笔岸四叶草
现有能源 随着经济的发展、社会的进步,人们对能源提出越来越高的要求 ,寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。现有电力能源的来源主要有3种,即火电、水电和核电。火电的缺点 火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少,正面临着枯竭的危险。据估计,全世界石油资源再有30年便将枯竭。另一方面燃烧燃料将排出二氧化碳和硫的氧化物,因此会导致温室效应和酸雨,恶化地球环境。水电的缺点 水电要淹没大量土地,有可能导致生态环境破坏,而且大型水库一旦塌崩,后果将不堪设想。另外,一个国家的水力资源也是有限的,而且还要受季节的影响。 太阳能屋顶发电站核电的缺点 核电在正常情况下固然是干净的,但万一发生核泄漏,后果同样是可怕的。前苏联切尔诺贝利核电站事故,已使900万人受到了不同程度的损害,而且这一影响并未终止。太阳能满足新能源的条件 这些都迫使人们去寻找新能源。新能源要同时符合两个条件:一是蕴藏丰富不会枯竭;二是安全、干净,不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有两种,一是太阳能,二是燃料电池。另外,风力发电也可算是辅助性的新能源。其中,最理想的新能源是太阳能。编辑本段太阳能发电是最理想的新能源 照射在地球上的太阳能非常巨大,大约40分钟照射在地球上的太阳能,便足以供全球人类一年能量的消费。可以说,太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净,不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。 从太阳能获得电力,需通过太阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同,具有以下特点:①无枯竭危险;②绝对干净(无公害);③不受资源分布地域的限制;④可在用电处就近发电;⑤能源质量高;⑥使用者从感情上容易接受;⑦获取能源花费的时间短。不足之处是:①照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。但总的说来,瑕不掩瑜,作为新能源,太阳能具有极大优点,因此受到世界各国的重视。 要使太阳能发电真正达到实用水平,一是要提高太阳能光电变换效率并降低其成本,二是要实现太阳能发电同现在的电网联网。 目前,太阳能电池主要有单晶硅、多晶硅、非晶态硅三种。单晶硅太阳电池变换效率最高,已达20%以上,但价格也最贵。非晶态硅太阳电池变换效率最低,但价格最便宜,今后最有希望用于一般发电的将是这种电池。一旦它的大面积组件光电变换效率达到10%,每瓦发电设备价格降到1-2美元时,便足以同现在的发电方式竞争。估计本世纪末便可达到这一水平。 当然,特殊用途和实验室中用的太阳电池效率要高得多,如美国波音公司开发的由砷化镓半导体同锑化镓半导体重叠而成的太阳电地,光电变换效率可达36%,快赶上了燃煤发电的效率。但由于它太贵,目前只能限于在卫星上使用。编辑本段太阳能发电的应用 太阳能发电虽受昼夜、晴雨、季节的影响,但可以分散地进行,所以它适于各家各户分别进行发电,而且要联接到供电网络上,使得各个家庭在电力富裕时可将其卖给电力公司,不足时又可从电力公司买入。实现这一点的技术不难解决,关键在于要有相应的法律保障。现在美国、日本等发达国家都已制定了相应法律,保证进行太阳能发电的家庭利益,鼓励家庭进行太阳能发电。 日本已于1992年4月实现了太阳能发电系统同电力公司电网的联网,已有一些家庭开始安装太阳能发电设备。日本通产省从1994年开始以个人住宅为对象,实行对购买太阳能发电设备的费用补助三分之二的制度。要求第一年有1000户家庭、2000年时有7万户家庭装上太阳能发电设备。 据日本有关部门估计日本2100万户个人住宅中如果有80%装上太阳能发电设备,便可满足全国总电力需要的14%,如果工厂及办公楼等单位用房也进行太阳能发电,则太阳能发电将占全国电力的30%-40%。当前阻碍太阳能发电普及的最主要因素是费用昂贵。为了满足一般家庭电力需要的3千瓦发电系统,需600万至700万日元,还未包括安装的工钱。有关专家认为,至少要降到100万到200万日元时,太阳能发电才能够真正普及。降低费用的关键在于太阳电池提高变换效率和降低成本。 不久前,美国德州仪器公司和SCE公司宣布,它们开发出一种新的太阳电池,每一单元是直径不到1毫米的小珠,它们密密麻麻规则地分布在柔软的铝箔上,就像许多蚕卵紧贴在纸上一样。在大约50平方厘米的面积上便分布有1,700个这样的单元。这种新电池的特点是,虽然变换效率只有8%—10%,但价格便宜。而且铝箔底衬柔软结实,可以像布帛一样随意折叠且经久耐用,挂在向阳处便可发电,非常方便。据称,使用这种新太阳电池,每瓦发电能力的设备只要至2美元,而且每发一度电的费用也可降到14美分左右,完全可以同普通电厂产生的电力相竞争。每个家庭将这种电池挂在向阳的屋顶、墙壁上,每年就可获得一二千度的电力。编辑本段太阳能发电的前景 太阳能发电有更加激动人心的计划。一是日本提出的创世纪计划。准备利用地面上沙漠和海洋面积进行发电,并通过超导电缆将全球太阳能发电站联成统一电网以便向全球供电。据测算,到2000年、2050年、2100年,即使全用太阳能发电供给全球能源,占地也不过为 万平方公里、 万平方公里、万平方公里。万平方公里才占全部海洋面积 %或全部沙漠的 %,甚至才是撒哈拉沙漠的 % 。