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1、HCCI 燃烧.电力推进.新一代内燃机国家科技部提出了 973 项目:新一代内燃机燃烧理论和石油燃料替代途径的基础研究”项目，今年以他为首席科学家的 973 项目“新一代内燃机燃烧技术的基础研究”得到了科技部的继续支持。当时启动了自然科学基金重点课题“车用内燃机新概念燃烧过程研究”。在这项研究成果的基础上，2001 年 4 月，我们提出了进行“新一代内燃机燃烧理论”研究的建议，并向国家科技部提出了 973 项目申请。同年 4 月，美国能源部也给美国国会打了一个报告，那个报告上也用了“新一代内燃机燃烧理论”这样的提法，恰巧与我们的项目名称一致。我们是在 2002 年立项获得批准后，看到了他们在网
2、上公布了的报告。他们在报告中指出开展“新一代内燃机燃烧理论研究是解决内燃机燃油的消耗问题和解决环境问题的重要途径新一代内燃机燃烧理论的出发点和目标就是要突破内燃机能量利用率的极限。经过近 5 年的努力我们开发的两台汽油机原理样机把能量利用率提高了 14，同时大幅度降低了有害排放物，不加氮氧化物后处理器就可以达到“国”排放法规，是一个突破。第二个方面的目标是突破传统内燃机排放的极限。上世纪 90 年代中期人们在理论上已经证明，无论是汽油机还是柴油机，由于在缸内燃烧的时候，有一个温度非常高的燃烧区，可以达到 2450 摄氏度以上。高燃烧温度使参加燃烧的空气中的氧和氮结合，形成氮氧化合物。理论证明按
3、照传统的燃烧方式存在一个难以克服的氮氧化物排放极限，现在我们通过理论研究发现一个零排放燃烧条件。在这个条件下内燃机燃烧过程可以不产生氮氧化物和碳烟。当然要实现这个目标还有许多理论的和技术的问题要解决。这是我们下一步研究工作要解决的问题。据介绍，页岩气是国务院最近批准的新的独立矿种，赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，它是以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料，主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等，用途广泛。页岩气生产过程中一般无需排水，生产周期长，一般 3050 年，勘探开发成功率高，具有较高的工业经济价值。中国页岩气资
4、源潜力大，初步估计中国页岩气可采资源量在 31 万亿立方米，与常规天然气相当。页岩气发展，首先从美国开始。美国 2011 年页岩气产量达 1800 亿立方米，极大改变了美国能源消费结构。据国土资源部油气中心对我国西藏以外所有陆域盆地开展评价工作，我国页岩气资源量至少与美国旗鼓相当。我国预计 2020 年产量将超过 1000 亿立方米，达到目前常规天然气生产水平。2030 年产量有望与常规天然气相当，与美国接近。尽快实现页岩气规模开发，将有利于缓解我国油气资源短缺的现状，形成油气勘探开发新格局，甚至改变整个能源结构。 （记者于猛）传统意义上的天然气主要来源是打石油井时产生的甲烷。随着打油井越来越
5、难，能产出天然气的井就越来越少，于是人们开始注意到一种非传统的页岩气。页岩是一种沉积岩，成分复杂，但都具有薄页状或薄片层状的结构，其中困住了大量的页岩气，由于过去无法开采页岩气，多少年来让它沉睡在地下。近年来，人们发明了可以拐弯的钻头，在接近页岩层时，钻头变成了沿水平方向往前推进。更重要的是利用现代爆破技术，可以使得埋在页岩层里的气，源源不断地冒出地面。美国的“页岩气革命”,已经动摇了世界液化天然气市场格局,并且其影响还将越发显著,进而改变世界能源格局。数据显示, 在过去的 5 年里,美国页岩气产量增长超过 20 倍。2009 年美国以 6240 亿立方米的产量,首次超过俄罗斯成为世界第一天然
