行发散性的思考，效果显著。(2)在授课环节，坚持以课堂教学为主线，同时采用多种灵活的方式方法，如穿插一些教师准备的专题讲座、学生进行的主题报告以及分组讨论等，在保证教学内容与质量的同时，激发学生自主学习的积极性。同时，在教学过程中注意营造轻松愉悦的课堂气氛，鼓励学生就某个问题进行课堂交流、讨论，并将学生在课堂上表现记入平时成绩，注重学生学习过程的考核。(3)在课后反思环节，应及时对教学内容进行查漏补缺，不断总结课堂教学的经验，指导后续教学。同时，新能源技术日新月异，时时刻刻都有新的发展动向，作为授课教师要注重从多个渠道汲取最新的知识，及时更新教案内容。

2．2课外辅导

课外辅导是一个重要但又易被忽略的环节。通过课外辅导能够与学生进行充分的沟通，及时了解课堂教学的效果，帮助教师改进教学方式方法，促进教师快速成长。特别是青年教师，与学生的年龄差距小，更加容易沟通，“新能源与节能技术”在课外辅导环节大胆尝试，不但每周固定时间地点与学生面对面交流，并且充分利用微信、QQ和邮箱等方式与学生交流、沟通。通过辅导，不但为学生解决教材上的疑问，同时还能引导学生进行前沿课题的研究，帮助对新能源与节能科研课题感兴趣的学生深入学习，指导学生进行科研文献的查找、阅读与总结。在与学生的交流沟通中，教师自身也在成长，同时也收获了学生的友谊与尊敬。

2．3课程考核

课程考核是教学活动的重要组成部分，是课堂教学的有效补充。普遍采用的闭卷考试方式，虽然能够促进学生掌握课程知识，但是束缚了学生的创造性、发散性思维，不完全适用于“新能源与节能技术”这门课程。本课程的考核坚持在公平、公正的基础上，大胆改革、创新，采用多样化考核方式，将成绩分为“课堂表现”、“平时作业成绩”以及“期末成绩”三部分。其中“课堂表现”占30%，是对学生资料查阅、出勤考查、参与讨论以及回答问题等课堂表现的综合考核;“平时作业成绩”占30%，主要考核学生完成作业的情况。这两项考核都是将学生的学习过程作为考核重点，占总成绩的60%。本课程在“期末成绩”考核中，大胆地提出两种考核方式:专题报告和结课论文。选择专题报告方式的学生，三到四人组成一个小组，按照要求，选择一个能源专题进行30分钟的专题汇报，由组长负责分工;考核时教师和全班同学一起对该小组的汇报进行考核，学生的评分作为主要依据，在此基础上，由组长根据组员的分工、贡献对组员进行评价，该评价是教师评分的重要依据。该种方式充分发挥学生的自主学习能力，同时还能锻炼学生的组织管理能力与表达能力，受到学生的欢迎。其余学生采用结课论文方式。作为专题报告方式的互补，该方式激励学生进行发散性思维，将课堂上学到的知识应用到实际问题的解决中，也可以针对教材中的某一种具体的发电技术、能源利用方式等，进行深入的研究，还鼓励学生检索最新的研究成果，进行前沿性的学习和研究，引导学生进行科研探索，激发学生的学习兴趣，为学生进一步深造作铺垫。从结课论文的选题和内容来看，学生的思考比较广泛和深入，许多学生贴近实际，提出了“由雾霾引发的对于新能源利用的思考”，“雾霾里的思考”，“核能的和平利用”，“太阳能与生物能”等论文报告，将课堂知识与身边的社会现实联系起来。对于期末考核，我们给出详细的考核指标与评价标准，同时还给出了论文的模板。鼓励学生利用网络和图书馆查找科研资料，锻炼学生的自学能力，为后续的毕业设计甚至就业和深造奠定基础。

3科研反哺

教学和科研的有机结合是教师无法回避的一个问题。教师特别是青年教师在科研上创新点多、精力充沛，但是教学经验不足，不能很好地将科研课题与教学工作进行衔接。而科研课题与工程实践关系最密切，是专业知识在实际应用中的体现。课程邀请相关教师作为课程的科研指导教师，邀请其进行专题讲座，开展了“风光储发电应用”和“太阳能发电系统的故障诊断”等专题讲座，将教材的知识延伸到工程实际，让学生切实体会到技术的魅力，激发学生的学习和研究兴趣。同时课程还通过组织学生参观电力系统动模与新能源实验室、电力系统仿真实验室等实践教学平台，组织兴趣小组参与“基于电力系统脆性的风电入网后连锁故障预警方法研究”等省部级自然科学基金的研究，为本科学生参与科研提供了良好的指导和实践环境，也为践行教学与科研相统一的思想进行了有益的探索和尝试。

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1.22010年后建造的游泳馆，随着技术不断发展和国家对新能源的进一步开发利用，热源以前的，更多的泳馆开始采用空气源热泵、太阳能、地源热泵等，泳馆专用除湿热回收空调也被广泛使用，但大多数游泳还主要是一种或二种的组合，节能效果还不够完善。

1.3以上几个能源的对比如下

1.3.1燃气锅炉。燃烧天然气提供热量稳定性好，效率高相对来说不太经济，运行费用较高。

1.3.2空气源热泵。与空气进行换热提供热量。用少量电源提供大量热量，能效比高，节能效果明显。能效比受周围空气温度的影响较大。

1.3.3太阳能。吸收太阳光照射的热量。绿色能源，节能，运行费用低。受光照影响较大，使用有区域限制.

1.3.4地源热泵。与地下土壤或地下水换热提供热量。具有空气源热泵的优点，同时比其供热的稳定性高很多。对热平衡的要求很高，不太适用于单体泳馆这种高耗热量低耗冷量的建筑，同时对土壤环境有一定影响。

1.3.5泳池除湿热泵。回收空气中热量给池水或空气加热。回收热量，降低泳馆能耗，有效降低运行费用，只是热量的回收利用，不能作为独立热源单独供泳馆使用，需要其他热源辅助。各种热源都有自身的优缺点，那么怎样通过几种热源的组合使用，使各热源之间优劣互补，达到既能保证泳馆稳定运行，又能最大程度降低运行费用的目的，就是目前游泳馆节能控制的重点。

2“碧浪科技”在泳馆节能技术与新能源的应用

江苏碧浪水科技有限公司专业从事游泳馆节能机电设备的工程，集设计、生产、施工为一体，近几年结合自身设计施工特长，运用到实际工程中，在行业内最早将“水处理”+“除湿热回收”+“地采暖”+“热水锅炉”+“空气源热水”或“太阳能热水”的组合热源系统配置应用到游泳馆机电设备系统中，一步解决游泳馆水体恒温、空气调节、除湿热回收、淋浴热水、组合能源等技术工作。根据春夏秋冬季节来分别组合使用，从而达到全年节能、泳馆不亏、多盈利的目的。

