绿色新能源技术(精彩14篇)
绿色新能源技术通过可再生资源降低环境影响,推动可持续发展,改善能源结构,促进经济转型,是否能实现全球能源的清洁转型?以下是网友为大家整理分享的“绿色新能源技术”相关范文,供您参考学习!
绿色新能源技术 篇1
随着全球环境问题的愈加严重,各国开始重视绿色能源的发展。绿色能源不仅可以减少污染,还能降低能源成本,保护自然资源。然而,绿色能源发展面临着一系列挑战,比如经济成本高、技术难度大等。为了突破这些难题,各国纷纷投入大量资金和人力,致力于新技术和新趋势的研究和开发。
一、新能源发电技术
1、太阳能电池板技术
太阳能是最为广泛利用的新能源之一,大多数人对太阳能电池板并不陌生。太阳能电池板技术不断改进,新型太阳能电池板可以更加高效地将光能转换为电能。此外,太阳能电池板的用途也开始不断扩大,很多国家开始将太阳能电池板应用于建筑物的外墙、屋顶以及道路等。
2、风力发电技术
风力发电技术也是比较成熟的绿色能源技术,但如何提高风力发电效率和可靠性仍然是当前的研究热点。一些新型风力发电设备采用更高效的叶片和更灵敏的控制系统,以提高风能利用效率和电力输出。此外,一些技术创新旨在解决风力发电时的环境污染问题。
二、智能电网技术
新能源的规模化应用需要建设更加智能化、灵活性更高的电网,以便充分利用各种不同能源。智能电网技术可以通过监测和分析电网运行情况,增加电力系统的可靠度和安全性。此外,智能电网技术可以实现新能源的规模化应用,将分布在不同地区的新能源接入电网、实现多方面的能源输送。目前,智能电网技术在德国等国家得到广泛应用。
三、能量存储技术
绿色能源的不足之处在于其时空变化性,因此能量存储技术是必要的。一些国家研究出了更加高效的太阳能和风力发电储能技术,使得新能源可以在不同季节和时间段储存。此外,电动汽车电池技术也在不断改进,被广泛应用于储能领域。
四、智能家居技术
绿色生活在很大程度上依赖于科技进步,而智能家居技术可以提供智能化的家居环境,实现更加便捷、高效的生活方式。智能家居技术可以通过智能家居控制系统,实现家电和照明的远程控制、能源消耗监控和优化等功能。此外,智能家居技术还可以实现再生能源的分配和控制等功能。
总之,绿色能源技术的发展是一个不断探索和创新的过程,需要各国共同努力。未来,随着技术的不断更新和完善,绿色能源将会被更广泛地应用,为我们创造一个更加美好的未来。
绿色新能源技术 篇2
绿色经济的构建需要以先进的技术为平台,而合理的制度体系又为技术的研发与创新提供了可能,一方面,绿色经济的本质也是技术范式的革命,它要求在传统工业经济的线性技术范式基础上,增加绿色反馈机制。另一方面,技术范式既是一种技术制度,也是一种社会制度的体现,因此绿色经济的推进与发展必须以健全合理的社会制度结构为保障。(四)建设“世界级绿色城市”的基本路径北京作为一个特大型城市,是各种生态经济要素高度汇集及要素之间相互作用表现得更充分的城市;北京也是一个相对发展水平较高的城市,它在发展过程中已经遇到的不可持续的问题与我国其他一些特大城市一样具有极大的相似性,且对某些城市而言,北京现在出现的不协调与不持续问题,也很有可能会是这些城市今后遇到的问题。因此,要充分发挥首都科技、信息、资金等资源优势,深化大都市发展具有高科技引领作用的绿色战略产业,将在全国形成城市绿色发展的辐射示范效应。
北京市绿色产业发展中科技创新的三个层面
(一)加强基础科学研究北京市科学研究的实力不菲,在一些尖端科学领域中有不少的成就,但在基础科学研究促进经济绿色发展方面还存在不少问题。与发达国家和地区相比,科研成果的转化率相对不高,重大、基础性研究力量还较为薄弱。基础科学研究尽管在短时间内不能产生直接的经济效益,但却为今后的技术发展打下基础。(二)一大批共性技术的应用开发共性技术的应用开发,可以对工业生产的技术更新、生产设备的改进以及新产品的开发产生极大的作用。共性技术的开发工作对企业的发展意义较大,企业只要在共性技术开发基础上结合各自不同的产品进行再开发,就可以获得良好的效果。这就解决了单个企业进行研究开发时在资金、技术等方面不足的问题。(三)企业创新机制的形成与创新能力的提高要使经济体系持续提供科技创新的动力与压力,必须满足两个重要条件:一是科技创新者能从创新中获得足够的利益;二是生产者面临着依赖于科技创新的竞争。只要企业创新者能够从创新中获得足够的利益,就会积极地进行创新。只要企业始终处于竞争的环境中,而竞争又依赖于科技创新,那么企业就会被迫不断地进行科技创新,导致和促进科技创新机制的存在和持久性是产生持续的科技创新的前提。
绿色新能源技术 篇3
1 引言
由人类物质活动规模膨胀和地球人口增长带来的全球性生态环境危机,引起了全世界的关注,世界各国对可持续发展、保护自然环境空前重视。人们对建筑与城市影响的认识也从单纯的能源方面,扩展到全面审视建筑活动对自然生态环境的影响,可持续发展的理念成为全人类的共识,绿色生态建筑应运而生,并得到飞速发展[1]。绿色建筑理念的引入,也使得人们对于建筑的理解有了新的变化。
我国绿色建筑技术基础研究起步较晚,区域差异性也很大,导致国内新建的绿色建筑项目中技术方案的选择存在许多问题。绿色建筑的各个生命周期是一个完整的体系,包括节能、节地、节水、节材和环境保护[2]。绿色建筑的建设依赖于绿色建筑技术体系的支撑,需要采用诸多新设备、新技术集成。
2 绿色建筑的内涵
绿色建筑有时也被人们称为生态建筑、可持续建筑。随着人们认识的不断提高,绿色建筑的内涵也在不断充实和丰富。绿色建筑理念已经从单纯的节能走向“节能、节水、节地、节材”、“保护环境”、“全寿命周期”的综合概念。按全寿命周期的理念,在绿色建筑中需要注意五个环节:一是绿色建筑规划;二是绿色建筑施工图设计;三是绿色建筑施工;四是运行和管理;五是建筑拆除后的再利用。
绿色建筑希望消耗最少的能源和资源,给环境和生态带来的影响最小,同时为居住和使用者提供健康舒适的建筑环境和良好的服务,从某种意义上来说,能源消耗少和居住环境好这两者之间存在一定的矛盾[3~4]。以大量的资源消耗和破坏环境为代价,获得高舒适性的建筑,不符合绿色建筑的要求;而放弃舒适性,回到原始的农舍中,虽然消耗能源和资源少,但也不是绿色建筑所倡导。
因此,绿色建筑成功的关键就是要通过合理的规划与设计、因地制宜的集成技术,来协调解决这一矛盾。
3 社会对绿色建筑认识的一些误区
作为新事物,绿色建筑在我国的发展时间不长,社会上对绿色建筑的认识还存在许多误区,我国绿色建筑技术基础研究起步较晚,区域差异性也很多,导致国内新建的绿色建筑项目中技术方案的选择存在许多问题,在一定程度上阻碍了绿色建筑的发展。
社会对绿色建筑的认识不足
许多人认为绿色建筑就是绿化建筑,其实不然。绿化是改善城市小气候的最有效的生态因子,能够起到美化环境和净化空气等作用。然而,所谓“绿色建筑”的“绿色”,并非指一般意义上在建筑周边种树植栽的绿化或立体绿化、屋顶花园,而是指一种综合周边自然环境,进行全面性、系统性的建筑环保设计理念。
但是,当前绿色建筑这个概念被开发商所滥用,认为绿色建筑就是有绿化,并盲目地将这个概念向市场普及,导致大多数人误以为有植被水景以及高绿化率的楼盘就是“绿色建筑”。
技术的不恰当应用
主要表现为:在一些新建的绿色项目中,不考虑绿色建筑技术的适宜性,盲目地将借鉴的“高新技术”照搬到工程项目中去,导致该项技术“水土不服”。一些项目业主认为技术越难就越高级,节能效果就越好,或仅考虑项目的宣传、示范意义,忽视实际的节能效果。例如:区域供冷和冰蓄冷系统往往被视为集中空调系统的有效节能途径之一,但是由于高校用冷时间短、大学城规划的商业项目形成规模时间较长等因素导致负荷不足,该系统的综合性能系统不到,即冷价高于电价[5]。而已经被国家淘汰的节能等级为5级的分体空调器的COP为~[6]。
实际上,绿色建筑并不就是高科技建筑,不应该一直强调高科技,而忽略建筑设计的本质。
经济评价不够重视
经济评价不够重视主要表现为项目开发商的观念错误,认为“一旦和绿色建筑沾边,建筑的成本造价一定会增加很多,绿色建筑是高成本的代名词”,错误的观念导致市场上的绿色建筑成本显著高于普通住宅,无形地将绿色建筑标榜为贵族建筑。例如:“锋尚”系列建筑综合技术做法的成本比普通住宅建筑提升了32%;深圳“蓝牙水晶”写字楼采用了一系列高新技术,理论上每年可节约电费一千万元,但整个建筑的总造价却比普通甲级写字楼贵出20%以上[7]。
虽然绿色建筑和建筑节能需要增加一定的初始投资,但并不简单地等于高成本。我们可以用现有的、成熟的技术为支撑,用低投入的方法对自然通风、遮阳、隔热和可再生能源应用等节能技术进行整合,使居住者可以享受到高舒适度、低能耗的建筑。
因此,并不是所有的新技术都适用于某个绿色建筑项目,技术与建筑的形式、功能、所处的区位和运行的状况有密不可分的联系。
4 绿色建筑的工程技术体系
建筑对资源和能源的消耗实质上贯穿于整个生命周期内,包含了建筑材料的生产、建筑材料的运输、建筑建设过程、建筑运行使用过程、直至建筑的消亡等过程。绿色建筑的低耗理念就是在全寿命周期内控制消耗、保护自然环境、创造出健康舒适的生活空间。
绿色建筑的建立依赖于绿色建筑技术体系的支撑,绿色建筑技术体系则是在建筑的全寿命周期内,以恰当的比例整合集成诸多绿色环保技术,将建筑技术根植于建筑本身,使其融入建筑的形态设计和使用功能,最终实现建筑与自然环境的和谐共生。
在实际工程项目建设中,基于全过程控制原则,绿色建筑在其全寿命周期范围内包括以下五个阶段(见图1所示):一、建设规划阶段;二、施工图设计阶段;三、施工建设阶段;四、运营管理阶段;五、拆除阶段。
建设规划阶段
绿色建筑的建设规划阶段又包含了两部分,一是绿色建筑的策划、选址;二是生态总体规划。
在建筑策划与选址阶段,首先要制定建设地区的控制性详细规划,确定建设地区的土地使用性质和使用强度的控制指标、道路和工程管线控制性位置以及空间环境控制的规划要求,包括以下几个方面:1、节约土地资源;2、自然水系、湿地、农田及各种生态区的保护;3、建设场地安全及污染源处理;4、旧建筑利用及废弃场地建设。
在生态总体阶段,充分考虑建筑能源和资源消耗的各个方面,制定最优化的解决方案,包括以下几个方面:1、营造良好的建筑室外环境;2、建筑能源综合利用规划;3、建筑水系统综合利用规划;4、建材与建筑结构使用规划;5、建筑地下空间综合利用规划。
绿色建筑首先强调节约土地资源,尊重原址原貌生态环境,减少不合理的建筑活动对环境的影响。另外,项目的总体规划则需要从整体环境方面进行全面的规划和思考。在整体环境规划中,还需要强调的是建筑与环境的关系,解决建筑与地貌、植被、水土、风向、日照与气候的关系。
图1绿色建筑全寿命周期技术体系
施工图设计阶段
