新型能源

新型能源（通用12篇）

新型能源 篇1

一、新能源安全观与我国能源战略的基本内涵

胡锦涛强调,全球能源安全关系各国的经济命脉和民生大计,对维护世界和平稳定、促进各国共同发展至关重要。每个国家都有充分利用能源资源促进自身发展的权利,绝大多数国家都不可能离开国际合作而获得能源安全保障。为保障全球能源安全,我们应该树立和落实互利合作、多元发展、协同保障的新能源安全观。具体而言,饯行新能源安全观应着重于以下三个方面。

一是要加强能源开发利用的互利合作。实现全球能源安全,必须加强能源出口国与消费国之间以及能源消费大国之间的对话和合作。国际社会应该加强政策协调,完善国际能源市场监测和应急机制,促进油气资源开发以增加供给,实现能源供应全球化和多元化,在能源需求和供给基本均衡的基础上确保稳定、可持续的国际能源供应及合理的国际能源价格,确保各国能源需求得到满足。

二是要形成先进能源技术的研发推广体系。加强节能技术研发和推广,支持和促进各国提高能效,节约能源,探讨建立清洁、安全、经济、可靠的世界未来能源供应体系。要从人类社会持续发展的高度看待这些领域的合作,处理好资金投入、知识产权保护、技术推广等问题,使所有国家都能从中受益。

三是要维护能源安全稳定的良好政治环境。携手努力,共同维护产油地区的稳定,确保国际能源通道安全。应该通过对话和协商解决分歧和矛盾,而不应该把能源问题政治化。

作为能源生产大国和能源消费大国,我国一直高度重视能源问题。基于新能源安全观的理论指导和维护我国能源安全的实践,我国制定了适合我国国情的能源发展战略,基本内容是:坚持节约优先、立足国内、多元发展、保护环境,加强国际互利合作,努力构筑稳定、经济、清洁的能源供应体系。今后,我们将在平等互惠、互利双赢的原则下加强同各能源生产国和消费国的合作,共同维护全球能源安全。

二、创新合作模式最大限度利用国际资源

以新型能源安全观为指导,充分利用国内外两种资源、两个市场,实施“走出去”和“引进来”战略,加强能源互利合作,维护我国能源安全。

据国际能源组织的预测,我国的石油需求量在2025年将达到每天1420万桶,其中1090万桶需要依赖进口。照此计算,我国在全球石油消费量中所占比重将从目前的8%上升到12%-13%。为此,需要进一步拓宽利用国外石油资源的途径,参与跨国油气勘探开发,在海外建立原有生产基地,同时通过国际贸易方式从国际市场上获得石油。

改革开放以来,特别是近十七年以来,我国油气工业“走出去”成效显著,现已与全球40多个国家和地区开展了勘探开发、炼油化工和管道项目合作。近几个月来,中国一中亚天然气管线和西气东输二线正式开工,同俄罗斯等国开展了能源合作谈判,同香港特区政府续签了后20年供电供气合约。

目前,我国石油企业在海外特别重视开发石油资源,并且往往以独资形式介入。事实上以独资、合资、参股等各种方式灵活参与石油资源勘探、开采、冶炼、销售等各个环节的工作都可以获得原油、成品油或石油产品。在国际上以独资方式获取石油开采权容易引起同行业嫉妒,无形当中遇到的障碍也会大量增加,这些障碍最终也会转化为成本,增加我国企业支出,与其如此,不如合资、参股、结盟。此外,对于已经在华投资的石油财团也希望与当地企业开展多种形式合作,以便顺利开拓业务。我国能源企业可以主动与其开展合作,打好基础,以便将来寻求机会共同开发海外资源。

坚持进口来源多元化,减少对中东的石油进口依存度,努力增加非洲、俄罗斯和中亚的石油来源,远期则考虑委内瑞拉重油和加拿大油砂的进口。在进口方式上,既要从石油生产国直接进口,也要扩大在产油国的投资,取得更多“份额油”。在进口品种上,除了大量进口原油外,还可以考虑进口成品油;对原有品种,除了非洲、东南亚的低硫油,还有中东、南美的高硫油。

三、积极谋求新型国际能源合作

将能源竞争转变为能源合作,加强双边合作并积极开展地区性多边外交,通过与能源生产国建立全面合作伙伴关系,与能源消费国联合开发能源,确保能源消费国的能源供应安全,保证世界石油供应和价格的稳定,这是对新能源安全观的实践和探索。

(一)与能源生产国全面合作

1. 与非洲的能源合作

可开展上中下游一体化的全面合作。非洲石油储量占世界总储量的11%,已探明石油储量约90亿吨,是世界八大产油区之一,每年向世界石油市场提供20%的石油。但是,非洲的炼油能力仅为每天310万桶,实际成品油产量每天250万桶,仅占全球总产量的3.3%。非洲53个国家中,仅有17个国家有炼油厂。整个非洲地区目前正在运营的炼油厂约有40家,炼油能力最高的为每天30万桶,最低的每天仅7000桶。目前,非洲国家正大力吸引当地私人投资和大型跨国公司投资提升本土的炼油能力。

我国石油公司在加大油气勘探开采投资的同时,可以凭借先进的炼油技术,抓住非洲现在鼓励增加炼油产能的机会,在非洲加大炼油投资,帮助非洲提高炼油能力,增加成品油供应,也可在非洲建立中国的炼油基地,完善投资产业链,逐步走向国际市场。

2. 与中东的能源合作

风险较大,仍需进一步争取。中东石油占我国进口总量的60%强,在未来几十年内,中东仍将是我国主要的能源来源。但是参与中东油气领域投资存在很大的风险,不仅要面临中东国家复杂和动荡的政治局势,还要把握和处理好与美国之间的关系。

中国与伊拉克在10年前签订的艾哈代布油田开发合同,还要进行新一轮的谈判和磋商。而中石化早在2004年10月与伊朗签署了一项价值1000亿关元的25年液化天然气供应合同,因价格分歧,双方一直未能就最后条款达成一致。

今后,我国仍需积极争取伊拉克和伊朗的投资机会,同时,进一步巩固与沙特、阿曼、也门、卡塔尔、阿联酋等国的长期进口原油合同和在这些国家石油基础设施建设、油田勘探开发等领域的合作。

3. 与俄罗斯的能源合作

平等谈判,积极争取。2006年,中国自俄进口原油1597万吨,比2005年增长约25%,占中国原油进口总量的1 1%左右,俄罗斯已成为中国原油进口的重要来源地。但俄罗斯在中俄能源合作上出尔反尔的做法一度使中俄能源合作谈判陷入僵局,俄罗斯利用石油重塑大国形象的意图清晰可见。

另一方面,俄罗斯在面对中国、日本的能源需求时,积极寻求在三方交易中的平衡点,以获取最大利益。因此,在石油及天然气价格方面,俄罗斯周旋于中、日之间,“安大线”和“安纳线”之争,显示了俄罗斯在此问题上与中国和日本博弈的资本。

不过,俄罗斯在远东的油气资源的最理想市场只能是中国。即使俄罗斯有再多资源,如果没有市场,资源的价值也难以体现。因此,我国在与俄罗斯开展谈判时,有必要让对方充分认识到中国的多元化能源战略,即在不间断与俄罗斯谈判的同时,我国还在积极地与中亚等国进行合作。

在中俄能源合作进程中,需要关注四方面的问题:首先,中俄双方能源合作的基础有待进一步巩固;其次,对中俄能源合作领域要形成更为广泛的共识;再次,对中俄之间的地缘关系要有深刻理解;最后,按国际惯例规范中俄贸易秩序。

4. 与中亚的能源合作

前景广阔,继续扩大。我国与中亚各国的能源合作已有了良好开端,但也必然会面临来自俄罗斯的压力。俄罗斯不仅利用自身资源的影响力,而且力图把中亚的石油生产国和欧洲的石油消费国牢牢的控制在俄罗斯的油气管道网络之中。与此同时,美国也在制定的新的中亚战略中,把该地区列入应特别关注的“战略利益地区”,企图使之成为美国可以控制的新的能源基地。

因此,中国石油公司在中亚开展能源合作应该说是机遇与挑战并存,在积极与中亚国家合作时,还要处理好与俄罗斯和美国的关系,并应考虑通过以下几种途径积极开展与中亚各国的能源合作:发挥上海合作组织的作用;注意与中亚五国平衡发展外交,避免招致不必要的嫉妒与怨恨;警惕“民族主义”对我国在中亚地区能源利益的威胁。

5. 与美洲的能源合作

基础较好,时机有利。美洲大陆是我国“走出去”能源战略的三个战略选区之一。目前,我国已收购加拿大经营油砂业务的MGE能源公司约17%的股份,与加拿大能源公司签订收购协议,以14.2亿美元现金购买了该公司在厄瓜多尔的全部油气及管线资产。此外,我国也已经与巴西打成了共识。拉美国家邀请中国参与石油和天然气勘探开采项目,以减少对美国的贸易依赖。中石油还将参与委内瑞拉奥里诺科石油带的重油开采,组成一个在中国建设三家炼油厂的联合经营(合资)实体,并将与委内瑞拉构建一个合资性原油船队“超级舰队”。

(二)对能源消费国重点选择

重点选择能源消费大国(如美国、日本和印度),加强双边和多边合作。我国在实施“走出去”战略的过程中,需要以新能源安全观为指导,妥善处理与其他石油消费大国的关系,主动与其在能源领域承担共同义务,共享利润,共担风险,建立防范冲突的市场能源结构。

1. 与美国的能源合作

加强对话和沟通。美国是头号石油进口国,其石油消费的2/3需要依靠进口,日均石油消费量几乎占全球总消费量的1/3。美国对能源的需求使得其不得不在全球范围内寻求能源。中国的石油进口量以每年10%以上的速度递增,使得美国国内“中国能源威胁论”此起彼伏,能源问题已成为影响中美关系大局的重要议题。在这种情况下,中国与美国进行充分的对话、沟通乃至合作就显得尤为必要。

中美两国都需要稳定的能源供应,我国应尽力争取美国对“走出去”能源战略的理解,同时,要积极与美国在能源技术上开展合作。美国在新能源和可再生能源、节能、环保等方面都拥有先进的技术和管理经验,我国对资金、技术、人才都有较大的需求,双方之间具有很强的互补性和合作基础。

2. 与印度的能源合作。

避免恶性竞争。中国和印度都是能源消费大国,且对石油及天然气进口的依赖程度都在迅速增加。在过去几年里,两国在海外寻找石油和天然气资源过程中发生过一些恶性竞争。2006年12月,中国和印度签署的谅解备忘录为两国石油公司在第三国联合进行石油勘探、生产和收购合作奠定了基础。除石油和天然气的海外合作竞购,两国在核能、水力发电、非传统能源和可再生能源等许多方面都可以互相合作,优势互补。

3. 与日本的能源合作

增强共识,扩大领域。日本是能源消费大国,但能源十分短缺,其所需的能80%依赖进口,进口石油85%以上来自阿联酋、沙特和伊朗等中东国家。

中日加强合作有助于消除“亚洲溢价”,甚至可能得到一个优惠的石油价格。另外,日本先进的节能技术和管理经验可以进入中国市场,在新能源开发及商业化运作、能源储备体系、能源运输安全等领域都可以开展合作。

四、结语

能源作为一种战略性资源,不仅关系经济安全,还关系国家安全。各国围绕能源资源控制权的争夺、围绕能源问题和气候变化的斗争,一直是世界政治经济外交军事活动的焦点。当前,国际能源市场变化多端,国际石油价格震荡起伏。面对日益复杂的国际能源形势,胡锦涛提出了新能源安全观。贯彻落实科学发展观,饯行新能源安全观,积极创新合作模式,谋求新型国际能源合作,不仅有助于增强我国对外开放和应对复杂国际能源形势的能力,也是推进能源产业走上科学发展道路、实现又好又快发展的根本要求。

参考文献

[1] 董雅俊,陈文仙.利用国内外两种资源保障石油供应形势分析[J].新华社经济分析报告,2007,7．

[2] 国家主席胡锦涛在圣彼得堡举行的八国峰会上的讲话[OL].http://news.xinhuanet.com/politics/2006-07-18/content_4847040． htm.

