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新能源开发与利用范文1
关键词 遥感影像处理 研究生 协同创新 开源
中图分类号:G643 文献标识码:A
Abstract For many types of remote sensing image processing algorithms, implementation complexity and other characteristics, development-oriented theory, technology innovation of new remote sensing processing requirements, this paper studies the characteristics of different graduate and professional background to the open-source remote sensing software OpenRS platform, remote sensing science and research technology Graduate collaborative innovation model, given curriculum design, so as to enhance collaboration and innovation graduate ability to solve complex problems.
Key words remote sensing image processing; postgraduate; collaborative innovation; open source
当前,随着计算机技术的高速发展,遥感图像处理已由简单的单机单算法处理,发展到涉及并行处理、图像处理、视频处理等跨专业联合处理的新型阶段。协同创新是针对某个大型复杂问题,各个创新主体角色间实现创新互惠,知识共享,资源共享,形成相互协调发展,推动共同前进,协同的结果使个个获益,整体加强,解决某些单一个体难以解决的复杂问题。下面将在分析研究生创新能力培养难点的基础上,给出相应的解决方案。
1 研究生创新能力培养难点分析
遥感科学与技术专业是2010年获批的教育部战略性新兴产业相关专业,是教育部人才培养模式改革试点。当前,随着计算机技术的高速发展,遥感图像处理已由简单的单机单算法处理,发展到涉及并行处理、图像处理、视频处理等跨专业联合处理的新型阶段。传统的基于遥感单学科密集理论的讲解,难以满足教育部及工程应用对创新性人才的需求,需要研究针对遥感科学与技术专业发展所需的协同创新模式的研究,克服当前研究生教育中存在的问题。协同创新是针对某个大型复杂问题,各个创新主体角色间实现创新互惠,知识共享,资源共享,形成相互协调发展,推动共同前进,协同的结果使个个获益,整体加强,解决某些单一个体难以解决的复杂问题。在我国,教育部指定了“2011计划”,其全称为高等学校创新能力提升计划,是继国家985工程、211工程之后,中国高等教育系统又一项体现国家意志的重大战略举措,已有多所高校通过“协同创新中心”论证。虽然我国协同创新中心已成立多所,在协同管理理论及其应用方面也有若干研究,但如何构建协同创新模式具体实施方案,如何进行相应课程设计等具体问题还鲜有研究。下面将在分析研究生创新能力培养难点的基础上,给出相应的解决方案。
2 多角色协同创新模式