绿色建筑设计应合理控制建筑规模、容积率和面积,改善场地生态环境。借助计算机模拟工具,对建筑窗墙比、体形系数、围护结构保温隔热性能和采光性能、采暖空调系统、生活热水系统等进行综合优化设计。
建筑施工图设计是详细表达建筑单体或群体的外形轮廓、大小尺寸、结构构造和材料做法的过程。绿色建筑要求在施工图规划设计阶段,不仅充分考虑倒节约建筑建造过程中建材、资源、能源等,还必须对建筑使用过程中节能、节水、室内外环境进行规划和思考,统筹考虑建筑设计的各个环节。施工图设计技术体系见图2所示。
图2建筑施工图设计阶段技术体系
施工建设阶段
绿色建筑施工建设阶段应注重生态环境的保护,严格控制噪声、大气污染、光环境污染等,尽量减少施工队环境的不利影响。另外,还需要注重在施工中节约用水、用电、用材等。采用有效措施保障施工人员的健康安全。
绿色施工与绿色建筑一样,是建立在可持续发展的理念上的,是可持续发展思想在施工中的体现。绿色建筑技术体系主要包括以下三个部分:环境保护、节约资源、建筑材料回收再利用三个方面,见图3所示。
图3建筑施工建设阶段绿色建筑技术体系
运营管理阶段
运营管理阶段是建筑寿命中持续时间最长的阶段,该阶段使用的能源一般占建筑总能源消耗的80%以上,对于居住使用者而言,建筑运行管理的实施效果是直接决定其舒适性、节能性的重要因素。绿色建筑要求通过设计有效的管理体制和激励体制来落实绿色建筑的各种理念。
绿色建筑的运营管理一般是通过物业管理公司来实施的。运营管理阶段应当处理好建筑使用者、建筑和自然三者之间的关系,既要为使用者创造一个安全、舒适的环境,同时保护周围的自然环境,做到节能、节水、节材与绿化等工作。实现绿色建筑各项设计指标。
运营管理阶段主要包括节能管理技术、节水管理技术、绿化管理技术以及生活垃圾管理技术。
拆除阶段
在改造、拆除阶段,绿色建筑应对建筑性能进行全方位的诊断,合理规划拆卸,将拆除的建材和设备进行资源化有效利用,避免对环境造成不利影响。
5 总结
作为新事物,绿色建筑需要采用诸多新设备、新技术集成。我国绿色建筑技术基础研究起步较晚,区域差异性也很多,导致国内新建的绿色建筑项目中技术方案的选择存在许多问题。
绿色建筑的建立依赖于绿色建筑技术体系的支撑,绿色建筑技术体系则是在建筑的全寿命周期内,以恰当的比例整合集成诸多绿色环保技术,将建筑技术根植于建筑本身,使其融入建筑的形态设计和使用功能,最终实现建筑与自然环境的和谐共生。
同时,绿色建筑又是一项复杂的系统工程,具有跨专业、多层次和多阶段的特点,材料的循环再利用,新能源开发等很多问题都不应停留在个体建筑上,而应将其放在区域或城市规划中进行思考。绿色建筑中出现的许多技术问题,比如污水处理、太阳能的采集和利用,都需要建筑专业和其他专业的相互配合,共同解决。
绿色新能源技术 篇4
新能源产业是我国实现绿色转型发展的支撑性行业,也是我国实施创新驱动战略的重要领域,世界发达国家都把发展新能源作为顺应科技潮流、推进产业结构调整的重要举措。
随着国内电力产业结构调整的加速,低碳能源转型步伐加快,国家加快实施创新驱动战略,着力推进能源技术创新,为新能源企业发展提供了重大机遇。新能源企业必须牢固树立科技创新理念,深入实施创新驱动发展战略,促进科技与新能源产业的深度融合,为我国新能源产业创新发展增添强劲动力。
一、加强风电应用技术研究,着力提升新能源产业发展质量
“十二五”时期,国内新能源产业快速发展,据国家能源局统计数据显示,截至2015年底,我国并网风电装机容量亿千瓦,全国并网太阳能发电装机容量4318万千瓦,位居世界第一。进入“十三五”时期,随着国家一系列新能源产业法律法规及标准的不断出台,风能及太阳能应用技术的日臻成熟和利用效率的不断提高,新能源产业发展已进入质量提升期。国家正在加快实施电力体制改革,逐步运用市场机制,引导新能源企业降低造价,减少运营成本,提高市场竞争能力。在此形势下,新能源企业更需做好电力市场需求预测与分析,建立前期、基建、生产、运营全产业链精益化管理模式,从源头上树立高标准理念,努力推动产业持续健康发展。在规划设计环节,就风电前期选址、规划、风机选型匹配、工程建设等各阶段进行精细化设计研究,依托测风、运行等大数据优势,充分考虑自身风资源条件、风电机组性能、电气设备损耗、风机设备和集电线路、交通工程等造价因素,基于风电场全生命周期的经济效益,为风电场量身定制最优的精细化设计方案。在工程建设中,树立“全方位、全覆盖、全过程、全参与”的优化设计理念,应用最先进的风电行业新技术,强化风电场建设和生产的高效衔接,确保风电场的投产质量和效益。在生产管理上,充分利用风电场集群优化调度和集中控制技术,实现风电场少人值守或无人值守。运用大数据技术,实现跨区域、多机型的机组运行性能对比分析,优化各类发电机组的协调运行,实现风电集群整体效能最大化。加强“能源互联网+”技术在风光电站运维领域应用,提高移动运维、远程专家协同运维能力,加强智能终端应用,不断提高设备可用率和发电能力;加强电网适应性技术研究应用,优化控制策略技术,提高风功率预测能力及高低电压穿越适应能力。针对早期风电机组设计、安装缺陷导致的达不到设计值、安全稳定性差等突出问题,运用叶片延长、安装增功组件、控制系统升级等多种风机技改提效技术,提升设备综合效能。
二、加快风电消纳技术研究,着力提升可再生能源利用水平
近年来,随着风电产业的快速发展,风电新气流技术、直驱式风力发电机组、智能化控制技术得到不断突破。2016年,国家发改委与国家能源局联合下发了《能源技术革命创新行动计划(2016―2030年)》,并同时了《能源技术革命重点创新行动路线图》,推进高效太阳能利用技术、大型风电技术、现代电网关键技术、能源互联网技术、节能与能效提升技术等重点技术创新任务,加快实施智能电网、物联网、储能、微电网的综合供能区域试点。可以预见,“十三五”及今后一段时期,随着风电消纳技术的研究和应用,新能源产业发展的瓶颈问题有望逐步得到解决,新能源综合成本竞争优势不断增强,可再生能源利用水平将进一步提升,将为新能源企业带来更大的发展空间。
充分利用低风速发电技术,拓展风电开局。过去风电场较多分布在三北地区,受“弃风限电”问题影响较为严重,随着国内大叶轮、混合塔架、柔性塔架等新技术的不断成熟,中东部及南部地区的风电开发逐渐成为新的竞争焦点。囿于我国风资源与负荷中心呈逆向分布的现状,且随着优质风资源规模逐渐减少,加快低风速发电技术的研究应用,对于拓展我国风电开局具有重要的推动作用。新能源企业和风电制造企业要加强低风速风电技术的联合应用推广,积极探索适合风资源区域特点以及地理环境要求的低风速风场开发模式,不断提升我国低风速风场开发技术实力,实现风电产业发展的科学布局。
加快风电消纳技术的研究应用,拓展风电利用空间。风电并网和消纳已经成为制约我国风电可持续发展的主要瓶颈。解决风电消纳问题,需要在加强各类电源之间、电源电网之间相协调,区域布局及项目与消纳市场、配套电网以及调峰电源相统筹之外,还要加快建设抽水蓄能电站等快速调节电源,研究压缩空气蓄能、电化W储能等大规模蓄能技术及示范应用。积极推进风电供暖消纳方式研究和建设,把富风季与供暖期高度重叠的不利因素变成冬季风电大发的契机,由绿色供电向“绿色供电、绿色供暖、绿色新能源汽车”多位一体能量转化模式发展。同时,建立风电场与大电力用户和电力系统的协调运行机制,不断提高可再生能源利用效率。
加强微电网技术的应用,加快推动分布式能源发展。微电网接近负荷,是分布式发电大规模工业化应用的关键,对于提高分布式可再生能源的利用率具有重要意义。同时,新能源微电网也是电网配售侧向社会主体放开的一种具体方式,符合电力体制改革的方向,可为新能源产业创造巨大的发展空间。要加强对先进储能、微电网技术及新型商业运营模式研究,形成完善的新能源微电网技术体系和管理体制,集成分布式能源及智能一体化电力能源控制技术,将各类分布式能源、储电蓄热(冷)及高效用能技术相结合,通过智能电网及综合能量管理系统,形成先进高效的能源技术体系,灵活参与电力市场交易,使新能源微电网在一定的政策支持下具有经济合理性。
三、加强产学研合作,加快培养适应新能源产业发展的高科技人才队伍
新能源技术的发展,离不开高科技人才的大力支撑。新能源企业应积极抓住国家实施创新驱动发展的战略机遇,以企业为新能源技术集成平台,以示范项目为纽带,依托科研单位、高等院校的技术人才优势,建立产学研结合的研究开发、示范和推广体系,抢占前沿技术的应用先机,为新能源产业发展提供技术支撑。
通过与科研机构、高校联合建立新能源科技人才培养基地,实施风电产业技术人才培养工程,开展各种有针对性的新能源技术培训,加强经营管理人员和技术骨干队伍培养,提升新能源产业人才队伍整体素质。
组织实施高层次人才引进计划,鼓励引进具有研究基础和技术积累的研究团队,为实施关键性技术攻坚、海外业务发展提供人才支撑。采取项目带动、培训交流、利益激励等多种措施,加大对科研人才的奖励力度,充分发挥科研人员的作用,积极营造适宜人才发展和科研创新的发展环境和氛围。
绿色新能源技术 篇5
自从2008经济危机以来,绿色经济和可持续发展战略得到了空前的关注。绿色经济能够保证自然环境和资源的可持续性,同时保证经济增长和发展。当前流行的凯恩斯主义和相关刺激经济的方案可以实现经济的绿色增长,这些方案依赖于低碳科技的发展。很多国家以此为契机调整国家战略及相关的政策,从而实现向低碳经济的转型,同时以绿色经济为手段来解决环境、经济、社会等各方面的挑战。然而,在技术发展层面之外,政策上的努力和期望依然不清晰。协调绿色经济、能源系统、社会制度依然是当前的主要挑战。如何评价绿色经济的政策效果依然存在争议。
向绿色能源经济的转型需要更大的动力和对经济结构的彻底转变。尽管在一些领域有了进展,现有的政策和战略仍然不足以解决绿色能源经济面临的世界性问题。这些问题说明人类社会产生了过多无用的绿色能源政策和低碳科技,但同时也加强了我们对绿色能源经济转变相关政策的效果、用途、复杂性的理解。
总的来说,我们需要更强的领导力、更积极的政治环境、缜密的评估、有效的多层管理、国内国外合作、经济与能源系统整合等来应对向绿色能源经济转型遇到的众多难题。本文研究的目的是总结绿色能源技术的最新进展,为国家绿色能源经济和可持续发展转型提供最新的技术支持。
2纳米技术在能量储存方面的应用
能量储存无疑是21世纪最大的挑战之一。为了应对现代社会的需要和日益突出的生态问题,对于新型的、低廉的、环保的能量转换和储存设备需求紧迫,促使了这个领域研究发展迅速。这些设备的性能与其本身使用材料的性质密切相关。而近几年,纳米结构的材料因其非同寻常的机械、电学、光学性质而备受瞩目。认识到纳米材料在能量转换和储存中的优缺点,以及如何控制它们的性质和合成同样至关重要。锂离子电池是当今材料电化学的一大成功。然而,依靠现有的电极和电解质材料,电池的性能已经达到极限。为了突破这个极限,其中一条可行的思路就是运用纳米材料。