[3] 张国宝.落实科学发展观调整优化能源结构[OL].人民网,http://finance.people.com.cn/GB/7035766． html.

新型能源 篇2

班级：材料0901 姓名：刘猛学号：25

【摘要】：温差发电器是能将热能直接转化成电能的固态装置，具有结构简单、稳定可靠、无运动部件、绿色环保等优点，广泛地应用于航天、军事等领域，在废热的回收利用方面也展现出良好的应用前景。本文简要地介绍了温差发电器的工作原理及其结构，介绍了体温差发电器和微型温差发电器的国内外研究进展，并进行了对比分析，提出了温差发电器中存在的问题及解决方案，最后展望了温差发电器的前景。

【关键词】： 塞贝克效应;温差发电

THERMOELECTRIC ELECTRICITY GENERATION ——A NEW GREEN ENERGY TECHNIQUE 【Abstract】：Thermoelectric generators are solid state devices which can directly convert thermal energy to electricity andhave advantages of simple structure, reliability, no moving parts and being friendly to the environment.They are widely used in aerospace、military fields, and have broad prospects in application of recovery of industrial waste heat.This paperbriefly provided the structure of thermoelectric generators and the work principles.Recent developments about thermoelectric generators were given and a comparison between bulk thermoelectric generators and micro thermoelectricgenerators was made.Problems of thermoelectric generators and the solutions were discussed.The prospects of thermoelectric devices were finally given.【Key Word】s： thermoelectricity;Seebeck effect 0引言

热能和电能是我们社会生活中最重要的能源形态，其中电能是各种形态能源中传输和使用最多、最为方便的一种。因此，许多能源形态、如太阳能、地热、风能、潮汐能、化学能等等都在其转变为电能之后才能更好、更为方便地被人们广为利用。目前使用的电能有很大一部分是由热能转换而来的，如热电厂、核电厂以及较大规模的太阳能电厂等。在这种能量转换中总是先利用热能加热液体或蒸汽，以驱动汽轮机发电。这个过程复杂、设备昂贵、易出问题、污染环境、能量转换效率低，造成能源浪费。因此关于高效，又不污染环境的能源转换方法的研究必然引起了世界各国科学工作者的广泛关从20 世纪90 年代以来，能源转换材料（热电材料）的研究成为材料科学的一个研究热点。热电材料的应用不需要使用传动部件，工作时无噪声、无排弃物，和太阳能、风能、水能等二次能源的应用一样，对环境没有污染，并且这种材料性能可靠，使用寿命长，是一种具有广泛应用前景的环境友好材料［１］ 1温差发电 1.1热电效应

1821 年，德国物理学家塞贝克发现，在两种不同的金属（或半导体）所组成的闭合回路中，当两接触处的温度不同时，回路中会产生一个电势，这就是热电效应，也称作“塞贝克效应（Seebeck effect）”。材料a、b两端节点存在小温差AT．便会产生Scebeck电势△v，.Seebeck电压与热冷两端的温度差△T成正比, 即

△v = Ｓab△T = Ｓab(T 2-T 1)其中Ｓab是塞贝克参数, 其单位是V/ K(或更常用的单位LV/ K)当△r-0时，可写成：

Ｓab=dV／dT Sab称为Seebeek系数，符号取决于组成热偶的材料本身及节点的温度，大小取决于两节点的温度和组成的材料。［2］ 1.2温差发电的原理

在P 型(N 型)半导体中, 由于热激发作用较强, 高温端的空穴(电子)浓度比低温端大, 在这种浓度梯度的驱动下, 空穴(电子)由于热扩散作用, 会从高温端向低温端扩散, 从而形成一种电势差, 这就是塞贝克(Seebeck)效应.如图所示将P 型和N 半导体的热端相连, 则在冷端可得到一个电压, 这样一个PN结就可以利用高温热源与低温热源之间的温差将热能直接转换成电能, 将很 多个这样的PN 串可得到足够高的电压, 成为一个温差发电机, 很显然这样温 差发电机完全没有转动部分, 因此非常可靠。

温差发电是在塞贝克效应的基础上发展起来的，塞贝克效应是由于导体的温度差而产生电现象。温差电组件的转换效率决定于热电优值系数

式中：σ是电导率，k 是热导率，S 是塞贝克系数，塞贝克系数是指温差电材料上单位温度梯度所产生的电动势。优值系数Z 以K－1 为单位，因此，经常使用的是无纲量优值系数ZT，而不是Z。［3］

1.3温差发电的研究进展

尽管温差发电由于材料成本昂贵等因素的制约未能在工业上大面积采用, 但在军事与航天应用、远离城市的边远地区, 以及海上作业平台等特殊场合还是受到了人们的高度重视, 目前已成功开发出不少产品, 其中部分产品已商品化.(1)军用发电机

早在80 年代初, 美国就完成了军用500～1000W 温差发电机的研制, 80年代末就已正式列入部队装备.美国海军是海洋用放射性同位素温差发电器的最大用户, 其设计工作深度达10km, 功率不小于1W, 寿命长达10 年, 放在深海中给无线电信号转发机系统供电, 该系统作为美国导弹定位系统网络的一个组成部分, 也可用于光纤电缆.1976 年发射的美国空军通信卫星采用了温差发电器.（2汽车尾气发电机

日本开发了利用小汽车尾气废气发电的小型温差发电机, 功率为100W, 可节省燃油5% , 美国宣布试制出了用于大货车柴油发动机尾气系统的温差电机, 最大功率输出达1000W.。美国的艾维戴尔公司研发了回收利用汽车发动机废热的温差发电器，它包括35个热电模块，采用分段温差电材料，Bi2Te3用于低温范围，PbTe、TAGS、ZnSb3用于中温范围，CeFe4Sb12、CoSb3用于高温范围，工作温度范围为423K~973 K。利用废热与冷却剂的温差进行发电，当温差为400 K,发电功率为750 W（3）海洋温差能的利用

地球表面积的70%是海洋, 而海洋是巨大的能源库。太阳注入地球表面的能量换算为电功率约为1 013 kW,其中约2 /3用于加热海面表层海水, 其与深水的温差超过20 以上。全世界海洋温差能的理论估计储量为100亿千瓦, 所以海洋温差能转换被国际社会普遍认为是最具开发利用价值和潜力的海洋能资源。日本通产省工业技术院阳光计划中, 由低温差发电委员会对发电功率10万千瓦级的海上浮体式发电站作了计划, 该发电站朗肯循环效率为3.44%, 净效率为2.04%。秘鲁海水温差发电站是日本阳光计划的一部分, 它采用的工质不是氨, 而是氟利昂HCFC22。20世纪80年代以来, 日本开发了kW、75 kW、100 kW 等容量不同的发电设备, 1996年还验证了采用NH3 /水的混合工质循环试验设备, 以及设置在海洋水面上的发电设备。该电站建在岸上, 最大发电量为120 kW, 获得31.5 kW 的净出力［4］（4）工业废的再利用

工业生产过程中产生的余热数量相当可观, 如气轮机, 内燃机等热机燃料所产生的能量50% 左右通过排烟扩散到了大气中, 钢铁、水泥以及纺织工业等在生产过程中也有大量余热没有充分利用, 研究表明采用温差发电技术可以有效利用余热中10%~ 20%的能量。对内燃机电站废气进行温差发电的研究表明, 对于一个10 MW 的机组, 如果排气温度为370 e , 烟气流量6 万m3 / h, 采用温差发电扣除掉维持系统自身远行的冷却水泵消耗功率后可以得到160 kW 的功率, 转换效率为3.88%日本的工业研究所研发出利用工业废热的温差发电器[11]，由串联的热电模块组成，安装在工业熔炉内凉水夹套的表面，热端涂有SiC膜，接收熔炉保温层的辐射热，冷端被凉水冷却。当工业熔炉产生的热量为200 kW,温差发电器的热电转换效率7.5%，发电量可达4 kW，可用于驱动真空泵和控制仪表［5］ 2提高温差发电效率的途径

提高温差电转换效率的关键是提高ZT。半导体温差电材料的热导率与电子热导率和晶格热导率有关，而且多半取决于晶格热导率。降低晶格热导率不会引起电导率的大幅下降。提高热电材料的塞贝克系数和降低热导率可以提高温差电材料优值系数。除材料外，温差发电器的性能还决定于其组件结构的优化设计（1）掺杂半导体提高塞贝克系数

俄亥俄州的科学家、加州理工学院和大阪大学联合研究通过加入掺杂物控制热电材料的电子态。PbTe是热电领域被广泛研究的材料，与其他半导体一样，它容易和元素周期表中相邻的元素掺杂。试验表明，掺杂铊是控制PbTe电子态的最佳选择。铊的加入，使处于室温下的电子通过热激发达到更高的能带之前，在价带上产生了另一个能量级———共振级价带上可用电子态的增加来提高赛贝克系数。结果表明，Ti-PbTe的ZT 值提高到1.5，将原来0.71 的ZT 值提高了两倍多，达到目前PbTe合金材料的最佳水平。需要说明的是这种方法没有运用调整结构降低热导率的方法，电子态控制和结构控制不是相互排斥的，可以结合在一起更大程度地提高ZT 值［6］。（2）降低热电材料的热导率

实验表明，温差材料导热系数增加, 温差电元件两端的温差减小, 发电器温差电动势和输出功率下降, 其转换效率随之降低;但由于材料的性质和力学原因，热导率的降低程度会受到限制。因此这种途径不是发展的主流途径（3）改变材料结构提高热点性能

通过纳米技术在热电材料中掺入纳米尺寸的杂质相制备纳米复合结构热电材料杂质相可为绝缘体、半导体或是金属, 也可以为纳米尺寸的空洞), 通过调整或者控制掺入杂质的成份、结构和大小得到纳米级的新相, 达到提高热电材料ZT 值的目的。《自然》杂志报道出一种新型热电材料，ZT 值为2.4 的薄膜P 型Bi2Te3/Sb2Te3 半导体材料。通过改变半导体Bi2Te3和Sb2Te3 的层结构，使Bi2Te3/Sb2Te3半导体具有一种新的超晶格结构。通过控制超晶格中光子和电子的传输提高材料的性能。薄膜材料的研究进展在于满足了小体积的需要。Hi-Z技术是使用先进的薄膜量子阱热电技术，这种材料比Bi2Te3热电材料性能更好，设计体积也可大大减［7］