2.1系统组合基本概念

2.2系统工艺流程图及简要说明

2.2.1水处理+除湿热回收系统工艺流程图

2.2.2组合热源系统工艺流程图（热水锅炉/空气源热泵/太阳能）

“江苏碧浪”结合各个系统各自的优缺点，在不同的季节各系统进行转换，将每一个系统的特点扬长避短。

3实际案例分析

无锡某游泳馆为独立建筑，泳池池水面积50×21=1050m2，设计平均水深1.5m设计水量1540m3，设计水温27±1℃。泳池池厅面积为1650m2，池厅有效高度6.9m，总有效体积约11500m3，建筑屋顶采用钢网架保温顶结构，建筑墙体围护。

3.1设计参数及热源设备选型

根据规范要求，本工程池水温度设定为27℃，室内空气温度取29℃，泳池水设计初次加热时间为48h。根据无锡地区气象资料，游泳馆四季运行模式持续时间及参数见表2。根据《游泳池给水排水技术规程CJJ-2008》计算，维持泳馆日常运行的热功率见表3。综合上述数据可知：泳馆的最大耗热量初次加热为733kW，日常用热为751kW，取两者大的751kW作为泳馆的设计热负荷。本工程最终选用两台300kW燃气热水锅炉，六台20HP空气源热泵，23套SLL4715-50-D/H太阳能真空管集热器作为热源。系统运行操作说明：（1）夏季运行时，20HP空气源热泵供热量为95kW（已考虑热效率），6台空气源热泵系统设计时考虑分组，恒温热量由空气源热泵分组完成，淋浴热水由太阳能提供，除湿热泵开启夏季模式，除湿及为泳馆提供空气制冷负荷，锅炉系统停用。（2）春秋季运行时，当采用通风除湿时（50%时间），由四台空气源热泵给泳池水恒温，两台空气源热泵和太阳能供淋浴用水；当采用除湿热泵除湿时（50%时间），由两台空气源热泵给泳池水恒温，两台空气源热泵和太阳能供淋浴用水，两台备用，除湿热泵提供除湿及空气温度热负荷，锅炉在特殊日期（连续阴雨模式）提供备热负荷作为后备设备。（3）冬季运行时，两台燃气锅炉供池水恒温、地暖供热及空气辅助加热负荷，六台空气源热泵供淋浴热水，太阳能在光照好时对淋浴进行补充。（4）初次加热运行时，二台锅炉满足池水初次加热的需要。

3.2泳馆运行费用分析（能耗部分）

泳馆常年运行，每春秋季度有两天对场馆进行检修清洗消毒，两天对池水进行加热，做营业准备，其余时间正常运行。锅炉热水系统换热效率按92%计算，燃气热值按8500KCA/Nm3计算，每立方售价以2.9元/Nm3计，电费按0.81元/度计。现按季节进行如下的运行费用分析：（1）初次加热春秋季空气源热泵提供457kW费用约：8000.00元夏季冬季不产生。（2）水体恒温及空气温度维护①春秋：50%时间采用通风除湿工况时泳池恒温费用约100000.00元50%时间采用冷凝除湿工况时泳池恒温费用约35000.00元。②夏季：2台空气源热泵提供初夏水体恒温费用约：38000.00元；后续由除湿热泵回收热量提供恒温。③冬季：由锅炉提供所有热量，天气好时空气源热泵可辅助一部分，费用约366000.00元。（3）淋浴系统①春秋季：先由太阳能提供，热量不足时2台空气源热泵提供，费用约38000.00元。②夏季：全部由太阳能提供，无补充加热运行费用。③冬季：由锅炉提供所有热量，天气好时太阳能为水箱提供部分热量，费用48000.00元。（4）小计：春季：181000.00元，夏季：38000.00元，秋季：181000.00元，冬季：414000.00元。（5）全年热负荷费用合计：181000.00+38000.00+181000.00+414000.00=814000.00。

3.3与常规单一热源运行对比

如果泳馆采用单一燃气热水锅炉作为热源，需要两台600kW的燃气热水锅炉，经计算，全年的运行费用约为1150000.00元，与本工程采用组合型热源相比运行费用要多336000.00元。单一燃气热水锅炉系统总造价约80~100万元，组合型热源系统总造价约150万元，造价要高50~70万元，但是节约的运行费用在2~2.5年左右就可以完全回收这部分的造价，而设备的运行年限都在15年以上，省下的运行费用相当可观。

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一、建筑节能设计的重要意义：

1、建筑节能是经济发展的需要：

能源是人类生存与发展的重要基础，经济的发展依赖于能源的发展。当今能源问题已经成为全世界共同关注的问题，能源短缺成为制约经济发展的重要因素。建筑从建材生产，建筑施工直到建筑物的使用无时不在消耗着能源，资料统计表明欧美等发达国家的建筑能耗占到全国总能耗的1/3左右，我国也占到25%以上。因此在建筑中推广节能技术势在必行。

2、建筑节能是环境保护的需要：

我们现在应用的能源主要是以煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源。这些能源在使用过程中会排放大量的有害物质（二氧化碳、硫、氮氧化合物等），是造成大气污染和生态环境破坏的重要原因。因此提倡建筑节能，减少污染物的排放也是改善生存环境，提高生活质量的一种有效的方法。

3、建筑节能是提高人民生活水平的需要：

随着现代化建设的发展和人民生活水平的不断提高，人们追求更加舒适的建筑生活环境。冬季采暖，夏季空调都需要能源的供应。而在当前能源十分紧张的状况下，节约建筑能耗就显得尤为重要了。建筑节能设计是建立在满足合理的舒适要求前提下，通过技术减少建筑能耗，提高能源的使用效率，满足建筑节能的要求。

二、我国在建筑节能方面的概况：

1、我国建筑能耗概况：

统计数据表明，中国建筑能耗的总量逐年上升，在能源消费总量中所占的比例已从上世纪70年代末的10%，上升到近年的27.8%.我国是以煤炭为主要能源的国家，由于我国大部分地区的气候条件呈现夏热冬冷的特点，因此我国的建筑耗能量巨大，燃煤排放了大量有害物质，对环境造成了严重的污染和破坏。据统计1999年我国排放CO26.67亿吨，居世界第二位，其中85%是由燃煤排放的，2000年我国排放SO21995万吨，居世界第一位，其中90%是由燃煤排放的，由于污染物的排放造成57%的城市颗粒物超过国家标准，48个城市SO2浓度超过国家二级排放标准。种种数据表明建筑节能在我国的推广已经是迫在眉睫了。