使用纳米级的传统阴极材料有很多缺点,但是阴极依然有进步的空间。一种有关硅纳米柱的方法已经在阴极材料中运用;另一种由五氧化二钒或者LiMn2O4形成的微纤维纳米结构也有上述硅材料的优点:兼顾体积改变并允许高的反应速度。再者,二级纳米阳极材料与二级纳米阴极材料的研究工作也在同时进行。传统观念认为,为了使可充电锂离子电池中可以快速而可逆地充上电,必须在电极上使用嵌入化合物,并且嵌入过程必须是单相的。但是现在出现了很多反例:即使反应中有相转变,锂离子的嵌入反应仍然很快。除此之外,LiFePO4的例子也表明了纳米电极材料的优势。纳米结构扩展了阴极材料的范围。
锂离子电池的进步也同样依赖于电解质的发展。固体聚合物电解质是目前最有前景的材料,因为它们生产过程简单、形状和大小可控、能量密度高,并且可以实现电池全固态。然而其在室温下很低的离子电导性依然是技术的瓶颈。晶化的聚合物电解质以前被认为是绝缘体,但是最近的研究表明有些复合物有显著增加的导电性。现有材料的电导性还不足以达到实际应用的水平,但是这些材料为进一步的提高开拓了新思路。
总的来说,把材料从正常大小变为纳米级会显著改变它们的性质,自然也就会改变它们作为能量储存和转换设备材料的性能。有时唯一的影响就是简单改变粒子大小而产生;而对于具有特殊结构的纳米材料,情况可能更为复杂。由粒子更小引起的空间限制和表面积改变会影响材料的很多性质,这使我们更迫切地需要发展新的理论或者改进现有体相材料的理论。这是材料化学和表面科学的交叉学科,这两个学科对于研究纳米材料都很重要。
3高效太阳能电池的商业化前景
利用太阳能来生产电能是解决世界能源问题最好的办法之一。然而,为了与传统能源竞争,太阳能电池本身必须足够可靠和价格相对低廉。有几种类型的太阳能电池被广泛研究,包括晶圆、薄膜、有机太阳能电池,并在太阳能电池的可靠性、成本效益方面取得了巨大成功。成本效益可以理解为更少的材料和更高的转化效率。
图12014年光伏产业各材料占比情况
在光伏产业中,薄膜电池公司发展迅速;2001~2009年,100家公司进入了此领域,能量产值从14MW上升到2141MW。在长期发展中,如果薄膜光伏技术的效率和可靠性够高,它被预测会超过晶体硅技术。然而与之相对的情况是,投资者担心晶体硅的发展会压制薄膜技术(如图1所示)。薄膜技术在2009年开始衰落,因为它比晶体硅更贵,效率和可靠性更低。在其市场占额减小的情况下,一个不争的事实是:目前薄膜技术没有成功替代晶体硅,但是它在炎热的阳光地带仍然有很大的优势。具有更好温度系数和合适转化效率的薄膜电池在一些极端环境下确实好于晶体硅电池。
4生物能和废物处理系统
由于全球性的污染和人为活动,水在某些地区非常稀缺。对清洁水源的需求和人们对环境的重视导致了循环水的使用量增加。因此,混合废水处理系统等先进有效的处理技术在近些年得到了广泛关注。由于对全球的环境和能源问题的持续关注,可持续和环保的新型废水处理技术都得到了发展。因此,很多机构的工作重心都放在了研究高效节能的混合处理系统上。某些先进的混合技术,例如微生物燃料电池,甚至可以从废水中生产能量。
一个混合能源系统通常有两个或两个以上的能量源一起使用来节省燃料和提高系统效率。而在混合废水处理系统中,大多数可以被概括为两种或两种以上单元的组合:生物处理单元、化学处理单元、物理处理单元。选择何种混合系统取决于废水中的成分。生物处理经常用于清除有机物、氮化物和磷化物;物理处理通常用于除去悬浮物一类的物质;化学处理一般处理金属离子。大多数废水含有多种物质,因此需要用混合系统来彻底的净化。
(1)物理-生物混合系统可以在含有悬浮物、油污、有机和无机杂质的废水中运用。最常见的例子包括膜生物反应器(MBR):一种结合生物降解法和膜过滤法的反应器。这种反应器可以降低化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮含量(NH3-N)。MBR的優势有:可以处理有机物含量大的废水,提高净水效率,延长固体停留时间使硝化反应更完全。
(2)物理-化学混合系统用于富含悬浮物、油污、浑浊、有害离子的污水中。常见的物理-化学混合系统包括:
1)化学凝聚和沉降——用药品来使废水中的微小颗粒凝聚为大颗粒,然后用物理方法除去。
2)吸附——大比表面积的活性炭可以吸附很多物质。例如,吸附-絮凝-溶气气浮混合法可以除去水中大部分的油污。
3)臭氧化——种常见的用臭氧来杀菌和氧化有机物的方法。例如,将臭氧化-吸附混合系统加入自养除氮步骤中可以显著提高除氮效率。
4)混合除盐法——它将可逆电渗析(RED)和可逆渗透法(RO)结合在一起。在除盐过程中,RED利用盐浓度梯度发电,两者的结合可以大大减少能量消耗。
(3)化学-生物系统通常用于除去氮、磷、难处理的毒性有机物等。带有氧化功能的混合系统可以在短时间内降低废水毒性,并且增加其生物可降解性。而微生物燃料电池可以把有机废物转化为电能,在处理系统中使用它可以增加净水效率并降低处理成本。
(4)当废水中的污染物种类很多时,就要用到物理-化学-生物混合系统。例如,薄膜-絮凝-吸附-生物反应器(MCABR)可以有效除去有机物。其中有四种机理:膜过滤、微生物降解、聚氯化铝沉降、活性炭吸附。
5结语
总的来说,绿色能源技术已经得到长足发展,但仍有很大提高空间。固氧燃料电池是一种较成熟的能源轉换技术,其转换效率比热机高并且污染小。出于对成本和运行环境的考虑,某些情况下的固氧燃料电池需要相对低的运行温度。在不懈的研究工作下,某些电池的运行温度已经可以达到600℃以下,而且通过改进加工工艺和研究新的电解质材料可以进一步降低运行温度,从而达到400℃~500℃的更低温。未来几年内,低温固氧燃料电池及其材料仍会备受瞩目,并且其商业化的趋势会更显著。
除了能量转换,研究低廉环保的能量储存装置也是绿色能源的一大重点。锂离子电池是一大成功,然而为了突破现有性能的瓶颈,人们开始关注纳米材料。纳米材料具有非同寻常的性质,它在某些情况下被证明可以提高电池性能,而且扩展了可用材料的范围。然而人们对纳米反应动力学机理的了解还是很少,这个领域仍然有很多工作要做。为了实现更大的发展,我们需要发展新的材料和反应理论。
从长远来看,解决能源危机的最好方案之一是使用太阳能。对于薄膜太阳能电池,其中的CIGS和碲化镉电池都已经达到了很好的转化效率,然而相关元素低产量仍然限制了大规模商业化。有关新型薄膜光伏电池的研究也在进行中。尽管薄膜太阳能电池可能在市场配额上可能无法超过晶体硅电池,但是在特殊环境下薄膜太阳能电池有着无与伦比的优势。
出于对水资源稀缺的考虑,节能高效的混合污水处理技术近年来得到了广泛关注。由于成本和能源问题,未来的混合系统趋势将是从废水中提取生物能或者通过盐梯发电,因此我们需要在微生物燃料电池与RED研究方面付出更大努力。
绿色新能源技术 篇6
目前,建筑业的耗能占到了我国社会总耗能的70%以上,在我国建设环境友好型社会发展模式下,对于建筑业的耗能问题进行解决便是重中之重。 绿色建筑这一概念的提出,也正是基于自然环境日益恶劣的背景,以节能减排为目的,通过合理的利用各种资源,应用一些绿色建筑工程技术,来达到建设绿色建筑的目的。
一、绿色建筑的优势
绿色建筑这一概念较为复杂,并不仅仅包含节能减排方面的环境因素,还包括了对于土地资源节约等方面的因素,在建筑的有效寿命周期内,要实现节约土地资源、水资源、建材资源和建设环境污染的目的。因而从绿色建筑的概念中就可以看出,绿色建筑的主要内涵在于节约环保、自然和谐,并且能够给业主提供舒适健康的居住环境。随着近年地球环境污染的加剧,绿色建筑这一概念已经在国外得到了一定的应用,绿色建筑也代表了新的建筑发展方向。我国环境污染情况较为严重,并且土地资源较为紧张,在这一背景下,大力发展绿色建筑也就是必然趋势[1]。绿色建筑相对于传统建筑而言,优势是较为明显的,能够实现节能减排的目标,并且还能最大化的节省土地资源、水资源、建材资源等。再有,绿色建筑这一概念背后本身所代表的环保内涵,也逐渐被人们所广泛认同和接受,绿色建筑在市场需求方面也更好。
二、绿色建筑工程技术应用前景分析
1.绿色建材的应用
在绿色建筑工程技术的应用中,绿色建材的应用起到了重要的作用,而且在绿色建筑的法中,绿色建材也是绿色建筑工程技术发展的一个重要方向。绿色建材一般具有环保、安全、健康等特点,并且对于人体也有着一定的健康保护作用,能消磁、调光、隔热、抗静电等。在建材制作中,绿色建材的材料来源较传统建材有着很大区别,一些固态废物经过相关的技术处理也是绿色建材的一个重要材料来源。因而对于绿色建材的应用来说,也实现材料循环利用的目标。绿色建材的种类有很多,有管材、玻璃、涂料、壁纸、陶瓷等,绿色建材可以说是丰富多样的。在未来的绿色建材发展中,随着相关技术的进步和成熟,也必将出现更多的绿色建材,将会为推动绿色建筑工程技术的发展起到重要作用[2]。
2.节能技术的应用
节能技术对于绿色建筑实现其本质功能有着重要作用,节能技术的应用主要体现在两个方面,分别是绿色建筑的建设阶段和绿色建筑的使用阶段。在绿色建筑建设中,节能技术的应用主要体现在通过应用一些节能技术来降低建筑工程施工的能源消耗。如建筑工程设备节能技术、暖通节能技术等等。通过节能技术的应用来降低建筑工程建设中的耗能,这也能够降低建筑工程的施工成本。而另一方面,节能技术的应用则是体现在建筑的使用过程中,这方面的技术主要包括节水技术、节电技术、保温技术、新能源应用等等。如保温技术,在建筑工程设计施工中,通过在墙体外加上保温层的方法来提高建筑的保温功能,做到“冬暖夏凉”,以此来降低建筑工程使用中的能源消耗,如取暖消耗和空调降温消耗等等[3]。
3.节约土地资源的设计模式
节约土地资源的设计模式其内涵便是通过相关的设计优化,降低建筑工程的占地面积,在保障可使用面积不变的情况下,尽可能节约土地资源,这一设计特点随着我国土地资源的日益紧张也就更有优势。在我国当前土地资源紧张的背景下,要实现在保障可用建筑面积需求的前提下结语土地资源,就必须在建筑设计中进行相关的改进,这也需要相关的建筑工程技术进行保障。例如在增加建筑设计高度方面,就需要做好较好的建筑工程技术保障,根据具体的工程建设需求进行相应的技术处理。而在一些新的设计理念方面,如在建筑顶部加设相关建筑设施,达到节约土地资源的目的,便需要对于整体建筑施工技术和顶部施工技术提出了更高的要求。
三、绿色建筑工程技术应用策略
1.把握绿色建筑工程技术的发展趋势