除了材料外，制造工艺、组件结构的优化设计都会影响温差发电器的转换效率。有研究表明，提高热电组件的输出功率可以通过调整温差电元件长度实现。热电组件最大输出功率被定义为当组件电阻与负载电阻匹配时产生的最大输出功率。热电组件的转换效率

不同是因为组件热面需要准确地确定热输入。提高组件的转换效率可以通过增加温差和增加温差电元件长度来实现。温差电元件长度通常与最大输出功率和最大转换效率有关调整热源、散热器和热交换也能影响热电转换效率。影响转换效率的关键参数有很多，有研究人员认为接触热源的表面面积，器件的温度梯度，温差发电器和热源之间的热导率都是重要因素［8］ 3温差发电的前景展望

我国的能源十分短缺，能源的利用率较低，节能降耗是进行可持续稳定发展的必由之路。目前，各种工业余热、汽车废热等仍没有得到有效利用，迫切需要新型能源利用技术以节约能源和提高效率。温差发电是一种新型的发电方式, 具有清洁, 无噪音污染和有害物质排放, 高效, 寿命长, 坚固, 可靠性高, 稳定等一系列优点, 符合绿色环保要求, 对国民经济的可持续发展具有重要的战略意义.参考文献

［１］任红轩《热电材料在能源中的应用》

［２］胡放戚学贵王学生任超代晶晶《冷能温差发电技术及材料研究进展》5化工装备技术6 第30卷第6期2009年

［３］何元金陈 宏 陈默轩《温差发电——一种新型绿色的能源技术》工科物理 Vol.10 No.2 2000 ［４］封光钟爽《海洋温差发电的研究现状与展望》中图分类号: TK 01

文献标识码: A ［５］张腾, 张征《温差发电技术及其一些应用。》中图分类号: TM 913 文献标志码: B 文章编号: 1005-7439(2009)01-0035-05 ［６］武桂玲，郁济敏《温差发电器热电材料的研究进展》中图分类号: TM 913 文献标识码: A 文章编号：1002-087 X(2009)08-0740-02 ［７］贾阳任德鹏《温差发电器中热电材料物性的影响分析》中图分类号: TM 913 文献标识码: A 文章编号: 1002-087 X(2008)04-0252-05 ［８］史迅 席丽丽 杨炯 张文清陈立东《热电材料研究中的基础物理问题》

逐梦新型能源材料 篇3

孔令斌1995年毕业于兰州大学化学专业，之后进入中国石油兰州石化公司研究院从事研发工作，企业严苛的管理以及繁杂的工作不仅没有能阻止他继续求学的想法，反而坚定了他继续深造的信念。2001和2004年，他又分别获得兰州大学硕士和博士学位，之后进入兰州理工大学材料学院从事教学和科研工作。

近年来，孔令斌在新型能源材料领域做了大量基础性的研究工作，所发表的论文在SCI数据库中被引用1100余次，单篇最高被引130次。优异的成果让他荣获第八届“甘肃青年科技奖”。在多孔炭材料的结构调控与双电层电容性能研究中，针对嵌段共聚物炭化法制备的多孔碳材料的超级电容性能开展了系统的研究；研究了碳材料比容量与孔结构参数的函数关系表达式，并对其适用性进行具体的实验验证，对出现的偏差进行科学的解释。在有色金属氧化物电极材料的赝电容行为基础研究中，对材料形貌的形成机理、孔结构、电化学电容特性、电化学反应机理、电极过程动力学特征和电化学稳定性等进行了较为详细的研究；针对双金属氧化物赝电容行为的产生机理、影响因素开展了系统的研究；同时还开展了基于多孔载体的复合电极材料的结构与性能关系的基础研究。上述研究工作得到了3项国家自然科学基金和1项“973”前期研究专项的资助。

为了推进高比能超级电容器的应用进程，孔令斌开始研究活性炭和金属氧化物非对称型超级电容器的组装技术，并得到了甘肃省战略性新兴产业关键核心技术研究与开发专项基金的资助。他领导的研究小组采用化学气相沉积法在基底上直接沉积的多孔碳薄膜材料，避免了传统电极制备方法中的压片过程，且不需加入分散剂和粘结剂等添加剂。该项研究目前已经获得国家发明专利。

孔令斌不仅科研硕果累累，教学也是尽职尽责。他指导的博士研究生获得了“博士研究生国家奖学金”和甘肃省第十三届“李政道奖学金”、指导硕士研究生完成的课外科技作品获得了第三届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛三等奖和甘肃省第八届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛二等奖。他本人也被授予“甘肃省师德标兵”及第十九届“甘肃省高等学校青年教师成才奖”。

农村新型能源的开发与利用 篇4

当前中国的大部分农村消费的能源主要由电、煤、农作物秸秆、薪柴、液化气等组成。随着电、煤和液化气等能源价格的不断上涨, 农民的生活支出也逐渐增大, 这导致绝大多数农村选择农作物秸秆和薪柴作为燃料。但是秸秆和薪柴的直接焚烧将产生的大量烟尘和余灰, 不仅严重污染生活环境, 而且损害人们的身心健康[1]。对于靠近城市的农村而言, 大量焚烧秸秆和薪柴所产生的烟尘会飘向城市, 导致城市的空气环境也收到严重的污染。另外, 薪柴的燃烧还会造成植被森林资源固有量大量减少, 同时林地涵养水源的能力也相应降低, 水土流失、洪涝等地质灾害的发生机率也相应增加。

因此, 开发利用农村新型能源, 大力发展可再生能源, 能够有效改善农村生产生活条件, 减少对自然生态环境的污染, 促进农村的可持续发展, 形成新的农业产业链条, 加速城乡一体化进程, 缓解国家能源紧张局面, 是农村能源发展的必须趋势, 也是新农村建设过程中的一个重大举措[2]。

二、农村新型能源的开发与利用

新型能源是相对于常规能源 (如煤炭、石油、天然气等) 而言的, 相对常规能源而言, 新型能源一般具有可再生、潜力大、无污染、分布广、技术成熟等优点[3]。一般来讲, 新型能源主要分为生物能源、风能、太阳能、水能。

1. 生物能源

生物能源是当前农村可供利用的最大潜在能源之一, 当前生物能源的主要形式有沼气、生物制氢、生物柴油、燃料乙醇等。

沼气是秸秆、人畜粪便等有机物质在一定温度、水分、酸碱度并在厌氧密闭的条件下, 经过沼气菌等微生物的发酵作用而产生的一种可燃混合气体, 主要成分为甲烷和二氧化碳, 其热值达到5500-5800大卡/立方米[1], 是一种无污染、可再生的能源。制备沼气所需的原料, 来源十分广泛, 可以就地取材, 农作物秸杆、植物的枯枝落叶、人畜粪便、垃圾污泥、含有机物的工业废渣、废水等均可作为沼气制备的原材料。另外, 沼气制备的条件也很简单, 只要有太阳和生物的存在, 发酵池的池温能稳定在10℃以上, 就能不断的周而复始地来制取沼气。因此, 沼气是可供利用的来源最广、成本最低、可持续性最强的生物能源之一。

生物氢是今后生物能源发展的趋势之一, 可以通过微生物发酵得到。相比沼气, 生物氢原料的来源更为广泛, 释放的能量相比也更大, 而且其燃烧产物是水, 毫无污染, 应用前景更为广泛。生物制氢的过程其实就是一个光合作用的过程, 和电解水制取氢气的过程类似, 二者的差别就是:电解水得到的是分子氢, 而光合作用得到的是原子氢。目前生物氢制备的过程主要有五类:有机化合物的光合细菌光分解法、利用藻类或者青蓝菌的生物光解水法、有机化合物的发酵制氢、光合细菌和发酵细菌的耦合法制氢、酶催化法制氢[4]。

生物柴油也称为生质柴油, 是用未加工使用过的动物脂肪或植物油通过不同的化学反应制备出来的一种环保型生质燃料, 可以像柴油一样使用。生物柴油的优点是清洁和可再生, 可以通过动物油脂、废餐饮油、油菜籽和大豆等油料作物、黄连木和油棕等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物为原料制备而成, 是一种可替代石油柴油的液体燃料[5]。目前, 生物柴油最通用的制备方法是酯交换反应。

2. 风能

风能是因空气流做功而产生的一种可利用的能量, 空气流具有的动能就是风能。空气流速越高, 动能越大。利用风车的传动轴将转子 (由以空气动力推动的扇叶组成) 旋转带动, 产生的动力传至发电机即可产生电力。相比其他能源, 风能资源具有可再生、无污染、永不枯竭等特点, 综合社会效益高。而且, 风电技术成熟的开发能力和低廉的成本, 让风能成为农村可供利用的重点能源之一。

3. 太阳能

太阳能是农村最常见的一种可供利用的能源。目前, 对太阳能的开发利用途径主要有光热利用、太阳能发电、光化利用和光生物利用等。光热利用的基本原理是用平板型集热器、真空管集热器、陶瓷太阳能集热器和聚焦集热器等装置将太阳辐射能收集起来, 通过与物质的相互作用转换成热能等其他能量的形式供人类利用。太阳能发电是通过光-热-电或光-电转换将太阳辐射能量最终用于电能。光化利用是通过光化转换来实现的, 即光辐射的吸收引发化学反应, 将太阳能转换为化学能, 其基本形式有植物的光合作用和物质发生化学变化贮存太阳能的光化反应。

4. 水能

水能是一种可再生的清洁能源。广义的水能包括潮汐水能、河流水能、海流能、波浪能等能量资源, 狭义的水能主要指河流水能。目前技术最成熟、最易开发利用的水能也是河流能源。对于农村而言, 水能的利用主要是用来发电。开发水能可以缓解煤炭和石油资源能能源的紧缺状态, 也可以避免使用这些能源给环境带来的污染。

结语

大力推广生物能源、太阳能、风能、水能等新型能源的开发和应用, 不仅可实现农业的可持续发展, 也可减轻传统能源产生的有害污染物对空气、土壤、水体的污染, 改善农村生存环境, 提高农民生活水平, 促进城乡一体化建设。但是, 农村新型能源的利用也是一个长期的过程, 必须因地制宜, 逐步有序推进, 同时政府部门需加以引导和监管, 将农村新能源作为一个重点扶持项目, 采取积极的政策和措施, 促进农村新型能源的发展。

摘要：农村新型能源的开发利用可以缓解农村能源短缺、优化农村用能结构、调整农业产业结构、改善农村人居环境。当前农村新型能源的开发和利用主要集中于生物能源、太阳能、风能、水能几个方面。本文对这些能源的开发利用和实施的意义进行了阐述, 同时指出农村新能源的开发和利用必须借助于政府的有效扶持和监管。

关键词：农村,新型能源,开发利用,生物能源,太阳能,风能,水能

参考文献

[1]杨宇, 虞华。农村能源消费结构及新能源的开发利用, 中国发展观察, 2008年第9期, 37-40.