OpenRS(全称:开放式遥感数据处理服务平台)开源软件由武汉大学研制,实现了一种面向接口和属性的算法插件系统,其目的是实现系统功能的动态调用和消除系统各模块的物理耦合性。在数据来源方面,OpenRS可处理从简单的字节型数据到复杂的复数型数据、从简单的栅格型数据到复杂的矢量型数据、从可见光、高光谱数据到红外数据,同时支持不断扩展的影像数据格式。在处理算法方面,OpenRS支持从简单像元级处理到复杂的对象级处理,包括了传统的影像变换、波段运算、影像滤波、影像融合、影像聚类、影像分类到影像的分割、对象描述、对象分类,从传统的定性处理到逐渐成熟的定量处理等适合于不同应用的算法和处理过程。在计算架构方面,OpenRS提供并行计算框架与计算模型,可支持网络透明的并行算法实现。OpenRS系统实现了一种面向接口和属性的算法插件系统,其目的是实现系统功能的动态调用和消除系统各模块的物理耦合性。插件系统与具体算法和应用无关,主要提供了插件的扫描、对象注册、对象创建与查找等基础功能。
随着技术创新复杂性的增强、速度的加快以及分工精细化发展,当代创新模式已突破传统的线性和链式模式,呈现出非线性、多角色、网络化、开放性的特征,并逐步演变为以多元主体协同互动为基础的协同创新模式。在目前遥感处理领域,相关人员一般可分为五类角色,分别是数据提供者、平台架构者、算法开发者、应用整合者和最终用户。
不同特点研究生的培养方向不同,也适合不同角色。协同工作的重点是合理区分角色行为。数据提供者侧重于提供原始数据,一般可由教研室合作提供,而无需受限于单个老师及学生经济能力;平台架构者侧重于提供基础的遥感数据读写、计算架构、通用基础处理算法和通用界面元素等,OpenRS开源平台可用于承担该类角色;算法开发者侧重于实现创新性的专业算法,实现过程中可利用平台提供的通用处理算法,科研型研究生承担该类角色;应用整合者在算法提供者提供的算法和平台架构者提供的基本界面元素基础上,实现各种定制化的服务界面,应用型研究生可承担该类角色。
3 课程设计
在课程安排上,要求教师在备课的过程中,仔细分析研究生的各自研究关注点,并根据个人意愿,合理划分研究生的不同角色,有意识地渗透协同创新能力教育的思想,更要在教学过程中把协同创新能力的培养贯穿于整个教学过程之中。因此,教师需精心设计有利于培养学生协同创新能力的编程案例为切入点,案例难度遵循循序渐进原则,以分组形式指导学生进行上机实习,多讨论,多实践,多总结,逐渐培养学生的创新能力。
在培养目标方面,课程旨在培养研究生掌握协同解决大型遥感问题的能力,了解OpenRS平台基本原理,并可在其基础上进行二次开发,编写与插入自己的专业算法,能胜任企业、研究院所和政府部门等有关遥感影像处理技术设计、开发和应用等工作。
在课程设置方面,应主要以上机实践为主,课堂授课为辅的教学形式。课堂授课主要讲授OpenRS平台的基本原理,如:算法插件机制,给学生较为清晰的学习脉络,帮助梳理其在多角色创新模式中感兴趣的角色,引导其协同创新思维,课堂授课不宜超过总授课时间的20%;在上机实践开始阶段,由教师对照编程代码,仔细讲解不同角色开发过程与相关技术关键点,由学生模拟实现;在上机实践中间阶段,以分组形式,让组内同学承担不同角色,相互协同开发,共同解决某一问题;在课程后期阶段,让分组间进行协同,完成更为复杂,更贴近实际应用的技术问题。以这种多层次,不断深入的模式,提高学生的实际协同工作能力,同时也潜移默化地培养协同意识。
4 结语
遥感科学与技术专业的高速发展使得协同创新成为必然趋势。OpenRS开源平台的开放性、扩展性、先进性正满足上述趋势。本文在对研究生创新能力培养难点与OpenRS平台本身特点加以分析的基础上,给出了遥感领域的多角色协同创新模式与课程设计。
参考文献
新能源开发与利用范文2