在绿色建筑工程技术的应用中,首先便应当把握好绿色建筑工程技术的发展趋势,应当对于绿色建筑和相关的技术有一个全面的了解,这是应用绿色建筑工程技术的基础。把握绿色建筑工程技术的发展趋势,也就是对于未来绿色建筑工程技术发展方向的一个把握,这一点在绿色建筑工程技术应用中十分重要。通过把握绿色建筑工程技术的发展方向,就能够在绿色建筑设计、项目管理、市场管理等多个方面进行相关的调整。例如结合绿色建筑工程技术发展方向与市场需求的特点,在建筑工程建设中,从设计到市场推广都以突出绿色建筑工程的技术优势为核心。从这一角度上来说,绿色建筑工程技术的发展方向,也就在一定程度上代表了绿色建筑的发展方向,也能够引导市场需求,推动绿色建筑的发展。
2.积极引进新的绿色建筑工程技术
对于绿色建筑建设来说,最为重要的便是相关绿色建筑工程技术的应用,特别是一些新的绿色建筑工程技术,甚至往往能够给建筑业带来深刻的变革,从建筑业近年来的发展经验来看,这一特点也日趋明显[4]。因而在绿色建筑工程技术应用中,应当较好了解当前国际上最新的绿色建筑工程技术,并且在绿色建筑的建设中积极引进较为成熟的新技术。在引进新技术的过程中,也需要对于该技术进行全方面的评估,充分考量引进成本、技术优势、所带来的经济效益等等,通过客观、详尽的评估来进行技术引进的决策,避免盲目引进新技术。再有,积极引进新的绿色建筑工程技术,也要充分考虑其实践性,绿色建筑工程技术出现的时间并不长,发展还并不十分完善,因而应当保证所引进的技术是切实可行的。
3.做好相关的技术应用保障工作
做好绿色建筑工程技术应用方面的保障工作对于绿色建筑工程技术的较好应用有着重要作用,保障工作需要从多个方面入手,包括技术应用中的人力保障、财力保障和物力保障。积极引进相关的高素质人才,完善绿色建筑工程技术应用中的技术管理工作,加大在技术应用中的投入力度。只有在多个方面做好充足的保障,才能充分保障绿色建筑工程的建设,因而为了更好的保障绿色建筑工程技术应用,也应当建立起相关的保障机制。对于施工单位来说,也应当积极同业主单位和设计单位进行沟通,对于设计要求中的一些相关绿色建筑工程技术进行优化,在与业主单位、设计单位的沟通协调中,促使绿色建筑工程技术得以更好的应用。
结论
绿色建筑相对于传统建筑而言有着多方面的优势,在一定程度上来说,绿色建筑也代表了建筑业的发展趋势。在绿色建筑建设中,绿色建筑工程技术的应用就是非常重要的组成部分,绿色建筑工程技术中的绿色建材、节能技术、节约用地的设计等等,都是绿色建筑的重要发展趋势。在应用绿色建筑工程技术中,应当正确把握绿色建筑工程技术的发展方向,积极引进新的绿色建筑工程技术,并且做好相关的技术应用保障工作。
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绿色新能源技术 篇7
一、能源绿色生产的国际比较
世界发达国家能源绿色发展史较长。20世纪70年代爆发的石油危机促使美国、日本、英国、德国等发达国家和地区开始建立能源绿色发展战略,之后的30多年,各国能源绿色发展战略的实施从未间断,政府支持力度和企业投入力度不断加强,逐步完善了能源的绿色化生产战略体系。
(一)美国领先全球的能源绿色生产战略
1973年第一次石油危机给过度依赖石油等传统能源的美国带来了巨大麻烦。出于能源安全和能源可持续利用的考虑,美国政府、企业、NGO等开始大力提高能源利用效率和转向开发新型绿色能源。同时,美国通过立法的形式确立了能源绿色发展国家战略。
1977年美国联邦政府制定了《土地恢复法》,这个法案规定采矿企业需要进行环境和地质恢复规划,并在递交相关计划书、缴纳环境恢复履约保证金后方可取得申请采矿证书。若企业按计划书进行土地恢复,政府将履约保证金退还给企业;否则,政府就强制动用这笔资金来修复和治理被破坏的矿山环境。
美国环保署2012年一项页岩气开采法规,对页岩气开采中因使用水力压裂技术所造成的空气污染加以控制。该法要求到2015年1月,所有采用水力压裂法进行页岩气开采的气井都必须安装相关设备,以减少可挥发性有机化合物及其他有害空气污染物的排放,如苯和正己烷等。
20世纪后期美国重点发展对象为太阳能、风能、水能等,尤其注重太阳能发展,并通过税收、补贴、成本返还等政策支持新能源产业发展,同时鼓励绿色能源的生产。美国绿色能源生产政策由能源安全为导向逐渐转向能源安全和环境保护为目的,绿色能源生产政策重要性越来越大。
21世纪初美国能源向绿色转向的支持力度明显加大,其中最重要的是通过修正1986年国内税收法案,制定了《2003年能源税收激励法案》,建立了能源绿色生产的税收激励机制。
2009年6月美国众议院通过了《2009年美国清洁能源与安全法》,该法的目标在于减少国外石油依存度,实现能源独立;减少温室气体排放,将美国经济转型为清洁的能源经济。
(二)日本3E战略领先全球
与美国相似,20世纪70年代的石油危机促使日本能源战略加快转变。日本能源战略制定过程中越来越考察环境保护因素,并逐渐演绎成能源安全(Energy Security)、经济增长(Economic Growth)和环境保护(Environmental Protection)兼顾的“3E”特色。
日本1994年“新能源推广大纲”在国家层面上要求政府全力推进新能源和再生能源;1997年《促进新能源利用特别措施法》全面支持发展风力、太阳能、垃圾发电和燃料电池发电等新能源与可再生能源,并确定了新能源供给企业、制造企业和利用者的基本事项,日本能源绿色生产体系初步建立。2004年日本出台“新能源产业化远景构想”,提出在2030年前把太阳能、风能等新能源技术扶植成市场产值达到3万亿日元的支柱产业,将日本石油消费占总能源消费量的50%降至40%,新能源上升到20%;绿色能源领域就业达31万人左右;燃料电池2010年市场规模达8万亿日元,日本能源绿色生产开始真正成为国家重点培养和发展的大工业。
(三)欧盟最具挑战性的能源绿色生产战略
欧盟在国际社会一直积极应对气候变化、环境恶化等全球问题,积极领导成员国开展能源的绿色生产。2006年3月欧盟委员会出台一部中期能源战略,即“获得可持续发展、有竞争力和安全能源的欧洲战略”能源政策绿皮书,该绿皮书主要的能源绿色战略内容有:(1)开发具有竞争力的可再生能源和其他低碳能源和载体,特别是替代运输燃料;(2)增加本地资源特别是可再生资源利用,加强能源结构多元化,进口来源和运输路径多元化;(3)到2020年实现节约能源20%;(4)选定可再生能源长期路线图,加大力度实现现有目标,积极推进清洁和可再生能源市场化进程。2007年欧盟理事会制定了2020年应对能源和气候变化问题的目标,即到2020年温室气体排放减少20%,可再生能源利用占总能源利用达到20%,能源利用效率提高20%。
2011年欧盟委员会“2050能源路线图”,制定了欧盟绿色能源发展的长期战略,提出到2050年碳排放量比1990年下降80%至95%的目标,目标实现方式有提高能源利用效率、发展可再生能源、发展核能以及采用碳捕捉与储存技术等;其中预计到2050年可再生能源占全部能源利用的比例将从目前的10%达到55%以上。
比较来看,美国和日本能源的绿色生产起步最早且均衡发展、全面领先,而欧盟绿色能源则相对较晚,成员国之间发展不均衡;美国偏向综合运用经济和金融手段来直接支持绿色能源生产,欧盟和日本多通过立法促进能源的绿色生产;日本和欧盟能源绿色生产有明确的统一性目标,其中欧盟目标最具挑战性,而美国缺乏全国统一的能源绿色生产目标。
二、能源绿色技术的国际比较
近几十年来,世界主要国家大力支持能源绿色技术的研发、推广和运用,能源绿色技术成为各国争夺能源绿色革命的着力点和制高点。
(一)美国全面领先的能源绿色技术
美国能源的绿色技术一直居于世界领先地位。1998年美国《国家综合能源战略》提出发展先进的可再生能源技术,开发非常规甲烷资源,发展氢能的储存、分配和转化技术。2002年出台《国家氢能路线图》,明确提出美国要转型为“氢经济”,并于2003年启动氢燃料计划,投入12亿美元研发氢燃料电池。2005年美国《能源政策法》支持“氢能源倡议”,以发展燃料电池技术和氢能源生产与存储方式,为加快研发混合动力应用技术提供资金,并为运用清洁能源创新和先进技术的项目提供贷款担保。
《2009年美国清洁能源与安全法》中新能源技术革命相关项目的支持拨款达到970亿美元,开发太阳能、风能等新能源相关投资总额超过400亿美元,未来10年在可再生、可替代能源方面的投入将达到1500亿美元。美国将培育高级生物燃料产业、混合动力汽车和纯电动汽车产业、用于储存的高效电池、太阳能、风能等相关新能源产业为国民经济的新型支柱产业。
美国未来几年新清洁能源技术和能源效率技术投资规模将达到1900亿美元,其中用于提高能源效率和开发可再生能源的资金达900亿美元,碳捕捉与封存技术600亿美元,新能源基础科学研发经费200亿美元,同期电动汽车和其他新技术交通工具研发费用200亿美元。美国将制定碳捕捉与封存的国家战略,清除碳捕捉与封存技术商业利用中的法律、法规障碍等。
(二)能源绿色技术是日本能源战略的根本
1978年日本启动节能技术开发计划,即“月光计划”,提出开发能源有效利用技术,推进以燃料电池发电技术、热泵技术、超导电力技术等“大型节能技术”为中心的技术开发。1993年日本开始实施“新阳光计划”,在政府领导下采取政府、企业和大学三者联合的方式,进行非晶硅太阳能、燃料电池、陶瓷汽轮机等革新技术开发,日本能源绿色技术进入全面发展阶段。进入21世纪以来,日本启动了新一轮国家能源战略研究,并于2006年制定《新国家能源战略》,大力支持新能源产业自主发展,支持以新一代蓄电池为重点的能源技术开发,促进未来能源(科技产业) 园区的形成。日本政府在2008年公布的创新能源技术计划中确定了电力、交通、工业、商业、建筑以及共性领域优先研发的21项能源相关创新技术,这些技术2030年前后能够实际应用和普及。
目前,日本的节能和新能源技术已居于世界领先位置。1974~2009年日本能源领域的研发经费投入总额为亿美元,仅次于美国的亿美元;1988~2007年日本在清洁能源领域的专利数量雄踞全球第一,替代能源技术前100位申请机构中有45家是日本机构;日本洁净煤工艺和高端能源装备技术世界领先,燃煤电站的热效率已达到世界最高水平,并有一批掌握关键核心技术的工业企业;日本是世界上最早推行太阳能政策的国家,已经处于太阳能电池产业链条的制高点;氢能与燃料电池技术是日本重点发展的能源技术之一,2002年启动了部级氢能和燃料电池示范项目,日本企业在该领域的专利申请量远大于其他国家,并计划到2015年实现燃料电池汽车商业化。日本把绿色能源技术开发重点放在产业链上游,并在诸多领域取得领先,使日本成为绿色能源竞争力最强的国家之一。
(三)欧盟先进的能源绿色技术