因此这一方案是有可能实现的。 另一是天上发电方案。早在1980年美国宇航局和能源部就提出在空间建设太阳能发电站设想,准备在同步轨道上放一个长10公里、宽5公里的大平板,上面布满太阳电池,这样便可提供500万千瓦电力。但这需要解决向地面无线输电问题。现已提出用微波束、激光束等各种方案。目前虽已用模型飞机实现了短距离、短时间、小功率的微波无线输电,但离真正实用还有漫长的路程。 随着我国技术的发展,在2006年,中国有三家企业进入了全球前十名,标志着中国将成为全球新能源科技的中心之一,世界上太阳能光伏的广泛应用,导致了目前缺乏的是原材料的供应和价格的上涨,我们需要将技术推广的同时,必须采用新的技术,以便大幅度降低成本,为这一新能源的长远发展提供原动力! 太阳能的使用主要分为几个方面:家庭用小型太阳能电站、大型并网电站、建筑一体化光伏玻璃幕墙、太阳能路灯、风光互补路灯、风光互补供电系统等,现在主要的应用方式为建筑一体化和风光互补系统。 世界目前已有近200家公司生产太阳能电池,但生产设备厂主要在日企之手。 近年韩国三星、LG都表示了积极参与的愿望,中国海峡两岸同样十分热心。据报道,我国台湾2008年结晶硅太阳能电池生产能力达2.2GW,以后将以每年1Gw生产能力扩大,当年并开始生产薄膜太阳能电池,今年将大力增强,台湾期待向欧洲“太阳能电池大国”看齐。2010年各国及地区有1GW以上生产计划的太阳能电池厂商有日本Sharp,德国Q—Cells,Scho~Solar,拐5威RWESolar,中国SuntechPower等5家公司,其余7家500MW以上生产能力的公司。 近年世界太阳能电池市场高歌猛进,一片大好,但百年不遇的金融风暴带来的经济危机,同样是压在太阳能电池市场头上的一片乌云,主要企业如德国Q—Cells的业绩应声下调,预年今年世界太阳电地市场也会因需求疲软、石油价格下降而竞争力反提升等不利因素而下挫。但与此同时,人们也看到美国.奥巴马上台后即将施行GreenNewDeal政策,包括其内的绿色能源计划可有1500亿美元的补助资金,日本也将推行补助金制度来继续普及太阳能电池的应用。编辑本段太阳能电池发电原理 太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。 吉光光电当光线照射太阳能电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。编辑本段晶体硅太阳能电池的制作过程储量丰富的硅 “硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。自从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后,它几乎改变了一切,甚至人类的思维。20世纪末,我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用,晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。生产过程 生产过程大致可分为五个步骤:a、提纯过程 b、拉棒过程 c、切片过程 d、制电池过程 e、封装过程。 以单晶硅为例,其生产过程可分为: 工序一,硅片清洗制绒 目的——表面处理: 清除表面油污和金属杂质; 去除硅片表面的切割损坏层; 在硅片表面制作绒面,形成减反射织构,降低表面反射率; 利用Si在稀NaOH溶液中的各向异性腐蚀,在硅片表面形成3-6 微米的金字塔结构,这样光照在硅片表面便会经过多次反射和折射,增加了对光的吸收; 工序二,扩散 硅片的单/双面液态源磷扩散,制作N型发射极区,以形成光电转换的基本结构:PN结。 POCl3 液态分子在N2 载气的携带下进入炉管,在高温下经过一系列化学反应磷原子被置换,并扩散进入硅片表面,激活形成N型掺杂,与P型衬底形成PN结。主要的化学反应式如下: POCl3 + O2 → P2O5 + Cl2 P2O5 + Si → SiO2 + P 工序三,等离子刻边 去除扩散后硅片周边形成的短路环; 工序四,去除磷硅玻璃 去除硅片表面氧化层及扩散时形成的磷硅玻璃(磷硅玻璃是指掺有P2O5的SiO2层)。 工序五,PECVD 目的——减反射+钝化: PECVD即等离子体增强化学气相淀积设备,Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; 制作减少硅片表面反射的SiN 薄膜(~80nm); SiN 薄膜中含有大量的氢离子,氢离子注入到硅片中,达到表面钝化和体钝化的目的,有效降低了载流子的复合,提高了电池的短路电流和开路电压。 工艺原理: 硅烷与氨气反应生成SiN 淀积在硅片表面形成减反射膜。 利用高频电源辉光放电产生等离子体对化学气相沉积过程施加影响的技术。由于等离子体存在,促进气体分子的分解、化合、激 发和电离,促进反应活性基团的生成,从而降低沉积温度。PECVD在200℃~500℃范围内成膜,远小于其它CVD在700℃~950℃范围 内成膜。 反应过程中有大量的氢离子注入到硅片中,使硅片中悬挂键饱和、缺陷失去活性,达到表面钝化和体钝化的目的。 工序六,丝网印刷 用丝网印刷的方法,完成背场、背电极、正栅线电极的制作,已引出产生的光生电流; 工艺原理: 给硅片表面印刷一定图形的银浆或铝浆,通过烧结后形成欧姆接触,使电流有效输出; 正面电极用Ag金属浆料,通常印成栅线状,在实现良好接触的同时使光线有较高的透过率; 背面通常用Al金属浆料印满整个背面,一是为了克服由于电池串联而引起的电阻,二是减少背面的复合; 工序七,烘干和烧结 目的及工作原理: 烘干金属浆料,并将其中的添加料挥发(前3个区); 在背面形成铝硅合金和银铝合金,以制作良好的背接触(中间3个区); 铝硅合金过程实际上是一个对硅进行P掺杂的过程,需加热到铝硅共熔点(577℃)以上。