关键词:化工机械;新能源;开发;节能技术;应用
中图分类号:U473 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)26-0055-02
1 化工机械行业面临的挑战
当代化工机械行业面临竞争越来越激烈,相关问题也面临越来越多的挑战。
1.1 资源逐渐减少
有限资源的逐渐减少,同时由于化工行业的生产过程等而导致的环境污染问题也十分严重等,都导致生产成本节约的问题比较困难,通过促进新能源开发和相关节能技术,分析存在的实际情况,才能有效节约成本、增长盈利,因而新能源开发与节能技术应用是化工机械行业增长盈利、增强竞争力的必经之路,同时也是响应国家可持续发展的号召,为建设“节约型”社会而不断努力。
1.2 危害生存环境
随着化工机械工业的发展,生产技术不断革新进步,国家的总体经济发展不断进步,却使得化工机械消耗地球上的资源越来越多,环境污染的问题日益增多,严重危害了人们的生存环境,同时影响了人们的生活和生活状况。
因此,化工机械工业必须积极地采取相应环保措施,保持化工机械生产企业能够与环境保持可持续发展,从而实现产业的良性发展。而新能源开发实质是提高工作效应、节约能源以此带来效益,另外,节能技术又在能源消耗方面有重大意义,减少能源的消耗,使得产业更好、更快地发展,从而新能源和节能技术应用方面越来越迫切。
2 化工机械行业分析
众所周知,燃料是工业的血液,当然,化工机械工业也不例外。目前,化工机械行业主要还是以有限资源石油产业链中的汽油等为原料,然而随着石油资源的有限性,造成了石油产品供需的矛盾日趋严重,资源的可用量越来越少。同时化工工业生产过程中排出的废气含有碳氢化合物、含氮氧化物的颗粒、铅化物等污染物,使城市受到了大气污染。随着技术水平的不断提升,化工机械行业利用资源、能源等消耗过快,造成环境过多污染且极为严重,对人类产生极大的危害,同时也令我们付出了沉痛的环境代价。
因此,为了使化工机械设备更好、更快地发展,应坚持相关产业开发与节约并举、把节约放在首位的方针,提高能源、资源的利用效率,坚决改变高能耗、高污染、低产出的状况,大力调整能源消费结构,使能源消费结构与资源水平和经济发展相适应,努力建设节约型产业、“环境友好型”社会,实现能源化工的可持续发展。因而,要使得化工机械实现高效益、可持续发展,必须加快开发和推广新能源开发与节能技术的应用,从而实现产业链稳态发展。
3 新能源开发和节能技术的应用相关措施
化工机械的新能源开发与节能技术的应用,是一个综合性强的大工程,有为新能源实验的新方法评定、检验,技术检测的生命周期等,为达到新能源开发和节能技术的应用目的,个人认为可以从以下几个方面展开。
3.1 原材料的选择,可回收设计
从原材料的选择、可回收设计等方面着手,从而符合可持续发展以及“环境友好型”社会的要求,实现化工机械产业高效益、可持续发展,同时对相关产品收益进行定期考核与评估,完善相关实施方面,改良相关制度。
3.2 组建监督管理评测单位
组建一些新能源与节能技术的监督管理评测单位,从而在一定程度上支持新能源和节能技术的开发和推广,以便预防或者降低污染与环境破坏的后果,同时定期对相关成果进行评测,对差的成果予以摒弃,而对好的成果予以赞赏、发扬。
3.3 提高原料利用率
增加煤、石油等一次能源生产链中二次能源的利用,使得化工生产链在提高资源品质和价值的同时,也实现资源的清洁利用,同时也达到了“废物利用”的目的,与可持续发展战略不谋而和。
3.4 加快开发和利用可再生能源
当今,潮汐能、地热能等清洁可再生能源逐步取代不可再生能源,通过加快开发和利用可再生能源,在一定程度上可以减缓对有限能源的依赖,同时减少温室气体等危害性气体的排放,是实现可持续发展、“环境友好型”社会的一个重要举措。