[2]李伟。关于新农村新能源建设的思考, 农村经济, 2007年第9期, 107-108.

新型能源 篇5

近日，国内民航又有新消息，昆明长水国际机场将完成250亿元投资改造，扩建规模相当于“再造一个机场”。而它与很多通过照明优化来提升综合实力的机场一样，统一采用LED筒灯等清洁能源灯具。

LED筒灯成了昆明长水机场的“标配”

长水机场，扩建规模相当于“再造一个机场” 云南机场集团党委工作部宣传室主任李娟近日向各界宣告了一个振奋人心的消息。她介绍，长水国际机场自2012年6月28日通航运营以来，旅客吞吐量从最初的2398万人次增加到2015年的3752万人次，提前实现了2020年3800万人次的设计容量。

为适应长水国际机场发展需要，长水机场将完成250亿元的投资改造，扩建投资规模相当于“再造一个机场”。

百万级机场数量，云南拥有量全国最多

据云南机场集团负责人介绍，去年云南机场集团旅客吞吐量突破5896.79万人次，同比增长12.6%，运输起降46.69万架次，同比增长8.8%，货邮吞吐量41.9万吨，同比增长8.4%。

整个“十二五”期间，云南机场集团实现了旅客吞吐总量翻番，旅客吞吐量100万人次以上规模的机场达到5个，成为全国百万级机场最多的省份。

昆明长水国际机场

回看历史，2008年12月5日，昆明长水国际机场正式开工建设。2009年12月01日，航站楼组合体混凝土结构工程完成。2011年5月1日，正式定名为昆明长水国际机场。2012年6月28日，昆明机场由昆明巫家坝国际机场整体搬迁至长水国际机场运营。机场可保障旅客吞吐量3800万人次、货邮吞吐量95万吨、飞机起降30.3万架的运行需要。

在该机场航站楼的照明设计方面，由音浮光电设计的主题为“仙光云影”的LED灯光景观作品，将整个机场以“美+情+新”的设计风格加以贯穿，效果美轮美奂。据悉，新机场采用了3万7千多套灯具，3万1千多个控制单元，7千米光纤，LED灯具数量甚至超过了北京水立方。

总的来说，昆明长水国际机场将完成250亿元投资改造以扩建航站楼、统一采用LED筒灯等清洁能源灯具一事，说明中国机场的扩建、吞吐量需求的剧增、及对照明优化的迫切性，已成目前趋势。

深圳音浮光电股份有限公司 音浮光电是一家集灯具设计、研发、生产、销售、施工、安装为一体的综合性照明服务企业。为机场、五星级酒店、商业大楼等LED照明项目提供整体照明解决方案，为国内6大机场指定灯具供应商。

联系电话：0755-86699010 400-636-7788 传 真：0755-86699013

新型能源 篇6

前言

21世纪人类面临的最大问题是能源与环保问题。能源已经成为现代经济发展的血脉，随着世界经济规模的不断增大，世界能源消费量持续增长。根据统计，1973年世界一次能源消费量仅为57.3亿吨油当量，而2007年已达到111.0亿吨油当量。在30多年内能源消费总量翻了一番，年均增长率为1.8%左右。2007年，在世界一次能源消费总量中石油占35.6%、煤炭占28.6%、天然气占25.6%。

我国是个能源资源严重短缺的国家，石油和天然气的人均剩余可采储量均小于世界平均水平的8%，储量较丰富的煤炭只占世界平均水平的60%（注1）。随着我国汽车保有量进一步扩大，能源资源的短缺问题日益显著。汽车保有量的增加不但加剧能源的消耗，而且产生的大量尾气所造成的污染问题已引起社会的广泛关注。因此，能源的过度消耗和污染物的大量排放已经严重破坏了生态环境，并对我国社会的可持续发展构成严重威胁（注2）。

车辆的清洁代用能源不但可以部分解决石油危机问题，而且可以改善排放状况，减少污染。剑桥能源研究协会预测，全球二氧化碳的排放量到2015年将增加15%，到2030年将增加50%，即从今天的300亿吨上涨到420亿吨。大量的二氧化碳造成的温室效应使全球面临越来越严峻的气候问题，而清洁能源技术可以有效减少二氧化碳的排放量。可以作为汽车发动机用的新型清洁能源有：天然气、酒精、二甲醚、生物柴油、氢、燃料电池、太阳能等，目前世界各国都在研究使用这些清洁能源的新型汽车。

合成燃料（XTL）特性

合成燃料（XTL）是把数种含能体能源通过化学变化合成的新燃料，属于一种化学能。合成燃料（XTL）包括天然气制油燃料（GTL），煤制油燃料(CTL)和生物制油燃料(BTL)。制造合成燃料的技术出现于第二次世界大战时期，德国最先开始研究从煤里提炼燃料从事战争。

合成燃料（XTL）无色无味，基本不含硫和芳香烃，无论是以纯态或是与柴油掺混，都可直接用于传统的柴油发动机而无需任何改装。相比传统柴油，合成燃料（XTL）能大幅度地减少颗粒物、氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物的排放。

合成燃料（XTL）的研究

从2004年开始，合成燃料（XTL）生产商通过与国内外汽车制造商、发动机技术开发商、科研院校和各地政府的合作，开展了一系列的示范运行与研究。2007年5月，在北京公交集团4辆欧Ⅲ标准的公交车上使用Shell公司提供的GTL燃料进行示范运行。测试结果表明GTL燃料在噪音、车辆运行平稳度以及过热现象等方面优于柴油。

德国大众公司在柏林将Shan公司生产的GTL柴油应用在25辆装备了当时欧洲技术最先进、并且能满足欧Ⅲ排放标准的柴油机的Golf TDI汽车上，经过连续22km无故障运行试验证实，燃用GTL柴油PM排放平均降低26%，HC排放平均降低63%，CO排放平均降低91%，NOx排放平均降低4%（注3）。

美国能源部还曾对圣路易斯市生物柴油公交车的应用案例进行了研究。参与测试的公交车长达12.2m，发动机型号为DDC 6V92TA，其中5辆使用BD20燃料（由大豆制成的生物柴油和普通柴油体积比分别为20%和80%），另外5辆使用普通柴油。

排放测试采用CBD驾驶循环，测试结果表明生物柴油公交车与普通柴油车的燃油经济性相当，排放水平也很接近，使用生物柴油后THC排放稍有降低，CO排放不变，NOx和PM排放有很少的增加（在测量误差范围之内）。使用生物柴油相比普通柴油，NOx排放会增加 2.0%，但PM、HC和CO排放将分别降低10.1%、21.4%和11.0%。

合成燃料（XTL）的发展

2000年，为解决过剩的陈化粮而上马的燃料乙醇项目，如今已成为我国替代能源的最成熟模式。2007年，生物乙醇的产量每天增加了20万桶。但是食物与燃料的冲突仍将是制约生物燃料發展的重要因素。为了解决这个冲突，纤维质技术和基因技术进入生物燃料领域，以木质纤维素为原料生产生物乙醇应成为技术开发的焦点。因此，第二代生物燃料让人们充满了希望。

除了发电之外，随着煤炭液化技术的发展，煤炭成为一个非常有前景的液态燃料。我国煤炭资源丰富，但其中也不乏劣质煤。由于劣质煤不能直接燃烧，会造成环境污染，因此采用煤的洁净利用技术，将其制成二次能源甲醇、二甲醚等煤基替代燃料，可大幅度提高煤炭附加值。

2007年，中国煤炭液化的产量是每天24万桶，现在已经把10年后煤炭液化的生产目标定为每天100万桶。美国与中国一样是能源消耗大国，在过去的10-15年里，钻探非常规性天然气（油砂、油页岩、煤层气）已经成为北美上游领域主要的投资战略。据预测，到2017年，非常规性的天然气供应将占到北美地区湿气总供应量的一半以上（注1）。

表1合成燃料（XTL）的理化特性

结束语

合成燃料（XTL）的主要原料是煤炭和天然气，以煤炭为燃料时，主要目标是生产有利于环境保护的清洁液体燃料。从市场角度出发，合成燃料技术要得到大规模应用，必须降低成本。从长远看，煤、天然气这些常规能源都是有限的，因此，研究利用可再生能源合成液体燃料技术，将是一个长期的课题。如用生物质能源合成液体燃料等技术都具有巨大的发展前景。这有助于解决石油资源贫乏不能满足我国国民经济发展需要的问题，对保障国家能源供应安全具有十分重要的意义。

（本文作者严瑾系上海交通大学在读研究生）

参考文献

注1：慧典市场研究报告网

注2： 肖元真，马骥，吴泉国，大力发展清洁能源 全面实施节能减排。北华大学学报 ( 社会科学版)，2008-4，9（2）：109-114。

立足安全生产发展新型能源 篇7

河南省煤层气公司是全国首家专业从事煤层气抽采利用和瓦斯综合治理, 集煤层气资源勘探、开发和煤矿瓦斯治理、研究于一体的国有大型能源企业。目前, 公司在全省建设煤层气地面抽采井42口, 具备年产6 000万m3的煤层气产能。拥有煤层气发电站4座, 年发电量1 200万kWh。在建煤层气加气站3座;整合重组中小煤矿62座, 实际控制煤炭年生产能力1 200万t。该公司坚持安全发展新理念, 严格安全生产管理, 积极吸收国内外先进的瓦斯综合治理技术, 大胆实验, 科学创新, 加速推广产业化的核心技术, 在实现安全生产的同时, 创造了可观的经济和社会效益。

1 坚持安全发展新理念

河南省煤层气公司坚持安全发展新理念, 树立正确的业绩观, 弘扬安全文化, 使正确的安全价值观深植于广大员工心中, 为安全工作注入了强劲的动力。坚决贯彻落实 “安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针, 真正把安全生产摆在第一位, 正确处理安全与发展、安全生产与调整经济结构、安全生产与转变经济增长方式的关系, 在瓦斯治理方面, 紧紧盯住抽、采、掘比例, 盯住区域和工作面两个“四位一体”综合防突措施, 促使企业落实瓦斯治理方针、健全工作体系、落实抽采基本指标和防突规定, 不采突出面, 不掘突出头。杜绝重生产、轻安全的思想, 切实把安全责任制、隐患排查治理落实到位。

2 强化安全生产管理

(1) 完善制度。

煤矿的安全管理是一项长期艰巨的连续性工作, 所以制订切实可行的管理制度是一切工作的基础。公司现有10多项规章制度, 从领导的带值班制度到作业场所的安全管理, 从例会制度到现场隐患检查整改, 从生产责任制考核制度到民主监督管理, 从管理培训到质量标准化管理等, 这些制度涉及到安全生产的方方面面, 上述管理制度的健全、完善, 使得煤矿安全生产有章可循。

(2) 实现网络化管理。

建立横分层次竖分系统的网络化隐患治理结构, 采用安全检查表法, 对各类隐患进行量化细化, 视危害程度进行评价、分类分级。加大对新隐患排查, 强化隐患现场处置, 严格落实“重患必停”;同时加大对老隐患治理督办, 按照职责分工, 将重大隐患列入年度监控重点, 实施领导包案、挂牌督办、跟踪问效。对重大隐患必须挂牌督办, 该淘汰落后的技术工艺、装备必须淘汰, 该实施停产整顿必须停产整顿, 未经验收不得擅自恢复生产。通过规范安全检查的程序和内容, 实现由随意检查向规范检查、由现场检查向系统检查、由具体隐患检查向过程管理检查转变, 形成“从上向下查隐患, 从下向上查责任”的工作机制。