2、我国建筑节能的发展概述：

我国的建筑节能工作开始于80年代初期，通过各方积极努力，到1995年末，全国建成的节能建筑面积已达4700万平方米，到1998年节能建筑面积达到1亿平方米。各地相继建成一些建筑节能示范工程，如北京安苑北里小区、周庄小区、卧龙小区、天津倚华里小区、甘肃建筑科学研究院宿舍等，这些工程在节能方面都取得了良好的效果。为全面推广节能设计，我国制定了一系列的法规和标准，如《中华人民共和国节约能源法》、《民用建筑节能设计标准》、《既有建筑节能改造技术规程》、《采暖居住建筑节能检验标准》、《建筑节能管理规定》等。相信随着建筑节能法规和标准的逐步完善，我国的建筑节能事业将得到进一步的普及和推广。

三、新能源的开发和利用：

1、新能源的含义和分类：

新能源和可再生能源的概念是1981年联合国在肯尼亚首都内罗毕召开的能源会议上确定的。它不同于目前使用的传统能源，具有丰富的来源，几乎是取之不尽，用之不竭，并且对环境的污染很小，是一种与生态环境相协调的清洁能源。联合国开发计划署（UNDP）目前将新能源分为三类：

（1）大中型水电。

（2）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。

（3）传统生物质能。转贴于

2、开发利用新能源的重要意义：

随着能源需求的不断增加，地球上不可再生能源的资源将进一步的减少直至枯竭。为了社会的发展和人类的进步，在提高能源的使用效率，节约能源的同时还必须要开发和利用绿色环保并可再生的新能源。根据专家预测，到2060年，全球可再生能源的用量将发展到能源总用量的50%以上，成为未来能源结构的主要部分。采用新能源是保护生态环境，走可持续发展道路的重要措施。

3、将新能源技术应用于建筑的意义和未来展望：

建筑消耗大量能源，当前我国建筑业发展迅猛，把节能、绿色环保、生态技术应用于工程是建筑发展的必然趋势。太阳能、风能、地热能等新型能源在建筑上的有效应用，不仅可以代替资源有限的传统能源，而且可以减少污染物的排放，保护生态环境，它的开发和利用具有广阔的前景和深远的意义。我国具有丰富的新能源资源，目前在太阳能利用方面发展迅速，太阳能电池发电技术在建筑上大量使用，太阳能热水器的用量也以每年20%的速度增长，预计到2015年太阳能热水器的普及率将达到25%，太阳能发电系统的拥有量将达到320MW.另外像风能、地热能等方面的开发研制也取得了很大成就，预计新能源必将在我国的建筑事业中发挥巨大的作用。

四、生态节能技术和新能源在建筑设计上的实际应用：

在设计中采用生态节能技术的实例很多，像张家港生态农宅设计、清华大学建筑设计中心大楼设计、济南高等交通专科学校图书馆等。在北京工业大学高技术能源实验楼的设计中就采用了多项节能和新能源利用技术。根据校园总体规划，高技术能源实验楼拟建在北京工业大学校园北区的东南角，南面正对校园东西中轴路“北工大南路”，北面是北京工业大学科技实验区，西面是学校运动场，地理位置十分重要。建设场地呈长方形，东西长约85米，南北宽约35米，总用地面积约4000平方米，拟建建筑面积5000平方米。根据基地特点，整幢建筑采用“一”字型布局，主入口朝南面对中轴路，将内燃机实验室的实验车辆入口及次要入口布置在北面，这种形式既方便了对外联系，又避免了互相的干扰。将建筑整体向北退后红线10米，留出主入口前广场和室外停车场，并布置绿化和地面铺装，从而形成良好的室外空间环境。另外建筑物耗热量指标随着体形系数的增长而增长。实验楼简单规整的建筑型体由于外表面积较少，体形系数较小，所以能够有效地减少建筑能耗，对于实现建筑的节能要求非常有利。

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中途分类号：F407.6

1 电气节能技术与措施

1.1 对变压器设备进行节能技术的改进

在整个电网运行输送系统中，变压器是最重要的组成，将节能技术应用在变压器设备的改进上，可以调节电压，实现电能的安全输送，降低电能的损耗，而对变压器设备进行节能技术的改进，就是要使变压器改进为低损耗的设备。不同的用户对电力的需求不同，因此不同用户的电力输送的电压也存在着较大的不同，采用变压器调节电压时，就会造成一定电能的损失，所以研究低损耗的变压器，对节约电能具有重要作用，采用非晶合金铁心构成的变压器具有良好的节能环保作用，不仅可以降低电能的损耗，还可以降低成本的支出，具有良好的推广使用价值。调整变压器的参数可以有效的降低电能的消耗，实现节能目标，在电能输送的过程中，我们要对电力负载进行调整，改变其运行的方式，降低电能在输送过程中的损耗。变压器在运行的过程中们需要加强对各个方面的管理，通过对变压器进行调整，可以提高节能的效果，降低变压器中的功率损失与消耗，提高电能的利用效率，从而实现节能环保的目标。

1.2 强化照明设计，节省能源

平时在人们的生活中，照明设备是人们不可或缺的一部分，照明设备不仅能够为人们在黑暗的环境中提供光亮，也为城市的美化贡献了一定的力量。然而在照明设备的大量应用中，也造成了大量的电能损耗，为了解决这一问题，对照明设备进行节能设计，减少照明能源的消耗便成为现阶段节省能源的重要手段，在照明节能设计的基础上，既能够保证照明的质量与效果，同时也能够减少能源的消耗。其一，合理选择照明形式，在照明的同时要善于利用自然光，以此减少照明能源的消耗，其次，设计人员在进行设计的过程中，要将自然光源与照明光源进行结合，以此实现节能照明能源的目的。其二，结合不同的照明场所，设计不同的照明亮度，例如卧室光源的设计，可以选择相对柔和的照明灯光，还可以利用荧光灯进行光源的平衡设计，针对比较高级的场所，便可以选择三基色荧光灯，或是高显色性钠灯；其三，在照明的安装方面，要合理选择安装位置，结合该场所实际的照明需求，设计节能开关，例如声控开关，便可以实现照明节能的目的。

1.3 采用节能技术减少线路的电力损耗

发电站是通过输电线路进行电路的输送的，很多时候发电站与电力用户的距离非常远，在运输的过程中就会造成线路的电能损耗，输电线路越长，电力负载就越大，造成的电能耗损也就更大，降低线路的电阻值，可以提高电网系统的功率因数。在供电营业区域内，要结合区域经济发展，做好规划与布点方面的工作，如负荷密集地变电站电压等级应选110kV及以上为宜，偏远山区，负荷较轻的地方可采用35kV及以下变电站。线路规划要坚持最短距离的原则，减少线路的长度距离，在选择导线时，要注意规格的选择，包括截面积等，选择截面积较大的导线在某种程度上也能降低能源消耗。在进行输电线路的架设时，要对整个区域进行综合了解，选用最短路径的方法降线路电能的损耗。