3.5 整合国内资源
我国西部仍属于未完全开发阶段,有相当多的天然气资源,通过整合西部资源,有助于国家控制海外石油消费,减少对进口石油的依存度,从而一定程度上减少国内汽油价格的攀升,同时加快国内经济发展。
3.6 加强海外石油的开采与开发
发展海外能源化工,从国际市场上获得化工产品,既符合资源所在国经济利益,又有助于加强我国在海外形成的资源优势,增加了我国在石油资源开发和采集的可能性,在一定程度上减少国内石油进口压力,降低对国外石油的依赖性,减缓国内石油价格的震荡。
3.7 能源发展要与建设节约型社会、可持续发展策略相适应
能源资源的紧缺是长期制约国家经济社会发展的绊脚石,节约资源是实现高效益、可持续发展的关键措施。应坚持开发与节约并举、把节约放在首位的方针,提高能源、资源的利用效率,坚决改变高能耗、高污染、低产出的状况,一定程度上可以对相关部门、企业进行关停改造,从而有效遏制相关情况的出现,生产线坚持响应国家、政府的号召。
3.8 合理分配资源
对于资源合理分配,以提高综合利用率为首要任务,用尽可能少的石油资源,生产尽可能多的石油化工产品。从化工行业上讲,可以推广使用流水线作业,减少工序间的间隔,做到对石油资源的优化利用,提高生产率,达到“可持续发展”战略目标和“节约型”社会的目的。
3.9 加大自主创新力度
“创新是一个民族前进的不竭动力”,从根本上讲,创新是我国化工发展的必要条件。只有立足创新,才能真正开发出适合我国资源水平、切合现有设备、满足我国国情的适用技术。同时完善相关科技创新的奖励制度,调动相关人员参加创新的积极性,从而在创新上营造出良好的竞争氛围,使得创新更好、更快地发展。
4 结 语
在日益严重的资源危机与环境污染的情况下,促进新能源开发和节能技术的应用,既符合我国国情需要,也促进我国化工机械行业更好、更快发展。同时两者的相互促进才能保证丰厚的效益,从而更好地促进两者的推广,更好地支持“可持续发展战略”口号,为建设环境“友好型”、“节约型”社会而不断努力。同时创新也是一个民族不竭的动力来源,加大创新更加有利于化工机械行业甚至是整个工业的良性发展。新能源、节能技术加入创新元素更是能达到一个更好的发展,促进行业更好、更快地发展。
参考文献:
新能源开发与利用范文3
【关键词】新能源发展;能源强度;经济增长;影响
随着社会的快速发展,能源资源的使用开始呈现供不应求的趋势,为此新能源在不断得以开发和发展,这个过程会形成对经济增长产生一定的影响,而且不同的地区能源发展对其经济效应反应不同,能源开发强度的大小也与新能源开发有着直接的关系。在这种发展现状下,对新能源开发中要结合能源结构进行调整,促进经济增长,并使能源得到有效利用,优化产业结构,促进我国经济建设的可持续发展。
一、新能源和能源强度的概述
新能源其主要是指通过新型技术来对可再生资源进行开发并予以应用,这个能源包括太阳能、生物能、氢能等能源,而目前我们日常最常用的已开发的能源类型例如石油、煤炭等能源对环境会造成一定的污染,所以新能源具有比这些能源更加突出的低污染、无污染的环保特点。能源强度具体是一种单位能源产值的能耗,一个国家或者一个地区在单位产值内对能源的消耗,这在很大程度上也反映一个国家的经济发展与能源之间所形成的密不可分的关系,而通常情况下,能源强度受到多方面的因素包括生产技术、经济结构等的影响,而能源强度也会与经济发展之间形成相互制约的关系。
二、新能源发展的现状分析