(3) 实施安全责任制。

将安全考核与绩效考核挂钩、与主要负责人政绩挂钩, 确保各级安全责任落实到位。

(4) 强化基层基础管理工作。

强化“双基”建设, 建立安全生产长效机制, 全面提高矿井本质安全水平。落实班组长现场安全生产责任制, 进一步增强班组的自我管控能力, 杜绝习惯性违章指挥现象, 加强安全生产的前沿阵地, 筑牢煤矿安全的第一道防线, 严格量化、细化考核标准, 形成浓厚的“达标创优”氛围, 打造本质安全岗, 全面提高本质安全水平。

(5) 扎实开展安全宣传教育培训工作。

①加强安全工作资格培训。对各生产矿井“五职”矿长、安全管理人员、特种作业人员全部安排到拥有相应资质的培训机构进行培训, 持证上岗。②组织技术研讨和知识更新讲座, 提高管理人员和技术人员的业务水平, 加强从业人员安全教育, 利用公司安全培训机构分级进行安全培训。对所有班组长登记造册, 制订培训计划, 分期分批组织理论知识培训及岗位实践活动。加强公司各级管理人员《防治煤与瓦斯突出规定》培训。③落实煤矿从业人员资格准入规定, 变招收农民轮换工为招聘技工学校毕业生, 提高一线职工队伍的整体素质。④利用网络、班前会、安全例会等多种形式进行安全教育, 在各个矿区开展“安全生产百日活动”, 并组织安全论文征集评奖活动, 走理论实践相结合的道路, 真正突出安全氛围, 从而形成“人人讲安全, 人人抓安全”的企业安全文化。

3 大胆创新, 科技兴安

坚持科技兴安, 本着“多上设备少上人”的原则, 积极推广应用新工艺、新技术、新设备和新材料, 大力推广综采、综掘、岩巷作业线以及变电所等机房硐室无人值守、胶带集中控制、监测监控等方面适用的智能化、自动化、数控技术与装备, 提高安全装备水平, 坚决淘汰国家明令禁止使用的设备、材料、工艺和落后的支护方式, 增强矿井防御灾害的能力。

瓦斯和煤与瓦斯突出占河南煤矿事故的70%以上, 发生率高, 是煤矿井下安全的第一杀手。河南省煤层气开发利用有限公司积极吸收国内外先进的瓦斯综合治理技术, 大胆实验, 科学创新, 联合河南省内国有重点煤炭企业研发的“煤矿井下定向压裂增透消突综合安全成套技术” 取得重大突破, 于2009年10月24日顺利通过国家技术鉴定。该技术成功应用后, 能够有效降低煤体中的瓦斯含量和瓦斯压力, 基本消除煤与瓦斯突出危险和冲击地压威胁。加入阻化剂后, 煤层自然发火基本抑制, 矿井地温明显降低, 矿工作业环境显著改善。

4 加速推广产业化的核心技术

“煤矿井下定向压裂增透消突综合安全成套技术”是一项解决煤矿安全的共性、关键性重大技术创新, 破解了低渗松软煤层瓦斯治理的世界性难题, 达到了国际领先水平。采用该技术后, 瓦斯抽采率在50%以上, 抽采的瓦斯浓度提高到96%, 完全达到了开采利用的条件, 有效避免了向大气中直接排放瓦斯。该技术推广实施将会形成一个从生产到服务的新产业、大产业, 其经济效益、社会效益可观。

河南省煤层气开发利用公司仅在河南省内6家国有重点煤矿试用了该技术, 短短半年时间就创造了近3亿元的直接经济效益。据专家预测, 如果在河南省内现有的80余处高瓦斯矿井中推广该技术, 保守估算到2015年每年可以抽采利用瓦斯15亿m3, 以目前3.5元/m3市价计算, 可实现年销售收入近50亿元左右;如果业务扩展到全国, 按照“十二五”末全国年瓦斯抽采量达到300亿m3、公司凭垄断技术优势占领市场60%的份额来算, 2015年公司抽采利用量就可达到180亿m3, 实现销售收入720多亿元。再考虑到煤炭开采、技术服务、装备制造等相关辅业的经营, 按业内主辅业收入2∶1的比例计算, 还可以取得360亿元的收入。

利用好核心技术, 可产生较好的社会效益。①开辟利用清洁高效能源的新途径。瓦斯是天然的清洁高效能源, 河南省2 000 m以浅的可开采利用的瓦斯储量为1万亿m3, 全国2 000 m以浅的可开采储量为36.7万亿m3。仅在河南国有煤矿推广普及这项技术, 每年就可增加瓦斯抽采和利用量5亿m3, 满足煤矿瓦斯规模化开发、商业化运营要求, 可有效改善河南省及全国能源结构, 提高能源保障能力。②大幅降低瓦斯治理成本, 提高煤矿安全生产能力。目前, 全国吨煤治理瓦斯成本为20～50元, 推广普及该技术, 不仅使吨煤瓦斯治理成本降到10元左右, 而且还可释放高瓦斯矿井煤炭生产能力1 600万t。

可以预见, 只要利用好核心技术, 实现产业化经营, 规模化发展, 未来的河南省煤层气开发利用公司完全有条件、有基础、有能力迅速成为河南省又一家新能源航母企业。

摘要：有效抽采煤层气, 既可从源头上遏止煤矿瓦斯灾害事故的发生, 又能开辟利用清洁高效能源的新途径。河南省煤层气公司坚持安全发展新理念, 严格安全生产管理, 积极吸收国内外先进的瓦斯综合治理技术, 大胆实验, 科学创新, 研发并加快推广“煤矿井下定向压裂增透消突综合安全成套技术”, 实现了安全生产, 创造了可观的经济和社会效益。

新型能源汽车发展前景展望 篇8

关键词：天然气发动机,电动发动机,新型汽车

一、CNG汽车的发展前景

汽车保有量的飞速增长、石油资源和环保的严峻形势,决定了发展天然气汽车成为解决能源问题和环境问题的重要途径。

“十一五”期间,新型清洁能源汽车已被列入《国家科技发展中长期规划》,国家将继续组织实施涉及各种清洁能源汽车的重大科技项目,重点支持包括天然气汽车在内的整车、零部件等关键技术,将进一步促进天然气汽车的发展。

我国天然气资源大规模开发及管道建设步伐加快使发展CNG和加气站成为可能。根据我国天然气利用规划,近十年“西气东输”、“陕京二线”等一大批输气管道及沿线城市燃气管道相继建成,我国大规模利用天然气的基础设施逐步完善,天然气加气站也将逐步形成网络。

发展CNG汽车具有稳定的气源保证,目前天津市已建立了完善的天然气输配系统,由陕北、大港、华北等油田向天津供气,2005年年供气量近6亿m3,2006年预计达8亿m3,管网长度6894km,其中,高压管线591km,为“十一五”期间天津市大力发展CNG汽车大规模建设加气站提供了保证。

二、CNG汽车和加气站发展对策探讨

(一)政府出台鼓励和扶持政策。

世界各国发展经验表明,政府的支持是加快发展的必要条件,其经济政策是影响其发展的重要因素,应在法律方面予以保障,在燃气汽车生产、改装、零部件生产,加气站建设,燃气汽车购买和使用、维修等环节制定价格、税收、投资、补贴等方面配套的优惠政策。

(二)在市政规划中,加气站与加油站应统筹考虑,合理布局,协调发展。

尽量利用现有土地资源,在确保环境安全的前提下建设油气合一站。

(三)遵循CNG汽车与加气站同步发展的原则。

只有在加气站成网的条件下,CNG汽车才能真正发展。同时也只有CNG汽车规模到了一定数量,加气站才能正常运转,实现盈利。

(四)严格法律制度。

制定严格的汽车尾气排放法规,切实做到不达标车辆坚决不予以上路,对CNG汽车改装厂的资格进行严格审查,认证。首先应将城市城市公交车、出租汽车作为CNG汽车发展的重点,杜绝部分公交车冒黑烟污染环境的现象。

(五)加大宣传力度。

天然气汽车尚处于起步阶段,社会公众对它的环保性,安全性,经济性,可靠性还不充分了解,所以要进行广泛的社会宣传,努力提高人们对汽车尾气危害性的认识,使人们了解CNG是清洁、安全、经济的车用燃料,使发展天然气汽车得到社会各方面的认可和支持。

三、电动汽车发展趋势及前景分析

随着全球能源危机的不断加深,石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧,发展电动汽车将是解决问题的最佳途径。现代电动汽车一般可分为三类:纯电动汽车(PEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)。但是近几年在传统混合动力汽车的基础上,又派生出一种外接充电式(PlugIn)混合动力汽车,简称PHEV。

(一)纯电动汽车(PEV)。

纯电动汽车是指完全由动力蓄电池提供电力驱动的电动汽车,虽然它已有l34年的悠久历史,但一直仅限于某些特定范围内应用,市场较小。主要原因是由于各种类别的蓄电池,普遍存在价格高、寿命短、外形尺寸和重量大、充电时间长、安全性差等严重缺点。目前采用的铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池,它们已达到的实际性能指标和市场平均价格,近年由于磷酸铁锂离子电池的研发有重大突破,又大大提高了电池的安全性。目前已有许多发达国家将锂离子电池作为电动汽车用动力电池的主攻方向。我国拥有锂资源优势,锂电池产量到2004年已占全球市场的37.1%,预计到2015年以后,锂离子电池的性/价比有望达到可以和铅酸电池竞争的水平,而成为未来电动汽车的主要动力电池。

(二)混合动力电动汽车(HEV)。

由于完全由动力蓄电池驱动的纯电动汽车,其性能/价格比长期以来都远远低于传统的内燃机汽车,难于与传统汽车相竞争,在2008年奥运会期间,国内长安、东风二汽、奇瑞等公司,为奥运会提供了将近100台的多款混合动力轿车和大巴车,如长安提供的MVP型CV11杰勋,作为出租车在奥运场馆附近服务,而东风二汽则提供的混合动力大巴为观众和运动员服务。

(三)外接充电式混合动力汽车(Plug In)。

新型能源——可燃冰的研发现状 篇9

可燃冰 (CH4H2O) , 顾名思义形状像冰一样的固体, 点火能燃烧, 是一种非常规能源。是由天然气与水在高压低温条件下结晶形成的固态混合物, 又叫天然气水合物或固体气。由于可燃冰中以甲烷 (大于90%) 为主, 故也称甲烷水合物。充填甲烷的可燃冰1 m3可产出气164 m3和水0.8 m3, 其能量密度是煤和黑色页岩的10倍左右, 是常规天然气能量密度的2～5倍。可燃冰的燃烧热值高, 清洁无污染, 燃烧后几乎不产生任何废弃物, SO2产生量比燃烧原油和煤炭低两个数量级, 是近20 a来在海洋和冻土带发现的新型能源, 并有可能成为21世纪的新能源。