1.4 空调系统的节能设计

现如今空调系统的应用已经十分普遍，在建筑内部可以通过空调系统的应用，实现对温度的调节，然而在应用空调系统的同时，会导致能源耗损。为此，空调系统的节能设计已经成为现阶段相关人员研究的主要问题之一。冰蓄冷技术主要是通过电网低谷阶段的风能，将冷量进行储存，以此实现白天能量的释放，达到节能的目的。冰蓄冷技术的应用，不仅实现了能源的节约，同时也大大节约了空调安装的费用，减低空调制冷机的功率，减少电力负荷，进而实现空调系统的能源节约。

2 电力新能源的开发与发展应用

2.1 风能转化为电能的应用

风能作为电力新能源具有良好的节能效果，对纾解现今能源紧张的现状提供了积极的作用，利用风能转化为电能，有效的提高了电能的利用率，现今可以有较多的新能源应用在电力能源的开发与使用中，风能的应用具有良好的节能效果。

2.2 太阳能光伏发电

现阶段我们对于太阳能的应用已经比较普遍，太阳能作为新能源，其能源储备量较大，并且已经被开发，所以在各方面的应用中十分普遍。在电力方面，太阳能光伏发电的应用，主要是利用了太阳能电池板、控制器以及蓄电池等元件共同构成了光伏发电系统，为此，这也是一个发电的控制系统。在其应用的过程中，主要是通过太阳能电池板以及蓄电池的连接，以此进行太阳能的储存，再利用控制器以及逆变器对太阳能传输系统进行控制，实现对电网的管理，进而达到节能的目的。现如今太阳能在人们的生活中十分普遍，例如热水器等，其运行原理便是通过安装的太阳能电池板将公共电网进行连接，进而构成光伏系统，不仅提高了能源的利用效率，同时也减少了能源的损耗。

2.3 地热能源的开发

受社会发展的影响，人们的取暖设施愈发先进，尤其是地热资源的应用，逐渐成为现阶段家庭中取暖的主要设施。在我国，拥有丰富地热资源的地区主要在云南以及一带，经过相关的调查分析可知，现阶段我国地热田数量约为300左右，天然热量能够达到1.1×102J/年。由此可知，地热资源的开发是现阶段推动电力新能源发展的主要内容，在地热资源的开发中，我国还存在比较大的发展空间。除此之外，开发地热资源，不仅能够推动我国电力行业的发展，对于农业的发展也具有一定的重要性。

结论

综上所述，受我国经济发展的影响，社会中对于电力的需求逐渐增大，然而随着需求的不断提升，电力能源也出现了紧缺的现象，为了解决这一问题，开发电力新能源，推行电力节能技术，是现阶段促进电力行业发展的主要手段。文章针对电力新能源的开发，对电力节能技术的应用手段进行了阐述，通过文章中的分析，希望能够在此基础上全面提升电力新能源开发效率，实现电力能源节约，减少能源的消耗，进而推动我国电力行业的可持续发展。

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一、电气节能措施

（一）运用新型节能技术减少电能消耗

分布式供电是一种常用的节能环保的供电方式，但是其使用对象为集中式供电。其运行方式为在用户附近布置发电系统，之后采用分散式的方式进行电能的输送，这种输电方式与传统的输电方式相比其能耗量比较小，而且分布式的供电还可以利用可再生资源进行发电，能够实现节能环保的目标。

高度重视发电蓄能节能技术的发展对于实现电气节能具有重要的意义。这主要是通过中央空调的蓄冷技术，空气源热水器热泵蓄热技术等的应用，对电能进行转化，并将其转化成其他的能源储存起来，在需要使用的时候在转化成电能以备不时之需。这种技术可以在用电低谷的时候进行电能转化、储藏，在供电高峰期的时候再把电释放出来，有利于降低电能的浪费，提高电能的使用率。

（二）通过改造电气设备减少电能消耗

电气设备在运行的过程中可能会造成电能的耗损，因此应该重视对电气设备的改进，力求通过每一个细节降低能耗，提高资源的使用效率。下面就从几个方面简单说一下改造电气设备的情况。

首先是变压器的改造。变压器是整个电力输送系统的重要组成部分，通过调节电压实现电力的正常输送和节约能源的目的，因此要加大低耗损变压器的推广。由于不同的用户对电的需求不同，因此为每位用户输送的电的压力值也存在差异，这就需要借助变压器对电压进行调节，但是在使用变压器的过程中不可避免的会出现能源消耗的情况，因此为了实现电力系统的能源节约，降低变压器的能耗具有重要意义。非晶合金铁心的变压器具有噪音低、损耗低、空载损耗低的特点，其能源损耗程度都不及传统变压器的损耗的五分之一，而且其维修费用相对比较低，维护比较简单，因此非晶合金铁心的变压器的推广成本比较低。

变压器参数的调整有利于实现节能的目的。在电能运输的过程中，面对相同的点亮，通过对负载的调整和运行方式的改变，有利于降低电能在输送过程中产生的损耗。在变压器运行的过程，要加强供、用电的管理。整个电力系统中的变压器可能在容量、材质、电压等值等诸多方面粗在差异，因此有功率的空载损失和短路损失、无功率的空载损失和定额负载消耗的参数都都不尽相同，通过对变压器参数的调整，可以降低变压器的有功功率损失和损失率，提高电能的利用率，从而达到节能环保的目的。

其次，优化电网配置在电网中时常会出现无功电流，这些电流会导致能量的消耗，会对人民群众的生产生活造成不便。无功补偿是利用技术措施降低线路损耗的常用手段。其不仅能对有功功率进行合理高效的分配，还对无功功率进行合理高效的分配，对电网中的无功电流进行合理配置，通过对其进行合理的调度，降低有功功率的损耗，保护电压稳定。

再次，降低线路损耗。一般而言发电站离用户有一定的距离，因此需要通过线路对电力资源进行运输，把电送到千家万户去，但是在运输的过程中也容易导致电能的损耗，通常而言，线路的长度和负载与电能的耗损量成正比，线路越长负载越大，出现的耗损也就越大。因此为了降低电能的损耗，应该尽量减少导线的电阻，提高系统的功率因数。因此要注意以下几点：在进行电路路径的规划时，一定要坚持电路最短的原则，尽可能的减小导线的长度，在导线铺设的过程中能够进行直线铺设就不能走完了；对于导线截面积的选择要科学、合理，一般导线截面的选择要根据当地电网的运输的电流量和当地能承担的起的导线截面积价位进行选择，在无法简短导线长度的情况下，可以通过加大导线截面的方式降低能耗；最后在进行线路架设之前，应该对当地用电量比较大的地区进行了解，合理确定电气房的位置，从而实现供电路径的最小化。

