能源与动力范例

能源与动力

能源与动力范文1

关键词:能源与动力工程;节能技术;应用

能源作为一个国家发展的基础,对于人们生活水平提高有着重要的推动作用。而能源与动力工程的节能技术,就是在使用能源的过程中,尽可能的加强能源利用效率,或者尽量减少能源在使用过程中出现不必要的损失和浪费。从而达到减少能源消耗目的的同时,还能加强社会经济发展。在新时期下,各个国家都面临能源短缺的问题,我国作为能源消费大国,在能源短缺的问题上,比其他国家更为严重。因此,面对能源短缺的问题,我国在抓紧研究新能源开发技术的同时,也应当重点发展节能技术。

1能源与动力工程的节能技术

能源与动力工程在专业领域中,主要是对传统能源进行合理利用,减少传统能源在使用过程中的浪费,提高能源的使用率,并且还有对新能源的开发[1],然后将新能源应用到人们的日常生活当中,以此帮助社会主义市场不断发展,以及减少传统能源的使用,保护自然环境。而能源与动力工程的节能技术,就属于对传统能源合理利用这一块,它不仅是能源与动力工程的重要组成部分,也是当前节能技术的领军者,在许多行业中都得到了广泛的应用。

1.1空压机预热回收技术

在实际生活中,空压机作为一个能耗较大的设备,在设备运行过程中,会将输入电脑的百分之八十转换为热能,而剩余的百分之二十则会转变成压缩空气能。在空压机设备将电能转换成热能以后,而剩余的能量会变成废热排放到空气当中,这导致大量的能源被浪费。随着空压机余热回收技术的出现,使得这部分能源得到了合理的利用,空压机余热回收设备,主要是根据能源与动力工程的节能技术来设计的[3],它通过冷热交换原理,将空压机在运行工程中产生的余热收集起来,并将其加热为六十摄氏度的热水。例如,在某生产企业中,由于部分设备需要使用空压机,而使用空压机进行生产,在消耗大量能源时,会有部分能源变为热量发散到空气中去,导致不少电能被浪费。而通过空压机预热回收设备以后,可以将这部分散掉的热量进行回收,然后将这部分热量运用在热水器中,使企业生产过程中,不需要在耗费电能去对水进行加热。这样既合理的利用了能源,使空压机电能耗费利益最大化,又减少了传统热水器所消耗的电能,达到了节约能源的目的。

1.2变频调速技术

在工业生产当中,常常会用到电机设备,如泵类和风机等电机设备,在工业生产中应用都非常广泛,但是这些设备都有一个共同点,那就是对于电能的消耗非常大,这部分耗能在企业生产中占比巨大。在对电机应用了能源与动力工程的节能技术以后,出现了变频调速技术,这项技术通过改变电源输出的频率,能够有效地控制电机对于电能的损耗,尤其是在风机、水泵这类电机中,节能效果十分显著。

2能源与动力工程的节能技术的应用方向

2.1在煤炭能源中的应用

煤炭资源作为我国存储量最多的能源,是我国经济发展中使用量最多的资源,但是煤炭资源也是一种高污染的矿产资源,在使用的过程中,会对环境造成极大的污染,而且我国当前对于煤炭的能源利用效率也很低,造成了极大的能源浪费,使得煤炭资源日益减少。因此,我们可以将能源与动力工程的节能技术的概念运用在煤炭资源中,对煤炭资源进行脱硫处理,减少煤炭资源在使用过程中所释放的二氧化硫,并且还能提高煤炭的能源利用效率。

2.2在石油资源中的应用

在第二次工业革命当中,石油资源登上了历史的舞台,它在各行各业中都得到了广泛的应用,使得工业生产有了更进一步的发展。但是,石油资源在地球上属于不可再生能源,而人们对于石油的使用却在日益增加,这使得石油资源的存储量已经在逐年减少。因此,我们要对稀缺的石油资源进行保护,在对使用资源进行使用时,我们可以利用能源与动力工程的节能技术来加强使用效率,减少石油的消耗。另外,我们还可以寻找石油资源的替代品,如乙醇、甲醇等。这类在部分行业中可以代替石油的资源。

3结语

总而言之,能源与动力工程的节能技术是当前节约能源消耗的主要节能技术之一,对于经济的发展起到了至关重要的作用。而在我国,随着能源的使用量日益增大,而且使用的能源大部分都是不可再生能源,这使得我国的经济陷入了瓶颈。而如果想要打破这个经济瓶颈,就需要合理的利用能源,加紧对于能源与动力工程的节能技术的研究,使我国的能源能够达到持续发展,从而推动市场经济的发展。

参考文献:

[1]徐祥博.浅谈能源与动力工程的节能技术[J].黑龙江科技信息,2013(36):73.

[2]唐管财.关于能源与动力工程的节能技术分析[J].化工管理,2017(18):134.

能源与动力范文2

1.热管的工作原理

热管共有蒸发段、绝热段、冷凝段三个基本的工作段结构,其中位于两端部分的分别是蒸发段和冷凝段,位于中间部分的是绝热段。当热管蒸发段的一端发生受热作用时,在毛细材料中就会产生液体蒸发的物理效果,并且蒸汽流会向冷凝段的一端移动,在冷凝段的一端由于受到冷却的物理作用蒸汽流又会重新凝结成液体,然后再一次向蒸发段的一端移动,如此循环反复移动,热量就会在蒸发段和冷凝段两端互相传播。

2.热管技术所属领域

目前,工业企业各类生产装置中高温尾气、高温反应气、高温废液、高温废渣等工艺流体中含有的大量的热量可以回收利用。合理、有效地利用这部分热量,不仅会降低相关装置的生产成本、给企业带来可观的经济效益,同时还能达到减少污染、净化环境的目的,符合国家节能减排的大政策。目前以热管技术为核心的节能装备已在众多的高耗能企业大量应用,较为典型的有冶金行业(钢铁企业)及各类窑炉:在焦炉烟道、干熄焦、烧结大烟道、烧结冷却机、高炉热风炉、高炉煤气锅炉、电炉炼钢、转底炉炼铁、轧钢加热炉、各类窑炉烟气(废气)等余热回收等系统中有大量应用;石化、化工行业(石化、化工企业):加热炉烟气、炼油催化裂化工艺再生烟气、一段炉烟气等化工装置烟气的余热回收及制硫酸过程工艺气等余热回收系统中有大量应用;电力行业(电力企业):电力行业锅炉烟气利用,如空预器、低温省煤器、GGH、MGGH等设备;交通行业:在道路交通的冻土灾害治理工程中热管被誉为“青霉素”式的治理技术。

3.热管技术的应用

目前,我国空调市场平均COP不超过3。而日本国内的空调器的能效比一般都在4.0~5.0左右。目前应用该技术可实现节能量2万tce/a,CO2减排约5万t/a。根据室内外温度和室内负荷情况,热管/制冷复合型空调机组自动选择运行制冷模式或热管模式,在保证室内降温要求的前提下达到节能运行的目标。如新华社发行中心UPS机房位于大楼地下一层,机房内共配置三台空调,一台海尔5HP空调(已坏),一台格力5HP空调,一台大金3HP机房专用空调及一台制冷量为4kW的中央空调风机盘管;风机盘管仅在夏季的白天开启。送风采用直吹自由回风的形式。空调室外机安装于UPS室外B1层的大厅内。改造前,以大金3HP空调、一台5HP格力空调以及白天有风机盘管工作的状态,在设定温度20℃的情况下,室内温度能保持22℃。原空调系统全年能耗为56239.2kWh,折合22.72tce/a。该项目对新华社发行中心UPS机房、电力二科配电室机房、配电中心机房三个机房分别实施改造,总改造机房面积537m2。综合考虑节能效益和用户需求,项目共配置两台型号为DYRG125-60的热管/蒸气压缩制冷复合空调机组,总制冷量达到24kW,一用一备,最大限度提高机房安全性。同时,由于改造空间限制,拆除了两台5HP空调,仅保留3HP大金机房专用空调以作节能效果对比。改造后,两台热管/蒸气压缩制冷复合空调机组全年运行能耗为38244.7kWh,折合15.45tce/a。全年节能量为17994.5kWh,折合7.27tce/a。全年节能率为32%。节能技改总投资为235016元,建设期5个月,全年实际节能量22863.2kWh,节能效益为22863.2元/年,静态投资回收期8年。

