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能源危机的背景范文1
关键词: 实验探究能力 初中化学竞赛 基础实验原理
《全日制义务教育化学新课程标准》指出:课程目标之一就是“帮助学生了解科学探究的基本过程和方法,培养学生的科学探究能力”。在实际的教学过程中,全体化学教师在培养和发展学生的科学探究能力上都给予了一定程度的重视。在不同类型的考试中,对学生探究能力的考查均占了较大的比例。化学竞赛是实施素质教育的重要环节,是培养高素质、创新型科技人才的重要途径,它既具有甄选功能,又是一种重要的课程资源,也是教师学习和提高的重要资源。[1]《2010年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛(第二十届天原杯)复赛试题》主旨在于促进提高学生化学素养,培养学生发现、分析、解决、评价相关化学问题的能力,因此特别强调了对化学实验探究能力的考查。
对实验探究能力的考查,大概可以分为以下几个层面:考查根据问题提出实探究方案的能力;考查对实验探究方案、探究结论进行分析和评价的能力;考查利用多种手段和方法形成实验探究结论,并运用探究结果解决相关问题的能力。[2]我参与了本次竞赛江西赛区第三大题的阅卷工作,对试题、学生的答题情况均比较熟悉。实验题以对常见物质、基础实验原理的考核为背景,凸显了对实验探究能力的考查,下面对此加以具体分析。
24.某兴趣小组用下图所示装置收集并测量反应产生的气体及其体积。若用该装置制取氢气,通过分液漏斗中加入30mL稀盐酸,与平底烧瓶中盛放的0.65g锌粒充分反应(盐酸足量),已知该温度下氢气的密度为0.0892g/L,应能收集到mL的氢气。
3次实验收集到的氢气体积的平均值约为242mL。你认为造成这种实验误差的主要原因是。
[试题解析]根据化学方程式的有关计算,可知0.65克的锌粒与足量的盐酸反应,产生氢气的质量为0.02克,再根据公式V=m/ρ,求出氢气的体积。但经过三次实验测出氢气体积的平均值却大于理论值。因为是三次实验的平均值,就排除了实验操作中读数造成的误差,造成误差偏大的原因就只能从装置本身等客观方面去寻找。
[参考答案]224;加入酸液的体积“置换出”平底烧瓶中的空气,造成收集的气体体积的偏大。
[分析评价]本题以用实验室常见的装置进行的定量实验为背景,第一问主要考查根据化学方程式进行计算的能力,据粗略统计,得分率在95%以上。第二问则是考查对实验探究方案、探究结论进行分析和评价的能力,得分率较低,大约10%。这说明在我们的实验教学过程中,很少引导学生对教材上的一些权威数据和结论进行质疑,更少培养学生对实验方案、方法进行评价与改进的能力,而把科学探究当成了僵硬的教条。
25.你认为下列有关化学实验的叙述是否正确?(在“结论”栏中填“是”或“否”)
[试题解析]实验1:已知NaHCO固体的热稳定性较NaCO差,但题目中指的是它们的稀溶液。
实验2:久置于空气中的蒸馏水由于溶解了空气中的二氧化碳,用pH试纸测出的pH可能为6。
实验3:氢氧化钙为微溶物质,常温下,其溶解度小于1克,故无法配置质量分数为1%的澄清石灰水。
实验4:根据化学方程式的有关计算,可以求出制取氧气的质量,根据其密度可以求出其体积恰好等于750mL,但实际操作中所需氧气的体积应该大于此值。
[参考答案]否;是;否;否。
[分析评价]本试题以常见物质的性质、物质变化的规律、基础知识、基本概念为背景,考查学生对一些简单实验的可行性或合理性进行简单评价的能力。题目看似简单,但得分率并不高,这令参加阅卷的各地区教研室化学教研员深感意外。由此可见,教学要注重从日常生活和生产中选取学生熟悉的素材,注重引导学生通过观察和实验探究活动,认识物质及其变化,最终提高学生的科学探究能力。
26.龙海实验学校初三兴趣小组利用如下装置(部分固定装置已略去)制备氮化钙,并探究其化学式(实验式)。
(1)按图连接好实验装置。检查装置气密性的方法是
(2)反应过程中末端导管必须插入试管A的水中,目的是
(3)制备氮化钙的操作步骤是:①打开活塞k并通入N;②点燃酒精灯,进行反应;③反应结束后;
④拆除装置,取出产物。
(4)数据记录如下:
①计算得到化学式(实验式)其中x
②若通入的N中混有少量O如上计算得到的x 3(填写“>”、“=”、“
[试题解析]本题从制备氮化钙这个知识点上来看是一道创新题目,但从实验装置原理上来看,并不陌生,类似于用氢气或是一氧化碳还原氧化铜的实验装置原理。