最后是通过空调系统的节能。在公共建筑中主要是通过空调进行室内温度的调节，因此空调会造成大量的能耗，据不完全统计空调系统产生的能耗能在整个公共建筑中占其总能耗的百分之五十以上，因此加强空调系统的节能意义重大。加强空调系统的节能建设主要依靠以下几点：机电设备启停优化设置、参数设定节能控制等。

二、电力新能源的开发

随着经济的发展，能源的需求量越来越大，但是当前国际能源形势严谨，因此加强新能源的开发利用对于缓解当前的能源压力，为经济的可持续发展提供充足的资源供给具有重要的意义。我国政府也高度重视新能源开发工作，近年来我国新能源开发的研究工作得到一定的发展，预计到本年（2015）年底，为国家经济发展提供的新能源已经可以抵换4300吨标准煤，对于加快我国能源结构的更新换代，带动相关产业的发展都具有重要的意义。目前我国新能源发展正处在机遇与挑战并存，技术与经济并存的时期。下面就对发展比较良好的新能源进行简单介绍。

风能的利用对于缓解当前的能源压力具有积极作用，目前我国的风电和分布式光伏得到加快的发展，但是利用率仍然较低；系统的调峰主要靠煤电，但是随着越来越多的新能源进行电力资源的开发，系统峰调将面临更加严峻的挑战。

太阳能发电也是我国比较常见的新能源，采用分布式发电，既可以满足用户和附近需求以外，还可以将多余的电量输送到当地的电网系统，，分布式发电具有清洁高效、就近利用、分散布局的优点，而光伏发电非常适合分布式发电的特点，能够充分发挥光伏发电的优势，为居民生产生活提供所需能源。虽然近年来我国的新能源得到较快的发展，但是与发达国家相比我国的新能源的发展比较晚，根基比较浅薄，相关的法律法规建设还不够健全，与电网及其他资源的发展的协调程度还不够。

最后新能源的开发和使用有利于促进我国社会主义经济的可持续发展，有利于我国社会主义和谐社会的建设，主要体现在以下几点：不断进行新能源的研发，能够缓解当前的资源压力，同时有利于环保工作的开展，与传统的能源的相比，新能源具有污染小的特点，同时新能源的出现将降低煤电和水电的需求量，减轻煤窑的开采，降低对周边环境的污染，同时也能减少在发电过程中造成的空气污染，最后加强新能源的开发，有利于缓解当前的通货膨胀，降低生产成本，促进经济更好的发展。

三、结语

目前我国对于电力资源的需求量比较大，并且主要以火电和水电为主，因此在电力制造的过程中存在资源浪费严重、污染严重等问题，这也就要求电力行业加强对节能技术的研发，充分考虑各种主流电能开放方式的效益，并通过采取各种有效的措施降低电气能源在输送过程中产生的能耗。但是追求减少电气能源输送能耗的前提是满足当前经济发展所需的能源，不能单纯的为了降低能耗而不为市场供应充足的资源，导致经济发展受损。在进行电气节能技术研究的同时，要积极寻找电力新能源，降低能耗。作为一名电力工作者，我们应该充分认识到节能的重要性，在工作中注意方法总结，为我国电气节能和新能源开发贡献自己的一份力量。

【参考文献】

[1]郭鑫.电气节能技术与电力新能源的发展应用[J].山东工业技术，2014（01）

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关键词：电气节能技术；电力新能源

0.引言

新能源电力是指依靠新能源如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等，进行发电的系统机制。而电气节能技术也是现阶段高新技术产业中的重要组成部分。笔者根据自身的工作经验，对当前如何在技术上进行创新提出了自己的一些看法，供相关研究进行参考。

1. 电气节能技术运用

1.1 减少电能消耗

电能损耗是当前企业发展中面临的最大问题之一。过度的电力消耗使得企业的运营成本增加，且电力浪费情况非常严重。因此，如何能对电网工作进行完善和优化，成为了现代电力企业的关键工作。以目前的形势来看，企业需要结合自身的成本与实际需求，考虑更换一些照明设备，转而使用一些低能耗产品，保障足够的照明需求即可[1]。另外针对于一些无故的电力消耗，也需要采取相应的管理手段进行控制。

1.2 电机使用模式的调整

电机是目前企业中使用最为频繁的设备之一，而电机的功率和能源的消耗之间也有着密切的联系。在我国现阶段的电力系统中，电机是不可或缺的设备之一。所以如果能对现阶段的电机模式使用进行优化，就可以进一步完善节能管理。但是存在的问题在于，电机在制造的过程中本身就需要耗费大量的能源和材料，这些包含磁性的材料需要在制造过程中被严格控制。对于一些新型材料，我国在现阶段的使用上还存在着一些缺陷，所以在目前的电力企业当中，合理使用电机并根据实际的生产需求进行调整是非常关键的[2]。需要格外注意的一点在于我国虽然有着丰富的能源储备，但是能源使用危机仍然存在，尤其是对于一些地区来说，很多新能源并没有得到良好开发。这也需要我国企业不断深入研究，在新能源上进行后续的利用，在保障基础设施的基础上进行开发。

1.3 变压器参数管理

变压器参数的调整有利于实现节能的目的。在电能运输的过程中，通过对负载的调整和运行方式的改变，有利于降低电能在输送过程中产生的损耗。整个电力系统中的变压器可能在容量、材质、电压等级等诸多方面存在差异，因此有功功率的空载损失和短路损失、无功功率的空载损失和定额负载消耗的参数都不尽相同，通过对变压器参数的调整，可以降低变压器的有功功率损失和损失率，提高电能的利用率，从而达到节能环保的目的。

2.新能源使用

2.1 太阳能

太阳能是一种清洁能源，最大的优势就是不会对环境造成严重的污染，促进能源的合理利用。另外，由于太阳能可以转变成其他形式的能源被储存和使用，因此可以给电力企业提供长期的能源支持[3]。太阳能技术的具体运用，可以利用电池板和蓄电池，并对现阶段的传输系统进行有效管理，让电气企业的动力系统能更加自由，实现对于电网的合理控制。光伏发电是本世纪最有市场潜力、最具发展前景的新能源.光伏产业以其技术先进性、资源无限性和绿色环保性，成为全球产业革命的核心、发展低碳经济的方向、对能源危机和实现可持续发展的重要途径。

2.2 地热能

地热能是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。地热能大部分是来自地球深处的可再生性热能，它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变，还有一小部分能量来自太阳。地热资源在我国主要分布于云贵、地区，具有天然的地理优势，也是地热能研究开展的重要地区。这些地热资源如果可以得到合理运用，那么不仅对于农业的发展有重要的便利，还能为电力企业的日常生产提供能源保障，是未来可持续发展理念下的重要技术手段[4]。