二、空压机余热回收技术

空压机是一个能耗比较大的动力设备,在工作过程中,输入电能的80%左右会变成热量,剩下的20%最终会变成压缩空气能。压缩机在工作过程中所耗电能转变成热量后,另有一部分的能量以废热的形式被排放到空气中散失掉。空压机余热回收节电设备的出现通过在螺杆式空气压缩机中加装余热回收设备,根据冷热交换原理,将空压机运行中的高温油温,收集利用起来,加热为55°~70℃热水。某生产汽车配件的专业企业,部分产品生产需要使用到空压机和压铸机。使用空压机和压铸机进行生产时会产生大量的热量,之前多余的热量只能白白排放到空气中,浪费不少电能,造成了能源的浪费。如何将白白外排的余热回收利用起来,成了企业最想要突破的问题。企业现有员工近400人,多年来一直采用电热水器解决生活热水,每年耗用的电费也是一笔不小的费用。该企业决定用余热热回收热水器代替现有的电热水器为员工提供生活热水。空压机热水器采用热力转换技术,直接利用空压机工作时产生的高温进行加热热水的空压机余热回收热水器,能够直接完全免费地产出高达60℃的热水。热能回收项目启动以来,厂区原有的电热水器已经全部停用,每年可为企业节省用电量达82万千瓦时。

三、变频调速技术

能源与动力范文3

关键词:体能训练、普通高校、篮球、反击能力

        一、前言

        篮球运动是一项综合素质要求很高的运动项目。优良的体能是篮球运动员充分发挥技战术水平的保证,只有在平时的训练中科学地、系统地、有计划地对运动员进行体能训练,才能保证运动员在激烈、高强度的对抗比赛中合理地运用技术、战术,并且在比赛的后程发挥自己体能的优势,最终战胜对手。令人遗憾的是,体能差是中国篮球运动员公认的弱点,是长期以来制约中国篮球运动快速发展的关键因素。[1]经过大量的资料查找,结合篮球运动自身发展的特点。发现篮球运动员普遍存在重攻轻守的现象,高校篮球运动员对篮球防守相关理论了解较少,篮球规则学习不够;教练员对于防守快速反击的重要性只是停留在认识上,在训练中落实不力,忽视了体能训练对提高运动员防守能力的重要作用。不能充分保证防守的训练时间,防守的理论教学和心理训练体系也不够完善;比赛过程中,各队在面对快速反击防守上的表现存在不同程度差异,防守配合应用较少,且配合成功率不高,全队防守战术应用比较单一,在战术应用效果上,各运动队在比赛中表现出良好的比赛作风,在防守意识和运动员自信心方面还比较欠缺,从总体情况看各队防守水平差异较大。现阶段我国高校篮球运动员在防守快速反击和比赛中存在很多不足,原因是多方面的,主要表现为防守理念,理论教学,技战术训练等环节上不能贯彻大纲要求,科学地组织训练。但关键还是忽视体能训练对提高防守个人与全队防守能力的支撑地位。打好体能训练的基础,是全面提高防守水平的关键,对于普通高校运动员未来的发展以及从根本上解决我国现阶段青少年防守意识的问题具有积极的意义。

        二、研究对象与方法

        2.1研究对象

        陕西师范大学男子篮球队。

        2.2研究方法

        2.2.1文献资料法

        2.2.2调查研究法

        2.2.3比较分析法

        2.2.4资料统计法

        三、体能与体能训练的概念 

        3.1体能的概念

        从广义上讲,体能包括人的有形能力和无形能力。有形能力—身体能力;无形能力—心智能力,即由身体结构、身体机能和智力意志三部分组成。从社会生活上讲,体能是积极适应生活的身体能力、工作能力和抵抗疾病的生存适应能力。

        从狭义上讲,我国1984年出版的《体育词典》和1922年出版的《现代汉语新词典》对体能做出了相同的解释:“体能指人体器官系统的机能在体育活动中表现出来的能力。包括力量、速度、灵敏、耐力和柔韧等身体素质与人体基本活动能力(如走、跑、跳、投掷、攀登、爬越和支撑等)。[2]

        因此,体能是指运动员机体的运动能力,是竞技能力的重要组成部分,是运动员为提高技战术水平和创造优异成绩所必需的各种身体运动能力的综合。[3]

        3.2体能训练的概念

        是一种以发展机能潜力和与机能潜力有关的体能要素为目的的大负荷训练, 是指人体在艰苦环境中, 长时间、高强度、大负荷持续工作能力的训练, 而不顾及运动技术。体能训练突出对人体各器官和机能系统的超负荷适应训练,旨在产生体能和心理适应,  以达到挖掘机能潜力, 提高整体运动能力和培养顽强拼搏精神的目的。[4]

        3.3篮球运动的体能特征

        篮球运动是一项以投篮得分为目的,攻防快速多变的速度力量型、强对抗性的体能—技能类项目。这表明篮球运动不单纯是技能类运动项目,而是对体能有很高要求的运动项目。[5]现代篮球比赛具有持续时间长、运动强度大,不同的运动时间、动作速率、运动距离、间歇时间、恢复时间等比赛特征。根据笔者对陕西师范大学男子篮球队10场比赛资料的统计,运动员在场上的平均移动距离约为3000m,其中不同距离的移动则分为走动、慢跑、中速跑、快速跑、运球跑、后退跑六种基本形式。从对陕西师范大学男子篮球队比赛的分析结果可以看到,竞技篮球运动是高体能的运动,对运动员体能水平的构成因素的要求非常严格。因此,根据运动员在比赛中的运动形式和运动强度看,中高强度运动是篮球球运动的主要体能特征。

        四、普通高校篮球运动员体能训练的必要和重要性

        篮球运动属非周期性运动项目,技术动作的特点是结构复杂多变,因此,篮球技术动作由各种跑、跳、投等人体所需的基本技能组成,能对人体产生全面影响 。[6]体能训练是运动训练的重要内容,也是训练成绩的基础因素之一。篮球运动员体能训练是指在训练过程中,运用各种练习有效地影响运动员身体形态的变化、增进运动员身体健康、提高有机体机能和发展运动素质的特殊训练。[7]而对于高校篮球运动员来说,身体生长发育已经趋于成熟,各器官、系统机能迅速提高,神经系统趋于健全,身体形态以及生理机能与成年人基本接近。所以体能训练是保持身体机能健康、良好发展的基础。

        4.1体能训练是技战术训练和提高运动成绩的基础#p#分页标题#e#

        根据篮球运动比赛的时间长,活动量大,运动激烈,技术难度大等特点,应进行大运动量的训练,以最大限度的动员机体潜能,不断提高身体素质和适应能力。[8]体能水平是篮球运动达到高水平的基础 ,没有高度发展的体能水平 ,不可能掌握复杂的、先进运动技术、战术 ,更不可能在激烈的比赛中发挥高超的运动技术和有效的战术配合。[9]实践证明,大运动量的训练能迅速提高训练水平和运动成绩。

        4.2体能训练是承受大负荷训练与高强度比赛的基础

        统计结果表明:一场篮球比赛一般进攻次数达100次左右,投篮次数约90次,往返快跑约3000m,而且队员还要持续、快速地完成起动、急停、跳跃、转身、滑步等各种动作。因此可以看出篮球比赛中的综合素质能力要求较高,所以在体能训练中要分各种素质训练进行,具体可分为力量训练、速度素质训练和耐力训练。为了达到更好的训练效果,在体能训练时要进行全面系统的身体训练,注意要一般训练与专项训练相结合,而且要进行大运动量的训练。

        4.3体能训练是运动员在训练和比赛中保持稳定、良好心理状态的基础

        随着当代篮球比赛日益激烈,每场比赛都是高强度对抗,往往比赛后运动员会出现体力透支或者心理负荷加重的现象。运动员机体对比赛负荷刺激的反应表现在生理和心理两个方面,前者称之为生理负荷,后者称之为心理负荷。有些运动员会因为体能的关系,在比赛中担忧体力分配不均,害怕自己体能跟不上比赛节奏等。这类现象会影响其技战术的发挥,从而运动成绩下降。所以在体能训练负荷中,任何一次训练负荷都会对运动员的心理和生理产生刺激,两者并存、相互影响。

        4.4体能训练有利于预防伤病延长运动寿命

        体能是由运动员的身体形态、身体机能和运动素质表现出来的,这一特点决定了它是竞技能力的物质基础。例如我国篮球运动员姚明初进NBA时,火箭队为其配备了专门的体能训练师,每一场NBA比赛都是高强度对抗,如果运动员的体能跟不上比赛节奏,那么就无法发挥其正常的运动技术,在比赛中也很容易受伤。体能训练对身体形态改变越深刻,有机体机能发展水平越高,则其衰退速度也就越慢,保持时间也就越长。美国著名篮球运动员张伯伦,身高2.16m,其100m成绩10.9s,400m成绩47s,跳高2.02m。他保持并创造优异成绩的年龄从22岁一直到38岁,其中4次被评为美国最佳篮球运动员,他曾经在一场比赛中一人独得100分。之所以张伯伦的运动成绩这么优秀,和他的体能训练是密切关系的。这充分说明了体能训练与专项成绩以及保持和延长运动寿命的关系。