经过合金化后,随着温度的下降,液 相中的硅将重新凝固出来,形成含有少量铝的结晶层,它补偿了N层中的施主杂质,从而得到以铝为受主杂质的P层,达到了消除背 结的目的。 在正面形成银硅合金,以良好的接触和遮光率; Ag浆料中的玻璃添加料在高温(~700度)下烧穿SiN膜,使得Ag金属接触硅片表面,在银硅共熔点(760度)以上进行合金化。编辑本段聚光太阳能发电 聚光太阳能发电(Concentrating Solar Power)简称CSP,准确地说应该是“聚光太阳能热发电”。 聚光太阳能发电的先行者是美国的吉尔伯特?科恩,在美国内华达州建造极具规模的聚光太阳能发电站,已经成功地为拉斯维加斯供应22兆瓦的电力能源。 聚光太阳能发电继风能、光电池之后,已经开始崭露头角,有望成为解决能源匮乏、应对气候变暖的有效技术手段。 基本原理:聚光太阳能发电使用抛物镜将光线聚集到充有合成油的吸热管上,再将加热到约400摄氏度的合成油输送到热交换器里,将热量通过此加热循环水,将水加热,产生水蒸气,推动涡轮转动使发电机运转,以此来发电。 聚光太阳能发电与太阳能电池不同,太阳能电池使用太阳电池板将太阳能直接变成电能,可以在阴天操作,CSP一般只能够在阳光充足、天气晴朗的地方进行。 不过,即使在没有太阳的夜晚,采用熔融盐储存热量的方法,现在也能解决全天候的供电问题了。 国际能源署(IEA)下属的SolarPACES、欧洲太阳能热能发电协会(ESTELA)和绿色和平组织的预测则较为温和,认为CSP到2030年在全球能源供应份额中将占3%,到2050年占8%,这意味着到2050年CSP装机容量将达到830GW,每年新增41GW。在未来5-10年内累计年增长率将达到17%-27%。编辑本段太阳能电池的应用通信卫星供电 上世纪60年代,科学家们就已经将太阳电池应用于空间技术——通信卫星供电,上世纪末,在人类不断自我反省的过程中,对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切,不仅在空间应用,在众多领域中也大显身手。如:太阳能庭院灯、太阳能发电户用系统、村寨供电的独立系统、光伏水泵(饮水或灌溉)、通信电源、石油输油管道阴极保护、光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇中路标、高速公路路标等。欧美等先进国家,将光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然界村落供电系统纳入发展方向。太阳电池与建筑系统的结合已经形成产业化趋势。离网发电系统 太阳能发电[1]控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后,控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时,控制器要控制蓄电池不被过放电,保护蓄电池。控制器的性能不好时,对蓄电池的使用寿命影响很大,并最终影响系统的可靠性。 蓄电池组的任务是贮能,以便在夜间或阴雨天保证负载用电。 逆变器负责把直流电转换为交流电,供交流负荷使用。逆变器是光伏风力发电系统的核心部件。由于使用地区相对落后、偏僻,维护困难,为了提高光伏风力发电系统的整体性能,保证电站的长期稳定运行,对逆变器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源发电成本较高,逆变器的高效运行也显得非常重要。 产品包括:A、光伏组件 B、风机 C、控制器 D、蓄电池组 E、逆变器 F、风力/光伏发电控制与逆变器一体化电源并网发电系统 上海力友电气有限公司的可再生能源并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能,通过并网逆变器[2]直接反向馈入电网的发电系统。 因为直接将电能输入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用可再生能源所发出的电力,减小能量损耗,降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源,降低整个系统的负载缺电率。同时,可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。网发电系统是太阳能风力发电的发展方向,代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。 产品包括:A、光伏并网逆变器 B、小型风力机并网逆变器 C、大型风机变流器 (双馈变流器,全功率变流器)编辑本段太阳能高效发电已成事实 由于我国是一个能源匮乏的国家,太阳能是一个行之有效的取之不尽的清洁能源,是发展低碳经济不可缺少的重要手段。为此济南市东方龙科技实业公司经过十多年的努力已全面的掌握了太阳能发电技术,尤其在砷化镓聚光发电的技术上已居于世界领先地位。目前可达到千倍光率的发电能力,可以使1平方厘米的砷化镓电池发电量提高到36~40w以上,其效能超过同等大小的硅晶片2000多倍,而目前我国同行业中只能达到500倍聚光,即每平方厘米发电量仅达到18~20w左右。 