目前世界经济发展的形势,众多经济学家也在不断进行较为深入的研讨,其中研讨重点是新能源发展与经济增长之间所形成的互相制约的关系。资源对经济的波动影响是在多方面的因素下所形成,一个是相对于发达国家的经济区域,如果能源供给受到一定的限制,那么经济发展在某种程度上也是受到资源紧缺的影响,会导致资源约束经济的发展;另外一点是在其他能源资源非常充沛的地区,由于资源产业的过剩现象,使得资源反而产生对经济增长有着一定的约束控制的影响。在这些关系约束中,能源是对经济增长造成重大影响的核心要素之一,尤其是我国还属于发展中国家,工业发展的技术能力还不够成熟,因此造成对能源消耗大且投入高的状况。
三、新能源发展对能源强度的影响
能源强度单位产值内能源的消耗量大小的一种表示。新能源的开发和利用一方面可以对已开发的能源进行补足和增添,同时新能源是低碳环保型的,因此对环境的污染和损害都非常低,符合当前社会发展的需要。最为重要的是新能源的开发利用在很大程度上减小了单位产值的能量消耗,也就是说新能源的不断开发利用,可以提高资源的使用程度,降低对资源的损耗,因此无形之中是增加了经济效益。因此,总体来说,新型能源的开发提高了能源强度的利用率,促进了我国国民经济的发展。
四、新能源发展对经济增长的影响
1.新能源优化调整经济结构
促进经济增长的方式,如果仅仅通过能源和资源要素的高投入以及高消耗来实现是完全不够的,其根本促进经济增长的核心是提高能源的利用效率和改变经济增长的途径。在当前我国的工业发展的基本国情下,能源消耗会持续上升,经济社会的可持续健康发展会不断增加能源消耗量,使能源成为经济发展的重要保障要素之一,而中国要走新型能源发展道路,要坚持科学发展观,从节能环保、清洁低碳以及科技先进化的出发点进行周全的考虑,积极建设能源利用效率高、污染环境小且具有高新技术水平的经济发展体系。在新能源不断开发利用的过程中,要对经济产业结构进行调整和优化,加快建立以低碳农业、低碳工业、低碳服务业为核心的新型经济体系。与此同时,要在现有能源应用的基础上对其他新型能源进行开发,强化能源的利用效率并促进循环经济的发展,平衡经济与能源之间的关系。
2.能源的消费结构的权衡
通过能源的开发,在单位产值内形成一定的能源消耗,从宏观上看其对我国各个地区的经济产业结构的影响较为浅薄,但实质上随着我国科学技术水平的不断提升发展,使得新型能源与经济之间产生了一定的倾斜和不平衡。所以,各个地区要结合当地实际的经济发展情况和资源开发条件,来协调平衡产业结构,提出可实施性的低碳经济发展战略。尤其是我国东部沿海地区地理位置的优势,促使经济发展具有一定的突出特点,同时能源需求量也相对较高,在这种经济发展形势下,要重视能源的消费结构的权衡,对清洁能源的使用比例进行合理的分配,尽量降低高弹能源的使用。在产业结构调整方面,要积极开创与时俱进的步伐,发展新型节能环保的新能源产业,不断优化产业结构。对于中西部地区所具有的资源丰富的优势特点,可积极发展新能源生产产业,在日照强的地区发展光能发电等环保低碳产业,充分发挥各种新型能源的利用效率,降低并减少环境污染,实现节能减排的可持续发展目标。
五、结束语
综上所述,新能源的开发与利用在很大程度上促进了我国经济建设的发展,但这个过程要把握协调好能源强度,让经济增长与能源之间取得相互促进的作用,从而使能源得到最大效率的使用,同时也提高了能源使用强度,促进国民经济的可持续健康发展。
参考文献:
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关键词:粉末冶金技术;新能源材料;应用
前言
为了寻求长远的发展,需要重视能源问题。在全球经济以及热口增长的环境下,传统能源彰显匮乏性,无法满足社会发展的实际需求。同时,也无法进行再生。因此,面对严重的资源危机,要对新能源的开发与利用作为项目对待。粉末冶金对传统冶金技术进行了发扬过大,积极融合现代科技,推动信息化建设,实现现代工业的良性运转,也为新能源的开发提供更多的技术保障。