        五、篮球快速反击的形成条件

        现代篮球比赛争夺激烈,防守严密,进攻神速,攻与防的矛盾也越来越激化。攻防转换速度之快使人难以预料。快速反击战术是一种很实用的进攻战术。前苏联功勋教练康德拉申指出:“现代篮球要求更全面,运动员必须攻守兼备,偏重于进攻的篮球已不符合时代的要求。”从20世纪70年代开始,世界强队普遍加强了防守训练 ,特别是在美国提出了 “offense  sells tickets, defense wins champions”(攻能卖座 ,防能夺标),引起了世界篮坛的重视, 因而防守的激烈程度达到了“残酷”的状态。[10]  随着当代篮球防守战术的发展,队员回防速度越来越快的出现,快速反击更是一种有效的进攻方式。所谓快速反击,就是指防守一方通过抢、断或者其它方式得球后,趁对方防守不及时,即刻采用中长传或短传或个人突破等手段将球引入前场,威胁对方篮筐以得分的一种进攻战术。防守反击在篮球比赛中最为常见,也是实施攻击的有效手段和方法。快速反击的效果主要在于抓住快速反击的时机和反击的快速性,特别是抓住对手由功转守的刹那时机,果断发动出其不意的快速反击,形成以多打少或以少打少的局面,从而获得有利的进攻时机。

        5.1球队战术风格特点是形成快速反击的前提

        不同的球队有不同的战术特点,而快速反击战术适应于速度比较快和体能相对比较好的球队应用,同时战术的多变性也是赢得比赛的关键。第10届女篮世锦赛苏美冠军之争,美国队采用了紧逼多变防守战术,抢断球达17次之多,发挥了防守反击的优势,以108比88大胜苏联队。[11]由此例可以看出,战术组织要从实际出发,综合考虑本队队员的身体条件,技术特点与水平的基础上,有针对性的设计战术,做到知己知彼,扬长避短,体现本队风格。而且战术设计必须从比赛攻守动态的过程出发,注意攻守平衡,以便攻守转换时有序而不慌乱。

        5.2对比赛时机的掌握是形成快速反击的关键

        快速反击这一战术重点就是突出“快速”二字,所以由守转攻的时机尤为重要,由守转攻时,力争一切机会发动进攻,目的就是趁着对方立足未稳时给予打击,形成一定优势。队员掌握技术越全面、熟练、准确,战术目的的实现就越有保证。而战术又为队员发挥技术创造条件,是技术运用的具体表现。两者相互依存,相互联系,又相互促进。

        5.3合理技战术的运用是形成快速反击的有效手段

        在比赛和训练中指定战术,必须要合理运用,根据本队队员特点,技术风格来分析什么样的战术最合理和有效。现代篮球战术趋向于快速、简练、实用和机动多变。因此在设计战术时应针对不同的对手应用不同的战术,以此来出奇制胜,夺取比赛胜利。快速反击这一战术在运用的时候,不能出现由守转攻一瞬间的混乱,无论是防守还是进攻,都应该有一系列合理的战术做辅助。因此说合理技战术的运用是形成快速反击的有效手段。

        5.4防守意识与意志品质是形成快速反击的基础#p#分页标题#e#

        现代篮球防守观念表现为攻击性、破坏性、主动性、预见性、集体性、灵活性和顽强性。有些队员只喜欢进攻,而忽略到防守的重要性,有的人认为防守是替补才会做的事情,只要进攻技术好,一样能赢得比赛。其实这种观点是错误的,防守的质量高低,直接影响比赛的胜利。所以在训练中就应让运动员对防守技术有正确的认识,在比赛中防守意识很重要,有句话说的好“进攻赢得比赛,防守赢得冠军”。防守是一项比较费体力的技术,防守者要判断进攻队员的进攻路线,将要采用哪种技术手段发动进攻,以及还要和同队队员配合防守等各种因素,所以有些队员会在比赛中偷懒,出现防守不积极、脚步跟不上等现象。在NBA,科比是很有威胁的进攻者,但他同时也是一名优秀的防守者,多次被选为NBA最佳防守阵容。这就是一个运动员意志品质的体现,不能只做自己喜欢的事情,而要全面发展。快速反击战术就是由守转攻,因此只有好的防守才能出现抢断、干扰对方进攻的机会,从而发动快速进攻却得得分,这是形成快速反击的基础。

        六、建议

        1.高校篮球运动员体能训练的高度专项化。对于普通高校篮球运动员来说,体能训练内容不能盲目进行,必须根据篮球的技术、战术和专项特点发展专项所需要的运动素质,以促进运动员直接创造优异运动成绩。

        2.高校篮球运动员体能训练的系统化。在进行训练时需要系统化,每种素质都应该重视,不能忽略任何一种,只有这样高校篮球运动员体能训练才能完善,更容易显现出训练效果。

        3.高校篮球运动员体能训练的科学化。在训练中要注意合理的运动负荷,并且不能只要求次数,而要注意科学化分配各运动素质的练习时间、次数和内容,这样可以保护运动员的身体机能状态,更好的发挥运动水平。

        4.高校篮球运动员体能训练的技术化。在体能训练中要高度技术化,尤其对于高校篮球运动员来说,体能训练已经不能仅仅满足于基础的训练项目,而要更加具体的锻炼各项运动素质,在训练中增加技术含量,由此来提高运动成绩。

参考文献:

[1]王玉瑾,王大川.篮球运动供能特征及体能训练研究[J].广州体育学院学报,2007,27(2):61.

[2]李鸿红.学校体能教程[M].北京体育大学出版社:5-6

[3]杨世勇,李遵,唐照华,唐照明.体能训练学[M].四川科学技术出版社

[4]王保成,匡鲁彬,谭朕斌.篮球运动员体能训练的评价指标与指标体系的研究[J].中国体育科技.2002,38(2):3

[5]赵志明.篮球运动体能训练基本原则与方法研究[J].西安体育学院学报,2007,24(5):81—82

[6]桑孟新.探析篮球运动的特点[J].考试周刊.2008,33

[7]郭永波.篮球运动教程[M].北京体育大学出版社

[8]冯之波.强化体能训练对高中生篮球运动员的作用[J].体育世界(学术版).2009,3

[9]刘新征.我国篮球运动体能训练的意义、问题与对策[J].北京体育大学学报,2007,30

能源与动力范文4

关键词:新能源汽车;动力电池;管理系统

引言

基于经济全球化时代,我国新能源汽车行业发展要与时俱进,跟上时代前进的脚步。新能源汽车的大力发展能够有效缓解社会能源耗用压力,提升生态环境保护水平。与传统能源汽车相比较,新能源汽车最大的优势在于运行稳定效率高、结构简单,但是新能源汽车也存在一定的弊端就是动力电池使用成本较高、续航里程偏短,为了实现有效延长新能源动力电池的使用寿命,降低新能源汽车使用成本,就必须加强对动力电池管理系统的创新研发应用工作,不断提高电池管理系统整体水平。

1新能源汽车动力电池的管理系统硬件优化设计

1.1动力电池管理系统硬件优化设计构成

在新能源汽车动力电池管理系统硬件设计过程中,技术人员合理设计安装了温度调解中的温度计控制线路、电压采集模板以及外接风扇控制回路。动力电池管理系统硬件的构造设计通常可以分为三个不同部分,第一部分是设置信息获取模块,就比如常见的新能源汽车温度探测器组件、通过运行使用风扇完成对汽车动力电池温度的控制管理,一旦管理系统中的温度计准确探测到电池实际温度数值超出了标准使用温度[1],那么汽车控制系统就会打开风扇降低电池温度。相关技术人员在进行新能源汽车动力电池管理系统硬件系统时,需要综合考虑到动力电池实际运行情况和方便文件管理系统获取信息情况,有针对性的采用电子式开关,完成对均衡支路的有效切换,充分保障动力电池运行的安全稳定性;第二部分是设置电子开关式集中均衡充电模块。在该模块设计过程中,工作人员需要通过合理运用DC/DC变换器促使电池组能量成功传递到电量较低电池中,从而实现不同电池单体的能量平衡目标,优化改善新能源汽车动力电池组各个单体能量的不一致性,最大程度提升新能源汽车动力电池组的使用寿命,降低新能源汽车用户的使用成本。

1.2动力电池管理系统硬件优化设计方法

在动力电池管理系统硬件优化设计过程中,工作人员可以通过科学采用非耗散试集中管理的硬件组合模式完成对动力电池的有效控制管理,这样一来就可以实现对新能源汽车动力电池使用中电路灵活切换目标。工作人员还需高度重视动力电池管理系统的电压采集设计工作,基于线型结构辅助设计应用下实现电压捕捉,并将实时铺捉到的信号传递到系统中的AD模块,该模块具有信号转换和安全存储功能,能够将捕捉到的电压信号成功转换为数字信息信号,并安全稳定传输到动力电池软件管理中进行有效储存。与此同时,工作人员还需优化调整管理系统中硬件各个线路,要确保在功能基础上有效完成连接线路,并对各项功能展开全面检测工作,避免功能无法正常运行使用。在新能源汽车行驶过程中,动力电池会持续运行,此时管理系统需要做到实时传输各项电池运行数据,全面清晰反映处各项电池变化情况,要想达到这个效果工作人员就需要对管理系统中的硬件设备展开信道传输优化操作。