此外,东方龙科技实业公司发明了“模块式聚光发电技术”使太阳能发电不仅节约了大量的成本,而且使太阳能发电可以程序化规模化生产,可以作为流水线般的进行加工,这些技术已经或正在被推广到澳大利亚、加拿大、美国等一些国家,为我国政府在哥本哈根节能减排的首脑会议上的承诺做出了实际有效的贡献。 发展低碳经济,开发新能源,充分利用取之不尽的太阳能,为低碳经济的发展是当今各国政府所之关心的大事。同样,我国政府在对太阳能利用方面下了非凡的决心,颁布了利用太阳能发展低碳经济的“太阳能金屋顶计划”,计划中明文规定:太阳能发电系统建造成本每瓦国家补助20元,同时发电入网每度电补助5元左右。这本身就满足投资者所有费用的支出并且有盈余,而且国家连续补助25年。除了维护费用之外,其余都为盈利。这是我国政府下决心保护环境的重要举措。显然该计划是充分调动一切民间力量,利用新能源加速我国经济的发展。这是对保护日益恶化的自然环境作出的有益贡献。
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生物质能与中国新农村建设084386 汉语言文学 兰艳丽摘 要:本文通过新能源——生物质能的概述,初步展示其性质特点。同时,结合当下时事,论述其在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建设离不开生物质能的应用与发展,重点讲述了秸秆在实际应用中的途径与意义。而生物质能作为一种无污染,效益高的新性能源,通过查阅相关文献了解到其发展过程中存在的主要问题进行分析研究,进而提出了几点对策。关键词:生物质能,新农村建设,秸秆应用,现状分析生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。而所谓生物质能(biomass energy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。生物质能特点1) 可再生性 生物质属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用; 2) 低污染性 生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少;生物质作为燃料时,由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量,因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零,可有效地减轻温室效应; 3) 广泛分布性 缺乏煤炭的地域,可充分利用生物质能; 4) 生物质燃料总量十分丰富。生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000~1250亿吨生物质;海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍。我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,生物质资源还将越来越多。 生物质能应用生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分,到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。目前人类对生物质能的利用,包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等,它们通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计,每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440~1800亿吨( 干重 ),其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3~8倍。但是尚未被人们合理利用,多半直接当薪柴使用,效率低,影响生态环境。现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷,用热解法生成燃料气、生物油和生物炭 ,用生物质制造乙醇和甲醇燃料,以及利用生物工程技术培育能源植物,发展能源农场。新农村建设离不开新能源发展 中国是一个农业大国,农村人口占大多数,因此农村和农民问题是关系到国家稳定与发展的关键性问题。近年来,随着农村经济的发展,农民生活水平不断提高,广大农村对于能源的需求量也在不断上升,传统能源的大量使用造成了严重的污染问题,同时日益增大的农村能源需求量也给我国本已严峻地能源形势带来了更大的挑战。根据《2004年世界BP能源统计年鉴》提供的资料,2003年世界石油探明总储量为1567亿吨,中国石油探明总储量仅占世界的,但中国的石油年消费量却占到了世界的年中国石油对外依存度达到了35%,专家预计这一数字到2020年将达到60%。同时我国农村许多地区风能、太阳能、生物质能源丰富,蕴含着发展新能源的巨大潜力,因此,将可持续发展理念引入农村能源利用领域,大力推进新能源建设,则是解决农村能源与环境之间矛盾的有效途径。新农村建设是我国现代化进程中的重大历史任务,目的在于改善农村生态环境,提高农民生活质量。其中一项重要措施就是大力发展循环农业,开发使用新能源。过去对于农村能源有一个十六字方针,即“因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益”,这是在短缺经济的背景下,针对能源危机而提出来的。