(1)装置气密性的检查是一个常考查的基本技能。本题的装置较复杂,检查气密性时要考虑到现象的明显与否。
(2)钙能与化学性质稳定的氮气反应,是一种非常活泼的金属,更容易与空气中的氧气发生反应。
(3)为了使生成的氮化钙在冷却的过程中不与其他物质反应,应该在氮气氛围中充分冷却。
(4)①从题中数据可求出参与反应的钙元素与氮元素的质量,不难求出x的值。
②由于钙容易与氧气反应,相同质量的钙分别与氧气和氮气反应时,生成物的质量前者大于后者,无形中相当于氮元素的含量增多,导致钙元素与氮元素的质量比减小。
[参考答案](1)关闭活塞k,将末端导管插入试管A的水中,用酒精灯微热硬玻璃管,若导管末端有气泡冒出,撤去酒精灯冷却后,在导管内形成一段水柱,则证明装置的气密性良好。
(2)反应过程中导管末端必须始终插入试管A的水中,目的是:防止空气中的氧气通过末端导管进入实验装置,生成氧化钙,引入杂质。
(3)继续通入氮气,将末端导管从试管A中撤出水面,再熄灭酒精灯。
(4)①3;②m(CaN)],钙与氮(不纯)元素的质量比减小,其个数比也变小,所以x值会减小。
[分析评价]本题以合成氮化钙的实验探究为背景,考查学生探究解决综合问题的能力。问题(1)考查根据问题提出实验探究方案的能力,它要求对所给装置的气密性检查设计一个简单的实验方案;问题(2)考查学生对实验方案的分析和评价的能力;问题(3)考查学生补充完成已给出的实验方案的能力;问题(4)中①考查学生根据图表信息,对数据分析整理,最终形成结论的能力,②考查学生利用探究结果,分析解决实际问题的能力。
化学实验是进行科学探究的重要方式,学生具备基础的化学知识和基本的化学实验技能是进行探究活动的基础,是培养学生实验探究能力的重要保证。本竞赛试题的实验题部分立足于基础知识、基本技能,创设了真实的实验情景,强调了对学生实验探究能力的考查,是值得广大师生学习、借鉴的一种课程资源。
参考文献:
[1]向玉耀.一道竞赛试题的启迪[J].化学教学,2008,(9):55.
[2]赵亲水.探究思想在实验试题中的渗透[J].化学教学,2008,(9):66.
[3]中华人民共和国教育部.全日制义务教育化学新课程标准(实验稿)[S].北京:北京师范大学出版社,2001:5.
能源危机的背景范文2
能源互联网，即借助电力电子技术、信息技术实现各类集中式电源、分布式电源、储能装置、用电单元的能源流、信息流的互联互通，在允许新能源接入的同时，合理分配能源资源以提高能源利用率。借助能源互联网，用户可以清晰地了解电源储能的分布情况、用电侧能源需求状况，借助系统控制网络实现能源储备和能源需求的匹配，同时还可以将自身分布式能源储能借助能源交易平台开展能源在线交易、转售等业务，发掘能源的商品属性。
需求+政策双轮驱动，能源互联网呼之欲出
能源互联网诞生于全球能源危机和环境问题这一大背景，旨在实现清洁能源对于传统化石能源的替代、解决化石能源燃烧产生的环境问题。就中国现状而言，能源互联网横空出世已成为时展的必然，具体而言：1、能源互联网要求引入大量分布式清洁能源进入发电领域，有利于解决目前中国普遍存在的能源危机和环境问题；2、长期以来中国电力体制僵化，2015年电力改革进入实质性推进阶段，发电侧和售电侧的电力系统市场化改革在提升电力效率的同时，为能源互联网的发展创造了政策条件，与此同时，能源互联网的发展进一步发掘电能的市场化属性，促进电力改革深入推进，能源互联网与电力改革呈现双螺旋递进式发展态势。
全球能源互联网风起云涌，产业链参与方迎发展良机
为应对能源与环境危机，全球主流国家均涉足能源互联网领域，目前大部分国家依然处于智能电网建设阶段，仅美国、德国等发达国家在能源互联网领域取得试验性进展，中国在特高压输电、智能电网、分布式能源领域取得长足进展，并制定了2025年初步形成能源互联网全国布局的战略规划。能源互联网的发展涉及发电、输配电、售电及用电侧等多个环节，包括发电阶段的分布式电源及储能，输配电阶段的智能变电站，用电端的智能电表、充电设施、售电服务，以及相关的配套设施和系统平台等。可以预见，随着能源互联网稳步发展，相关产业链参与方必将持续受益。
能源危机的背景范文3
关键词：生物能源 生物柴油 可再生能源
一、引言