2新能源汽车动力电池的管理系统软件优化设计

2.1动力电池管理软件系统剩余电量估算优化设计

剩余电量估算是现代新能源汽车动力电池软件管理系统设计中的重要工作内容,只有做到文件管理系统能够实时检测掌握了解到汽车动力电池的实际放电状况,才可以为新能源汽车用户正确反映动力电池使用情况,确保其能够及时为汽车动力电池进行充电,避免新能源汽车系统在低电量下持续运行。在新能源汽车动力电池运行使用过程中,电池内部会发生各种化学反应,就比如水与氧气之间的循环转换,一旦动力电池运行情况不够良好,就会造成汽车动力电池较为严重的损伤。因此,为了完成对店动力电池剩余电量的科学估算,相关工作人员需要采用先进的软件系统,确保软件系统铺捉到的信息能够与汽车动力电池保持一致。工作人员要优化设计动力电池软件系统,赋予其静态学习功能[2],促使软件管理系统能够结合动力电池实际运行使用情况,科学完善数据库,这样就可以完成对动力电池平均电耗量、电池寿命以及供电时长的有效估算。新能源汽车动力电池剩余电量也会受到温度的影响,工作人员要通过加强对管理系统软硬件之间的结合,有效将硬件系统中温度计准确探测到电池温度数据传递到软件管理系统中,然后基于温度数据进行电池剩余电量的估算,这样一来就能够避免动力电池因为违规操作产生严重的损伤情况,有效延长新能源汽车动力电池的正常使用寿命。

2.2系能源汽车动力电池管理系统软件与硬件的融合设计

相关技术人员要严格按照新能源汽车动力电池管理系统实际采用的硬件装置,合理构建出完善的软件管理基础快件,并通过操作先进的计算机软件技术完成对管理基础框架的优化调整,展开管理指令的科学分层处理,只有这样才能够保证各个系统功能层在信息传递过程中始终保持一种独立状态,即便是处于多项信息反馈的工作状态,它们之间也不会发生相互干扰的现象,各个功能层都能够科学高效并独立的完成下达的指令任务。技术人员为了确保动力电池的管理系统软硬件能够有机结合在一起,就需要健全两者之间的联系体系,这样的话在将来长期发展计划中也能够得到有效完善。新能源汽车动力电池管理系统中各项硬件的使用在软件下达指令进行,并且基于软件系统监督作用下,系统中的各项硬件能够完成自我检测管理维护[3],确保能够在第一时间发现硬件使用中可能存在的安全故障问题,并被软件管理系统成功铺捉到相关数据信息,有效传递并储存到动力电池管理系统中,提醒车主进行维修操作。在新能源汽车日常运行管理中,电池供电的安全稳定性至关重要,随着时间的不断推移,科学技术的不断完善,动力电池生产技术有效克服了动力电池温度造成的影响,这样也促使新能源汽车动力电池将会进入到更加高效稳定的使用工作状态中。

3结束语

综上所述,要想推动我国新能源汽车行业稳定持续的发展,创造出更多社会经济效益,新能源汽车制造厂商就必须加强对动力电池管理系统的优化设计工作,技术人员通过科学采用开关式集中均衡充电模块,能够实现对各个电池组的均衡充电,全面提升动力电池使用寿命。

参考文献

[1]于广.电动汽车动力电池管理系统研究与设计[J].电力电子,2017(03):147-149.

[2]何波.新能源汽车用动力电池管理系统设计[J].电力电子,2015(03):85-87.

能源与动力范文5

关键词:新能源;汽车底盘;设计;发展趋势

0引言

汽车从起初的舶来品到后来的奢侈品,直至最后走入千家万户成为代步工具,应用范围越来越广泛。纵观我国目前的发展状况,总体经济实力在不断地提升,但是环境却愈发的恶化。尤其是在大中型城市里,环境污染比较严重,研究证实汽车尾气已成为造成污染的罪魁祸首之一。新能源汽车是不同于传统燃油汽车的一种环保型汽车,它的动力主要是靠电力或者氢能源所提供,因对环境污染相对较小而作为我国重点产业加以发展。值得注意的是,新能源汽车大多依靠电池提供动力,而电池重量在整车占比较大,要想提升整车性能除了在电池研发上进行创新外,还需要针对底盘设计不断进行优化。为了新能源汽车能被更好地推广和应用,对新能源汽车的底盘设计技术进行深度探究,使新能源汽车能够被更广泛的使用,为环保事业做出一定的贡献。

1新能源汽车概述

新能源汽车与传统燃油汽车最大的不同便是在能源的驱动上,前者主要以可再生的环保能源为主,而后者则是依托柴油或汽油燃烧提供动力。现阶段,我国新能源汽车依照能源划分为以下四种:1)纯电动汽车(BEV)。是真正意义上的新能源汽车,在动力的提供上,依靠电能驱动汽车行驶。最大的特点就是不需要燃烧汽油等不可再生能源,当电量不足时及时充电即可。纯电动汽车是我国大力推广的新能源汽车类型,给予了纯电动汽车大量的优惠政策,如上绿牌、不限行、免购置税等。2)混合动力汽车(HEV)。是基于传统内燃机汽车技术升级而来的新能源汽车类型,其不能像纯电动汽车利用外接电源进行充电,因此对于混合动力汽车来说,提供动力的方式仍然是依靠燃油,行驶动力依靠的是发动机。但是在这种混合动力汽车中,以燃油让发动机工作,发动机又可以直接给汽车中的电池充电,而汽车内置的电动机主要是用于启停等低速时使用。简单来说,混合动力汽车在低速或者启停阶段,使用的是电能驱动,而在匀速或者高速行驶中,汽车就可以利用发动机和电动机两者互相协作,一起为汽车提供动力,降低车辆对燃油的消耗情况。3)插电式混合动力汽车(PHEV)。也是属于混合动力汽车的一种,但是这种类型的新能源汽车能够外接电源充电。而在汽车行驶过程中,既可以使用发动机也可以使用电动机提供动力,插电式混合动力汽车与混合动力汽车都是为了最大程度上减少对燃油的消耗,达到节能减排的目的。4)增程式电动汽车(REEV)。增程式电动汽车是在纯电动汽车基础上,装备一个小型的辅助发电机组以备电池电量不足时为电池充电,其最大的特点就是汽车内置的发动机只能用于给电池充电[1],不能驱动汽车行驶,达到减轻电池重量、降低成本目的。新能源汽车产业对于整个汽车行业而言具有划时代的意义,且随着科技水平的升级,新能源汽车的更新迭代也开始呈现加速的趋势,未来新能源汽车将会更加多元化,环保及性能也将大幅增强。

2新能源汽车底盘设计的重要性

底盘作为汽车的重要部位,其稳定性关乎新能源汽车的安全运行。从新能源汽车的设计结构来看,电池大多放置在底盘上,故在底盘设计上需重点考虑电池放置安全问题。例如,车辆长期处于潮湿环境中会导致底盘零部件滋生锈蚀,影响强度及刚度,进而降低汽车使用寿命,又或者遭遇尖锐物体碰撞使底盘容易刮伤,更有甚者电池因为外力而剧烈燃烧,导致新能源汽车自燃事件,特斯拉、小鹏、比亚迪等品牌的新能源汽车都曾出现爆炸自燃事故。因此,从安全角度上看,有必要不断改进新能源汽车的底盘设计,从而提升汽车的使用质量。众所周知,现阶段电池技术在短时间内难以产生新的突破,所以新能源汽车的底盘设计应在保证性能的前提下尽可能朝轻量化方向发展,并结合整车结构及其他相关因素进行合理配置,从而持续优化新能源汽车的整体性能。

3新能源汽车的底盘设计

3.1沿用传统汽车的底盘设计平台

新能源汽车相较于燃油汽车而言研究起步较晚,底盘设计框架也大多建立在原有的基础上,仅在悬架、制动、传动等系统上作出改动,对于部分车企来说便于转型批量生产,但实质上并未有过多创新,模块集成化较低。随着新能源汽车研发进度的加速,专有平台的开发成为大势所趋,其在集成度与性能上明显更胜一筹,相应的还需要一定的时间去积累。

3.2取消传统燃油动力发动机

由于新能源汽车的动力系统由传统的“发动机+变速箱+差速器”的结构转变为“电池+电机”的新型动力总成,因而新能源汽车围绕底盘设计需要根据传统燃油汽车的基础上予以适当调整,如电动助力转向系统、空调压缩机等,从而满足相关子系统的动力需求。另外,由于新能源汽车动力系统整体变化幅度相对较大,在涉及到管路、控制器等相关零部件的调整务必要做到科学有效。并且在整车子系统零部件的设计初步完成后,结合底盘的整体情况进行校核,通过适当调整支架及悬置系统的强度以控制噪声[2]。