1 可燃冰的形成与分布

可燃冰由海洋板块活动而成。当海洋板块下沉时, 较古老的海底地壳会下沉到地球内部, 海底石油和天然气便随板块的边缘涌上表面。当接触到冰冷的海水和在深海压力下, 天然气与海水产生化学作用, 就会形成水合物。科学家估计, 海底可燃冰分布的范围约占海洋总面积的10%, 相当于4 000万km2[1], 是迄今为止海底最具价值的矿产资源, 足够人类使用1 000 a。

“可燃冰”的形成有3个基本条件:首先, 温度不能太高, 零度以上, 0～10℃为宜, 最高限是20℃左右, 再高就会分解。第二, 压力要够, 但也不能太大, 零度时, 30个标准大气压以上它就可能生成。第三, 地底要有气源。因为在陆地只有西伯利亚的永久冻土层才具备形成条件和使之保持稳定的固态, 而海洋深层300～500 m的沉积物中都可能具备这样的低温高压条件。因此, 其分布的陆海比例为1∶100。

20世纪90年代晚期, 天然气水合物资源估算值 (地质储量值) 差别较大, 范围在 (0.1～2.1) ×1016m3 (标准状态) , 比常规天然气资源的总估算值 (570×1012m3) 大得多。目前各国科学家对全球天然气水合物资源量较为一致的看法为2×1016 m3, 约为剩余天然气储量的128倍[2]。

虽然全世界天然气水合物资源量非常可观, 但由于开采技术问题, 除了小型现场试验之外, 目前唯一实现开采的只有西伯利亚Messoyakha水合物商业化开采井, 目前钻了大约70口井。全球未来的天然气水合物产量尚不确定。全球范围内的可燃冰分布如图1所示。

2 可燃冰的开采利用

可燃冰在开采过程中极易发生泄露, 大量甲烷气体分解出来, 经由海水进入大气层, 一旦这种泄露得不到控制, 全球温室效应将迅速增大, 大气升温后, 海水温度也将随之升高、地层温度上升, 这会造成海底的“可燃冰”的自动分解, 引起恶性循环。因此, 开采必须要受控, 使释放出的甲烷气体都能被有效收集起来[3]。目前, 关于可燃冰的开采主要有三种方案:

一是热解法。利用“可燃冰”在加温时分解的特性, 使其由固态分解出甲烷蒸汽。但此方法不好收集。海底的多孔介质不是集中为“一片”, 也不是一大块岩石, 而是较为均匀地遍布着。如何布设管道并高效收集是急于解决的问题。

二是降压法。有科学家提出将核废料埋入地底, 利用核辐射效应使其分解。但它们都面临着和热解法同样布设管道并高效收集的问题。

三是“置换法”。研究证实, 将二氧化碳液化, 注入到1 500 m以下的洋面, 就会生成二氧化碳水合物, 它的比重比海水大, 于是就会沉入海底。如果将二氧化碳注射入海底的甲烷水合物储层, 因二氧化碳较之甲烷易于形成水合物, 因而就可能将甲烷水合物中的甲烷分子“挤走”, 从而将其置换出来。

3 可燃冰的研究现状

3.1 国外可燃冰资源研究现状

目前, 世界上至少有30多个国家和地区进行着“可燃冰”的研究与调查勘探, 而美国、日本、韩国、印度等国近年来制定了可燃冰研究开发战略和国家研究开发项目计划。

美国于1981年投入800万美元制定了可燃冰的10 a研究计划;1998年, 美国参议院通过决议, 把天然气水合物作为国家发展的战略能源, 将“甲烷水合物研究与资源开发利用”列入国家发展长远计划, 每年投人2 000万美元, 由能源部和美国地质调查局组织有关部门实施, 要求2010年达到计划目标, 2015年进行商业性试采。到目前为止, 美国已在天然气水合物的研究上耗资近3亿美元[4]。

日本是目前世界上可燃冰探明储量较多的国家之一, 大约为7.4×106 m3, 以1999年日本国内天然气消费量计算的话, 预计可以维持100 a。日本的天然气水合物埋藏范围广泛, 几乎遍及从北海道到冲绳的海域。日本经济产业省已从2000年开始着手开发海底天然气水合物, 至2008年, 日本已耗资290亿日元 (约2.93亿美元) 用于开发技术, 据日本经济产业省专家小组会议2008年8月18日在东京发表的一份文件所说, 日本政府将在一个叫作Nankai海槽的深海沟中进行天然气水合物的试验性生产, 另外, 日本将与加拿大合作在北极圈进行天然气水合物的试验性生产。并计划在2012年在太平洋进行试验性钻井作业来开采埋在海床下面的可燃冰并检验这种资源是否是一种可行的下一代燃料, 同时打算在2016年前完成将可燃冰用于商业化的必要技术开发。

韩国产业资源部2008年1月宣布, 韩国在日本海 (韩国称“东海”) 海底发现大型可燃冰矿藏, 其储量可能超过6×108 t。这是韩国继在日本海成功采集到可燃冰的再次发现, 根据韩国产业资源部制定的《可燃冰10年发展规划》, 韩国政府在2005～2014年10 a间将投入总计2 257亿韩元 (2.45亿美元) 资金, 用以研究开发深海勘探和商业生产技术。这个计划分3个阶段, 目前韩国已成功完成第一阶段任务, 确认韩国周边海域海底天然气水合物矿藏, 并对储藏量进行初步估计;2008～2011年, 韩国将完成对周边海域的进一步勘探工作, 收集和分析相关勘探资料;2012～2014年, 韩国将对周边海域发现的天然气水合物矿藏储量进行最终确认, 并研发天然气水合物商业生产的相关技术。完成这3阶段全部任务后, 韩国最终将在2015年正式进入天然气水合物商业生产阶段[5]。

印度在1995年制定了5 a期《全国气体水合物研究计划》, 由国家投资5 600万美元对其周围海域的太难燃气水合物进行前期调查研究。

3.2 我国可燃冰资源研究现状

近年来, 在国土资源部统一组织下, 中国海洋地质调查部门通过调查研究, 发现南海北部具有良好的可燃冰资源前景, 2007年6月5日, 我国南海北部神狐海域天然气水合物资源调查获得重大突破:经钻探在南海北部神狐海域获取了可燃冰的实物样品。我国也因此成为继美国、日本、印度之后第4个通过国家级研发计划采到水合物实物样品的国家, 此次发现天然气水合物的南海神狐海域, 成为世界上第24个采到天然气水合物实物样品的地区。与世界上已发现的可燃冰相比, 我国发现的可燃冰纯度很高, 燃烧后几乎没有污染。探测表明:仅南海北部的天然气水合物储量, 就已达到我国陆上石油总量的1/2左右;此外, 在西沙海槽已初步圈出天然气水合物分布面积5 242 km2, 其资源估算达4.1×1012 m3。

在南海北部获取实物样品之后尽快发现具有开采价值的天然气水合物矿藏, 已成为当前中国天然气水合物勘探研究的首要目标。为尽早在我国南海北部发现具有开采价值的可燃冰矿藏, 南海可燃冰项目已纳入《国家重点基础研究发展规划》 (“973”计划) 。项目于2009年1月正式启动, 2013年结束。这标志着中国对天然气水合物的重大基础研究全面展开。项目将主要集中在五个方面做研究, 包括可燃冰成藏的基础条件;演化的动力学过程;成藏机制及富集规律;地球物理、地球化学异常机理;开发中的多相流动机理和相关理论。

从1999年开始, 中国对可燃冰已进行了10 a海上勘查, 截至2008年钻获天然气水合物实物样品, 国土资源部已累计投入经费5亿元。预计在2010年之前将再投入近5亿元人民币进行可燃冰研究。

4 天然气水合物开发试验新进展

4.1 Mallik天然气水合物开发试验

Mallik天然气水合物开发试验是由加拿大和日本2007～2008年合作进行的, 2007年, 经过第一次实验分析:水合物开发层段具有较高的水合物饱和度和较高的渗透率, 其温度和压力条件有利于实施水合物降压开发。整个开发时间为60 h, 其中, 在最成功的12.5 h的开发过程中累计产出天然气830 m3。但由于水合物稳定带中孔隙水的影响, 开发过程中很小的温度或压力的变化都会造成大量的水合物分解, 进而造成流沙涌入井孔。

2008年3月, 日本和加拿大科学家再次对Mallik 2L238井进行了水合物开发测试。此次开发试验由于安装了防沙装置, 开发试验进展顺利如图2所示, 在井底和井口分别采集到了压力、温度、气体和液体流量等数据。连续6 d的开发, 天然气产量达到2 000～4 000 m3/d, 累计产量约为13 000 m3。初步数据显示, 该区采用水合物降压开采是一种正确的开发方式。

4.2 阿拉斯加北部陆坡天然气水合物开发试验

2007年2月美国能源部、美国地调局和BP公司在阿拉斯加北部陆坡进行水合物的开发。开发试验进行了22 d, 取心120 m, 获取了全系列的测井资料。由于使用了冷的油基泥浆, 测井资料品质很高。测井资料显示在细粒砂岩储层中水合物层段大约厚30 m, 水合物饱和度在60%～75%之间。野外开发试验显示在浅层和冻土带沉积物中进行裸眼井数据采集是安全和有效的。

4.3 韩国天然气水合物的钻探成果

2007年9月20日～11月17日, 共计59 d, 韩国在辉固公司的帮助下在日本海郁龙盆地 (UlleungBasin) 的5个站位进行了钻探。共钻探9个钻孔, 其中, 5个钻孔进行了随钻测井, 3个钻孔进行了取心, 1个钻孔进行了电缆测井。钻探总进尺1 115.75 m, 耗时281.44 h, 在活塞取心中发现了水合物样品。经钻探证实, 可燃冰的埋深在200～240 ms (双程反射时间) 或170～210 m之间, 平均埋深187 m。水合物主要分布在大陆坡, 主要富集在碎屑流、浊流或半深海沉积物中。目前, 韩国科学家正在进行天然气水合物的地质、地球化学分析, 希望配合钻探结果在2014年前提出最优化的开发方案。

5 可燃冰发展展望

可燃冰是一种逸散气体, 因此, 开采时最易泄露, 如果控制不住, 极易造成“井喷”。大量可燃冰排除后会造成强烈的温室效应, 可燃冰中的甲烷温室效应为二氧化碳的13倍, 全球海底可燃冰中的甲烷总量为地球大气中甲烷总量的3 000倍。若不慎让海底甲烷气逃逸到大气中, 将产生无法想象的后果:一方面加剧全球气候变暖, 另一方面对海洋本身也有极大地危害, 可能造成大陆架边缘的动荡, 甚至导致灾难性海啸, 同时也会危及海底油气管线、水下电缆等设施。在5 500万年前, 有过一次海底可燃冰大量释放过程, 结果全球急剧变热, 海底生物大灭绝;百慕大三角之所以成为“死亡三角区”, 有一种解释就是那里有大量可燃冰的释放。因此, 对这种新能源的开发利用重要的是要突破一系列技术难题。

另外, 目前的可燃冰开采成本高达200美元/m3, 折合成天然气要1美元/m3, 这也是勘探、开采可燃冰不得不面对的问题。

可见, “可燃冰”带给人类的不仅是新的希望, 同样也有新的困难, 短时期内, 可燃冰成为新能源只是人类的一个希望。但长期来看, 可燃冰作为一种清洁高效、潜力巨大的新能源, 将成为继石油、煤炭、天然气之后的一种主要能源。

摘要：可燃冰又称天然气水合物, 已探明储量巨大, 有可能成为21世纪的新能源, 目前多个国家已进行了研究、勘探和试开发。我国也将其纳入重大项目, 并已获得样品。介绍了可燃冰的形成与分布以及国内外的研究现状, 探讨了可燃冰的开采方法, 对天然气水合物的勘探开发前景进行了展望。

关键词：可燃冰,研发现状,发展前景

参考文献

[1]钱伯章.天然气水合物:巨大的潜在能源[J].天然气与石油, 2008, (8) :47-52.