柴油是国家战略物质，广泛用于工程机械、锅炉、工业窑炉、船舶、军舰、农用机械、交通、动力等设备的柴油机燃料，国家每年要花大量的资金进口柴油和原油以满足日益增长的需求。生物柴油是一种可再生能源，以植物果实、种子或动物脂肪油、废气食用油等为原料，且具有易于生物降解、燃烧后污染物排放低、温室气体排放低等特点，因此生产、使用生物柴油对减少石油供给，实现可持续发展具有积极作用[1][2]。
二、能源背景
随着全球经济一体化的不断发展，石油作为战略资源已成为世界各国能源经济的最主要内容。我国石油供给不足，在很大程度上影响到我国经济和社会发展。随着我国能源危机警钟的敲响，以能源集约化利用为前提，充分开发利用生物能、太阳能等清洁能源，越来越成为一种共识。据专家预测：新能源与可再生能源将成为全世界和企业发展的新领域[3]。
中国作为一个发展中的国家，面临着经济增长和环境增长保护的双重任务，为了保护环境并实现经济的持续增长，改变能源发展和消费方式，开发利用可再生能源是必要的选择，因此，可再生能源具有广阔的潜力和发展前景。2006年11月12日由中国工程院主办的“二00六中国生物质能源发展战略论坛”已确定我国生物能源的发展方针：中国生物能源将以非粮作物为主，国家将采取各种优惠的财税政策，推进中国生物质能源的快速发展[3]。
三、生物柴油应用现状
上个世纪90年代至今，生物柴油的研究发展非常迅速，美国、欧洲各国等都在积极发展这项产业。美国是世界上最大的石油消耗国，也是最早研究生物柴油的国家。美国在1998年就制订了相应的生物柴油标准，严格规范生物柴油的使用和生产，2002年美国材料试验学会ASTM通过了生物柴油标准。生物柴油使用最多的是欧洲，份额已占成品油市场的5%以上，2006年中期，欧盟生物柴油产量超过400万吨[4][5]。
我国发展生物柴油的课题首先由闵恩泽院士明确提出；1985年，中国农业工程研究设计院的施德路先生进行了生物柴油的实验探索。目前我国已经相继建成了一批具有一定规模的生物柴油生产厂。但与国外相比，我国在生物柴油方面还有相当大的差距[4][6]。
四、生物柴油发展的必要性
（一）有利于解决我国的能源危机
能源危机是人类本世纪中叶即将面临的巨大挑战。石油是应用最为广泛的能源。国际上最新估算，地球上石油稳定供给不会超过20年，枯竭期仅为50年。中国是石油资源相对贫乏的国家，人均储量仅为世界的12%。随着国民经济的高速增长，我国的石油资源日趋紧缺，自1993年我国成为石油净进口国以来，原油进口数量逐年增加，2004年我国进口原油1.2亿吨，比上年增长34.85%，占国家石油总供给量40%以上。预估到2020年，进口石油将占总石油消耗量（4亿吨）的63-70%，而国内生产能力仅为1.6亿吨～2.0亿吨，我国原油资源不足，加上国际油价一路飙升的问题严重制约我国的石化工业的发展，为此，我国积极采取措施，加大替代能源基础研究的技术开发的投入，实现能源多元化战略，减少对石油资源的过分依赖。近年来，生物燃料被认为是很有潜力的替代能源，其中生物柴油在技术先进性，技术成熟度，经济性，配套设施建设等方面具有极强的竞争力，是一种很有发展潜力的新能源，因此，对该项目的建设是十分必要的[7]。
（二）有利于缓解我国环境危机
石油在人类社会现代化发展中发挥巨大作用的同时，也带来了严重的生态环境污染问题。我国目前的温室气体排放量已经是世界第二，生物柴油可通过植物生长循环减少CO2等温室排放，而增加生物柴油等替代燃料的比重，对缓解我国温室气体排放限制的压力有重要作用[8]。因此出于国家经济利益、战略安全和可持续发展的迫切需要，新型、清洁能源的开发与利用，一直是我国政府极为关注的重大战略问题。
生物柴油有优良的环保特性，它含硫量低，可使二氧化硫和硫化物的排放减少约30%；且其中不含对环境造成污染的芳香烃；跟石化柴油相比，生物柴油具有环境友好特点，其柴油车尾气中颗粒物为20%，有毒有机物排放量仅为10%，CO2和CO排放量仅为10%；其废气排放指标可满足欧洲Ⅱ号和Ⅲ号排放标准。
另外，生物柴油可以由废餐饮油等原料制成，这对于保障人民的身体健康以及缓解我国的能源危机和环境危机都具有重要的意义，对建设资源节约型、环境友好型社会起到积极的促进作用。
五、结论
目前我国生物柴油的开发利用还处于初期阶段，要从总体上降低生物柴油成本，使其在中国能源结构转变中发挥更大的作用，就必须向基地化和规模化方向发展，实行集约经营，形成产业化，这样我国生物柴油企业必将取得长足的进步。
参考文献
[1]孙平，江清阳，袁银南。生物柴油对能源和环境影响分析[J].农业工程学报，2003，19（1）：187-191.