6、气生产国。产量地位的更替,使美国天然气长期依赖进口的局面发生了逆转。可以预计,依靠页岩气的开发利用, 美国在未来的 10 年里,不仅可以一改天然气大举进口的局面,还有望成为液化天然气的出口国。美国专家兴奋地认为,有了页岩气,美国 100 年内将无后顾之忧。与煤炭和石油相比，天然气是较为清洁的能源。页岩气的开发利用,成为低碳经济战略发展机遇的推动力,成为世界油气地缘政治格局发生结构性调整的催化剂。然而，页岩气的大规模开采,也会产生新的环境问题。目前美国开发页岩气主要采用的是水力压裂法，每次液压破碎岩层需要数百万吨水，这不仅要影响水资源的合理使用,而且这些含有化学物质的水，可能对地下水层产生污染。
7、因此，废水的处理和化学物质的处置,就成了一个具有挑战性的课题。美国发布的国家海上风电战略报告称，美国大西洋海岸的风电潜力最大，估计可产生 10 亿千瓦，可满足美国 1/4 的电力需求。联邦政府 由 此 表 示 ， 将 在 今 后 5 年 投 资 5050 万美元发展海上风能技术研发和环境研究。美国计划其海上风电装机 2020 年将达 1000 万千瓦。来自于英国皇家财产局数据显示，英国具有商业开发价值的风电项目总量高达 48 吉瓦。目前在欧洲乃至全球海上风电开发中已处于领先地位的英国，最近又制定了规模宏伟的海上风电发展目标。英国可再生能源协会海上风电项目首席官员 P eterM adigan
8、明确表示， “英国在这个目标的实现过程中，希望有更多的中国企业能够参与进来。 ”德国世界报去年底的一篇报道称，海上风电场正在成为巨大的市场。至 2020 年仅欧洲沿海地区新装机容量将达 41 吉瓦，投资总额超过 1000 亿欧元。其中德国投资额为 300 亿欧元。“目前从全球来看，海上风电领域正在迎来一波投资热潮。 ”中投顾问高级研究员李胜茂说，国内各大风电整机设备制造商都在为进军海上风电这一广阔市场而积极备战。特别是华锐风电在上海临港工业区建设专门的海上风电产业基地，更体现了我国风电企业一种前瞻性布局。陶刚表示，华锐风电把生产大功率机组的海上风电产业基地设在上海临港地区，不仅占据市场前沿优势
9、，而且便于运输和安装，这将助力华锐风电在未来的海上风电领域大展身手。王遥解析说，欧盟积极推出“碳税”有两方面深层原因。首先是，欧盟有一整套减排计划，这是欧盟的整体减排战略。欧盟在全球应对季后变化中是主力，很多工业部门都可纳入减排计划中。但像中国和美国这样的排放大国是没有相应体系的，这样欧盟就有很强的贸易竞争力。 “另一方面，目前低碳减排的关键技术都在欧洲国家手中，这也就是欧盟积极主动推动全球减排的深层原因所在。 ”日前，国际航协提出三方面的替代方案，拟化解欧盟将国际航空运输业纳入单边碳排放交易计划的僵局。方案包括：第一，推广生物燃料。第二，通过对机场航班时刻管理法则进行相关修订，使航空公司在没
10、有运输需求的情况下不必安排航班。第三，通过增加空域容量，每年大约能减少 1600 万吨碳排放量，实现空管成本减半。“国际航协实际上做了一个非常务实的建议，而且是非常可执行、可操作的建议。 ”梅德文说，北京环境交易所就和国航合作，为国航提供解决方案，使其首次实现了零排放、碳中和的飞行， “国航也采用了很多生物燃料，这个是一个非常有效的手段。 ”锌溴液流电池的发展前景 中国储能网(2011-11-25 08:33:29)转载标签： 杂谈 近年随着新能源发展的突飞猛进，新能源发电项目与电网难以相容的矛盾已是越来越突出，国内最大的风力发电企业龙源集团在 2008 年就因此损失达 8000 万元。与此同
11、时，被寄予厚望的智能电网尚处于前期研究阶段，要完全建成预计到 2020 年前后，远水难解近渴。相对较为成熟的储能技术因其在较短时间内可能解决新能源电力并入电网的问题，而顺理成章地被定义为解决新能源发电入网问题的首选。液流电池是储能最佳选择 储能技术，其实是一个早就被广泛认知的概念，根据其储能的原理被分为物理储能和化学储能两种。物理储能是指在先将电能转化为势能或动能，在要用时再将其转化为电能的储能手段。物理储能主要有抽水蓄能、空气压缩储能以及近几年兴起的飞轮储能等几种方式。物理储能技术是最早被研究出来的，但是由于其受限因素较多而难以在大范围内大规模推广。 化学储能就是将电能转化为化学能再在使用时