2.3 风能

风能是空气流动产生的能量，是一种可再生能源。在现代技术下，利用涡轮叶片将气流的机械能转为电能。作为清洁和可再生能源，风能也应该收到高度重视和技术支持，并在未来不断进行性能和技术上的优化和完善。为了提高清洁能源的利用，清洁能源电源在建设备投资应该有所增长，这也给企业的发展提供了一项重要的支持。

2.4 核能

核能是一种清洁能源，战略意义出众。目前我国已经有核反应堆技术的出现，并被国家高度重视，在未来也将成为重要的发展方向。所以我国也应该加大研究力度，争取取得更大的技术突破。节能和可持续发展是各国都密切关注的问题，我国也是其中之一。以目前的情况来看，能源的使用大多依靠水力和火力发电，能源消耗巨大，且对于环境也存在着一定的破坏。作为电力企业，也需要不断进行技术优化，利用清洁能源来维持生产，建设生态型企业。

3. 结语

通过研究，不难看出随着未来经济的快速发展，电能消耗也必然不断提升。面对着日益增长的电力需求，作为电力企业也必须要进行改革和优化，在电气节能技术和电力新能源上进行深入研究和合理管控。但是追求减少电气能源输送能耗的前提是满足当前经济发展所需的能源，不能单纯的为了降低能耗而不为市场供应充足的资源，导致经济发展受损。这也需要企业在充分认知自身实际情况的基础上进行科学化管理，实现自身的可持续发展。

参考文献：

[1]王淳. 电气节能措施与电力新能源的开发问题探讨[J]. 电子制作， 2013，12（08）：241-241.

[2]胡灿. 电气节能措施与电力新能源的开发问题探讨[J]. 科技与企业， 2014，01（08）：132-132.

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1 分布式能源系统

为了与传统能源供应体系形成互补体系，在保证安全可靠供能的基础上尽可能降低传统能源的比例，实现能源利用效能的最大化，打造智慧能源系统需要依托燃气或燃煤的冷热电分布式能源技术、小水电、余热利用、蓄能、热泵、太阳能、风能等新型能源技术和可再生能源技术等，利用天然气为燃料，通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用，一般综合能源利用效率在70%以上，并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式，是分布式能源应用的主要方式，其主要产能设备是燃气轮发电机。通过采用燃气轮机进气冷却及燃气轮机尾气再用两项技术应用，可将天然气分布式能源系统的综合能源利用效率提高至85%左右。其特点是能效高、清洁环保、安全性好、削峰填谷、经济效益好。

2 燃气轮机应用原理

燃气轮机发电机组在国外已被广泛使用，尤其以中东、北美、欧洲和东南亚较多。燃气轮机发电已经占全球发电的20%。发达国家准备在2020年左右推出燃气氢能的燃气轮机，其进气初温将从目前的1400℃升到1700℃，联合循环的效率也将达到65%，堪称是发电机设备中效率最高的。我国发展燃气轮机发电技术的起步很早，但限于我国工业技术、技术能力及能源政策等诸多因素的影响，这种高难度、大型设备的研发速度一直很慢，自改革开放以来，随着国民经济发展和电力供应紧张形势加剧，越来越显示出发展燃气轮机发电的重要性，目前我国北方多以汽轮机火力发电为主，而长三角和珠三角燃气轮机发电发展较快。

燃气轮机发电机组具有效率高、简单循环燃气轮机的净效率为37%一43%；前置循环热电联产时的总效率一般均超过80%；启停速度快，可以很好地配合电网大幅度频繁调峰；排污治标低，排放的体积分数NOx小于9x10-6，柴油发电机是其数百倍。此外，还具有设备维护少、安装简单、自动化程度高等优点。

燃气轮机的工作循环是一种所谓的“白雷登循环”，循环过程在温熵（T-S）图上的表示方法如图1所示。从温熵图上不难看出，面积1234就是1kg空气在燃机中完成一次循环后，输出的功，即通常所说的比功或出力。显然这个面积越大，意味着比功或出力越大。要想增加这个面积，一种方法是提高燃气初温（T3），如b图所示；一种方法是降低燃机的进气温度（T1），如c图所示。采用提高燃气初温的方法通常适用于燃机制造商，有条件投入大量的人力物力研制出耐热性能更好的材料，结果是使燃机不断更新换代，成为一个个产品系列（如E级、F级燃机）；采用降低进气温度的方式则适用于燃机用户，这种方法对技术力量要求相对较低，实施难度不高，可作为技术改造项目予以实施，且得到的收益更大。

3 燃气轮机技术应用

天然气发电要想在汽轮机上节能，能够实现的办法是改变汽轮机的进气温度和基于尾气的利用。

燃气轮机进气冷却技术

燃气轮机进气冷却技术包括直接接触式冷却技术（包含湿膜发冷却技术、喷雾冷却技术）和间接接触式冷却技术（包含压缩制冷冷却技术、蓄冷冷却技术、余热制冷冷却技术、LNG冷能利用技术）两种。其具有安全可靠、不改变原发电工艺和设备、提高效率的显著特点，并能提高发电效率10%―15%，最高可达35%。同时，使机组常年在设计工况下运行，提高机组的实际使用寿命，以及具有经济型好、投资小、施工简单、便于使用方实施、可以短期回收成本等特点。

直接接触式冷却技术其原理是利用水在空气中蒸发时所吸收的潜热来降低空气温度。当未饱和空气与水接触时，两者之间便会发生传热、传质过程。结果是空气的显热变为水蒸发时所吸收的潜热，从而使其温度降低。理论上可将这一过程近似看作对空气的绝热加湿过程（如图2所示）。其技术特性最大的优点是初期投资少。燃气轮机出力和热耗的影响与当地空气的相对湿度密切相关，其较适宜在干燥炎热的地区使用。当进气湿度较大时，可在燃气轮机进气道内逆进气方向喷入除盐水，利用水雾蒸发降低湿空气温度，后面要有水分分离器或收集器，除去进气中的水分，使其达到设备厂商允许的携水率，保证机组性能免受影响。进气直接接触的水必须保证足够的洁净度和酸碱值，因为微量的杂质就会引起燃气轮机叶片的腐蚀。

间接接触式冷却是在燃气轮机压气机进口处设置一翅片式表面换热器，空气在管外翅片侧流动，冷源在管内流动。与常规管翅式换热器不同，这种换热器要考虑空气中冷凝水的分离、收集与排放。如图3所示，a点表示环境条件，c点表示进气状态。随着空气通过表面式换热器把显热传给冷源，空气的相对湿度增加，空气温度逐渐降低到露点温度（b点）。如果要把空气温度降低到露点温度以下，除了这部分显热外，还需要空气中水蒸汽凝结时的潜热。从b点到c点空气中的水蒸汽开始凝结，使得c点的湿度达到100%（处于饱和状态）。a―b和b-c分别表示显热和潜热。由于采用表面式冷却故不受环境空气相对湿度的影响，因此在潮湿炎热的地区采用这种冷却方式的较多。