目前,我国农村的社会、经济及其能源供需结构形势发生了重大变化,大量商品能源进入农村市场,农村能源面临着结构升级和如何现代化的问题,原十六字方针因缺少生态观和市场观,已不符合现时和未来农村能源可持续发展的实际。因而开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义。中国80%人口生活在农村,秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加,但生物质能仍占有重要地位。1998年农村生活用能总量亿吨标煤,其中秸秆和薪柴为亿吨标煤,占%。因此发展生物质能技术,为农村地区提供生活和生产用能,是帮助这些地区脱贫致富,实现小康目标的一项重要任务。 1991年至1998年,农村能源消费总量从亿吨标准煤发展到亿吨标准煤,增加了%,年均增长。而同期农村使用液化石油气和电炊的农户由1578万户发展到4937万户,增加了2倍多,年增长达%,增长率是总量增长率的6倍多。可见随着农村经济发展和农民生活水平的提高,农村对于优质燃料的需求日益迫切。传统能源利用方式已经难以满足农村现代化需求,生物质能优质化转换利用势在必行。 生物质能在新农村建设中的应用意义生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能储存在生物质内部的能量。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,它通常包括以下几个方面:一是木材及森林工业废弃物;二是农业废弃物;三是水生植物;四是油料植物;五是城市和工业有机废弃物;六是动物粪便。在世界能耗中,生物质能约占14%,在不发达地区占60%以上。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能。以秸秆产能技术为例,秸秆产能是生物质能里面具有代表性的一种。秸秆属可再生能源,年复一年可保证能源的永续利用。有资料介绍,植物在燃烧过程中放出二氧化碳,但它在生长过程中要吸收二氧化碳,这放出和吸收是基本平衡的,所以对环境保护有利。同时从秸秆的化学成分和热值看亦有它的优势,将它燃烧产生的灰分不小于10%,而且灰分还是一种好的农作物所需的肥料,是发展循环经济的好项目。农作物的成熟期主要集中在春季和秋季,由于它们的生长期和成熟期与气候密切相关,因地区不同也有一些差异。我国秸秆的产生量主要集中在春末或春夏交替期、夏末或夏秋交替期及秋季。由于中国土地辽阔,秸秆的收获时间也存在一定的差异,但趋势是一致的。这里所谈季节性主要针对农作物成熟时产生的秸秆,至于农作物收获后,经过加工过程产生的生物质资源如稻壳等不在此列,它根据粮食的市场需求加工产生。以上秸秆产生的特点将对开发利用秸秆的管理和技术方面带来重大影响。当然对于一些具体情况,应该具体问题具体分析处理。从实际应用来说,秸秆作为能源原材料可用于制作秸秆煤或者用于秸秆发电。秸秆煤比起普通煤炭,秸秆煤不仅投入小、生产安全,还具有易燃耐燃、热效率高、残渣少等特点,在新农村建设中推广秸秆煤,不仅能使农村的生态环境得到保护,而且能使生产秸秆煤的农民家庭带来丰厚的利润回报。目前利用秸秆发电的途径有两种:一是秸秆气化发电,二是秸秆直接燃烧发电,用得最广泛的是秸秆直接燃烧发电。秸秆发电与常规的火力发电的不同之处主要是燃料不同引起燃烧系统的变化,重点是燃烧设备的变化,而热力系统的其余部分和电气系统与常规一般火电厂类同。秸秆燃烧的另一途径是利用已经运行电厂中的锅炉进行掺烧,这既可节约煤,又可增加秸秆利用的途径。各地电厂所配炉型不同,可以由秸秆的各种成型来满足不同炉型锅炉燃烧要求。有一种在煤粉炉中掺烧秸秆的思路是炉膛中下部稍加改造增加一块炉排烧秸秆,称之为联合燃烧。还有对将按要求被关闭的小型火力发电厂,可以对其锅炉改造或重新建设锅炉装置,改造成为生物质能电厂,这也是有利的途径。在新农村建设中使用秸秆发电,能够有利于减轻农民的负担,同时可以有利于保护环境。 生物质能在新农村建设的现状与发展对策我国政府历来重视生物质能的开发利用,将其作为能源领域的一个重要方面,纳入了国家能源发展的基本政策之中,先后签署了《里约宣言》、《气候变化框架公约》等国际公约,颁布了《中国21 世纪议程》和《中国环境与发展十大对策》,在十届全国人大第四次会议通过了《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,确定了可再生能源的发展目标,并提出要实行优惠的财税、投资政策和强制性市场份额政策,鼓励生产与消费可再生能源,提高可再生能源在一次能源消费中的比重,出台了一些支持可再生能源技术发展的政策性文件,这些都有力地推动着可再生能源(包括生物质能)的发展。十一届全国人大常委会第十次会议对可再生能源法修正案(草案)进行了初次审议。在审议中,常委会组成人员建议———大量消费煤炭造成环境污染, 农作物秸秆等发电利国利民。但现实却是,我国可作为能源使用的农作物秸秆、林业剩余物等却大量被废弃。资料显示,每年全国可作为能源使用的农作物秸秆资源量约为1.5亿吨标准煤,林业剩余物资源量约2亿吨标准煤,小桐子(麻疯树)、油菜籽、蓖麻、漆树、黄连木和甜高粱等油料植物和能源作物潜在种植面积,理论上可满足年产5000万吨生物液体燃料的原料需求。工业有机废水和畜禽养殖场废水资源量,理论上可以生产沼气近800亿立方米,相当于5700万吨标准煤。但到2008年底,全国生物质发电装机容仅315万千瓦,其中蔗渣发电170万千瓦,碾米厂稻壳发电5万千瓦,城市垃圾焚烧发电40万千瓦,秸秆、林木废弃物发电55万千瓦。