[2]邵仲妮.天然气水合物资源分布及勘探开发进展[J].当代石油石化, 2007, 15 (5) :24-26.

[3]王达, 庞馨萍, 李常茂.关于天然气水合物开发问题的思考[J].探矿工程, 2005, (4) :20-23.

[4]伊蒂丝·阿里逊.天然气水合物研究现状与未来的潜在能源[J].世界石油工业, 2008, (3) :13-14.

[5]龙学渊, 袁宗明, 倪杰, 等.国外天然气水合物研究进展及我国的对策建议[J].勘探地球物理进展, 2006, 29 (3) :170-171.

新型节能与新能源汽车受青睐 篇10

10月21日至24日, 以“选择·行动——未来从现在开始”为主题的2015 (第3届) 中国国际节能环保汽车展览会, 节能与新能源汽车产业发展规划成果展览会, 中国国际纯电动车、混合动力车和燃料电池车及关键零部件技术交流展览会, 中国国际汽车新能源及技术应用展览会 (简称“节能与新能源汽车成果展”) 在北京国家会议中心举行。本届展会全方面覆盖节能汽车、环保汽车、纯电动汽车、混合动力汽车、插电式混合动力和燃料电池汽车, 以及电池、电动机、电控等关键零部件和充电设施等产品, 众多国内外主流乘用车企业、零部件和充电设施供应商、代理商携旗下新品参展。本届车展由中国汽车工业协会、中国电工技术学会等单位主办, 旨在为企业总结和交流节能与新能源汽车应用经验、展示最新科技成果提供1个更为良好的平台, 对于加快发展节能环保产业具有积极作用。

新型能源 篇11

[关键词]新能源材料与器件;创新;人才培养

[中图分类号] C961 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）11-0029-02

随着常规能源的短缺以及能源与经济发展、能源与环境保护矛盾的日益突出，发展新能源已越来越受到各国的重视。新能源材料与器件是实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术的关键，其发展程度与技术水平在国民经济和科技发展中具有重要战略地位，并影响着国家安全。[1]为支撑国家发展，2010年教育部批准了15所高校开办新能源材料与器件专业，以适应我国新能源、新材料、新能源汽车、节能环保等战略性新兴产业发展的需要。近年来，新能源技术发展日新月异，新能源行业对人才培养的质量也提出了更高的要求，建设好新专业的同时如何培养创新型新能源人才是急需解决的问题。

一、当前新能源专业建设的特点

（一）专业建设的开拓性

新能源专业是新办专业，目前处于初步形成和探索阶段，没有现成的人才培养方案可用，没有现成的经验和模式可以借鉴，新专业在培养目标、培养要求、课程设置等方面的制订既要围绕本专业开办的基本要求，还要围绕开办学校的学科优势和办学特色，确立有特色的专业建设方案，这些都是开拓性的工作，需要在摸索中不断完善。

（二）学科内容的复杂性

新能源专业是由物理、化学、生物、材料、电子、机械等多学科交叉，以能量转换与存储材料及其器件设计、制备工程技术为培养特色的战略性新兴专业，专业的特点决定其学科内容的综合性、交叉性和复杂性。

（三）人才培养的前瞻性

新能源专业主要任务是培养能掌握新能源材料专业基本理论、基本知识和工程技术技能，掌握新能源材料组成、结构、性能的测试技术与分析方法，了解新能源材料科学的发展方向，具备开发新能源材料、研究新工艺、提高和改善材料性能的基本能力的新能源材料专门人才。[2]当今新能源科学研究十分活跃，新的理论不断提出，新的技术不断突破，人才培养必须紧跟科技前沿和社会热点。

（四）社会需求的紧迫性

随着国家有关新能源产业发展政策的不断落实， 新能源产业发展迅速，新能源专业人才的大量缺乏已成为制约当前我国新能源产业发展的最大屏障之一，未来中国新能源产业将完善各个链条，包括上游的材料和设备制造，下游的并网技术，以及政府相关政策的制定等各个环节，这些都急需有相关知识背景的人才。

二、新能源专业创新型人才培养的必要性

（一）创新型人才的内涵

创新型人才的培养对国家、产业、企业都有着至关重要的作用。创新型人才的构成要素主要包括创新意识、创新能力、丰富的知识储备、良好的心理品质等，通常表现出灵活、开放、好奇的个性，具有精力充沛、坚持不懈、注意力集中、想象力丰富以及富于冒险精神等特征。[3] [4]

（二）新能源国际化竞争需要创新型人才主导

我国的新能源研究起步较晚，新能源人才培养滞后，整个新能源产业与发达国家的差距主要表现在科技水平和创新能力上的差距，未来的竞争焦点在于技术创新能力的竞争，并最终归结为人才及其创新能力的竞争。因此，我们必须适应人才竞争环境的要求，从专业开办的一开始就精心设计，加强对新能源专业创新型人才培养模式的构建和完善，为行业输送创新型人才。

（三）新能源多学科交叉需要创新型人才应对

新能源技术涵盖多个学科，要掌握好新能源技术就必须具备驾驭多个学科的本领。中国工程院院士谭天伟曾指出“学科交叉就是要以另一个学科的视角审视原有学科的问题，提出自己的见解，直至找到解决问题的新方法”，要具备这样的能力就需要培养一批基础扎实、具备多学科交叉知识背景、具有广阔发展前景的高水平创新型人才。

（四）新能源高难度技术需要创新型人才攻克

新能源专业的重点是研究与开发新一代高性能绿色能源材料、技术和器件，发展太阳能、风能、生物质能、氢能、核能、燃料电池、锂离子电池以及超级电容器等新能源转换和存储材料，要在这个高科技领域里突破不是一件很容易的事，只有具备较强创新意识和创新能力的人才能取得较好的成就。

三、新能源专业创新型人才培养的途径

（一）确立全面发展的人才培养模式，构建创新型人才培养基本框架

培养创新型新能源专业的学生，就是要以人才培养为根本，以本科教学为主体，以质量为生命线，引导学生个性化和多样性发展，培养具有创新精神和实践能力的高素质人才。安徽大学坚持以本科学生为对象，以教学活动为中心，以综合教育为手段，将培养学生具有扎实的基本理论、较强的基本技能和良好的基本素质作为目标，实现受教育者德智体诸方面的全面发展。

（二）明确创新型人才培养目标，构建创新型人才培养的课程体系

创新型人才培养目标应着重突出能力的培养，注重政治思想道德素质、人文素质、身心素质、专业素质的培养，注重世界眼光、战略思维、创新能力的培养，使学生具有适应发展的能力以及对终身学习的正确认识和不断学习能力，具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力。[5]这不仅是创新型人才教育的基本理念，也是当前新能源行业、企业等对新能源专业人才的基本要求。

安徽大学新能源专业的培养方案分为公共基础教育、学科专业教育、专业拓展教育和实践教育四大模块。公共基础教育模块安排有思想道德修养等思想理论课和高等数学等分层次同修课程;学科专业教育模块则由无机及分析化学、固体物理等学科平台课和材料科学基础等专业核心课组成;专业拓展教育模块设有太阳能电池、锂离子电池等专业选修课和素质教育课程，学生可依据自己的喜好和发展方向个性化选择自己的专业选修课程;实践教育模块则由就业指导课、实习见习、毕业论文和毕业设计组成。重视素质教育，强化实践教育，突出个性化选择的课程体系为创新型人才的培养提供了重要保障。

在具体教学过程中还要不断改善课堂教学思路，激发学生创新意识，部分专业选修科目在课程设计上，增加学生“课堂论坛”环节，讨论新能源现阶段应用问题，未来发展方向的一系列开放自由式话题，改善教学思维，突出学生主观能动性，让学生在学习的同时，不拘泥于课本，让创新性思维在课堂上得到训练。实验课程设计环节的新能源综合实验，要求学生分组协作，自主设计实验流程，测试实验相关数据，分析实验结果，完成课堂知识向实验实践的转化和互补。

（三）打造高品质的校园文化，促进创新型人才的身心发展

我们加强心理健康教育知识的宣传，举办心理健康月系列活动、心理情景剧比赛、素质拓展比赛等，积极引导学生身心健康成长，培养学生优秀的心理品质。同时还要以校园文化体育活动为载体，不断追求文体活动的高品位和高层次，努力提升活动内涵，丰富大学生课余文化生活，充分尊重和发挥学生的个性，促进学生身心发展，提高学生人文素质，增加学生的创新灵感。

（四）加强创新性训练和实践教育，培养学生创新能力

坚持从新能源专业特色入手，着力打造具有鲜明专业特色的科技活动，以竞赛为龙头，以学术交流、科普宣传为途径，举办化学文化节、化时代讲坛、新能源论坛等培养学生对新能源专业的兴趣。鼓励学生参加学校学术科技节各项活动，指导学生申请大学生创新实验，参加数学建模大赛、挑战杯大赛、新能源设计大赛、科普创新创意大赛等，激发大学生科技创新热情。指导学生成立各类学习兴趣小组、学习交流会，让讨论与交流无处不在，营造出浓厚的学术氛围。同时要强化实践育人环节，结合专业特点，组织学生开展新能源主题社会实践活动，将学生暑期社会实践内容纳入对新能源应用的探索和学习上来，培养学生创新能力，为提炼新能源专业的培养方向与专业特色，为教学改革和创新型人才培养引领方向。

（五）加强创新平台建设，夯实开展创新性活动的基础

把开展学生学术科技活动与创新型人才培养模式紧密结合，与导师科研项目、学生创新项目紧密结合，与校园文化活动紧密结合，提供更多的创新教育载体。通过建设校园文化项目、打造学生科技节、扶植优秀学生科研项目、培养学生科研新星等措施多管齐下，营造校内外学术科技活动氛围，鼓励和扶持学生新能源类学术科技社团发展，为学生提升创新能力、展示创新思维、实现创新梦想搭建广阔平台，将大学生科技创新工作不断推向深入。

[ 注 释 ]

[1] 柏朝晖，米晓云，张希艳.新能源材料与器件专业建设的探索[J].大学教育，2013（11）：52-53.

[2] 安春爱，米晓云，柏朝晖.浅谈新能源材料与器件专业建设[J].长春教育学院学报，2012（6）：107-108.