[2]胡志远，谭丕强，楼狄明，董尧清.不同原料制备生物柴油生命周期能耗和排放评价.农业工程学报。2006，22（11）：141-146
[3]宋东辉，侯李君，施定基.生物柴油原料资源高油脂微藻的开发利用.生物工程学报.2008.24（3）：341-348
[4]张世磊.生物柴油生产工艺及应用现状.黄石理工学院院报.2009，25（3）：35-37
[5]林晶，林金清.生物柴油及其催化合成技术研究进展.化工工程与装备.2009，1：102-107
[6]吴谋成.生物柴油[M].北京：化学工业出版社，2008
能源危机的背景范文4
关键词：智能电网;新能源发电;储能技术;能源基地输电规划;功率预测;虚拟发电厂
中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）36-0042-02
当前，随着化石能源的日益枯竭和环境问题的日趋严重，开发使用新能源是世界能源发展的新趋势。2009年9月4日，国家发展改革委员会向全社会公布了《可再生能源中长期发展规划》。规划提出，到2020年可再生能源消费量占能源消费总量的比重将达到15%，形成以自有知识产权为主的可再生能源技术装备能力。
然而必须面对的是，新能源的迅猛发展，给现有电网带来了新的严峻挑战。风能、太阳能发电具有随机性和间歇性，这无疑使电网运行控制的难度和安全稳定运行的风险明显增大;核电的可调节能力较差，发展核电也需要坚强电网的支撑。这些新的问题使电网升级改造迫在眉睫，也为智能电网在新能源发电中的应用奠定了坚实的基础。
1 智能电网概论
1.1 智能电网的由来
自第一次工业革命完成迄今近二百年来，在科学技术产生强大生产力的作用下，人类文明得到了全面而迅速的发展，但与此同时，人类活动能力不断增强与范围的不断扩大也对地球环境产生了巨大的影响，全球气候变化、自然灾害频发、环境污染及沙漠化严重、能源危机加剧，人类的生存与发展面临前所未有的严峻挑战。电力工业自第二次工业革命兴起以来，至今已有一百多年的历史，人类社会也随着经济的发展、技术的进步对电力依赖程度日益增长。
电力工业是国家能源产业的核心，资源和环境的双重压力使人们开始重视电力系统在节能减排方面的巨大潜力。同时，各行业对供电可靠性及电能质量要求的日益提高也对电网建设提出了更高的要求，反过来，电网的发展升级对各国保证能源安全和能源独立、进一步抢占科技与经济发展制高点、促进就业都有着重大意义。在此背景下，国内外研究人员纷纷提出对下一代电力系统的展望，智能电网应运而生。
1.2 世界各国智能电网建设的差异
环境问题、能源危机、技术经济需求以及电网自身更新升级需要这四个方面成为各国大力研究和建设智能电网的主要驱动因素，由于国情的差异，各国在发展智能电网方面存在共性动因的同时，又各有侧重点。
在美国，2003年8月的美加大停电使得美国电网自身设备老化、技术陈旧、网架结构脆弱等问题逐渐凸显，因而美国智能电网发展一方面侧重于对传统电网设施进行升级改造，提升电网的安全性与可靠性，并十分重视配电网的优化升级与分布式电源的利用。另一方面美国希望通过设施改造与技术创新开辟新的经济增长点，占据国际市场领先地位，在推动经济发展同时缓解失业率较高的问题。
在欧盟，由于各国社会经济情况、资源禀赋、电网现状的不同，欧洲各国对自身智能电网的发展规划各有特点，从共性来说，欧盟的超级智能电网（Super Smart Grid）计划侧重于解决大规模可再生能源尤其是海上风电的消纳利用、分布式电源并网以及需求侧管理等问题。
我国社会与经济不断的发展，带来了对电力需求持续而强劲的增长;传统能源日益短缺和及其环境污染问题在给全社会造成巨大压力的同时也使得电力企业在考虑生产成本之外开始审视其带来的社会和生态成本;同时，我国电力资源和需求在地域上的不平衡、大规模新能源和分布式能源的开发利用、配电网建设相对滞后等问题都对电网进行资源优化配置能力提出了更高的要求。
根据国家电网公司的定义，坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。
2 智能电网与新能源发电的关系
2.1 大力发展新能源是建设智能电网的驱动力
能源危机与气候全球变暖告诉我们，人类社会要想可持续发展，必须减少对化石能源的依赖，减少环境污染。也就是说，使用新能源是可持续发展的必然要求，是历史发展的必然要求。而智能电网作为未来社会能源基础设施，必须顺应历史发展的要求。
因此，大力发展新能源要求智能电网应具有坚强可靠，高效发电，环境友好等核心价值，智能电网的发展必须适应新能源发展的要求。
2.2 智能电网的应用使新能源革命成为可能
智能电网技术可提高电网管理大量间歇性新能源发电的能力，其原因在以下几点。
2.2.1 智能电网可对间歇性新能源发电的峰和谷做出即时反应