生物质能源技术同其他新能源技术一样,在其发展的进程中面临着众多的问题。概括而言,这些问题主要有两类:一类是共同性的问题,即绝大多数生物质能源都面临的问题;另一类是特殊性问题,即生物质能各个领域中某些技术所面临的特殊问题,一般来说,由于生物质能源技术多种多样,其工艺特征不同、发展阶段不同、市场的取向不同,因此在发展过程中所面临的问题也有所不同。从共性上分析,主要存在以下几个主要问题。分别是:思想认识不到位,技术研发。创新能力弱,政府配套政策不健全,资金缺口大。投融资体系单一,市场体系建设不完善。针对这些存在的问题,为了生物质能的发展应需要做到:提高认识、理清思路、加大宣传,加强人才能力建设、加大科研投入,搞好试验示范,开展资源评价、调整种植业结构、发展能源作物。完善相关的法律法规,吸收外国的成功经验等等。在呼唤环保建设的今天,无污染的生物质能将会成为热门的能源,为新农村建设带来经济性和环保性的双效收益。总而言之,生物质能是可再生能源,它的应用对于新农村建设有重大的意义,有利于环保工作的进行,而且产能的原材料数量多,分布广,有部分原材料还起到了变废为宝,回收利用等,加大应用生物质能的力度,能够促进调整能源结构,保障能源安全。当然,生物质能也不是没有缺点的,热值及热效率低,体积大而不易运输。直接燃烧生物质的热效率仅为10%一30%。这些缺点都需要技术的革新和政策的相应变动来进行改善,从而为新农村建设发展指向一条明亮的,无污染的发展道路。 【1】 秦大东曹军.浅论我国生物质能发展现状及对策.安徽通报,Anhui (1):133-135.【2】 闫廷满.生物质能: 秸秆; 发电的思考.东方电气评论第21卷,第1期,2007:1-4【3】 田永淑. 新型秸秆气化炉及净化工艺. 河北唐山,可再生能源 【4】 法忠勇.推进我国农村新能源推广应采取的措施, 甘肃农业2007 年第9 期【5】 陈亚中 生物质能源应用前景分析 2008【6】 百度百科
宝妮Angela
毕业 设计是大学生综合运用所学知识进行的最后一次教学实践环节,对培养学生工程实践素质和提高学生创新能力具有十分重要的作用。下面是我为大家推荐的电气工程毕业论文,供大家参考。
电气工程毕业论文 范文 一:高速公路机电工程运行管理和维护分析
摘要
随着我国经济社会的发展,我国的高速公路建设成为交通工程的重要组成部分,在我国经济发展中占有重要的地位,作为交通过程管理设施的重要组成部分,高速公路的机电工程的建设和发展也取得很大进步,并且,有效的保证了高速公路的建设质量。就高速工程机电工程系统来讲,通信、监控、收费是相互协调发展的三个系统,是同步进行的。所以,机电工程的管理与维护贯穿整个过程,起到了重要的作用。因此,本文着重分析了高速公路机电工程的运行管理和维护,以期能够在该过程中的运行具有参考作用。
关键词 高速公路;机电;管理;维护
我国高速公路机电设施在我国高速公路的迅速发展中也有了日新月异的发展,高速公路想要短时间内快速发展,和这些设施的维护和管理也是分不开的,另一方面看来,人员的成本没有那么高,高速公路建设管理和维护的效率也大大增加,逐渐走向了另一个全新形式的工作模式。我国科技水平不断提升,我国公路建设逐渐增加了新型的通讯技术,也逐渐完善了公路建设和机电设备的维护,但是,随着现代社会不断进步,我们对机电设备的要求也越来越高,机电设备的维护和建设也是一项沉重的挑战。
1当前高速公路机电工程建设进度和维护模式的形式
高速公路上使用的机电设备良莠不齐
当前我国公路施工所用的机电设备花样繁多,各种类型的都有,但是我国高速公路建设中所需的机电设备必须是统一整体的配套设施,高速公路上因为有不同款型,各个型号的机电设备在使用,它们从各个方面都存在不同。另外施工单位也不一样,一系列的原因造成工作量加大,检修效率大大降低,人工和资金的成本很大程度上浪费,各项施工和维护的项目遭到延误。
施工及维护人员技术水平参差不齐
我国高速公路的各个路段都有可能是不同的施工单位去进行道路施工和维护,由于每个施工单位负责的位置不同,建筑和维护水平也不一样,因此,没有一个统一的模式去进行维护,从而延误了施工的进度,使得工程的质量在很大程度上遭到降低,工程项目无法正常的去验收,依据我国的国情来看,由于我国机电设备没有较早的起步,完整的评价体系和质量标准尚没有完全形成,人员的素质参差不齐,普遍低下,从而在养护方面更加困难,无法用一个公平的标准去衡量具有专业素养的养护人员。不容易发现某一段工程施工和维护所存在的问题,公路建设要配备专业的维修人员,要具体极高的专业知识和素养,而在一些施工队伍中,有一些水平不够的施工人员,鱼目混珠,使我国高速公路的畅通运行遭到严重影响。
缺乏正规的管理条例,没有明确的衡量标准
高速公路维修人员素质普遍低下,水平不统一,衡量和管理条例也没有一个明确的标准,这就造成高速公路在维护和维修方面有一定的困难,施工和维护的过程也变的比较困难,高速公路在建设上由于受到不定期护理的因素,造成影响进度,各项工作受到制约,接下来的工作再继续开展就受到很多困难。
2改善我国高速公路机电工程建设与维护模式的有效 措施
在高速公路机电工程的管理维护过程中需要遵循以下几点原则。一是要坚持定期维护和例行维护的原则。机电工程的维护工作很重要,在设备故障高发期除了应当做好定期维护工作还以应当做好预防的措施。例如在春夏季,应当做好防雷维护、防雨防潮以及设备牢固等管理维护工作,从而保证设备的有效运行。在冬季应当技术做好设备低温加热系统的可用性。外场供电和通讯设备的密封性,防止冰冻而影响设备的运行。二是机电系统维护的及时性。要求对于突发事件能够及时有效的进行处理,做到最短时间内恢复系统的正常工作。三是,安全管理,做到维护管理工作过程中的安全性。通常我们可以从以下几个方面,来加强高速公路机电工程的维护管理工作。