3.3做好底盘的调教

由于新能源汽车整体布局发生一定程度的改变,如此一来车辆的轴负荷与质心位置也产生相应变化,为此底盘设计还需结合具体情况进行分析与调整。通过对悬架系统的改进及超负荷的重新计算,使整车安全性能得到极大提升,否则就需要重新设计与改进。

4新能源汽车底盘的创新设计

4.1滑板式底盘

汽车底盘的设计应当遵循实用性、普适性及动态性原则,因此在底盘的设计上应当贴合新能源汽车的使用特性进行创新,从而凸显底盘的优质性能。其中铝制滑板式底盘表现较为亮眼,主要优势包括以下几点:1)自由度更大。依托该设计模式,平面式的车身与底盘彼此相互独立,为车企在设计车辆造型时提供更多的自由发挥空间。2)操控性更强。该设计模式中底盘安装了核心零部件及系统,车辆重心也因此得以降低[3],整车的操控性得到了极大地增强。3)安全性更高。底盘在设计初期确保前后配重相持恒,满足国家关于汽车安全碰撞的相关标准,即便汽车在遭受猛烈撞击时,底盘亦可以充分抵抗冲击力以防止乘客舱产生严重形变,进而保护车内驾驶员及乘客的人身安全。4)维护更简单。由于新能源汽车沿用整体化的核心设计理念,同时也使得汽车底盘的零部件相对较少,进一步降低生产制造及拆卸维修的难度。尽管铝制滑板式底盘的优势相对突出,但存在一定局限性,且比较依赖线传操控技术。

4.2底盘轻量化设计

对于新能源汽车而言,续航里程一直是产业发展的关注重点,而电池的能量密度与汽油进行对比相差甚远,科技人员花费了大量的时间对电池的能量密度进行研究,但并未产生革命性的改变,因此在电池的能量密度无法保持突破性增长的前提下,对底盘进行轻量化设计也不失为提升新能源汽车续航里程的有效方法。具体可以从前沿的生产工艺及生产材料的选择上入手,从而优化和调整底盘的结构形式。在底盘制造的过程中可以通过改变尺寸形状及规格、调整为空心结构以减轻底盘的实际重量,在材料的选择上倾向于选择重量轻、强度高、成本低的合金材料,如铝合金、镁合金、钛合金等,使底盘的韧性与总质量更贴合轻量化设计的具体要求。

4.3电池组的布置

电池在作为新能源汽车的核心,其布置形式根据车型种类而不尽相同,纯电动车由于完全依靠电力进行驱动,因而电池布置形式相对较为简单,以放置在底盘下方居多,完全不会影响到汽车空间的设计。插电混动式汽车兼具发动机和发电机,在电池组的布置形式上存在些许差别。例如,比亚迪唐将电池组放置在底盘下方,宝马530则是把电池组安放在第二排座椅下方,WEYP8布置在后备箱下方。油电混合动力汽车由于电池容量相对较小,故汽车厂商大多将电池组布置在后备箱下方,但并不妨碍空间的使用。总的来说电池组的布置方式与车内空间有着密切联系,因此电池组在摆放布置方面需要综合考虑安全性能、座椅角度、车内空间等要素,旨在为驾驶员营造良好体验及规避电池风险。

4.4汽车底盘设计材料的应用

随着对新能源汽车研究的不断加强和深入,越来越多的新型材料被广泛应用于底盘设计,其中TRIP钢与三聚磷酸铝两类材料表现亮眼。TRIP钢又名相变诱导塑性钢,其因为高强度/塑性、耐腐蚀、减少温室气体排放等特点应用于新能源重型卡车底盘的生产制造中,实践也证明了TRIP钢材料与新能源汽车的设计理念高度契合[4]。三聚磷酸铝作为防锈颜料的杰出代表,完美解决了铅、铬等防锈材料存在毒性的问题,三聚磷酸铝应用于新能源汽车的底盘系统中可有效防止生物菌、雨水及其他物质的磨损腐蚀,为汽车平稳行驶保驾护航。

5新能源汽车底盘设计优化方向

5.1优化汽车底盘系统

一方面除了在底盘材料的应用进行优化之外,还应当朝汽车底盘一体化的方向进行发展,在减轻新能源汽车重量的同时还能保障平稳性及高性能,车企之间共享汽车底盘设计平台,最大化缩短底盘开发实践,从而营造良好的行业环境;另一方面考虑到未来纯燃油汽车退出市场时间表的公布,汽车底盘的各子系统也将逐渐转变为电机控制系统,因此在新能源汽车底盘设计时除了优化底盘系统外,还要适当增加真空泵以提供新的真空能源。

5.2重视新型技术的应用

新能源汽车产业在国家的大力扶持下飞速发展,但不容忽视的是新能源汽车底盘设计还存在一定的上升空间,因此相关车企及工作人员要注重前沿技术的应用,如刀片电池技术、自动驾驶技术及一体化大功率燃料电池系统技术等创新技术无不预示着新能源汽车技术的发展趋势。在汽车底盘的设计上与时俱进,针对客户反馈问题及现有不足进行调整,适当引进国外先进技术以减少研发成本,推动新能源汽车行业良性发展。

6结语

能源与动力范文6

【关键词】低碳经济;新能源产业;动力机制;演化路径

1引言

低碳经济时代的到来为新能源集群化发展带来了巨大的优势。现阶段,影响新能源产业集群化的原因主要有外部因素和内部因素,动力机制比较复杂,对新能源产业的集约化发展从不同角度产生了一定的影响。由于全球气候变暖,环境不断被破坏,煤炭和石油等不可再生能源面临着枯竭的风险,因而低碳经济理念一经提出就被联合国所重视,同时也是每个国家所重点关注的话题。为进一步促进我国新能源产业的发展,需要深入分析其集群的动力机制,因此,本文从内部动力和外部动力两个大的方向对低碳经济背景下新能源产业集群动力机制进行了深入的分析,同时,对新能源产业集群的背景、基本特征和演化路径等内容展开了探讨。

2低碳经济背景下新能源产业集群的发展背景

2.1能源需求快速增加

随着我国经济水平的持续提升,对各种资源的需求量越来越多,截至目前,我国煤炭、电力的消费和生产量位居世界第一,同时,我国的石油消费量高居全球第一位。现阶段,我国各行业生产仍然以石化资源等不可再生能源为主,包括天然气和煤炭等,在所有资源中占比90%,未来石化资源的消耗量还会逐年增加。相关统计结果显示,我国能源消费总量从2016年的43.6亿吨标准煤上升至2020年的49.7亿吨标准煤。近年来,受到低碳经济理念的持续性影响,新能源利用率不断上升,但上升幅度仍然不容乐观,而未来一个时期我国仍将保持化石能源消费的刚性增长,新能源仍然难以成为能源消耗中的主流。

2.2能源供应形势严峻

不可再生资源包括煤炭、石油和天然气等,是现阶段我国各行业生产主要依赖的资源,在2009年之前我国不可再生能源的储备量超过世界大多数国家的能源储备量,但随着我国经济的迅猛发展,能源被大量消耗,在2009年之后我国能源则主要以进口为主,到2020年我国进口煤数量达3.04亿吨。我国在石油方面则成为净进口国,2020年我国进口的石油为5.42亿吨,我国进口石油的占比高达73.54%。现阶段,我国天然气也主要依靠进口,因此,我国能源的紧缺和需求的增加使得新能源的研发和应用成为我国实现进一步发展的必然趋势和必然要求。

2.3节能减排起步较晚

我国对低碳经济理念的认知要远远晚于西方发达国家的认知,由于我国的生产和发展主要依靠石化能源等不可再生能源,因此,我国二氧化碳的排放量居于世界前列。同时,由于我国节能减排工作起步较晚,如果未有效实行节能减排措施,则会大大提高我国的能源消费量。根据荷兰环境评估署数据,2019年我国温室气体排放量达到140亿吨二氧化碳当量,排放总量约占全球温室气体排放总量的27%,是温室气体排放的主要国家。为响应节能减排和低碳经济理念的基本要求,我国需要加快节能减排的步伐,尽可能减少不可再生能源的消耗量,减少温室气体的排放,加大对新能源开发技术的资金投入力度,满足社会发展的能源需求,因此,集群化发展是减少环境污染的必然需求。

3低碳经济背景下新能源产业集群的特点

第一,新能源产业集群以政府为依托。自我国倡导低碳经济以来,政府就为新能源产业提供了良好的政策支持和充足的资金支持,各个地方政府根据当地的特点推出了一系列支持政策,推动了新能源产业集群的发展。政府部门在促进当地经济发展的同时,引入了适合当地的外来经济主体,以便于推进当地新能源经济的发展。在政府的帮扶下,新能源企业的基础设施得到了完善和补充,并通过对引进企业的管理从而实现新能源企业的集群效应[1]。

第二,新能源产业高度依靠相关联产业的发展。现阶段,新能源发展的内在动力主要为利润空间的扩大,为最大限度地提高新能源企业的经济效益并促进企业的可持续发展,需要拉长新能源价值链和丰富新能源产业链,这是新能源产业集群发展的又一个主要特点,完整的新能源价值链和产业链能够提高新能源企业的工作效率,并且有利于缩短企业之间联系的时间,在提高新能源企业经济效益的同时,促进了企业的可持续发展。