1 对粉末冶金技术特征的分析
粉末冶金技术具有长远的历史,其主要立足传统冶金技术,达到了对诸多学科知识的融会贯通,形成优势突出的新型冶金技术。粉末冶金主要对象是粉末状的矿石。在传统的冶金方法中,矿石的形式为整块,先进行提炼,而后进行冶炼。应用传统技术,块状矿石提炼技术受制于技术和矿石的大小,只能达到80%左右的利用率,产生大量材料的废置。但是,在粉末冶金技术的应用下,资源利用率得以大幅提升,有效降低资源浪费。另外,块状形式的矿石材料长期处于露天堆放,对环境产生不良影响,甚至破坏。由此可见,冶金技术的改善势在必行,要重视冶金技术水平的提升,使得材料各尽所用,发挥不同冶金材料的作用,切实提升使用效率,形成高性能的新材料,达到成本的降低。利用现代粉末冶金技术,能够对废矿石、旧金属材料进行再利用,有效节约资源,极大推动经济效益的获取,对可持续发展意义重大。因此,粉末冶金技术在原材料选择方面相对较为宽松,能够充分利用废旧金属、矿石等,形成不规则的粉末,满足原材料节约和回收的目标。另外,鉴于粉末冶金可塑性以及相关材料的添加,促进性能的增强和平衡。
2 对新能源技术的阐述
在科技的推动下,新能源技术逐渐被科学界重视。在传统能源开发与应用中,出现严重的资源匮乏现象,加之对环境的不良影响,使得新能源问题的出现备受关注。新能源材料需要在开发、存储以及转化方面具有突出优势。由此可见,新能源材料是发展新能源的关键因素。为了更好地实现转化和存储,其在配件、生产要素等方面都极具特色,与传统能源行业的材料截然不同。粉末冶金技术在整个新能源开发应用中占据举足轻重的地位。
3 系统介绍粉末冶金技术的类型
3.1 传统粉末冶金材料
首先,是铁基粉末冶金。这种材料是最传统,也是最为关键的冶金材料,在制造业中应用较为广泛。随着现代科技的不断发展,其应用范围不断拓展。其次,铜基粉末冶金材料。这种材料类型较多,耐腐蚀性突出,在电器领域应用较多。再次,硬质合金材料。这种材料具有较高的熔点,硬度和强度都十分高,其应用的领域主要是高端技术领域,如核武器等。最后,粉末冶金电工材料和摩擦分类,主要应用在电子领域。随着通讯技术的不断发展,粉末冶金材料的需求量增大。另外,粉末冶金材料在真空技术领域也得到推广。摩擦材料耐摩擦性较强,促使物体运动减速,抑或是停止,在摩擦制动领域应用较多。
3.2 对现代先进粉末冶金材料的介绍
首先,信息范畴内的粉末冶金材料。立足信息领域,主要是指粉末冶金软磁材料。具体讲,是指金属类和铁氧体材料。随着对磁性记录材料的研究,在很大程度上推动了粉末冶金软材料的需求。其次,能源领域内的粉末冶金材料。能源材料的研发推动能源发展,其中,主要涉及储能和新能源材料。全球经济的发展使得能源需求量增大,传统能源彰显不足,因此,新能源开发势在必行,尤其是燃料电池和太阳能的开发。再次,生物领域的粉末冶金技术。生物材料技术的发展对整个社会具有不可替代的作用。要将生物技术列入国家发展计划。在生物材料中,主要包含医用和冶金材料两大类,在维护身心健康的同时,加快金属行业的进步。第四,军事领域的粉末冶金材料。在航天领域,材料的强度和硬度是重要指标,稳定性要突出,具有极强的耐高温性。在核军事范畴,粉末冶金技术也具有发展前景,更好地推动整个社会工业技术的进步。另外,新型核反应堆的建设需要具有较高的防辐射标准,而粉末冶金技术的支持下,切实增强核反应堆的安全性与可靠性,有效降低核辐射强度。
4 对粉末冶金技术在新能源材料中的应用的介绍