1)建立健全高速公路机电工程管理模式。机电设备设计制造中容易存在各式各样的问题,在建立全面的高速公路机电工程管理模式中,要加强对机电设备的监管,在监管的过程中,结合机电设备的整体设计,准备好全面实现系统化的维护,第二,由于高速公路机电设备类型不同,型号不同,需要应用很多不同类型的设备,对质量和要求也不一样,在管理上要更加强。将不同品牌和款型的设备进行分离管理,实行科学和系统化的管理。
2)提升道路维护人员素质水平维护机电设备需要一批业务水平高,素质高的技术人才,由于我国高速公路尚且处在发展中的状态,高速公路机电设备还没有进行统一,质量情况也各不相同,使得故障容易产生,如果不能及时去修复高速公路上的故障设施,会造成高速公路阻塞,所以,高速公路的建设和机电维护人员的素质息息相关。
3)完善 规章制度 ,加强监管,指定明确的标准要保持高速公路机电系统的畅快运行,不能盲目的追求先进科技,跟风引进新的技术,要先建立完整的规章制度,对几点设备的可行性管理进一步加强,所以,要结合实际情况去引进合适自己情况的设施,促进设备的可行。另一方面,对相关工作人员进行培训,提高其工作能力,和处事能力,排除故障的水平,不仅如此,还要加强监督,对高速公路上的设备严密监管,由于几点设备维护非常复杂,在维护的过程中容易造成问题出现,所以保障几点工程顺利运行的另一重要问题是加强维护过程中的监督管理。综合来说,我国高速公路机电工程建设道路上还会遇到很多问题,我国机电工作者在解决这些问题上不断探索,用自己不懈的努力和自己的专业知识一点一点去开发。采取不同的 方法 ,不断提升自身专业水平,建立起完善的维护模式,利用现有的设备,不断创新,实现高速公路机电设备的全程监管,这样做,相信不久的将来,我国高速公路的前景是非常大,我国的经济发展也会得以迅速提高。
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电气工程毕业论文范文二:机电工程施工质量的方法创新
摘要:
随着建筑工程的不断发展,机电工程的施工质量与方法的创新在机电工程建设中越来越重要。机电工程的施工质量严重影响着工程竣工的总工程效果。机电工程发展要想取得理想的经济效益,必须对机电工程的施工方法进行合理创新,进一步使工程的质量得到保证。 文章 对机电工程的施工方法进行了创新探究,使施工的质量得以提高。
关键词:机电工程;施工质量;风力发电;建筑工程;建筑材料
随着建筑业的快速发展,工程的建筑项目在不断增加,随着数量的不断增长,工程质量问题在建筑中的重要性也更为突出。要想在机电工程施工中使工程的质量与安全得到保证,就必须对工程的施工情况进行分析与探索,对工程项目进行合理的监工,使机电工程的发展逐渐加快。
1机电工程进展中存在的问题
随着风力发电市场的壮大,如今的市场环境下,质量问题逐渐成为机电企业发展限制的主要因素。工程进展中由于风电施工的环境因素、设备因素、人为因素、工艺因素等的影响,使风电工程经常存在风机承台裂缝、二次浇灌发生开拓、风机桩基断桩、风机基础环不平整、承台蜂窝等问题,给风电工程的进展造成了一定影响,主要表现为以下六个方面:
施工人员的影响
在风电工程中施工过程中,工程承包单位往往将风机基础部分进行劳务分包,承包单位人员作为管理方对现场进行管理,由于分包单位风电施工人员的综合素质参差不齐、知识水平有限、工作 经验 多少不一、质量意识较差、道德素养等各方面的影响,不能对自己的工作进行正确的认识,施工人员较多关心的是自己的收入,施工时存在侥幸心理,影响工程中进行正常的交接工作,不能按照工程的要求开展工作,不能对风电工程进展进行自检交接。工程建设期间,管理人员不能按照工作进展要求进行任务的合理分配,不能对工程的各个环节进行妥善管理,协调不到位,不能对工程人员的水平进行合理要求,不能提高员工对工程质量的重视等问题,制约了风电工程的健康发展。
建筑材料的不合理使用
对于工程进展来说,材料质量的合格是工程顺利进展的前提。在风电工程实际施工过程中,我们通过对工程材料进行抽样发现,工程附近材料工厂中的混凝土、砂石料、硅酸盐、粉煤灰等均存在不能达到国家标准的隐患,材料质量上的不合格严重制约了工程的进展。在工程中,施工使用的钢筋、风机基础环和螺栓的尺寸、平整度、定位的尺寸、长度和质量都存在与规定标准的误差。
在工程的进展中,工程的施工方案得不到完善
在风电工程的实施中,本应在工程的起步阶段就针对工程制定合适的方案,但是在工程方案的制定上,由于受工程时间限制,工程的管理负责人员对方案的完成也是草草了事,没有实际考证环境因素、图纸尺寸、大小规模的标示,对方案没有反复进行审核与修改,容易造成工程进展中裂纹、蜂窝等质量问题的出现。
没有进行有效的管理措施
在进行风电技术浇灌的时候,监管单位监督和检查工作并不到位,使得浇灌的顺序发生了变化,厚度也没有达到标准,混凝土的搅拌过程不能根据具体的环境温度和温度的变化情况进行混凝土的浇筑调整,不能合理按照工程的浇筑时间进行浇筑,浇筑时也不能根据外围的圆长与周长逐渐进行增加,导致在风电工程进展中存在很多的缺陷。
机电工程操作不能按照规范进行
在进行机电的作业中,很多的单位都没有详细地将操作的规范和方法教给工人。在施工的时候,如果工人不能合理地按照具体的要求进行就会使施工造成一定的损失,造成运输等各种问题出现。例如,在风电工程的实施中,不仅要将设备的吊装考虑在内,还要使其他应用的功能充分地发挥作用。在很多的机械操作中,由于机电施工人员不能合理地按照工程进展的规范进行,经常造成一些不必要的困难,使工程不能顺利有效地进展下去。