第三,以高度发达的地方网络为依托。随着科学技术的不断发展和广泛应用,互联网被运用在经济发展工作当中,并形成了以互联网为依托的信息化经济发展模式,当地政府也依托这种经济发展模式实现对新能源产业的集约化管理。产品的运输是新能源产品得到广泛运用的关键环节,因此,运输成本则是影响新能源企业利润空间的主要因素,如果新能源企业以地方网络为依托则可以大大减少新能源产品的运输成本,在很大程度上提高了产品的可运输性。与此同时,政府依托“互联网+”的经济发展模式能够积极鼓励新能源企业大胆地创新与发展新能源产品的运输方式,并为新的新能源企业的形成和发展提供了科学的范本,为促进新能源产业聚集奠定了良好的基础。根据以上3种特点可以总结出新能源产业集群的具体定义:各种新能源企业在各种因素的作用下集中在同一个区域并在同一时间开展相关业务活动和交流,借助互联网等先进的科学技术和创新后的企业管理制度实现资源的高效利用和资源配置的最优化,从而达到保护能源安全的目的,促进传统企业的转型与升级,实现创新型新能源企业的有效集聚。

4低碳经济背景下我国发展新能源产业集群的动力机制

低碳经济背景下对新能源产业的发展提出了更高的要求,目前,我国新能源产业集群仍然处于刚刚起步的阶段,虽然取得了一定的成就,但与其他发达国家相比还存在一定的差距。随着各种先进技术的发展及其在新能源产业中的深入应用,新能源会逐渐向高效产业集群的方向发展和优化。发达国家的新能源产业集群的高效发展主要依靠的是新能源企业的内部因素,同时,产业集群的发展也是新能源企业自身发展的必然要求。为促进我国新能源产业集群发展,需要深入分析其动力机制。基于此,本文主要从内部动力机制和外部动力机制两个大的方面入手,并对这两个大方面的动力机制进行了细化整理和分析。

4.1外部动力机制

4.1.1社会因素

工业时代的发展和进步使得煤炭等化石能源接近枯竭,同时也对自然环境产生了巨大的破坏,资源的过度开发破坏了人类赖以生存的自然环境,煤炭等不可再生资源的燃烧排放了大量的温室气体,破坏了臭氧层,导致全球温度迅速升高。由此可见,工业时代的发展与自然环境的不协调导致的环境污染、资源枯竭是现阶段我国经济发展的主要困境,由于化石能源具有不可再生性,近年来,能源的枯竭与人类发展之间的矛盾日益加剧,因此,新能源的开发是解决不可再生能源紧张的主要途径,同时也是协调经济发展与自然环境关系的重要方式。新能源的开发是推动人类工业发展的必然要求,新能源产业集群的发展能够在很大程度上解决我国的能源安全问题,是目前比较理想的解决途径。新能源产业集群属于社会经济的范畴,市场的各种经济现象、地理位置、人们的经济行为等内容都会影响新能源产业聚集的形成和发展。新能源产业集聚一般都是由某种传统行业发展而来的,因此,社会关系是影响新能源产业集群的主要外部因素之一。

4.1.2政治因素

在低碳经济背景下,新能源的开发和产业集群的发展是全球范围内关注的重点内容,主要目的是最大限度地减少温室气体的排放,改善温室效应等问题。为深入贯彻落实低碳经济理念,各国政府针对经济发展内容和产业结构进行干预和调整。联合国气候大会于1997年12月在日本京都通过《京都议定书》,即人类第一部限制各国温室气体排放的国际法案。我国为了响应低碳经济理念和实现节能减排的目标,先后制定了《节约能源法》和《可再生能源法》等相关法律法规,完善了低碳经济发展的法律制度,为新能源产业集群提供了良好的政治环境。各地政府也针对新能源产业集群出台了相关政策,为其提供充足的政策支持和资金支持,同时也为吸引优秀的企业集聚提供了良好的营商环境,有助于促进传统企业的转型与升级,并向信息化、科学化和集约化的方向发展,促进新能源产业的集聚,因此,政治因素是驱动我国新能源产业集聚的外在因素之一。具体来说,针对我国新能源产业的发展和新能源技术的进步,各地政府推出了一系列优惠政策,使得新能源产业集聚程度不断提高,产业集群发展取得了一定的成就,但与发达国家相比还存在较大的差距。例如,在2013年我国政府加大了对新能源企业的补贴力度,促使新能源汽车的销量与上年相比增长了37.6%,同时,纯电动汽车的销量也迅速增加。这表明在政府的支持下,新能源产业发展取得了可喜的成绩。新能源企业的发展不仅仅是我国现阶段低碳经济发展的必然要求,也是新能源企业实现自我发展和进步的实际需求,基于此,各地政府要结合本地新能源企业发展的具体情况提供相应的政策支持,并积极引导外地企业进入本地,形成完整的新能源产业集群和产业链条,优化市场经济结构,促进新能源企业发展,提高新能源企业在市场中的核心竞争力,促进新能源行业的健康发展,贯彻可持续发展总战略,实现经济发展与自然环境相协调。

4.2内部动力机制

4.2.1运输成本低

新能源具有较强的可运输性,产品对运输条件要求不高且具有运输成本低等优势,是提高新能源企业和产品竞争力的主要因素,有助于提高新能源企业的经济效益和社会效益,因此,新能源产品可以进行长时间和长距离的运输,借助新能源产品的运输将各个新能源企业整合在一起,从而形成产业聚集。但如果新能源产品不能进行长时间的运输,则企业的运营只能依靠短距离的市场消费来维持,因此,不利于产业的集聚和集约化发展。新能源产品在具有可运输性的前提下还需要节约运输成本,反之如果某种新能源产品的运输成本较高导致市场竞争力降低,运输成本的提高则在很大程度上影响企业的利润空间,无法进一步扩大市场,从而使得新能源无法广泛地应用到各个领域当中。例如,光伏作为现阶段应用范围广泛的新能源产品,就同时具备运输成本低和可运输性强两种优势。目前,我国的光伏能源可以远销国外,一方面促进了我国出口贸易的发展,促进与国外的经济交流;另一方面说明我国产业集聚发展取得了一定的成绩。随着市场经济体制改革的不断深入,我国经济发展进入了新常态,受劳动力缺乏和工人成本不断提升等因素的影响,使得我国出口形势和出口产品的国际竞争力受到了一定的负面影响。但在我国新能源技术的研发和应用以及基础设施高度发展的影响下,我国新能源产品的出口竞争力得到了提升,由此可见,交通运输等基础设施的高水平发展和完善是降低新能源产品运输成本的主要因素,也是提升我国经济水平和综合国力的必要需求。

4.2.2产业价值链拉长

产业价值链是扩大新能源企业整体经济利润空间的重要影响因素,同时也是影响新能源产业集群的内在驱动因素。在一个新能源企业中如果所涉及的业务类型越多则产业价值链就越长,这就使得整个生产工作被细化为不同的精细化环节,被分解后的生产环节就具备了较高的专业性,每个环节中劳动力的分工更加明确,生产环节专业化程度的提高有利于整合新能源企业中的有效资源,从而将企业连接为一个新能源产业集群[2]。但需要注意的是,新能源产业集群不是范围越大越好,也不是靠企业的数量取胜,而是依靠产业集群的质量取胜。集群的质量和适合的条件指的是企业各个环节的发展是相辅相成的,而不是脱离整体单独存在的,企业内部的每个生产环节都需要与前后企业的连接环节相适应,整体的发展和促进才是优质新能源产业集群的具体体现。

5低碳经济背景下新能源产业集群的演化路径

技术是影响新能源产业聚集的关键因素,技术创新是新能源企业发展的活力源泉,基于此,本文从技术创新的角度对低碳经济背景下新能源产业集群的演化路径进行了深入的分析,演化过程主要包括以下两个方面:第一,通过政府或者其他方式将传统企业引入新能源产业园区中,随后引进新能源研发技术相关企业并促进二者之间的沟通与交流,建立园区科研所,并鼓励各企业积极参与技术讨论与交流,重点建立创新技术联盟。与此同时,要注重对先进技术的引入工作,及时实现技术的升级与转化,如果企业在引进相关研发技术后无法实现技术的吸收和升级,则代表该新能源企业的发展水平还没有达到特定的要求。对此,为实现技术引进效果的最优化,需要引进与企业自身发展水平和承受能力相适应的技术,打开市场,提高自身在市场中的核心竞争力。第二,新技术引进后综合分析园区内所有新能源企业应用技术的共性并建立技术创新交流平台,为新能源产业集群内的企业提供先进的新能源研发技术,引导企业将技术应用在实际生产环节当中,实现技术与实践的融合,提高技术应用的有效性。

6结语

综上所述,在低碳经济背景下,新能源产业集群得到了良好的发展,为促进新能源企业的可持续发展,需要提高新能源产业集聚发展与规划的合理性和科学性,综合分析新能源产业集群的动力机制,认识到政治因素、社会因素、产业价值链和运输成本对新能源产业集群的影响,实现资源的最优配置,保护自然环境,促进可持续发展。

【参考文献】

【1】张怀文.低碳经济背景下新能源产业集群动力机制和演化路径分析[J].工业技术经济,2016,35(9):155-160.