2006年欧盟能源绿皮书制定了能源技术战略计划,以欧洲技术平台为依托,对欧洲技术资源进行最佳配置,优选联合技术攻关,为能源领先技术开发市场。《能源2020:具有竞争力的、可持续的和安全的能源战略》提出欧盟成员国需要统一行动,建立一体化新能源市场,实现欧盟能源效率技术、低碳、清洁能源等绿色能源技术的一体化;开发无污染能源,增加低碳能源投资,大范围开发集中式和分布式可再生能源以及储能和电气交通(主要是电动汽车与公共交通)关键技术;加强执行欧洲战略能源技术计划,加快发展风能、太阳能、生物能、智能电网、核能、二氧化碳捕捉与储存、下一代核能、再生能源加热与冷却等技术,促进战略能源技术研究基础设施建设;提议10亿欧元的科研计划,支持低碳、绿色能源前沿技术研发的突破,保持欧盟能源技术的竞争力和全球领导力。2011年欧盟委员会“2050能源路线图”提出发展核能以及采用碳捕捉与储存技术的长期战略。
三、能源绿色消费的国际比较
国际油价上涨、鼓励性消费政策、环保和低碳消费的宣传等因素使绿色消费逐渐深入人心,世界各国消费者逐步掀起绿色出行、低碳生活等热潮,能源的绿色消费成为一种趋势,也成为一种时尚。
(一)美国鼓励性能源绿色消费
美国一直提倡能源的绿色消费,政府立法中鼓励能源绿色消费的内容层出不穷。早在1978年,《国家能源法》、《能源税法》实施了1亿美元的太阳能低息贷款,规定住户利用太阳能可以享受优惠,另对酒精燃料免征商品税。1980年,《能源安全法》规定,购买太阳能和风能能源设备的房屋主人,所付的金额中2000美元的30%和8000美元的20%可从当年须交的所得税中抵扣。1992年,《国家能源政策法》开始实施居民住宅节能计划;《2003年能源税收激励法案》中第201条规定,对可替代机动车辆实行免税政策;2005年,《能源政策法》对混合动力交通工具施行税收优惠,对家庭太阳能系统建设进行税收抵免。《2007年能源独立和安全法》是美国鼓励能源绿色消费的一个里程碑式法案,其目的之一就是提高商品、建筑、交通工具的能源利用效率,提倡大规模进行插电式汽车基础设施建设;规定每个电力公司都要制定一个支持插电式交通工具的实施计划;还规定各州应确立智能电网峰值需求减少目标,将智能电网能力建设整合进入“能源之星”项目。2009年2月美国颁布的《美国复苏与再投资法案》安排108亿美元用于可替代能源设备、电动汽车和家庭节能税收抵免。2009年6月美国众议院通过了《2009年美国清洁能源与安全法》,规定美国到2014年新建的民用建筑能效提高50%,到2015年新建的商用建筑能效提高50%;政府设立“电力热能回收利用奖”,鼓励企业回收利用发电所产生的余热等;设立专门的“能源效率和可再生能源工人训练基金”;对消费者进行援助,补助他们因为法案实施引起的购买力下降,为符合条件的低收入家庭支付现金等。
(二)日本精细的能源绿色消费
作为能源匮乏的岛国,日本能源绿色消费行动令世界印象深刻。绿色消费得到日本政府的大力提倡和支持,如2006年《新国家能源战略》规定用部分石油进口税补贴绿色能源的消费,家庭消费1KW新能源电补贴9万日元。日本能源的绿色消费还得到企业、民众的积极响应,展现出全社会性和精细性。
此外,日本交通省还实行绿色住宅生态返点制度,对建造、改造绿色住宅的民众进行返点,1点等于1日元,可兑换商品券用于消费,以鼓励发展绿色住宅。
(三)欧盟强制和激励性能源绿色消费
1998年欧盟理事会发表关于可再生能源的决议,提出与工业界在自愿基础上达成协议,设定购买义务,制定长期购买合同及支持能源供应的合同;《能源2020:具有竞争力的、可持续的和安全的能源战略》提供节能奖励,平均每个家庭每年最高可达1000欧元。
德国能源绿色消费战略的制定实施与其新能源立法息息相关。2000年,德国联邦参议院制定了《德国可再生能源优先法》,目的是为了保护气候和环境,保证能源供应的可持续发展和显著提高可再生能源对电力供应的贡献,实现到2010年可再生能源在能源消耗中比重至少翻一番的目标。
德国还在生物质能、海洋风能等领域制定了大量具体可行的战略,既构成了德国新能源发展的法律体系,也形成了德国绿色能源发展的战略体系,大大推动了德国新能源的发展,提升了德国在其优势领域的竞争力。
(四)能源绿色发展国际比较
通过以上分析可以看出,美国、日本、德国能源绿色战略全面发展且全面领先,形成三足鼎立之势。美国在生物能、风能、核能等方面具有核心优势,德国在太阳能、生物能、垃圾发电等方面有核心优势,日本在核能、垃圾发电、水能方面有核心优势,法国的核心优势是核能,芬兰的核心优势是生物能,挪威的核心优势是水能。
四、推进中国能源绿色战略的政策建议
中国是传统能源生产和消费大国,中国传统能源的绿色水平较低,在推进中国传统能源绿色发展的工作任重而道远。2012年7月20日国务院出台了《国务院关于印发“十二五”国家战略性新兴产业发展规划的通知》,明确指定节能环保、新能源、新能源汽车等7大战略性新兴产业,规划到2015年时核电、风电、太阳能光伏和热利用、页岩气、生物质发电、地热和地温能、沼气等绿色新能源占能源消费总量的比例将提高到%。这个指标远远低于日本、欧洲等发达国家和地区的目标水平。并指出,发达国家在发展能源的绿色生产、绿色技术和绿色消费方面拥有丰富的经验,其发展水平领先世界,值得中国等发展中国家借鉴和学习。
(一)建立健全能源绿色战略法律体系
中国虽然已经制定了《中华人民共和国可再生能源法》、《可再生能源发电上网电价和费用分摊管理规定暂行办法》等,但法律体系仍不完善,而且法律设计相对粗糙。我国应提高能源绿色发展的战略性、前瞻性和可操作性,为我国能源转型提供坚实的法律保障。另外,我国还应该及时、灵活地对不同绿色能源进行转向立法,提高风能、太阳能、生物质能、水能等具体行业的发展战略,并修订新能源法律以增强新能源发展在立法上的连续性和一致性,保证能源绿色战略的不断改善和持续执行。
(二)推动完善能源绿色战略支持体系
新型产业的发展初始阶段离不开政府和社会的支持,发达国家大都建立了具体而行之有效的新能源发展支持体系,支持体系大概包括法律支持、财政支持、税收支持、金融支持和贸易支持等。中国在完善能源绿色化转型的支持体系、扩大支持范围的同时,还要增加支持力度。新能源关乎经济社会和人类生存发展的未来,应从长远利益考虑,大力支持绿色能源的开发和利用。特别是要加强财政投入、税收优惠、投资鼓励等方面的支持力度,确保新能源产业能够在宽松、适宜的环境中发展壮大。
(三)鼓励引导能源绿色技术投资
中国目前新能源技术研发缺乏稳定的转向支持资金,固定的新能源科技发展转向不足,应该学习发达国家新能源技术研发经验。
新能源产业将引领世界经济发展方向,并带动人类社会新的变革,争取绿色能源产业的领导权将大大增加一国竞争力,进而影响国际竞争格局。我国应该明确能源的绿色转型主要集中在电力、交通和供热三大领域,其中电力能源是实现绿色转变的最主要的战场。G20国家中,绝大部分都对电力能源消耗中的绿色能源占比制定了未来目标。中国应积极整合企业、研究机构和政府资源,制定并实施绿色能源技术中长期研发规划,启动部级大型科研项目,广泛开展国际合作,力图在以上三大领域的新能源技术方面与国际接轨,并在一些领域争取世界领先,使我国在未来绿色能源竞争中立于不败之地。
(四)整合协调能源绿色战略执行主体
一种新能源的广泛运用过程离不开市场本身的调节作用。在社会主义市场经济体制下,市场在资源配置中起着基础作用。新能源产业化必须以市场化为基础,以市场化为导向,使新能源产业成为增加就业、提高经济总量的重要经济部门。
政府应该主导新能源战略的制定、新能源发展总体规划、新能源立法、新能源发展支持体系等方面工作,尤其在新能源开发的初期阶段,要发挥政府的带动性功能。中国应加强新能源转型过程中政府的作用,提高政府投资力度,巩固政策性支持力度,启动国家重点新能源科研项目,并统筹各地区新能源的发展,提高我国在向绿色能源转型过程中的综合竞争力。
绿色新能源技术 篇8
近日,中国国际经济交流中心发布了《中国碳达峰碳中和进展报告(20xx)》。报告指出,一年来,中国碳达峰碳中和“1+N”政策体系进一步完善,各部门先后出台能源转型、节能降碳增效、工业、城乡建设、交通运输等领域政策文件40余项,各地区、各行业结合实际细化碳达峰行动方案,落实举措进一步健全,“双碳”工作取得积极进展。近年来,国内外形势复杂多变,各国都将能源安全作为优先选项,我国作为风电、光伏装备供给和消费大国,绿色消费和循环经济等模式备受追捧,而新能源产业的飞速发展离不开一大批专精特新企业的助推。
技术创新 强链补链
当前,以晶硅电池片为主的组件占据了全球光伏组件市场的80%以上。但随着行业的快速发展,对晶硅电池片的“降本增效”提出了更高要求,0BB无主栅线电池片技术应运而生。据了解,近期泰州中来光电科技有限公司成功获得一项0BB技术专利授予,0BB无主栅线电池片技术将在常规电池片基础上,去掉主栅线,仅保留细栅线,不但可以大大减少银浆的使用量,还可以增大电池片的有效光照面积,提高光伏组件的发电效率。此次专利性突破,标志着中来光电关键工艺0BB研发正在快速推进,将会更加匹配无主栅电池片和薄片化电池片的发展需求。中来光电董事长李炽告诉记者:“目前,中来仍在不断更新0BB技术迭代,植入隐形胶带等先进技术,简化技术流程,推动技术更精准、更先进、更可靠,引领产业走向精准化生产,助力全球光伏产业降本增效迈入新的进程。”
中来光电是国内首家从事N型TOPCon光伏电池研发、生产及销售的专业化公司,自主研发的N型高效双面光伏电池产品与传统的P型产品比具有转换效率高、弱光响应好、双面发电等特点,产品广泛应用于光伏智能电网、工商业及分布式光伏发电、大型太阳能电站等领域。中来光电原创的POPAID技术,通过对产品工艺的不断创新与改进,优化和提升,制造工艺由原来的11步减少至现在的9步,实现了电池在量产过程中的转换效率的提高,降低了产品的制造成本,促使光伏发电的度电成本接近煤电成本,为支撑产业链打下了坚实基础,在补短板、填空白上作出了贡献,是实现强链补链的主力军。
在光伏领域,江苏美科太阳能科技股份有限公司也深耕其中,为强链补链奉献自己的一份力。随着2018年光伏“单多晶之争”,单晶技术获得全面胜利,美科集团项目部经理吴纪清表示,公司目前正在从事低氧超薄大尺寸N型单晶硅片项目,该项目将增强补强光伏产业链,推动江苏光伏产业振兴。美科历经“多晶硅片”“P型单晶硅片”“N型单晶硅片”多个技术时代,始终引领光伏硅片的技术创新。公司产品“低氧超薄大尺寸N型单晶硅片”部分技术属于行业首创,20xx年3月经中国有色金属工业协会组织专家评价,“低氧超薄大尺寸N型单晶拉棒、切片技术”水平达到国际领先,该项目的产业化将突破光伏硅片技术“瓶颈”,引领光伏行业技术发展。随着美科股份35GW单晶项目的推进,在省内形成了强链补链的产业效应,极大推动我省光伏产业的振兴和高质量发展。