由于电网的所有元件都被通信系统和自动控制系统连接在一起，智能电网可利用储能手段和微网系统，在不同地区之间进行平衡，循环削减终端电力需求，接通当地分布式发电和其他发电资源网络等方式对间歇性新能源发电的峰和谷做出即时反应。
2.2.2 智能电网使得新能源发电真正“物有所值”
智能电网的普及，可使电力消费者根据电价选择电力，因此，新能源发电可通过市场这只“无形的手”来弥补间歇性带来的不足。在所需的自然条件不满足要求时提高电价，从而降低在自然条件不能满足发电条件时的电力需求;在电力供应充足时降低电价，从而增加在自然条件满足发电条件时的电力需求。这样，在满足系统安全稳定性的前提下，逐步使新能源的广泛应用成为可能。
3 智能电网在新能源发电中的具体应用
3.1 智能电网使新能源发电更稳定
电力生产过程是连续进行的，发电和负荷及损耗之间必须时刻保持基本平衡。而电网中用户对电力的需求却随着时间及气象因素的变化而变化。传统电力系统是通过对可控发电机组（如水电、火电）的出力来维持系统发电和负荷之间的平衡。但由于新能源发电大多受气候和天气影响较大，其出力难于控制。在新能源发电技术快速发展的大背景下，如果能在风力发电、太阳能发电等新能源发电设备备用储能装置，第一可以解决新能源发电自身出力不可控问题，通过储能元件对机组的出力曲线进行调整，减少出力变化对电网的冲击。第二可以在电力充沛时，储存电能，在负荷高峰期释放电能，达到削峰填谷、减少电力系统备用需求的作用。根据所转化的能源类型不同，目前主要的电能存储形式可分为机械储能（如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等）、电化学储能（如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、镍镉电池等）、电磁储能（如超导电磁储能、超级电容器等）和相变储能四类。
3.2 智能电网使新能源发电更经济
由于我国新能源分布与负荷需求呈现逆向分布的特点，要将新能源所发出的电能输送到相应负荷需求区，不可避免地会进行远距离输电。因此，如何针对新能源发电的特点减少此过程中的输电损耗，将是一个十分重要的问题。
针对间歇性新能源出力的随机性和波动性，采用新能源基地输电规划，是一个较为可行的方案。在保证系统安全性的同时，适当选择供电距离和接入电压等级，把相似电源特性的电站“打捆”后集中外送，能够提高经济性能;考虑不同新能源间以及新能源与常规能源间的合理配比，对大规模新能源的送端电源结构和布局进行优化，并“打捆”送出，可以平滑间歇性新能源的出力波动，并提高传输通道的利用率。
近年来国家电网公司在风电发展上全力解决风电并网问题，国网风电接入和配套送出工程投资近400亿元，共接入风电1 600 万kV;全力做好千万千瓦级风电基地输电规划，制订了甘肃酒泉、新疆哈密、河北、蒙东、蒙西、吉林、江苏沿海等七大风电基地输电规划。这便是新能源基地输电规划的一个实例。
3.3 智能电网使新能源发电调度更准确
3.3.1 大规模新能源发电功率预测技术
一个安全可靠的电力系统必须保证电力的生产与消耗在任意时刻的动态平衡。以风力发电和太阳能发电为主的新能源，其输出功率具有随机波动特征，大规模并入电网后，将给电力系统生产和运行带来极大的挑战，因此迫切需要展开对大规模新能源发电功率预测技术的研究。通过预测，风力发电和太阳能发电功率将从未知变为已知，这样可以提高电网的安全性和可靠性，增加风电并网容量，增强风电、太阳能发电在电力市场中的竞争力。
3.3.2 虚拟发电厂
虚拟发电厂是一系列分布式发电及可控负荷的集合，该集合由一个中央控制中心统一调控。通过这种管理和调度方式，交易中心和调度中心不再需要知道每一个分布式发电资源的信息，而只需对虚拟发电厂的中央控制中心进行统一调控，由虚拟发电厂的中央控制中心对各个分布式发电电源进行调整，交易中心也仅需与虚拟发电厂进行交易。对于电网侧来讲，虚拟发电厂将大量分布式发电资源整合在一起，将其作为传统电厂进行调度，这降低了风能、太阳能等可再生能源的不可控性，提高了系统的稳定性;对于拥有分布式发电的用户来讲，由于可根据具体情况选择合适的虚拟发电机供电，同时也可通过虚拟发电厂参与电力市场的交易，因此虚拟发电厂的实施同样可提高这些用户的收益。
4 结 语
可靠、优质、经济一直以来是对电网运行的基本要求，智能电网也不例外;新能源发电既可以解决当前的能源危机，又可以减少环境污染。相信通过国家，社会各界人士的共同努力，我们一定能通过智能电网为新能源发电开辟一片新的天地，为21世纪的能源史、人类的发展史书写下光辉篇章。
参考文献：
[1] 蔚芳，张粒子，王昀昀，等.与清洁能源协同发展的智能电网[R].国际清洁能源发展报告，2013，191-218.