[3] 李蕾.创新型人才培养与教学创新研究[J].中国高校科技，2012（5）：67-68.

[4] 胡强，潘植华，葛曼曼.创新型人才培养模式探析[J].赤峰学院学报（自然科学版），2013（9）：189-191.

[5] 杨世关，李继红，董长青.国内外新能源专业人才培养方案对比与分析[J].中国电力教育，2013（2）：58-61.

新型能源 篇12

1.1 中国能源的分布

中国能源储量的结构中, 油气只占4%, 煤炭占96%, 这就决定了中国是一个以煤炭为主的能源生产和消费的国家。从分布上看, 85%的探明储量在秦岭淮河以北, 华北占60%以上。陕西、内蒙、山西三省区即占全国储量的60%至70%, 以山西为最, 约占全国储量的3/10。山西不仅储量大, 而且煤种齐全, 热值高。通向东南部经济发达区的运输距离也适中。

1.2 新型能源基地的定位

山西煤炭储量大, 品种齐全, 埋层浅, 易开采, 这是建立基地的主要条件。山西地处中国中部承东启西的位置, 有运煤专用铁路线和高速公路直通京津唐, 并可经码头海运至沿海经济发达地区, 有一个便利的交通运输条件。山西几十年来已经形成为东南经济区提供综合能源的可靠基地。

1.3 新型能源基地的发展前景

煤炭资源全国探明储量在8 459亿t以上[1]。山西煤炭预测总储量为9 278.8亿t, 2 000 m以浅的预测储量为3 899.1亿t, 累计探明储量为2 661亿t以上, 但目前已动用42%以上, 而大同的侏罗纪动力煤已采掘殆尽[2]。煤炭是不可再生资源, 总有采尽的一天。中国煤炭资源蕴藏量在1.5万亿t以上, 山西约0.5万亿t, 即使探明储量再增加一倍, 按现在的速度也只能开采三四百年。所以, 未雨绸缪, 应早作产业调整和过渡的准备, 为产业转型及早奠定基础。

1.4 能源基地产业走势

由于资源的特点, 决定了经济的定位。随着资源的减少, 基地也将减弱或向陕蒙或未来新发现的某地转移。一旦资源耗尽, 基地的地位将不复存在, 这也是定势。

2 山西能源基地的发展模式

2.1 能源产业肩负的历史重任

人们常说原料是工业发展的粮食, 能源是工业发展的血液 (动力) 。中国的GDP在改革开放以来, 以惊人的速度增长, 经过几个翻番, 本世纪初便达到人均1 000美元, 现在已超过1 500美元向2 000美元迈进。如果原料不足, 动力衰竭, 经济增长速度必将下滑, GDP将跌入深谷, 中国的现代化必将受到重创。因此, 山西能源基地的建设肩负着中国现代化的历史重任。发达国家的经验证明, 人均GDP2 000至3 000美元阶段是一个重要的奠基和发展阶段。

2.2 煤炭产业的发展模式

煤炭产业传统的发展模式, 只是挖掘—开采—洗选分类—运输。时代发展到今天, 虽然总体上还没有摆脱传统的模式, 但我们已经有了一个新型能源生产的模式 (见图1) 。

上世纪末, 提出了输煤与输电并举, 提倡建坑口电站。其实阳城电厂便以大功率火电站的面貌出现在世人面前。然而, 山西地处黄土高原, 地表水、地下水都很有限, 建设大型电厂必须采用直接空冷机组。近年来已建了一批向外输电的大型燃煤电厂, 初步缓解了外运煤炭紧张的局面[3]。

煤造气, 最简单的是生成CO煤气, 还可以再合成CH4系列烷烃气, 既可燃烧, 也可作为化工原料制甲醇、甲醛、乙醇、丙醇、酮类等产品。

煤炭所造的气, 经合成、加压、低温合成处理, 可生成石油、汽油、柴油等系列产品。造气和制油, 国内外都有成熟的经验和技术, 可形成规模生产。但商业效益仍有风险, 所以规模化产业, 目前仍未出世。

2.3 几种发展模式的评价

通过上述分析, 火电厂采取节水措施后可以在山西多建。油气生产可以作为优选模式, 既提升产品质量、提高增值率、又能改善环境。然而规模化生产的形成尚需企业、政府、科技工作者共同努力。

2.4 应采取的发展模式

通过“2.2”及“2.3”的分析, 可以认为应采取煤造气, 低温合成油的模式。原煤、焦炭, 只要能达到东南部地区经济发展的需要, 不必再增加产量, 更不要扩大出口, 决不可受眼前的利益所诱惑, 把所增产量全部煤炭转移到用来开发煤造气及煤制油的产业上来。

3 山西能源基地的可持续发展

3.1 煤炭成为支柱产业的地位

煤炭在山西充分占有资源优势, 因为除基本建设投入外, 只要采掘, 便可增加产量, 便有效益。即使缴纳了资源税, 还是有利可图。山西2006年产原煤58 142万t、焦炭8 775万t、煤气902 734万m3, 煤炭年收取资源税203 967万元。采矿业从业人员47.35万人, 制造业30.16万人。2006年, 煤炭工业增加值为841.42亿元, 整个30多个行业组成的制造业总计增加值为1 037.97亿元[4]。采矿业包括采煤, 金属和非金属矿业, 但主要是采煤。2000年前的20年中, 山西能源工业固定资产投资累计达932亿元, 占全省同期固定资产投资总额的53%;职工人数占全省工业部门职工总数的25%以上[4]。可见煤炭产业在山西经济中占有举足轻重的地位。这就是名不虚传的“支柱”。

3.2 煤炭产业带来的负面影响

煤炭产业生产过程的基本点是地下开采。其直接的负面影响是对地层结构的破坏。不仅采空引发地陷, 而且水层也会受到严重破坏, 把大量的地下水搅混, 抽引到地面排放。这水既不能灌溉, 又污染地面水系, 而且使土壤肥力下降、减产以至失去种植能力。间接的影响是向大气排放有害的温室气体以及形成酸雨的SO2和NOx。煤粉尘在地面弥散, 增加空气中的TPS。煤矸石的存放, 既占地又经雨水冲刷形成二次污染。即使用矸石发电, 其过程中的污染仍在所难免。煤的存放、运输、抛撒、扬尘又是一个污染源。更重要的负面影响是采煤工人的安全、保健问题。

截至2000年, 山西全省采空区面积有1 300多km2。蹋降土地520 km2, 而且以每年25 km2的速度递增。每年排出矿井废水4亿m3, 平均每吨原煤排水量达1.6 m3。每年因燃煤排放烟尘145万t, SO2150万t, 累计煤矸石堆100座, 达10亿t堆积量。2000年前的20年来破坏土地达7万多hm2, 导致100多万hm2土地资源受损, 400多处水利设施报废或破坏。据1999年调查, 因采煤漏水已造成全省1 905个自然村, 96万人口, 9万多头大牲畜吃水困难[3]。

3.3 在发展中如何同步消除负面影响

该行业中存在的特殊问题, 即使发达国家也摆不脱目前的基本状况, 一样难以消除瓦斯突发的影响。随着产业自身的发展, 首先要改善地下采掘方式和为改进采掘环境增加投入, 比如提高机械化、智能化的程度, 改善地下粉尘作业的空气环境、有效解决渗水、涌水、漏水等问题。然后是改进采掘方式, 比如目前的切割粉碎可否变为切块, 然后搬运到地面;控制煤层使之局部地下气化、液化;采用机器人开采等, 这要依赖科学技术的研究与开发。第二是煤的终端产品的变革, 可以利用采空区, 用遗留的边角煤局部燃烧进行发电, 这在科学技术上将是一个伟大的革命。

3.4 发展非煤产业是可持续发展的必经之路

为了挽救不远的将来煤炭产业凋弊的前景, 不致影响山西的经济发展和人民生活, 必须及早培植壮大非煤产业, 这并非说, 山西没有非煤产业, 而是要做强做大, 将来足以能取代和超越煤炭产业的支柱地位。比如机械制造包括重型、矿山、装备、兵工等;文化产业包括戏剧、电影、出版物等;旅游产业包括景点开发建设、旅行社、客车、住食条件及旅游产品;农业包括种植、养殖、加工、储存、运输、销售等, 还有各种第三产业。我国东临的日本, 中国的上海, 虽然资源贫乏, 但并不影响其经济的发展。

3.5 非煤产业的中兴及地位的提升

已有的非煤产业, 虽有长久的发展历史和基础, 但是我们说的是要做强、做大、真正提升产业比重的地位, 足以支撑和左右山西经济的发展。这就要从加大投入, 提高产品质量、降低生产成本、打开销路、拓宽市场上下功夫。

4 山西新型能源基地和谐发展的对策

4.1 控制产量与提高回采率

目前, 山西煤炭产量可以认为是满足东南沿海经济发达区发展的平衡点。因此, 近期就要将产量控制在年产7亿t以上, 而且要力求提高回采率。如果将现在的平均回采率30%提升回采率到50%以上, 就等于提高了近一倍左右的产量, 或者在保证目前产量的基础上可大大降低煤炭储量的消耗。从战略眼光上看, 在延长未来的开采年限上是有重大意义的。

4.2 限制初级产品与提高增值率

目前, 原煤、洗选煤、焦炭的产量, 可认为是一个平衡点的话, 在此基础上只能缩小而不能扩大这个产量。相应地应该提高“煤—气、煤—油、煤—化工、煤—焦—气—焦油、煤—水煤浆、煤—电”的产量。也就是意味着要提高煤炭产品的增值率。假定煤的产值为“1”, 经过上述各种模式转换, 使产值变为“3”、“5”或更多, 那就不可同日而语了。

4.3 限制环境污染与煤炭产业模式的选优

原始的和传统的采煤业对环境已经造成严重的危害, 要改变这一局面, 必须改变现有的煤炭产业模式, 并加以选优。“3.2”中提出的消除负面影响的几种模式都可采用, 并可在生产实践中进行选优。

4.4 限制传统的采掘方式, 提高安全防护保障

目前的煤矿安全防护, 还处在一个自在的不确定的情况下。工人在地下进行生产作业, 而且又处在地下水的浸蚀中, 还要呼吸导致矽肺病的大量的煤粉尘, 已经是影响到他们的健康和寿命, 再加突发的瓦斯爆炸, 直接威胁生命。我们应当努力改变这一现实。如何改变, 还有望于科学技术的开发和研究。

4.5 控制终端产品与改变运输方式

除产量及采掘方式上加以控制以外, 还要控制终端产品。目前的原煤、焦炭的产量, 如果认为是经济发展的平衡点, 也是运输手段的饱和点的话, 那么要发展就必须改变能源终端产品和运输方式。比如输电、输水煤浆、输气、输油、输煤基化工产品等等。未来输出的不是煤, 而是比煤品质更高、价格高出若干倍的新型产品。

参考文献

[1]王育民.中国国情概览[M].吉林:长春人民出版社, 1991年8月.

[2]谢海, 雷仲敏.山西能源发展报告[M].太原:山西经济出版社, 1998年7月.

[3]山西省统计局.山西统计年鉴[M].北京:中国统计出版社, 2007年7月.