12、转化为电能输出的技术，比如汽车上用的铅酸电池，手机里用的锂电池，平时常用的镍镉电池都属于化学储能范畴。但是上述电池因其各自缺点的限制都很难在新能源发电过程中担当重任。比如锂电池，因为处理过程精细复杂，难以形成大规模、大容量的储能电池；而铅酸电池在某些新能源发电企业有所应用，但是其能量低、功率低、危害环境、单体电池不能过大等缺点注定了它不适于在新能源发 电等领域的大规模应用。 相比较而言，液流储能电池具有物理储能技术和常规电池无法比拟的优点。相对物理储能来说，液流电池不受地域等条件限制，只要有新能源发电设备的地方就能安装，而且占地面积相对较小。相对于铅酸电池等常规电池而言，液流电池具有不受地理条
13、件限制，理论循环寿命较长，安全可靠性高，能量密度高，一次性投入较低等优点。由此可见，液流储能电池是储能技术的一个重要发展方向，是可以在较短时间内解决新能源发电并网问题的关键技术。优质低价 易于大范围应用 液流储能电池的工作原理与常规蓄电池的活性物质被包容在固态电极内不同，液流电池的正、负极活性物质主要存在于电解液中，通过送液泵流过液流电池，电池内的正、负极电解液由离子交换膜隔开。按其储能介质的不同也可分为钒电池、钠硫电池、锌溴电池等。这三种电池都具有液流电池的优点，但是也有其缺点，例如钒电池和钠硫电池的造价都较为昂贵，而且钠硫电池还需要在高温环境下运行，会产生一定的安全问题。锌溴电池在造价上具
14、有与生俱来的优势，因为从储能电池的普遍成本看，电解液成本占到总成本的 30%，所以电解液成分的价格在很大程度上决定了电池的整体造价。而锌溴电池的电解液成分为锌和溴，其中锌是一种很常见的金属，容易大量获取而且价格较低，而另一种成分溴更是常见，甚至在污水中就能提取。这个先天性的特质决定了锌溴电池在成本方面具有的优势。据业内人士估算，钠硫电池和钒电池的每度电造价成本基本在 500美元左右，而锌溴电池相应的成本则在 100 美元上下，与常见的铅酸电池造价相当。由此可见，锌溴电池的价格优势非常明显，这为锌溴电池的大规模、大范围应用奠定了一个很好的基础。发展前景广阔 需多方努力参与 毋庸置疑，因其低廉的成
15、本卓越的性能特性，锌溴电池是一个前景广阔的技术，将来有望在新能源发电、电网削峰填谷、用电大户错峰储电、电动汽车充电等领域得到广泛应用。但是，就其现阶段的发展状况来看，仍需要国家政府、研究机构等各方力量的共同参与与努力，方能快速地发展壮大。 首先是专业技术人才的培养方面。目前企业只能在电化学类专业的毕业生中挑选专业技术人才，而国内开设电化学学科的高校非常有限，这造成企业人才选拔异常困难，企业人才储备非常贫乏。其次，储能电池是产业还是技术的争论在国内仍未有定论，国内从事储能电池特别是锌溴电池研究的研究机构屈指可数，同时缺乏相关的国家资助科技攻关项目支撑。如果仅仅依靠几个民间企业的参与，无论从资金规
16、模或技术实力以及政策支持方面，都将使储能电池的技术研发和产业发展被迫减缓。而在智能电网建成仍遥遥无期的情况下，这将阻碍我国新能源发电事业的发展进程。作为国家科技部和发改委指定的国家级企业技术中心，此次下线的风机采用了金风科技拥有自主知识产权的永磁直驱技术。这一技术的核心是由风力带动叶轮转动，继而直接驱动永磁同步发电机，不再配置齿轮箱，因而大大减少了传动损耗和能量损失，提高了发电效率，尤其在低风速环境中表现优越。经国际权威机构德国劳氏船级社论证，该风机运转 25 年磁力衰退量仅为 0.3%，因而相对国内外普通风机，它具有磨损低、发电稳定、并网性能可靠等优点，适合在陆地、沿海滩涂区域安装，在风电行业应用前景广阔。永磁直驱技术正日益成为被全球越来越多客户所公认的风电领域最先进的技术路线。永磁直驱式同步发电机最大的特点是取消了增速齿轮箱，发电机轴直接连接到叶轮轴上，转子的转速随风速、风向、风力而改变，发电机发出的交流电的频率也随之变化。其优点为采用大功率电力电子变流器，将频率变化的交流电整流成直流电，再通过逆变器将直流