能源与动力范文7

关键词:热能;动力工程;节能技术

0引言

能源是国家发展社会进步的前提条件之一,随着科技的发展,能源发挥的作用越来越大,已经成为人们生产生活不可或缺的物质基础。现在,煤炭、石油、天然气等不可再生能源,仍然是主要的能源,在世界各国广泛使用,在能源中占比高达90%以上,这些是非常宝贵的不可再生资源,随着不断的开发总有枯竭的时候。开发和使用新能源,成为可持续发展战略的重要课题,但目前太阳能、风能、水能等可再生清洁能源还没有得到大范围的应用和推广。热能与动力工程节能技术成为节能减排的重要手段,在人们生产生活中起到了一定的作用,所以应该加大热能与动力工程节能技术的研究和推广。

1热能和动力工程的装置

1.1热能装置

科技是第一生产力。科技的发展提高了人们的生活水平,也极大的促进了生产力的发展。热能装置是人们生产、生活中离不开的主要设备设施,对人们的生产和生活具有重要意义,提高了人们的生活质量,改善了人们的工作环境。热能装置的工作原理是利用燃烧能源来提供热量,热能装置将燃烧产生的热能转化为机械能,带动相关的机械运动驱动设备运转,又称为热能动力装置,主要有以下两种方式:一是蒸汽机,利用燃料燃烧是产生的热量将相关液体加热,液体到达一定温度汽化后会产生蒸汽,通过蒸汽驱动发动机运转,实现热量和机械能的传递和转化,从而带动设备运转为生产和生活服务。二是内燃机,利用燃料燃烧时产生的热气,直接驱动发动机,实现热能与机械能的转化,能源的利用率较高。所以对热能装置的结构和原理进行深入分析,研究节能减排技术,可以提高热能的利用率。

1.2动力工程装置

随着时代的发展,动力工程已经成为与人们生产生活密不可分的一项的技术,包括了能源的转化和利用整个过程,通过对动力工程的研究,优化工艺流程,可以有效提高能源利用率,减少有害气体排放,加强环境保护,保证能源可持续利用。动力工程装置的改进和推广,提高了煤炭、石油、天然气等不可再生能源的利用率,是有限的资源得到了充分的利用,还促进了风能及太阳能等新型可再生绿色资源的推广应用,缓解了能源紧张的问题,推动中国动力工程的发展。当前火力发电在电力行业中仍然占有很大的优势,动力工程大多应用于火力发电厂,所以要提高能源的利用率,必须让热能及时转化为电能,这样才能有效提高能源的利用率,做好节能减排工作。

2热能与动力工程发展的实际状况

热能与动力工程是综合性的系统工程,涵盖能源、电气等不同行业。能源方面,我国的煤炭产量和消耗量均居世界第一,能源的消耗带来的环境污染问题已经成为人们关注的问题,从发展和环境保护两个方面给热能与动力工程提出了亟待解决的问题。必须从环境保护的战略高度出发,认真研究能源开发技术,热能与动力工程的技能技术,提高能源利用率,降低环境污染。自改革开放以来,我国经济社会高速发展,取得了举世瞩目的成绩,但是在能源开发利用方面,还有很多的不足,与欧美发达国家相比,我国能源利用率较低。所以我们必须创新工作思路,积极响应政府号召,加强对热能与动力工程的研究,采用先进的技能技术,提高能源利用率,减少环境污染。同时花大力气做好新型能源的开发工作,新型能源开发和应用已经成为能源行业发展的必然趋势。目前,在热能与动力工程领域,一些企业的声誉得到了提升,并且也朝着可持续发展的方向前行,我国政府高度重视能源的开发利用工作,积极加大对热能与动力工程的研究,大力发展新能源的开发力度,但是可以看到在实际应用中还存在诸多问题,主要有以下几个方面:

2.1湿气损耗

湿气损失是在能量转换过程中不可避免的现象,尤其是在热能供电系统中更为明显,主要是因为以下几方面:一是水蒸汽受到压力等因素影响,会形成小水滴,大量的小水滴掺杂在水蒸气中,使水蒸气不能达到应有的效果。二是小水滴不断的增加,会严重影响主流的流动过程,这种情况会逐步加深,严重影响正常运行,造成能源的浪费和水蒸气的损失,因此加大对热能与动力工程的投入,可以有效提高能源的利用率,减小不必要的浪费。

2.2热能损耗

热能损耗是不可避免的,减少热能损耗是节能技术的一个重要目标。发电厂在实际运行过程中,会产生大量的热能损耗,造成能源的浪费。发电厂的节流调节环节有时会造成很大的能源消耗,因为节流调节适合用在额定负荷低的设备中,如果设备负荷超过额定负荷,系统会自动调节减少设备数量降低负荷,造成电压偏低。所以造成系统发电厂输送电压不达标,造成供电系统不稳定,对于供电系统运行的安全和稳定形成了阻碍。除了发电行业外热能还在钢铁工业、化学工业等行业得到了应用,所以要重视热能与动力工程节能技术的研究工作,增加企业经济效益,减少环境污染和能源浪费。

2.3环境污染

生产中运用热能和动力,都是利用能源,而现在主要的能源应用都是通过燃烧,燃烧产生的气体严重破坏了生态环境,造成温室效应,导致全球气候变暖等灾害。空气污染主要是煤、石油、天然气等能源开发利用造成的,如工业生产、发电、汽车尾气等产生的有害气体。噪音污染是工业生产中产生的噪音。热能污染是热能运用时的损耗造成的,这些都是生产生活中不可避免的污染,但是通过节能减排技术可以最大程度的减少环境污染。

3发展节能技术的措施

3.1改进调频方式

热能和动力工程是能量转换的过程,两者之间存在非常密切的联系,能源利用开发产生的能量经过转化,驱动设备运行,组成动力系统。动力工程以热能为能量来源,在运行过程中,由于摩擦、振动等作用又产生热能,能量在不停的进行转换。热能和动力工程对人们生产生活产生了巨大影响,动力工程的稳定性直接关系到人们正常的生产活动,也直接影响了人们的生活质量。所以通过热能调频的方式对系统进行优化,可以有效地降低能源消耗,减少环境污染,提高能量转化效率。同时改进调频方式,合理搭配一次、二次调频,通过改变电机的运转速度、软启动等技术手段,以提高系统运行的稳定性,提高生产效率,从而起到节能减排的效果。所以通过先进的调频技术,可以很大程度上提高能源利用率,提高系统性能,减少环境的污染。

3.2运用新型技术

目前世界主要能源体系还是以煤炭、石油、天然气等不可再生能源为主。这些能源是大自然给予的宝贵财富,但是这些能源的使用会对生态环境造成严重破坏。因此我国政府大力倡导新型清洁能源的推广,积极扶持引导风能、水能、太阳能等行业的发展。这些新能源具有污染小、可再生的优势,取之不尽用之不竭,可以缓解当前人类社会能源紧张的问题,这些成果是人类智慧的发展结晶。现在能源利用程度逐步提高,对环境保护工作带来了巨大挑战,所以必须坚持可持续发展战略。将环境保护和能源利用都要放到战略高度,构建人与自然和谐发展的新业态。在大力发展新能源技术的同时,注重保护环境工作,达到构建节能环保,按“所需即所供”的原则科学用能,实现终端用能设备耗能的科性的社会要求。

3.3优化产业结构

打破传统思维方式,创新管理理念,优化产业结构是热能和动力工程中节能减排的有效途径,根据行业特点和发展趋势。对产业结构进行优化调整,一是生产企业的能源构成进行优化,淘汰高耗能的设备,引进环保节能的先进设备,优化工艺流程,减少环境污染,提高能源利用率。二是运用新型技术,引进计算机远程监控技术,对设备的运行状况和用能情况进行实时监控,掌握用能设备运行数据,从而合理安排设备用能,保证设备正常运行,减少能源的浪费,运用新技术可以实现产业快速发展,增强企业核心竞争力。三是改进工艺,因地制宜的开展技术革新在水源丰富的地区,充分发挥水资源优势,推广水源热泵技术,科学利用水中的热能。利用空压机组热回收技术,回收热能供暖等。四是设备升级改造,提高设备性能,加装变频器,采用变频技术,降低能耗达到节电目的。

4结束语

综上所述,热能和动力工程的节能技术,不仅可以提高能源的利用率,增加企业经济效益,还可以保护环境,增加环保及社会效益。这也已经引起了社会各界的广泛重视,得到了大力发展,但是因为受到各种因素的影响还存在一些不足之处,在报告中提出“推进资源全面节约和循环利用”,我们应该树立节能降耗意识和环境保护意识,积极采用新技术,推广新能源的应用,结合行业发展趋势优化产业结构,淘汰落后产能,引进高效节能的生产设备,优化工艺流程,来实现节能效益的最大化。

参考文献

[1]李飞.浅析热电厂热能动力工程性能的合理运用[J].黑龙江科技信息,2016(10):137.