4.1 粉末冶金技术在风能材料中的应用
风能对我国而言,十分丰富,不存在污染,是新能源的主要类型。在风能发电材料中,粉末冶金技术主要实现对两种材料的制作,即即风电C组的制动片以及永磁钕铁硼材料。这两种材料的制作与整个风力发电关系密切,事关发电过程的安全性与可靠性,影响发电效率的高低。风能发电机制动片在摩擦系数和磨损率方面,要求较高,同时,力学性能必须突出。目前,主要应用的是铜基粉末冶金技术,完成对压制制动片的制作。制动片需要在导热方面十分突出,同时,制动盘具有较小的摩擦。在应对恶劣温度环境的时候,也能够进行有效的使用。对于永磁钕铁硼,系统永磁材料代替了传统的永磁材料,烧结钕铁硼就是加入了稀土粉,利用粉末冶金工艺制备而成。
4.2 粉末冶金技术在太阳能中的应用
太阳能突出的特点是清洁性,是新型能源的一种,被商界所看好,开发价值巨大。当前,在太阳能领域,主要的发展方向为光电太阳能与热电太阳能,形成发展趋势。立足光电太阳能领域。其主导作用的部件为光电池,也就是半导体二极管,依靠光伏效应,促使太阳能有效转化为电能。目前,太阳能光电转化效率较低,对航天事业的发展产生阻碍。在粉末冶金技术的使用下,能够有效进行薄膜太阳能电池的制作,光电转化率得以显著提升。同时,粉末冶金技术也研发了多晶硅薄膜,代替了传统的晶体硅,光电转化率大幅提升。另外,粉末冶金技术与太阳能热电技术也实现了融合。当太阳进行地表照射之后,为了达到对光热技术的有效收集,需要发挥吸收板的功能。而吸收板的制作与粉末冶金技术息息相关,主要应用了其成型技术,发挥粉体在色素和粘结剂方的作用,而后混合,形成涂料,涂于基板之上。这也充分体现了粉末冶金技术在成型技术方面优势更加突出。
5 结束语
综上,通过对粉末冶金技术优势的分析,可以发现,其在新能源材料的开发和应用中极具发展潜力。粉末冶金在创造性方面十分突出,塑造性较强,使得其在新能源材料的发展和应用中占据核心地位。粉末冶金技术的工艺原理使得其在新能源开发中更具经济性与高效性。因此,要大力推进粉末冶金技术在新能源开发应用中的拓展,为新能源的可持续发展提供保障。
参考文献
[1]陈晓华,贾成厂,刘向兵.粉末冶金技术在银基触点材料中的应用[J].粉末冶金工业,2009,04:41-47.
[2]邱智海,曾维平.粉末冶金技术在航空发动机中的应用[J].科技创新导报,2016,07:10-12.
新能源开发与利用范文5
关键词:能源计量 低碳环保 节能减排
能源计量就是煤炭、原油、天然气、电力、煤气、热力、液化石油气、生物质能等可以通过加工、转换而取得的有用能源过程中,对用能单位用能过程进行数量、质量、性能参数、特征参数等的检测、度量、计算。能源计量覆盖到社会经济建设的方方面面,小到电表、水表的计量,大到冶金、造船等。正确的能源计量数据有助于我们实现科学的能源管理,提高节能减排效果,促进低碳环保经济的发展。
1、能源计量为低碳环保经济发展提供技术支撑
1.1、节能减排的前提
企业开展的节能管理、能源统计以及能源利用状况分析等工作都必须建立在获取准确能源计量数据基础上。没有这些计量数据,节能减排就无从谈起。所以说,能源计量是节能减排的前提条件。通过合理配备计量器具等,获取准确的计量数据,然后根据企业需要进行科学的统计分析,实现节能减排。而为获取准确的计量数据,需按规定选用合格的计量器具并做好器具的使用管理工作。例如:某市鼓励135加耗标煤3000吨以上的企业严格推行计量能耗精细化管理,配备专职计量管理工程师,有效增强了员工的节能意识,在能源计量与节能巡查、适时监控的作用下,这些企业生产过程中的各环节跑、冒、滴、漏问题得到有效解决,节能效果明显。
1.2、企业新能源开发的基础