合作共赢 研发为上
记者了解到,为贯彻落实《智能光伏产业创新发展行动计划(20xx—2025年)》,近日工业和信息化部公布了第三批智能光伏试点示范企业名单,江苏美科太阳能科技股份有限公司名列其中。一个成果落地,既是本次创新的结束,也是下次创新的开始。近年来,美科通过产学研合作,与产业链上下游企业协同创新,共取得国内外授权专利300余件,主导或参与制订行业相关国家、行业、团体标准共计10余项。吴纪清表示,接下来美科将紧紧围绕“碳达峰、碳中和”目标,充分发挥试点示范企业的带动引领作用,不断加大在智能光伏领域的研发投入力度,进一步提升公司智造水平,为客户提供更高品质的太阳能硅片,推动光伏行业可持续健康发展,助力全球能源绿色转型。
虽然每家专精特新企业都有自身的特点,但在发展的道路上,创新资源的整合是企业转型升级的关键,只有合作才能走得更长远。李炽告诉记者,中来光电在转型过程中抛开了以往单打独斗式封闭创新模式,近年来加大产学研合作,与IMEC(欧洲微电子研究中心)、南京航空航天大学、南京大学、江苏科技大学等高校进行产学研合作。公司注重研发和科研队伍的建设,研发人数占全部职工的比重达到30%,每年用于研发的费用投入占营业总额的4%左右。建成省级企业技术中心、省级工程技术研究中心、省级博士后工作站和省级研究生工作站,自主培养国家级人才1名、省双创人才4名,解决和攻克了许多技术瓶颈和卡脖子难题,自主研发的效率大于%。
节能减排 绿色发展
作为新能源领域的一块块“商标”,专精特新企业始终把环护工作放在首位,促进企业的经济与环境协调发展。江苏欧力特能源科技有限公司董事长袁朝勇表示,公司采用了世界标准的技术装备,借鉴了先进的管理经验,在技术、规模、管理上逐渐跻身中国新能源储能行业前列,为人们的绿色能源而努力。欧力特以“建优质高效储能电池,促进社会节能减排效率”为使命,不断推出各种优质的电源及新能源应用产品,并与大连理工大学华南师范大学、湖南大学等多所相关院校、科研单位共同研制开发太阳能专用储能蓄电池,风能专用储能蓄电池,通信专用储能蓄电池,动力型专用蓄电池,直流屏专用蓄电池等7大系列,带动全行业的科技进步和新产品的开发。
在绿色新能源快速发展的今天,智能化技术也为风电产业注入新的生机与活力。20xx年2月18日,在中国风电新闻网主办的20xx(第二届)“风电领跑者”技术创新论坛暨颁奖盛典上,南京牧镭激光科技股份有限公司凭借技术实力以及强大的产品服务能力,荣膺“风电领跑者”称号。牧镭激光的售后工程师介绍道:“整个过年期间我都在青海的风电场安装调试、观测和整理数据。经过我们这么一‘折腾’,这个风电场的风机发电量提高了3%以上,提升的发电效益超过3000万元。”据了解,牧镭激光接下来将进一步加大研发投入力度,坚持创新驱动发展战略,充分发挥在激光测风领域的技术优势,在“双碳”目标的引领下、持续推动产业在绿色可持续发展方面的转型与升级。
绿色新能源技术 篇9
引言
近年来,我国建筑行业得到迅速的发展,成为国民经济中重要的组成部分,对提高人们生活水平有着重要的意义,而伴随建筑行业发展而来的是建筑材料的高消耗。建筑材料的高消耗,易造成大气污染等多种环境问题,不符合可持续发展观。在这样的背景下,绿色建筑理念应运而生,绿色建筑充分运用了新型的节能技术,不仅有效节约建筑能源,而且大大提高了房屋建筑的性能,为人们提供舒适、健康的居住环境。
1.绿色建筑概念
绿色建筑指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。绿色建筑又称为生态建筑,其要求在建筑施工过程中,尽可能地节约各种资源,包括水资源、能源资源、材料资源以及土地资源等,减少建筑施工对生态环境造成的不良影响,达到保护环境的目的,使建筑能够与自然和谐发展,为人们提高舒适、健康的居住环境。绿色建筑评价指标体系由节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量和运营管理六类指标组成。依据绿色建筑的评价标准,绿色建筑需满足以下三个方面的要求:①运用新型的节能技术。在建筑施工中充分运用多种新型的节能技术,有效减少能源消耗。②保护生态环境。绿色建筑采用的是新型的节能技术,其可降低能源的消耗,降低建筑施工对生态环境的影响,减少施工中二氧化碳的排放量,达到有效保护生态环境的作用。③满足人们多方面的需求。绿色建筑不仅要满足人们的健康需求,而且要满足人们舒适及高效的需求,为人们提供健康、舒适、高效的居住环境。
2.太阳能利用技术
太阳能热利用技术在我国已历经二十多年的发展沿革。利用太阳能可节省大量电力、煤炭等能源。太阳能资源一般以全年总辐射量和全年日照总时数表示。我国西藏、青海、新疆、甘肃等地的总辐射量和日照时数均为全国最高,属太阳能资源丰富地区。
1) 太阳能热水器作为太阳能热水系统较为低端的产品,在国内发展成熟,普及率高,最具代表性,按结构可分为闷晒式、管板式、聚光式、真空管式、热管式等,已经进入寻常百姓家,可提供日常生活用热水,节约用电,具有良好的经济性。
2) 太阳能空调系统是利用太阳能进行光热转换,以热能制冷,方法有多种,如压缩式制冷、蒸汽喷射式制冷、吸收式制冷等。
3) 太阳房是利用太阳能采暖、降温的设计方法,使房屋内活动主体空间与外界环境之间形成温度缓冲区实现采暖、降温需求。无需安装特殊动力设备的被动式太阳房应用最为广泛,尤其在气候寒冷或炎热的地区。我国被动太阳房采暖可节能60% ~ 70% ,平均每平方米建筑面积每年可节约标煤 20 ~40kg,发挥着良好的经济和社会效益,但在技术水平上与国外相比仍有较大差距。
4) 太阳能光伏发电系统是利用半导体器件的光伏效应原理将太阳辐射能转换成电能。目前,我国太阳能与建筑一体化的发展呈现良好态势。政府主管部门在相应太阳能推广政策中明确提出了应大力推广“太阳能建筑一体化”的模式,优先支持一体化项目,在济南、烟台等地出台了建筑强制安装太阳能利用设备的政策规定,为太阳能与建筑一体化的发展奠定了政策基础。
3.地热利用技术
1) 地热发电是地热利用的最重要方式。地热发电的过程是: 首先将地下热能转变为机械能,再将机械能转变为电能。通过“载热体”把地下的热能带到地面上来进行利用,目前能够被地热电站利用的载热体主要为地下天然蒸汽、热水。
2) 地热供暖是通过换热将地热能直接用于采暖、供热和供热水,是仅次于地热发电的利用方式。其利用方式简单、经济性好。
4.风能利用技术
风能资源取决于风能密度和可利用的风能年累积小时数。风能的利用主要以风力发电为主。我国风力资源丰富,可开发利用的风能储量约为10 亿 kW。对于我国沿海岛屿、交通不便的边远山区、地广人稀的草原牧场及远离电网的农村、边疆,利用风能可解决生产、生活能源需求。风能资源受地形的影响较大,我国东南沿海、内蒙古、新疆、甘肃一带风能资源很丰富,这些地区适于发展风力发电。但是,风能利用技术也会因风速不稳定、风能利用受地理位置限制严重、风能的转换效率低、相应设备不成熟等因素制约。
5.绿色建筑能源利用技术的评价
绿色建筑能源利用技术的评价大致可以从以下四个方面来对生态建筑能源利用技术进行评价。
1)建筑节能状况
重点应放在围护结构的保温、隔热及其相应的自动控制上,使建筑节能满足国家现行的有关标准,具体实施与评价严格按照建设部的《民用建筑节能管理规定》(建设部第76号令)执行。节能指标对于北方采暖地区为50%,其它节能措施要达到节能5%。
2)常规能源系统的优化
在使用常规能源时,应对能源系统进行优化,应合理地选择确定整个系统中各设备系统的能源供应方案,优化设备系统的设计与运行,避免因多种能源结构形式的重复建设而造成浪费,在满足功能与健康要求的基础上,减少对常规能源的需求量和因使用常规能源对环境造成污染。
3)新能源的利用
新能源的利用程度是绿色建筑能源利用技术评价中的一项重要参考指标,是绿色建筑是否符合“绿色”原则的直接体现与标志。其重点应放在太阳能、地热能、风能、废热资源等绿色能源的开发与利用上。新能源的利用要因地制宜,宜选择适合本地特点、性能价格比优良的技术与产品。
4)环境效益
环境效益作为绿色建筑最重要的目标之一,是其是否生态的直接体现,是评判建筑是否生态的主要指标,而能源利用技术在很大程度上决定了其对环境的影响。因此,绿色建筑中应尽量使用绿色能源,减少环境污染。
6.新能源技术应用的思考
目前,在大力倡导应用新能源技术的同时,更应重视当前基础、常规的建筑技术。例如,不可忽视围护结构保温技术,而一味追求通过新能源实现采暖需求。有人将围护结构保温比喻为建筑物的外衣,把新能源视为建筑节能的“补药”,那么我们必须避免不给建筑穿外衣就开始大力补充新能源,不可“吃着补药裸奔”。对此,清华大学的张寅平教授曾表示“新能源的应用是趋势,但高新技术在某些清况下未必是适宜技术。所谓可再生能源及高新技术的应用一定不要用概念说话,一定要用科学数据说话。技术是否适宜一定要以应用中的实测数据来佐证,实践是检验真理的唯一标准。”以太阳能电池为例,生产太阳能电池的材料制备过程需要用能,如果太阳能电池的总体产能低于其生产期间耗能,那么其大规模应用必须慎重。此外,虽然太阳能属于清洁能源,且使用时不污染环境,但是制造太阳能电池的过程会污染环境。在寻求绿色建筑发展的道路上,一定要做到因地制宜,合理使用新能源、新技术、新材料,不可盲目跟风。我国正处于城镇化进程中,面临着建筑能耗与环境压力。城市是一个复杂庞大的有机系统,建设低碳城市规划设计先行。规划设计在节能减排和低碳城市建设中具有重要意义,可从源头控制建筑能耗、降低碳排放。
7.结语
当前,我国建筑节能的重点领域为北方地区城镇供热计量的改造、新建建筑节能标准的实行、大型公共建筑的节能改造、住宅全装修和装配式施工的推广、可再生能源在建筑中的应用、绿色建筑的示范等。建筑行业从业人员,应从全寿命周期视角下对建筑能耗进行综合考虑,构建绿色建筑、人与自然和谐发展的梦想。
绿色新能源技术 篇10
根据预测,要实现2030年碳达峰目标,我国氢气的年需求量将达到3715万吨;在2060年实现碳中和,氢气的年需求量将达到亿吨,其中可再生能源制氢(绿氢)规模有望达到1亿吨。
北京冬奥会已落下帷幕,本届冬奥会除了是一场冰雪盛宴外,还是一场氢能盛会。
与东京奥运会只是部分火炬使用氢燃料相比,北京冬奥会将火炬燃料全部替换为氢能,同时,北京冬奥会投入的氢燃料车辆数约为东京奥运会的两倍。2月4日晚,在北京20xx年冬奥会张家口赛区,由中国石油自主研发的绿氢还点燃了太子城火炬台。这是本届冬奥会唯一一个由绿氢点燃的火炬台,更是冬奥近百年历史上首支以绿氢作为燃料的火炬。
绿氢,也因此走入了大众视野。
绿氢是发展氢能的初衷
什么是绿氢?