图纸的标准不明确
在风电工程的进展中必须要有图纸作为工程建设的支撑。在工程进展的时候经常会将图纸作为施工进展的参考,但是在实际的工程图纸设计中,很多的详细细节都被设计人员忽略了,在施工的图纸上本应该详细地将工程的尺寸、项目符号进行严格的撰写,但是在实际的图纸上却没有进行明确的表示,倒是施工过程中,施工人员经常性地根据自己的丈量情况进行施工的进展,没有比较规范的图纸给施工人员参考,难免会造成一些施工方面的欠缺。
2工程质量方法的创新
由于工程中存在众多影响因素,导致工程质量受到了很大的影响,存在众多问题。针对这些问题,应该及时进行改革与创新,不断使机电工程质量得到提升。
对施工人员的素质与知识水平进行合理控制
质量控制的主要部分在于人的因素,在进行施工的时候可以对工程中人的质量意识、技术素质、实践经验和控制能力进行控制,对员工的知识水平进行严格筛选,认真做好员工质量的把关,对于工作中的新人必须进行风电知识的规范性讲解,使风电的质量技术与安全技术不断提升,严格进行工程中的自检与互检工作。加强对管理人员的要求:首先,管理人员的选择,人员资质必须满足国家规定要求,还应该从员工的责任心、态度出发,形成统一的管理机构,使管理体系得到落实,充分发挥工作人员的积极性,真正让管理给工程带来发展与进步;其次,对工程中的不合理工程和人员要严格惩罚,在工作中努力做到“一丝不苟”,消除人为因素的影响,促进工程的顺利进展。施工前认真进行施工方案交底,做好交底记录,确保每位施工工人了解掌握施工关键点。
创新材料管理,保证材料安全
优质的材料是工程顺利进展的保证。在进行建筑材料的管理时,严格建立专门的质检员、材料员,对材料进行验收,不定期地与业主进行质量的调查配合;不定期地进行检查,排除材料对工程进展造成的损坏,及时进行现场的登记和记录工作,保证质量的百分百合格,避免违规材料的使用。在进行施工的时候要对施工器材进行监管,合理按照工程需要的基础环、垫片、螺母等尺寸大小进行设置,把握好材料的质量安全,杜绝不良材料对工程质量的损坏。
认真进行方案和措施的编制与调理
方案的设置是工程精湛的主要依据,是项目进展的关键步骤,要认真进行方案设计和编制、风机的技术设施处理,不断进行优化方案的设计。在进行方案设计时,应该充分对工程环境加强考虑,及时进行方案的调整,期间要尽量选用高强度的水泥渣,进行粉煤灰的掺和,对于严寒地区要采用大面积的温度裂纹与基础设备开展工作,合理进行防冻防渗等季节性的要求。在作业前,还应该与有关专业人士进行合理探讨,对方案的贯彻落实情况进行合理考察,使风机的基础混凝土质量、施工工艺在工程施工中得到保证。
认真进行施工管理
施工质量的保证是工程最基本的要求。为了加强施工人员的素质控制,更应该对现场的情况进行监管,对工程进展中存在的问题及时采取补救措施。
在工程中对基础环安装引起重视,施工中细心地进行施工,对工程质量进行重视,逐级进行检验与把关,从而使基础环的安装得到保证。在安装完成的时候进行自检,由专业队技术人员、质检人员和项目工程负责人、监理公司、总监等进行检验。在进行方案的平整度调整时,采用多方位控制、重点监控等方式实现多方位把关。
对工程的基础设施进行管理。只有将基础打好,才能使工程在后来的进展中稳定进行。对于风机的基础浇筑主要利用基础环进行分圆、分层进展,浇筑时应该从中心进行浇筑,浇筑的顺序可以是由外分圆、分层浇筑,合理使用振捣棒,及时根据工程进展情况进行调整,随着外圆作业的逐渐开展,使工程建设的展开面逐渐减少,减少因工作的过度开展引起的供应不足,使混凝土在工程中造成质量问题的出现。
进行混凝土的养护。在养护过程中,需要对混凝土的温度进行及时的监测,保证温度控制在20℃之内。在技术的浇灌完成时,应该进行合理防护,利用薄膜等进行防风、保温的处理,合理进行养护时间的控制工作。
创新施工质量检测
在风电工程的施工中,施工的器材和设备的质量是施工进展最关键的影响因素,设备的损坏会对工程进展造成严重影响。在施工的时候应该选取比较好的风电器材进行作业,良好的施工设备和技术不仅可以保证工程进展的质量,还能让工期得到缩短,减少不必要事故的产生。在对设备进行检测的时候,应该选择比较好的监测仪器,这样才能保证设备检测的有效到位,将施工中出现的质量问题和人员伤亡的情况扼杀在摇篮里。在工程的进展中及时有效地对消防设备进行检测,尽可能及时地解决工程中遇到的问题,最大程度地保证资源的合理利用,提升风电建设施工的质量安全。
改善图纸的规范
图纸是工程进展中比较重要的依据。对于图纸而言必须具有规范性和准确性。设计人员在进行图纸设计的时候应该向设计人员进行详细说明,禁止在施工期间进行图纸的改动,将图纸作为工程进展的重要依据,对图纸进行符合实际情况的标准,如果在必要的情况下,必须进行图纸的改动和调整,应该与专业的设计团队进行联系,仔细地进行改动项目的确认,合理地进行图纸的改动,保证施工的质量。由此可见,工程图纸的规范性对于工程的进展具有至关重要的影响,是工程进展中不可缺少的一部分。
3结语
本文主要通过对机电工程施工质量的方法创新进行分析,对机电工程中的施工质量问题进行了阐述,针对问题对施工人员的素质与知识水平进行合理控制、创新材料管理,保证材料安全、认真进行方案的编制与调理、认真进行方案的编制与调理等具体措施,希望机电工程施工质量取得到比较好的发展。
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