目前，燃气轮机进气冷却技术在国内外已有广泛应用，如新疆塔里木油条轮南燃气轮机电站使用蒸发式降温、江苏无锡华达电厂使用压缩式降温、深圳金钢电力有限公司使用余热吸收式降温、印度拉贾斯坦乌代尔电站使用蓄冷式降温等。

燃气轮机尾气再利用技术

燃气轮机尾气再利用技术的特点是由于天然气单位热量含碳量比燃煤低50%，CO2排放量也低56%；与燃煤相比，NOx减少60%，SO2几乎可忽略，无烟尘排放。其技术主要利用方式是：燃气轮机+排气回收型溴化锂吸收式冷温水机；燃气轮机+余热锅炉+蒸汽轮机+蒸汽型溴化锂冷温水机；燃气轮机+排气再燃型溴化锂吸收式冷温水机和燃气轮机+排气余热利用和补燃型溴化锂吸收式冷温水机。目前在北京中关村软件园使用是的1200KW燃气轮机、3489KW余热直燃机和3489KW标准直燃机。

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想象一下不用交电费的生活,太阳能或许能将此变为现实。太阳能发电系统利用光电池将光能转化为电能,而太阳能热水器则利用聚光面板来对水加热。太阳能清洁并且可再生,但这些系统的前期投入也相当可观。

2.太阳能发电场

太阳能发电场有两种运作方式:太阳热能电场也称作聚光太阳能系统,是利用镜子将阳光聚集起来,对水加热并利用水蒸汽推动发电机运转;而光电太阳能电池则是直接将光能转化为电能。

3.风力发电场

现在,美国是世界上最大的风能发电国,总量达18000兆瓦,足以满足540万户中等美国家庭的用电需求。美国能源部预测,到2030年,美国电力的1/5将来自风能。风能在丹麦的能源供应中也占到20%。

4.核能

尽管原子的原子核极其微小,但维持原子核稳定的能量却极其巨大。核能开发就是驾驭这种能量使之安全地提供电能。目前美国有大约100座正在运行中的核电站,供应着全国约1/5的电力。核电站在提供巨大能量的同时不会排放空气污染物,但其产生的放射性核废料在很长的时间(甚至长达数十万年)里仍具有潜在的危险性。

5.地热能

巨大的热能埋藏在地球的表面下面,火山喷发便是其威力的体现。地热能可以用来发电、为建筑物供暖、加热道路。目前全世界的地热发电总量约8000兆瓦,其中美国占了2800兆瓦。地热能非常洁净,储量丰富,且全天24小时都能获得。

6.水流和波浪能

这种流体动力学装置就如水下的风力发电机。来自河流、海流、潮汐以及人工水道如运河等的水流能推动涡轮机运转产生电能,其原理与风力发电厂相似。流体运动能是可再生能源,也不会产生污染气体或温室气体。但目前流体动力能利用技术还落后太阳能和风能技术15年,阻碍水流产生的环境影响也尚待研究。

7.电动车

完全使用电能的汽车效能大约是汽油动力车的4倍,油气混合动力车的两倍。电动车不会排放尾气,维护成本也低,但最大的挑战在于其蓄电池组:如何降低电池成本、改进电池的持久性,并保证车辆能在各种条件下安全地行驶,比如,保证蓄电池组在低温时仍能使用、避免电池在过热时着火等。

8.氢动力车

氢燃料电池利用氢与氧的反应产生电流推动电动车运行,而排气管排放的尾气只有一种成分:水。氢动力车的效能约是汽油动力汽车的两倍。虽然氢燃料电池排出的只有水,但目前大规模生产氢的方法仍然是从自然界中的甲烷气体提取,过程中同样产生了大量的二氧化碳。

9.住宅风能发电

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随着排放标准的日渐提高，除尘电源技术的改进成为除尘领域关注的焦点，经过近几年的发展，高频电源、临界脉冲电源等新型高效节能静电除尘电源技术逐渐被开发出来。

一、高频电源

高频电源在工业应用中，表现出了优异的性能。大量工业应用证明，应用高频电源可以提高电除尘器的除尘效率并且可以节能。具体来说，高频电源技术的发展可以从三个方面分析：

1、功率器件、变压器、电容等主要部件的温升问题一直是制约高频电源容量提高的技术瓶颈。通过选择合适的冷却方案，组合应用热管技术和液冷技术，合理和有效地O计风道，高频变压器采用油浸式液冷或采用强油循环风冷方式，同时电控回路采用封闭型工业换热技术以提高防护等级，高频电源温升与防护问题得到了很好地解决，实现电气与结构设计的完美组合，输出功率达到160kw，输出直流电流达到2.OA，输出电压达到80kV。

2、高频电源经过多年的发展，控制功能更加完善。通过对高频电源电流的脉冲高度、宽度或频率的调整，可以给电除尘器提供各种波形电压，控制方式灵活多样，根据电除尘器的具体工况提供最合适的波形电压，提高电除尘器对不同运行工况的适应性。

3、由于高频电源放置户外，耐候性要求高。经过多年的发展，高频电源防护等级得到大幅提升，从简单防护到实现IP55，从性能的满足到产品的美观大方。高频电源借鉴航天、航空、舰船等军用电子设备所采用的三防工艺，提高设备的三防性能，即满足防潮湿、防霉菌、防盐雾要求，适用于海边、盐业、化工、造纸、铝业等腐蚀环境。

二、临界脉冲电源

（一）临界脉冲电源的基本原理

临界脉冲电源采用“硬件储能与限能、软件监视电压变化趋势”的控制方式（见图1），使工作点保持在空气放电特性曲线的最高点及其左右很小的区域内。体现“可变内阻”特性，即“限能”抑制流注生长，避免产生火花放电。同时，“储能”以保持高电压。

（二）临界脉冲电源的主要特点

一是能够抑制反电晕。反电晕现象指的是，在阳极板的积灰到达一定厚度的情况下，由于负离子比电阻高，因此负离子荷电不易到阳极板，从而会积聚在阳极板的表面，在这样的情况下，负离子以及阳极板两者之间形成了抵消主电场的小电场，在小电场的场强不断增强的前提下，产生了类似于电晕的放电，出现了数目较大的“正负粒子对”，在这样的情况下，正离子逐渐转移到阴极方向，此时除尘器的电流也会相应的增加，但是消耗的电能没有起到吸尘的功效。通过利用脉冲式的供电技术，临界脉冲电源能够有效抑制这种反电晕现象的出现。