[2] 何光宇，孙英云.智能电网基础[M].北京：中国电力出版社，2010.
[3] 刘振亚.智能电网知识读本[M].北京：中国电力出版社，2010.
能源危机的背景范文5
关键词：节能技术 工厂生产 电气工程
在工业产品的生产过程中，用电成本是产品成本中不可忽视的部分。在我国经济产业结构调整的大背景下，在工厂工业产品生产过程中应用节能成本便显得十分有必要了。另外，节能技术的应用对于缓解当前我国的能源危机也有十分重要的作用。
一、工厂电气生产过程中应用节能技术的必要性
（一）缓解我国的能源危机
当前，世界面临着严重的能源危机，我国又是一个能源消耗大国，每年有大量的石油和天然气资源需要从国外进口。虽然我国的能源储量比较大，但是人均拥有量很小，而且能源利用率很低，能源紧缺给我国的经济建设造成了巨大的压力。近些年，随着社会的发展和科学技术的进步，越来越多的人认识到节约资源和保护环境的重要性，因此通过一定的方法解决能源问题势在必行。工厂是耗电大户，因此在工厂电气工程中应用节能技术对于缓解当前能源危机很有帮助。
（二）提高工业生产效益
电气成本是工业生产成本中不可忽视的部分，通过有效的节能技术可以降低企业工业产品的成本，从而提高企业的经济效益和社会效益。比如，变频器等节能设备在工业生产中的普遍应用，就在一定程度上降低了工业产品生产过程中对电量的消耗。再比如，节能变压器、低压电缆等节能设备都在工业生产过程中发挥着十分重要的作用。
二、电气工程中节能技术的主要内容及其应用原则
电气工程中的节能技术的主要内容包括以下几个方面：
（一）供配电系统的节能，包括负荷计算、功率因数补偿、谐波治理、变配电设备选择等；
（二）电气照明的节能，包括照明设计和设备选择、照明控制、光纤照明等；
（三）建筑电气设备的节能包括电动机、空调系统、 给排水系统、电梯、典型建筑设备等；
（四）计量与管理，包括电能计量、冷热量计量、中央空调系统的计量、居住小区的能耗计量等；
（五）能源的综合利用，包括地源或水源热泵系统、太阳能光伏电源系统、冰蓄冷系统、蓄热式电采暖系统、风力发电系统、热电 或热电冷 联供系统等。
节能技术在工厂电气工程中的应用，不能不计代价，而应当遵循以下几个方面的原则：
（一）满足功能原则，即节能技术应当能够满足工业生产对于能源和动力的要求。在此基础上按照一定的原则来进行供配电的设计，促进电能的合理利用。
（二）经济合理原则，在节能技术的应用过程中，需要充分考虑到实际的经济效益，合理的选择节能的材料和设备，使得节能技术应用过程中的投入能够在最短的时间内得到回收。
（三）技术先进。在节能技术的应用过程中，需要尽可能减少或者消除无关的消耗，比如，可以尽量降低节能设备自身的电力消耗，以及传输线路上的电能消耗。也就是说，应当保证技术的先进性。
三、具体节能技术的应用分析
（一）供配电系统节能
供电系统的节能重点应当房子系统的设计和优化方面，但是这也常常成为被忽略的部分。笔者认为，供配电系统的节能设计应当从以下三个方面着手：
①、选择合理的供电电压。一般的，供电电压的选择应当考虑到供电距离、用电容量、电网现状、用电负荷的性质以及未来规划等多个方面。如果配电电压为6―10KV，并且供电系统的能耗和有些金属的消耗量都比较小，那么应当选择10KV电压，因为10KV电压的技术经济指标相对较好。而当用户所使用的设备大多为6KV，并且电容量比较大的时候，则应当考虑6KV。
②、合理选择变压器。变压器是应用最为广泛的电压变换设备，它的数量和容量很大，并且运行时间长，因而损耗也很大。当然，这也表明在变压器的选择方面上蕴含着巨大的节能潜力。合理选择变压器应当从以下三个方面入手：一是选择合理的变压器负载率。一般的，工厂都为二级负荷，对供电的可靠性有非常严格的要求，往往会采用两台变压器，并且利用双段母线的供电方法，以防供电中断。二是应当选择节能变压器。当前，我国的变压器大多都由原来的高损耗变为低损耗。在节能技术的应用中，应当加快传统变压器的淘汰，采用新的节能变压器是降低电网损耗的最重要途径。因此，在进行设备更新时，应当充分考虑到节能变压器的使用。
③、应当提高系统的功率因数。通过提高系统的功率因素能够改善电压指令并减少无功的线路传输，从而提高电设备的工作效率。功率因数提高可以从提高自然功率因数、人工补偿、减少线路损耗和减少导线长度和导线的截面等方面入手。提高自然功率因数则应当从做好以下几点：一是采用同步或者异步电动机同步运行；二是合理选择变压器和电动机防止低负荷运行；三是提高异步电动机的检修质量。但是，当前仅仅依靠供电企业提高自然功率已经不能够满足工厂对于功率因数的需求，因此，化工企业自身也应当安装一定的补偿装置进行人工补偿。另外，线路方面的节能也十分重要。电流流过线路时，受到电阻的作用就会产有功损耗，因此应当尽量减少线路上的能量损耗。因此，应当尽量减少供电距离，使变压其尽量接近负荷中心，供电路线应当以直线为主，少走弯路，以减少线路的长度。最后，导线的截面过小也会产生一定的能量损耗，因此应当按照一定的电流密度选择合理的导线截面。