[2]罗强.基于热电厂中的热能与动力工程分析[J].科技创新与应用,2016(26):113.

能源与动力范文8

关键词:汽车新能源;节能环保;研发应用

1引言

随着社会的进步时代的发展,人们的生活水平经济收入也不断提高,汽车作为生活中重要的交通工具之一基本,在给我们生活提供了便利的同时排放的大量尾气也给自然环境带来了危害,大量的能源消耗也面临枯竭的危机。汽车行业造成的环境污染和能源危机是当下阻碍社会可持续发展的关键要素。研发新的汽车技术是时展下的必然趋势。以绿色环保的理念出发,对汽车动力原料进行创新,从根本上解决环境污染和能源消耗的问题。

2新能源汽车发展历史

其实,新能源汽车并不是21世纪的产物。1834年第一辆电动车由安德森发明,比内燃机汽车早了半个多世纪,但这辆电动车是蓄电池,不可再充。1873年,英国人罗伯特·戴维森(RobertDavidsson)制造了世界上最初可供使用的电动车。1881年,应用了可以充放电的铅酸电池,这是一次重大技术改革引起了不小的轰动。1900年,汽车售出总量中,蒸汽机车占百分之四十,电动汽车占百分之三十八,燃油汽车仅百分之二十二。1902年,德国人波尔舍在电动车上加装了一台内燃机来发电驱动轮毂电机,这也是世界上第一台混合动力汽车。二十世纪中期,燃油汽车迅速发展,电动汽车逐渐消失。中国的新能源汽车始源于二十一世纪初。2000年底,在德国留学多年的“中国燃料电池车之父”万钢教授向国务院提出新能源汽车研究项目,并被列入国家“863”重大科技课题。二十世纪六十年代,环境污染及石油危机的问题逐渐浮出,这使得人们不得不重新审视汽车行业的发展,电动汽车重新回到大众视野,并在相关技术研发上也取得了突破性的进展,迎来了电动汽车发展的新时代。二十世纪九十年代,为了克服电池续航问题混合动力汽车应运而生。二十一世纪初期,电池技术得到突破,国家也大力推进新能源汽车的发展成为新能源汽车产量最多的国家。

3新能源与节能技术的意义和重要性

(1)汽车污染已成为世界性公害,其对于温室气体浓度增加的“贡献”不容忽视。汽车尾气排放的废气主要为一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、含铅化合物、苯并芘及固体颗粒物,能引起光化学烟雾等。另外,汽车排放的二氧化碳(CO2)、硫化物SOx(SO和SO2)、氮氧化物NOx(NO和NO2)、氟氯烃等使温室效应、臭氧层破坏和酸雨等大气环境问题变得更为严重;汽车排出的CO、NOx、SOx、未燃碳氢化合物HC、颗粒物PM和臭味气体等污染空气对环境和人们身体健康的危害已相当严重。全力发展汽车新能源是解决汽车尾气对环境污染的根本,同时也是推动交通领域向低碳转型的有力举措,实现国家生态文明建设。(2)二十一世纪,交通能源是全球将要面对的挑战。1973年—1999年,世界发生了三次石油危机,导致世界范围大规模的战争,出发了大规模的全球经济危机,对世界经济发展产生了重大的影响。而汽车行业是石油消耗的第一大产业,据目前数据分析,我国汽车行业占石油消耗总量的三分之一,中国目前已经成为世界第三大石油进口国,第二大石油消费国。我国面对的石油消耗与交通能源问题非常严峻,汽车行业的改革是大势所趋,推广可再生能源的新型燃料,汽车动力能源多元化是主要任务,能使我们不再过度依赖石油。(3)在传统的汽车行业中,我国的技术水平落后世界几十年,但新能源汽车各国基本处于同一起跑线,我国可利用市场优势在新能源电动汽车领域取得领先。电动汽车的发展将为社会提供大批的就业,推动下游行业发展转型,带动国民经济。

4汽车新能源

4.1纯电力驱动。纯电力驱动运用汽车锂电池等新型的电池能源,通过电动机动力驱动汽车,纯电动汽车使用电能,在行驶中无废气排出,不污染环境。电动汽车比汽油机驱动汽车的能源利用率要高且因使用单一的电能源,省去了发动机、变速器、油箱、冷却和排气系统,所以结构较简单。可在用电低峰时进行汽车充电,可以平抑电网的峰谷差,使发电设备得到充分利用。

4.2混合动力。混合动力汽车(HybridVehicle)是把驱动系统由多个能同时工作的驱动系统联合,车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供。通常是指油电混合动力汽车(HybridElectricVehicle,HEV),即采用内燃机(柴油机或汽油机)和电动机作为动力源,驱动方式灵活。混合动力的电动力系统包括电动机、发电机和蓄电池(铅酸电池、镍锰氢电池和锂电池)。混合动力既发挥了发动机持续工作时间长,动力性好的优点,又能达到电动机无污染、低噪声的好处。热效率可提高百分之十以上,废气排放可改善百分之三十以上。

4.3太阳能发电。二十一世纪,太阳能或将成为世界主要能源。太阳能是由氢原子核在高温下聚变产生的能量,风能水能等地球上所有自然能源几乎都是由太阳能转换而来。太阳能在现代科技生活中应用范围十分广泛。太阳能发电利用电池组件把太阳能转化为电能,太阳能电池将光能转换成电力为汽车提供驱动力。燃料成本几乎为零,有效减少化石燃料的消耗。不过由于太阳能会受天气影响的原因,只能作为辅助能源提升新能源汽车的续航时间。

4.4氢动力。许多科学认为氢能源燃料电池对汽车核心技术具有重要的革命意义。从二十世纪六十年代就开始了氢动力汽车的研发,并投入数十亿美元与中国上汽合作成功开发出中国首台氢能源汽车,命名为“凤凰”。氢具备极高的能量密度,并用甲醇等作为燃料,释放足够的能量为汽车提供驱动力。作为新动力能源,氢与氧气在燃料电池中发生化学反应只生成水,没有污染。与传统内燃机汽车相比,氢动力有高达百分之六十到八十的能量转化效率,是内燃机的二至三倍且没有损耗,寿命长。由此来看氢动力汽车将成为未来汽车发展的重点。

5汽车节能技术

5.1增程式混合动力技术。增程式混合动力就是串联式混合动力,通俗来讲就是通过电动机提供驱动力,不使用内燃机。对增程式混合动力汽车是在纯电动汽车的基础下开发的,为了达到增加纯电动车辆续航里程减少充电次数的目的,在车上添加了增程器。其关键作用是为电池充电和汽车上的其它设备提供电源,解决了电池电量的问题。但此技术只针对电动汽车应用。

5.2并联式混合动力技术。并联式混合动力是将内燃发动机与电动机相连,接入驱动系统。两个动力源分别进行驱动或联合驱动。混合动力汽车的关键技术大致包括动力电池及其管理系统、电驱动系统、动力系统参数匹配、能量管理策略等。并联式混合动力拥有两套动力系统,可以分开工作,也可以协作驱动。既有发电功能又有驱动功能,所以并联式混合动力汽车应用范围更广。5.3混联式混合动力技术混联式混合动力系统又称动力分流系统。串联式混合动力和并联式混合动力相结合就是混联式混合动力,同时保有了串联式和并联式的优点,既增加了机械动力的传动系统又增加了电力驱动传动系统,虽然结构比较复杂但是控制方便。

5.4蓝驱技术。蓝驱(BlueMotion)技术就是改进后的TDI(Turbo-chargedDirectInjection的缩写即“涡轮增压柴油直喷发动机技术”),“蓝驱技术”的发动机驱动技术、变速箱技术、燃料技术、尾气处理技术都更先进,更具环保性。Start-Stop(起动停车)技术和Recuporation(再生制动能量回收)技术使车辆减少油耗,回收能量。5.5压燃技术传统汽车是通过火花塞或活塞压燃两种方式点火启动汽车,压燃技术是将两种点火方式相结合,在燃料同时燃烧增大燃油使用率。同时,压燃技术发动机燃烧周期短,温度低,达到节能效果。

6发展策略

大量增加充电桩的覆盖范围,推动新能源汽车的销量。并培养相关专业人才,鼓励学校开设相关学科并建立实验室,落实科教兴国人才强国的发展战略,为我国汽车新能源的发展提供根本竞争力。坚持自主创新,以企业为主体,市场为方向,技术研发为中心,建立完善的创新技术体系,推动汽车新能源发展。

7结语