二是高效集尘。电除尘电源平均输出电压越高，电场越强，则荷电场强和驱进（集尘）场强越大。烟尘通过的空间，自由电荷越多，则核电概率越高，核电速度越快。临界脉冲电源输出电压一致保持在“临界区”，实现了最理想的场强。电场保持在“二次电子崩”与“流注初期”状态，实现了空间自由电荷最多，荷电效率最高。其高场强和高空间自由离子密度，使电晕放电能力保持极高状态，低比电阻粉尘离开极板后，迅速再次荷电，使集尘效率大大加强。

三是大幅度节能。火花放电，时间占比很小，但消耗能量巨大，临界脉冲电源在供电过程处于无深度火花放电状态，电压始终保持于临界区以下（图2中的曲线2），避免了大量的无效电耗，实现大幅度节能。同时由于无火花放电避免了对除尘器本体极板的电腐蚀。临界脉冲电源的提效节能示意图如图2所示。

三、结束语

篇12

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.056

据有关数据显示，现阶段世界汽车的保有量为10亿辆，预计到了2020年，全球汽车的保有量为12亿辆，汽车保有量的增加必然会消耗大量的石油能源。根据相关统计数据，预计到了2020年，汽车用油将占到全球石油消耗总量的65%以上，同时大量使用石油，对大气造成严重污染，同时导致全球温室化。我国汽车的保有量逐年增加，我国所面临的石油安全问题以及大气污染问题更加严峻，如果不能及时对相关的产业结构进行调整，就会在一定程度上影响经济的可持续发展。所以，发展具有节能性的新能源汽车具有重要的经济意义和现实意义。

1 对新能源汽车发展的战略进行分析

在我国进行新能源汽车发展的过程中，面临着许多的机遇和挑战，目前我国新能源汽车发展的重点就是解决动力系统的问题，同时为了能够达到汽车的节能，还是要从汽车的能源动力方面进行解决。所以我国在发展新能源汽车的时候，一方面要解决汽车能源动力的节能问题，另一方面又要将发展的目光放长远，不断提高节能的技术，促进我国新能源汽车在市场上的竞争力。

（1）大力发展节能汽车。现有汽车的动力主要以石油和内燃机为基础，在现有的汽车动力基础上进行优化，大力发展具有节能性质的汽车，重点发展混合动力系统以及直喷式内燃机。同时利用现有的技术，提高石油以及其他动力能源的清洁化，并与国际相关的标准进行接轨。利用生产生活的废弃品，实施回收战略，在现有的技术条件下，转化为可供汽车使用的复合型燃料。同时，发展复合型燃料还要同我国的实际以及具体的能源战略相结合起来，走出一条符合我国国情的新型清洁能源之路。预计到2020年，各种新型清洁能源的使用量将占到车辆能源用量的20%左右。进入21世纪以来，我国汽车每年石油、柴油消耗的量占到了我国石油、柴油消耗总量的50%以上，其中石油消耗占到了一半，从这个数据当中可以得出以下的结论：第一就是车用柴油同车用石油的消耗总量几乎是同步发展的，而且使用的量呈现出每年逐步增长的趋势，随着我国汽车保有量不断增加，对我国的石油安全造成了一定的影响。第二就是我国的汽油和柴油占石油消耗总量的比例同发达国家相比还很低，所以通过对石油消费结构进行优化和调整，可以间接替代汽车的动力燃料。这个过程主要是将替代难度小的燃料，比如工业燃料、石化燃料以及其他燃料进行置换，在具有相同消耗总量的情况下，就可以提高车用燃料大概20%%左右的上升空间。第三就是同国外汽车尾气排放的标准相比，我国汽车尾气排放的标准还很低，远远达不到我国现阶段经济以及汽车保有量的发展速度，所以也从另一个方面反应了我国汽车节能的潜力是十分巨大的。

（2）大力发展新能源汽车。发展新能源汽车主要是将汽车的动力能源从原来的石油、柴油向生物燃料以及可再生能源的方向发展。根据现有的技术以及我国能源结构来看，主要有三种替代的动力能源：第一就是生物发电所产生的能源，第二种就是将天然气作为动力能源，第三种就是煤化气能源。就目前车辆能源应用的情况来看，合成油将是新能源汽车重点发展的领域。一方面合成油能够与现有的汽车运行基础和体系完全契合。另一方面，合成油是一种优质、环保的燃料，现有的技术条件下，对合成油的利用还不是特别充分，合成油发展的空间和潜力十分巨大。从长远的发展来看，合成油将成为主要的动力能源之一。在气体燃料当中，甲烷是动力能源发展的重点，现阶段，天然气作为燃料被广泛运用于汽车动力能源。根据相关数据显示的，到了2020年，我国天然气的供应量可以达到1200亿m3以上，如果将天然气总量的10%作为汽车燃料的替代品，就可以节约1000万吨左右的石油。但是天然气储存和运输的难度较大，需要在相关的技g方面做出进一步的突破。

2 对新能源汽车发展的对策进行分析

（1）转型动力系统。在进行新能源汽车的开发和推广的过程中，应该解决现阶段所面临的节能问题以及能源问题，对汽车的动力系统进行升级和推广，提高内燃机动力以及燃料的利用率，最大程度上提高能源的利用率。

（2）转型基础设施。在汽车燃料进行推广和使用的时候，应该将天然气、合成气以及氢气三种清洁的气体燃料运用到汽车的动力能源当中。通过合理的燃料设计推动汽车燃料有序、多元化的发展，使清洁的能源逐步代替石油等化石燃料，全力推进清洁燃料在我国汽车动力能源当中的使用。同时建立相关的技术研究平台和基础设施破平台，通过相关平台的建立促进清洁能源的发展、推广和使用。

（3）进行产业化生产。在直喷内燃机以及混合动力系统的基础之上，以电力驱动为核心，加强研发资金的投入，对技术难点进行攻克，掌握整套的生产技术流程。同时在先进技术的支撑下，带动相关产业的发展，以轻度的混合动力系统的汽车为基础，积累相关的技术经验和生产制造经验，带动其他混合动力的汽车实现重大的进步和发展。比如我国的电动车行业的发展，带动了相关产业逐步实现了规模化的发展。同时在新能源汽车发展的过程中，以我国相关的政策为导向，优先发展小汽车和公交车，改变人们的出行方式和消费理念，为我国新能源汽车的发展、推广和使用提供市场基础。

3 结束语

在新的发展时期下，进行节能和新能源汽车技术的研发，能够有效节约石油等能源的消耗，保证我国的石油安全，同时减少石油等化石燃料对大气的污染，有利于环境的保护。同时对节能汽车以及新能源汽车进行推广和使用，可以改变人们的出行方式和消费理念，对于我国经济的发展和环境的保护都有现实的经济意义和社会效益。

参考文献：

[1]刘颖琦，高宏伟.中国新能源汽车产业联盟技术创新发展趋势与对策[J].科学决策，2011（02）：1-8.