（二）选择节能设备
节能设备在电气技术中的应用起到了很好的节能效果。目前，电气技术中的节能设备主要有变频器、Y型电动机和节能照明设备等种类。近些年，高压变频调速的相关技术已经趋于成熟，并且已经开始了广泛的应用。工矿企业大量的风机和水泵的大功率的设备处在工频转状态下，所以需要用闸阀来控制风量和流量，这样便会损失大量的电能。而变频器能够通过改变电机的转速来调节风量和流量，从而降低了电力消耗，达到了节能的目的。
Y型电动机选用了高质量的硅钢片和铜绕组，相对于传统的普通电动机大大地降低了损耗。数据表明，Y型电动机的损耗可以降低20%―30%，效率可以提高2%―7%，而且投资的回收期大约为1、2年，甚至只有短短的几个月。因此，在新项目需要用新的电动机、旧电动机损坏或者电动机的绕组需要重新绕或者电动机处于低负载或者过负载的情况下，需要重新更换电动机时，可以考虑选用Y型高效电动机。
节能照明设备的应用具有高效低耗、节能环保等优点。此外，节能照明设备还具有响应速度快和使用寿命长的特点。虽然节能照明设备的初期成本比较高，但是一般在很短的时期内就能够得到回收，因而从长远来看对于企业的发展有一定的好处。节能照明的设计不仅需要掌握相关的设计理论，还要了解国内外关于照明技术的动态。在工业生产过程中，应当采用安全性高和性能稳定的节能照明产品，如灯具、电光源、配线器材等等。这些设备的应用，能够提高人们工作、生活和学习的质量。
（三）加强工厂的电力计量管理
有效的电力管理在节能方面有着很大的潜力。工厂的电力计量管理包括两个层次，一是通过对装置的质量进行质量管理，并且对电力设备进行动态管理来避免电力计量问题给企业的经营带来的问题。二是通过电能的计量建立长效的电力管理机制，比如，通过对空调、照明的电量进行一定的比较，从中看出设备的使用情况从而制定出相应使用措施，减少不必要的电能损耗，从而达到节能的目的。
参考文献
[1] 胡永刚.浅谈化工企业电气节能技术的应用[J].化学工程与装备.2010(09)
能源危机的背景范文6
【关键词】现代建筑；节能设计；重要性
为了应对全球性的能源危机，我国政府提出了全民节能减排的科学发展理念，并且强调各行业在发展中要坚持走节能路线。在现代建筑工程项目的设计工作中，加强节能理念的应用达到节能省地、环保生态的目标，而且对于工程施工工艺、技术的创新也具有一定的促进意义，进而保障我国建筑行业实现经济效益和社会效益的共同实现。建筑节能是整个建筑全寿命过程中每一个环节节能的总和，是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中，通过合理的规划设计，合理设计建筑围护结构的热工性能，提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率，以及利用可再生能源，在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源。
1 国际能源危机及我国所面临的能源挑战分析
近年来，国际能源危机是世界各国发展中面临的重要问题之一，并且严重阻碍了各国经济建设和发展的步伐。我国作为世界重要的社会主义国家，在现代社会的建设中，各行业、领域面临的能源挑战也日趋严峻，尤其是作为主要能源消耗的建筑行业，更要适时加强对于能源危机问题的分析。
1.1 能源储量锐减
在世界能源供给越来越少的大趋势下，不考虑建筑节能而建造的房屋，终有一日会因为没有能源可用，终被社会淘汰。呼吁建筑节能，很重要的一点就在于减少使用石油、天然气等不可再生资源，通过科学合理的建筑节能设计措施，采用可再生新能源，使建筑可持续发展。
1.2 能源需求量逐渐增大
面临能源价格，尤其是天然气价格逐步上涨，居高不下，很多高耗能建筑开始出现因承担不起昂贵的能源维持费用而被迫停用，或者售价、租金一降再降的现象，因此，建筑尤其是高层住宅与办公楼、大型共建正面临着一场新的革命，建筑节能节能势在必行。
1.3我国能源供应的进口依赖度高