所谓绿氢,是指利用可再生能源分解水得到的氢气,其燃烧时只产生水,从源头上实现了二氧化碳零排放,是纯正的绿色新能源,在全球能源转型中扮演着重要角色。
专家解释,虽然氢能是清洁的可再生能源,在释放能量的过程中没有碳排放,但目前生产氢能的过程却并不是百分之百“零碳”。
氢元素在地球上主要以化合物的形式存在于水和化石燃料中,而氢能作为一种二次能源,需要通过制氢技术进行提取。目前,现有制氢技术大多依赖化石能源,无法避免碳排放。而根据氢能生产来源和生产过程中的排放情况,人们又将氢能分别冠以灰氢、蓝氢、绿氢之称。
灰氢,是通过化石燃料燃烧产生的氢气,在生产过程中会有二氧化碳等的排放。目前,市面上绝大多数氢气是灰氢,约占当今全球氢气产量的95%。
蓝氢,可以由煤或天然气等化石燃料制得,在蓝氢的制备过程中可以将二氧化碳副产品捕获、利用和封存(CCUS),从而实现碳中和。虽然天然气也属于化石燃料,在生产蓝氢时也会产生温室气体,但由于使用了CCUS等先进技术,温室气体被捕获,减轻了对地球环境的影响,实现了低排放生产。
“绿氢是发展氢能的初衷。”国际氢能学会副主席、清华大学教授毛曾强曾强调,发展氢能就是为了能源的“去碳化”,只有通过无碳能源生产“绿色的氢”,才能实现这一目标。
由此可见,尽管所有“颜色”的氢都将在未来发挥作用,但归根结底,绿氢是最具可持续性且真正无碳的,因此它也正成为全球氢能发展的焦点。
数据显示,截至2020年底,全球已有约70个在建的绿氢项目,其中吉瓦(GW)级项目已超过20个。去年,欧洲还提出了20xx年建成6GW、2030年建成近40GW电解绿氢产能的发展目标。
国际投资银行高盛全球投资研究部门最近发布的报告《清洁氢革命》则认为,清洁氢是全球实现净零排放路径的关键和各国能源结构的关键支柱,依靠清洁氢路径可以减少全球温室气体排放量的15%(二氧化碳排放量的20%)。报告称,全球范围内超过30个国家推出氢战略和路线图,承诺到2030年时,清洁氢的装机容量比2020年增加400倍以上,并保障绿氢的年均增长速度提高50倍。
我国绿氢发展方兴未艾
在绿氢火炬之前,我国绿氢开发就已初露端倪。
2020年1月,全球第一个规模化太阳燃料合成示范项目于兰州新区试车成功。该项目的关键技术之一就是中国科学院院士、中国科学技术大学化学与材料科学学院院长李灿团队开发的高效、低成本、长寿命规模化电催化分解水制氢技术。当年10月,全球首套“液态阳光加氢站”一体化装置示范成功。20xx年底,中国第一个万吨级光伏绿氢示范工程在新疆库车正式启动。
2020年12月21日,我国发布了《新时代的中国能源发展》白皮书,提出加速发展绿氢制、储、用等氢能产业链技术装备,促进氢能燃料电池技术链、氢燃料电池汽车产业链发展,支持能源各环节多场景储能应用,着力推进储能与可再生能源互补发展。
中国科学院院士、中国石油深圳新能源研究院院长邹才能介绍,早在2012年,中国石油勘探开发研究院(以下简称中石油勘探院)就率先组建了纳米技术研发团队,“这支团队在金旭博士的带领下,超前开展了能源新材料与技术的攻关研发。2017年,他们开始聚焦电解水与光解水两条技术路线,经过5年的研发和储备,已经初步具备产业化基础。”2020年,该单位又重新组建了一支20余人的氢能技术研发团队,专业从事绿氢的制备、高效储运和特色场景应用等技术攻关。
根据预测,要实现2030年碳达峰目标,我国氢气的年需求量将达到3715万吨;在2060年实现碳中和,氢气的年需求量将达到亿吨,其中可再生能源制氢(绿氢)规模有望达到1亿吨。
中石油勘探院新能源中心有关负责人表示,中石油勘探院将继续加强绿氢基础研究支撑力度,做好电解水制氢、光解水制氢、固体储氢和固体氧化物燃料电池等基础技术重点、难点攻关,引导推动绿氢业务有序发展;制定绿氢项目发展规划,继续开展光电催化剂、电解槽体、固体金属储氢等产品开发,提高光电催化、转化效率,降低设备造价成本;形成系列标准规范,促进绿氢规模化发展。
“我们争取尽快在油田设立光伏电解水制氢工业化示范项目,加强在氢能全产业链的布局规划,将自主研发的技术与实际相结合,探索‘产、学、研’模式,开展示范应用,形成中国石油自主知识产权的完整氢能技术体系。”上述负责人说。
还需跨过技术、成本多门槛
对中石油勘探院而言,点燃北京冬奥会唯一绿氢火炬只是开始,同样,中国的绿氢产业发展也尚处于起步阶段。
清华大学核能与新能源技术研究院氢燃料电池实验室主任王诚此前在接受媒体采访时指出,为进一步促进绿氢的发展和应用,应在改善相关技术、制定标准和政策等方面发力。
这亦是业内专家的共识。
在技术方面,王诚认为,应推进碱性电解槽规模化制氢示范应用,进一步提升其实用性,研发SPE/SOEC等新型电解水制氢技术,攻关电解水制氢系统柔性耦合间歇、波动可再生能源的工程技术难题,并大力开发光催化分解制氢、热化学法制氢、生物制氢、核能制氢等制氢新技术。
而想要真正实现规模化、商业化发展,高成本依旧是当前电解水制氢技术发展面临的主要挑战。据了解,电解水制氢的成本比煤、天然气使用的蒸汽重整制氢和工业副产气纯化制氢高出2—3倍。
因此,为了推动可再生能源制氢的发展,我国仍需要探索出一条切实可行的降本之路,目前广东、四川等地已出台相关政策,对可绿色新能源制氢项目予以优惠电价政策支持。
绿色新能源技术 篇11
随着全球能源需求的不断增长,传统的化石燃料已经不能满足人们日益殷切的能源需求。同时,环境污染和气候变化等问题也日益严重,迫切需要寻找一种环保、可持续的能源解决方案。在这个背景下,绿色能源技术应运而生。
I. 介绍绿色能源技术的意义
绿色能源技术是指利用可再生资源,如太阳能、风能、水能等,通过科学技术手段将其转化为能量,并减少对环境的影响。与传统能源相比,绿色能源具有以下几个显著的优势:
1. 环保性:绿色能源技术在能源的生产、转化和利用过程中,产生的污染物和温室气体大幅减少,对环境污染较小。
2. 可持续性:绿色能源技术主要利用可再生资源,这些资源在地球上广泛存在且不会消耗殆尽,可以长期、稳定地供应能源。
3. 经济性:绿色能源技术的成本逐渐降低,与传统能源相比,绿色能源的生产和利用更加经济高效。
II. 太阳能技术
太阳能是最重要的绿色能源之一,利用太阳能技术可以将太阳辐射转化为电能或热能。太阳能技术包括太阳能光伏发电和太阳能热利用两大类:
1. 太阳能光伏发电:太阳能光伏发电利用光伏电池将光能转化为电能。光伏电池板安装在房顶、太阳能发电站等地方,经由光照而产生直流电。这种电能可以直接供应使用,也可以通过逆变器转化为交流电。
2. 太阳能热利用:太阳能热利用主要利用太阳能收集器将太阳辐射转化为热能,用于供热、供暖或热水制备等领域。太阳能热利用可以减少传统能源的使用,降低环境污染。
III. 风能技术
风能是另一种常见的绿色能源,利用风能技术可以将风能转化为电能。风能技术主要包括风力发电和风力水泵。
1. 风力发电:风力发电利用风轮带动发电机转动,将机械能转化为电能。风力发电站一般由多个风轮组成,通过电网将发电的电能输送给用户。
2. 风力水泵:风力水泵利用风力将水从低处泵抽到高处,用于农田灌溉或供水。风力水泵在农村地区具有重要意义,可以减轻人力负担,提高灌溉效率。
IV. 水能技术
水能是一种广泛存在的可再生资源,利用水能技术可以将水能转化为电能。水能技术包括水力发电和潮汐能利用两方面:
1. 水力发电:水力发电利用水能驱动水轮机,再由水轮机带动发电机产生电能。水力发电站可以根据水源的不同分为水坝型水电站和水流型水电站两种类型。
2. 潮汐能利用:潮汐能是由月球和太阳的引力潮汐作用于海洋所形成的能量。潮汐能技术可以利用潮汐涌动的能量进行发电或直接驱动机械设备。
V. 发展绿色能源技术的必要性和挑战
发展绿色能源技术是当今世界所面临的迫切需求,但同时也面临一些必要性和挑战:
1. 减少对化石燃料的依赖:绿色能源技术的发展可以减少对化石燃料的依赖,减少能源的进口依赖和相关的经济和政治问题。
2. 保护环境和应对气候变化:绿色能源技术对减少环境污染和应对气候变化有着重要的意义。
3. 技术发展和成本问题:绿色能源技术仍存在技术发展难题和成本问题,需要不断创新和降低成本,才能更广泛地应用于社会生活中。
总结:
绿色能源技术是未来能源发展的方向,可以减少环境污染、缓解气候变化,并保障能源的可持续供应。通过发展太阳能技术、风能技术和水能技术等绿色能源技术,我们可以迈向一个更加清洁、可持续的能源未来。
绿色新能源技术 篇12
在沙特阿拉伯红海海岸,一座新城正在打造,被称为“新一代的城市”,未来其电力供应将完全来自新能源。这一愿景的实现,不仅仅依靠成片的太阳能光伏板,还有能源的“蓄水池”“调节器”——储能技术。最近,中国企业成功签约红海新城储能项目,储能规模达1300兆瓦时,是迄今全球规模最大的储能项目,将助力沙特打造世界级清洁能源中心。
以风能、太阳能等新能源为主体的新型电力系统对绿色低碳发展有着重要意义。不过这些能源受天气影响,具有间歇性和波动性,会导致发电高峰与用电高峰不匹配,带来电网调节能力不足和频率稳定难度上升等挑战。储能技术的发展,能使电力供需更趋平衡、提升电力传输配送质量、提供应急备用能源等。国际能源署和国际可再生能源署研究显示,随着新能源发电规模迅速扩大,到2050年全球储能容量规模需求将是目前的300倍至500倍。储能正日益成为新型电力系统的重要组成部分和关键支撑技术。
储能是指采用物理或化学方法将能量进行储存和再释放的过程。目前,可以利用蓄能水库、飞轮、化学电池设备和压缩空气装置等,根据需要“存取”电力。其中,抽水蓄能是发展最成熟、装机容量最大的储能技术。它利用水能发电,工作原理简单、技术成熟、使用寿命长,不过也受到选址、建设周期长和初始投资大等因素制约。
以电化学储能、氢储能为代表的新型储能技术可以广泛应用于新型电力系统发、输、配、用各环节,是未来重要的发展方向。新型储能技术不仅可以“填谷削峰”,抚平电力供需,还具有响应速度快等特性,能够涵盖秒级、小时级、数周乃至数月等各种时长的能量储存和再释放的场景,从而提升新型电力系统的灵活性,保障电力供应安全和稳定性。
电化学储能近年来发展迅速,全球装机规模从2012年的不到1吉瓦增长到2020年的超过13吉瓦,贡献了同期电力储能装机的主要增量,其中又以锂电池应用最广。储能锂电池就像是超大型的“电池”,在持续放电能力、响应速度和使用寿命等方面均有较大优势,可以在发电侧、用户侧和电网侧等许多场景应用。特别是在深山、海岛等一些偏远地区,使用家庭锂电池储能系统可以提高可再生能源发电的稳定性和使用率,在用户端实现“自发自用”,节省用电成本。
氢储能技术正成为储能领域的新秀。氢气是具有高能量密度特性的气体,可以通过电解水制取氢气实现储能。目前,多个国家正研究利用风能、太阳能等新能源发电,制取氢气作为工业原料、燃料或发电原料,从而形成“电—气—电”的能量转换,实现跨季节的储能和长距离的输送,支持新能源电力的消纳。
全球多国还围绕超级电容、飞轮储能、压缩空气储能、储热和储冷等方面,进行储能科学研究和技术开发示范。此外,储能技术的大规模应用仍需解决成本、安全性等一系列问题。各国应进一步加快相关基础研究和技术合作,推动储能产业市场走向成熟,加速全球绿色低碳电力系统和能源体系变革,让清洁的电力早日普及。
绿色新能源技术 篇13
1国内绿色建筑发展状况
绿色建筑作为一种新型建筑理念,1990年首次被英国建筑学院提出,1996年美国绿色建筑协会公布了能源与环境设计先导,对绿色建筑的发展与普及具有重要意义,其他欧美国家也先后发行了绿色建筑标准或规范,绿色建筑表现出了很好的发展前景。我国绿色建筑的发展相对滞后于发达国家,但在该领域已经开展了深入的研究工作。90年代,通过政府资助引进了国外绿色建筑成果,确定了国内绿色建筑的发展思路。21世纪之后,国内陆续出现了多项绿色建筑示范工程,例如清华大学的超低耗实验室,上海建筑科学院的生态办公楼等等,我国绿色建筑技术正在从起步向成熟的方向发展。
2绿色建筑特征
绿色建筑又称为生态建筑,是一种新型建筑理念,强调保持生态平衡,充分利用自然资源进行建筑建造。绿色建筑贯彻了国家节能减排和可持续发展政策,为居民提供健康舒适的居住环境,和谐人与自然的关系,实现环境、社会和经济的协调发展。
(1)低能耗。
低能耗是绿色建筑的主要特点之一,与传统建筑相比可节约70%的能耗,目前在德国已出现零能耗示范建筑。
(2)建筑风格独特。
传统商品住宅由于批量化和标准化要求,导致建筑风格形式单调,特别是城市高层住宅。绿色建筑更加注重自然气候和地理人文等因素,因地制宜,具有显著的地域特色。
(3)结构布局合理。
传统建筑一般为密闭型建筑,空间封闭而不利于通风采光,容易引起健康问题。绿色建筑注重结合周边自然条件,选取最佳外形和朝向,内部进行有效连通,使建筑融入到自然环境中,提供更舒适的生活环境。
(4)重视环境保护。
传统建筑多是钢筋混凝土结构,建造、使用和拆毁过程中会产生大量废弃污染物,造成环境污染。绿色建筑在建筑的整个生命周期中均要考虑对环境的影响,从建筑设计到建筑最终拆除的每个环节均要考虑对环境的保护。
3新能源技术的应用
太阳能利用技术
太阳能利用的基本形式是光热转化,被广泛应用于建筑供热和采暖,具体方式有太阳能热水器、太阳能地板采暖、太阳房等。其中太阳能地板采暖将太阳热能作为能源,利用集热器吸收太阳辐射的热量,通过地板进行采暖,另外,由于太阳能具有间断性,需要电加热系统进行辅助。太阳能地板辐射采热适应于四合院和住宅别墅等中小型建筑。非采暖季节中,太阳能热水器可供应热水,与传统的电或燃油方式制热相比,具有明显的环保和经济优势。太阳房是利用太阳能辐射采暖的建筑结构,分为主动式和被动式。主动式太阳房需要配置集热器、输送管道、储能设备和辅助设备等,可实现对太阳能的采集、转化和储存,以满足建筑需要。被动式太阳房不需要以上设备,仅通过合理布置建筑外部造型和内部结构,使建筑走向和周围环境相适应,合理选择建筑材料和建造方法,使建筑具有很好的采暖效果。
地热利用技术
地热的利用方式之一是地热供暖,通过换热方式将地热用于供暖和热水,由于方法简便和经济,备受重视。雷克雅未克建成了世界上第一个地热系统,每小时能够从地下抽取7700吨热水,供热系统已经非常完善,可用于市民的日常使用。我国在北京、天津等地区已开始着手地热和地暖工程。地热的另一个主要利用方式之一是地热发电,地热发电的主要流程是通过将地下热能转换为机械能,然后再将机械能转换为电能。目前地热电站主要利用的地下热能是地下热水和天然蒸汽。
风能利用技术
风能资源的大小取决于风能强度和每年可利用的风能时长,风能主要以风力发电利用为主,我国具有丰富的风能资源,对于处于交通不便的沿海岛屿、山区和人迹稀少的草原等地区,风能发电可很好的解决当地的生产生活用电。风能资源容易受地形和环境影响,我国沿海和西北部地区风能资源丰富,适合风力发电的建设,但风力发电容易受风速不稳等因素影响,风力利用率受到一定的限制。
沼气利用技术
沼气是在厌氧条件下有机物通过生物发酵产生的可燃气体,其主要成分是甲烷。在厌氧条件下,有机物可通过发酵分解为三种主要物质,一种是沼气,可作为能源使用,第二种是消化液,主要包含氮、磷、钾等元素,属于优质农作物肥料,剩下的是消化污泥,主要包含了难以再分解的无机物,具有改善土壤功效的作用。总体说,沼气的产生具有很高的经济和实用价值。沼气是一种可再生能源,很适合在我国农村推广。我国北方已有数百户在使用沼气系统,主要配套设备包括畜禽舍、厕所、沼气池和日光温室等,沼气系统将沼气与种养殖、居民生活进行有机组合,做到能源的多级和循环利用。在南方地区,很多居民以户为单位进行沼气系统建设,利用房屋附近的山地或庭院场地建设沼气池,将沼气池与厕所、畜禽舍相结合,形成能源的往复多层次再利用。另外,大中型废物处理厂利用厌氧消化技术,处理和利用工业有机废水和禽畜粪便,实现能源再利用和环保目的。我国沼气利用技术已逐渐成熟,在沼气发酵和工程技术方面以达到国际先进水平。
4结论
新能源在建筑的应用可有效减低环境污染,缓解能源危机,提供居民生活条件,促进经济社会的可持续发展。绿色建筑作为一种建筑发展方向,立足于人与自然的和谐,充分融合自然环境、科学技术与经济社会的发展关系,必定成为未来建筑的发展走向,被越来越多的人所接受和青睐。
绿色新能源技术 篇14
随着全球对能源需求的不断增加,我们逐渐认识到了传统能源的局限性和破坏性,新能源的研究和开发逐渐成为了当今全球最重要的科技和工程问题之一。而绿色技术则是减少污染和节约资源的核心,在新材料、先进化学、电子设备等领域的重要性不容忽视。因此,本文将探讨新能源和绿色技术的创新趋势及其应用前景。
一、新能源创新趋势
1. 太阳能
太阳能是最为广泛应用的新能源之一。近年来,太阳能得到了广泛的研究和开发。早期的太阳能电池制作成本较高,效率也有限。但随着太阳能电池技术的进步和产品的改进,太阳能的应用领域也日益扩展。我们可以在太阳能电池板上安装小型太阳能发电装置,用于家庭电力供应,或者在大型电站中使用以满足能源需求。大量的研究表明,太阳能的前景非常广阔,未来很可能成为主要的能源来源。
2. 风能
风能是另一种常用的新能源。近年来,风能技术得到了广泛的发展和应用。风力涡轮机是最常见的风能利用装置。技术的进步和成本的降低,风力涡轮机的容量不断增加。与太阳能一样,风能也可以用来发电,以提供家庭和大型电站的能源供应。预计到2030年,风能占全球能源需求的比例将进一步增加。
3. 生物质能
生物质能包括生物质燃料、生物燃料电池等方面的技术。这一新能源来源主要产生于生物质的转化过程中,如植物和动物转化为燃料。现有的生物质能技术可以生产出生物柴油、生物甲烷等类型的生物燃料,以及适用于家庭供暖、电力和热水供应的生物质利用系统。预计到2020年,生物燃料将占全球交通燃料需求的15%。
4. 地热能
地热能是另一种新能源,是产生于地壳中的热量和蒸汽。地热能的利用通过水管将地下的蒸汽输送到地面用以发电。地热能的应用前景非常广阔,预计到2020年,全球地热发电将达到4 GWh。
二、绿色技术创新趋势
1. 新材料
新材料是绿色技术领域的核心,它们可以用于减轻车辆重量,改善电池性能,降低光伏电池板的厚度等。新材料可以在很大程度上减少工业占用的资源和能源,为环保和可持续发展做出贡献。
2. 先进化学
先进化学的发展对环保技术和新能源的研发具有重要意义。在电池和太阳能电池等方面,先进化学技术的应用可以提高设备的性能和效率。此外,先进化学技术还可以帮助减少制造工业中的化学废物和危险品排放。
3. 电子设备
电子设备是新一代绿色技术的核心。随着家庭和办公室设备的普及和更新,电子设备的使用和回收也变得更加重要。新一代的电子设备将采用更节能且环保的技术,例如为数码设备开发的太阳能充电器等。
三、新能源和绿色技术的应用前景
新能源和绿色技术的应用前景非常广阔。全球对能源的需求不断增加,而核能、化石能源的使用逐渐受到了限制。因此,新能源和绿色技术的应用将在未来数十年里成为主要的能源来源。
除了环保和可持续发展方面的优势外,新能源和绿色技术还将带来庞大的经济效益。这些领域的投资将推动新产品的研发和改进,带动经济发展并创造大量就业机会。
总的来说,新能源和绿色技术的创新趋势和应用前景非常广阔。尽管仍需要更多的研究和开发来提高技术成熟度和降低成本,但未来将会面临巨大机遇和挑战。
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