2003年我国已经成为世界上仅次于美国的第二大石油消费国。全年原油消费量达到2.5亿吨以上。其中全国原油产量约1.69亿吨，进口原油8900万吨，分别占世界石油需求增长总量的4l.32%，约每天60万桶和260桶。同时，煤炭消耗量占世界总量的40%以上，天然气供暖需求量也一直在增长。预计到2020年，我国石油需求量为4.5亿吨，年均递增12%。我国能源消耗需求旺盛的同时，进口依赖度提高，这使得国内经济受中东动乱及石油危机冲击的概率上升，危及我国能源供应安全，存在较大风险。
2 现代建筑节能设计的重要性
在我国现代社会的发展中，能源问题已经成为社会焦点问题之一，受到社会各界的广泛关注和重视。以工业、民用商业建筑为主体的现代建筑行业是一个高能耗、高污染的行业。随着城市建设的高速发展，我国的建筑能耗逐年大幅度上升，己达全社会能源消耗量的32%加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%。建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国现有建筑面积为400亿绝大部分为高能耗建筑。且每年新建建筑近20亿，其中95%以上仍是高能耗建筑。如果继续执行节能水平较低的设计标准，将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗，已经成为国民经济的巨大负担，因此建筑行业全面节能势在必行。全面的建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用，缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾；有利于加快发展循环经济，实现经济社会的可持续发展；有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。
3 现代建筑中节能设计的的实现
3.1 合理的建筑规划和类型设计
合理的建筑规划和类型设计能有效地适应恶劣的微气候环境，其主要包括对建筑整体体量、建筑类型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。像蒙古包的圆形平面，圆锥形屋顶能有效地适应草原的恶劣气候，起到减少建筑的散热面积、抵抗风沙的效果；对于沿海湿热地区，引入自然通风对节能非常重要，在规划布局上，可以通过建筑的向阳面和背阴面形成不同的气压，从而达到节能的目的。日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向，夏季能利用自然通风并尽量减少太阳辐射。建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约，要想使建筑物的朝向同时满足夏季防热和冬季保温通常是困难的，因此，只能权衡各个因素之间的得失，找到一个平衡点，选择出适合这一地区气候环境的最佳朝向和较好朝向。
3.2 建筑空间的合理设计
合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下，对建筑空间进行合理分隔。以改善室内保温、通风、采光等微气候条件，达到节能目的。如在北方寒冷地区的住宅设计中，就经常将使用频率较少的房间如厨房、餐厅、次卧室等房间布置在北侧，形成对北侧寒冷空气的“温度阻尼区’从而达到节能及保证使用频率较多房间的舒适度的目的：在印度柯里亚的管式住宅及干城章嘉公寓楼的设计中，就通过空间的竖向分隔，起到了极佳的通风降温效果。
3.3 建筑节能材料的选用
合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面，随着科技的发展，大量的新型高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去，更好地起到节能效果。如新型保温材料、防水材料在墙体屋顶中的应用，达到了更好的保温防潮效果新型透光隔热玻璃在门窗中的应用。起到了更好的透光隔热效果；采用可调节的铝材遮阳板，达到遮阳的目的。另一方面，要结合当地的实际情况，发掘出一些地方节能材料，更好地应用到建筑节能中去。
4 结束语
在我国现代建筑行业的不断发展中，不但要有效解决工艺、技术、质量等方面的问题，而且要加强对于节能设计的研究，通过节能理念的全面树立，实现建筑节能设计工作达到预期的目标。
参考文献：
[1]蒙晓哲,周红涛.建筑节能现状分析及思考[J].陕西综合经济,2007,(4).
[2]宋润平,郝进业,.浅谈建筑节能与节能检测[J].陕西建筑,2008,(8).
[3]王玉玲,朱江雁.浅谈住宅建筑节能设计[J].新疆化工,2006,(1).