在能源紧缺形势下,企业纷纷研究开发新能源,尤其是在低碳环保经济迅速发展的今天,清洁煤技术、新能源汽车、智能电网、新能源规模发电已被认定为新能源开发的四大领域。而在新能源开发过程中,一方面需要解决技术难题,另一方面需要从新能源规模化生产的流程、质量检验等角度确保其质量。在这些待解决问题上,扎实可靠的计量检测技术和管理体系是促进新能源开发以及生产的基础。因此,能源计量是新能源开发的基础,为新能源开发增加助力。
1.3、评价节能新技术效果的基础
为提高能源的利用率,企业纷纷加大节能新技术的研究,并取得重大突破,这是发展低碳环保经济的技术手段。能源计量能为这些新节能技术进行评价和测试,得出准确的量化结果。例如:通过温室气体排放核查和清单编制工作,确定企业的排放源以及高能耗点,企业借助这些基础性数据明确节能减排的要点,如:引进技术和资金进行节能改造;建立节能和温室气体排放监控体系等。
1.4、开展碳交易的重要基础
随着全球气候变暖、海平面上升、温室效应增强、气候剧烈变化的发展,国际社会对气候危机的关注日益增强,国际碳排放交易市场规模逐渐扩大。据了解,国际碳排放权交易已成为我国部分地区低碳环保经济发展、低碳技术发展的重要手段。碳交易的基础就是核算能源消耗中的二氧化碳排放量,准确的能源计量有助于我精准计算能源消耗量,进而判断温室气体的排放量。目前,不少发达国家已经建立能源资源消耗、污染物排放的第三方监测机制,通过发达的能源计量手段促进低碳环保经济的发展。所以说,能源计量是开展碳交易的重要基础,它在我国低碳环保经济的发展中具有重要效果。例如:构建科学、实用的用能和碳排放活动水平数据监测以及管理体系,这些数据作为政府作出相关决策的依据,也给企业和相关技术机构工享。或者与国外技术机构合作,加强计量监测和分析,渗透计量技术,从源头上分析碳计量的问题,根据问题提出针对性的解决方案。
2、恰当运用能源计量,促进低碳环保经济发展
2.1、完善计量管理制度,推进节能降耗计量服务活动
为推进低碳环保经济的发展,全国各省市纷纷成立节能降耗计量服务队,监督指导重点用能企业的能源计量器具的配备和管理,指导其完善计量管理制度,建立起计量器具档案台账,并定期检测器具,解决计量技术难题,显著提高了企业的能源计量水平。另外,还实行信息化能源计量管理,加强档案管理,扎实稳打的推进能源计量管理工作。
相关部门利用“5・20世界计量日”、“全国质量月”等契机,开展种类多样的能源计量知识宣传活动――结合能源计量审查工作,进行能源计量法律法规培训活动;结合能源计量示范单位评选,推广先进的能源计量工作经验;结合低碳核查试点工作,全方位宣传低碳知识、低碳计量和碳核查的意义和作用等。通过多种宣传活动的开展,增强能源计量意识,形成良好的节能减排氛围,使能源计量基础工作得到夯实,为低碳城市建设提供可靠的数据支撑和技术保障。
为提高节能减排效果,政府在引导企业加强能源计量器具管理之余,还加强企业的计量数据管理,鼓励企业运用先进的信息系统进行数据管理,实现数据的自动采集、整理、统计、分析,充分发挥能源计量在企业节能减排中的技术支撑作用。例如:某钢铁企业运用现代信息网络技术建立其能源计量信息网络系统,系统包含74台衡器、488个计量点,实现了进出企业的物料以及生产过程中消耗的水、电、气、煤、焦炭等能源的信息化、全过程监控计量管理,指导能源的科学管理,该系统在企业的节能降耗和清洁生产中发挥显著作用。
2.2、加强能源计量执法监督,推进重点用能企业的计量管理
为落实《节约能源法》、《用能单位能源计量器具配备和管理通则》等法律法规,政府部门要加强对用能企业能力计量的执法监督,每年进行一次集中的能源计量器具配备和管理情况的监督检查。通过执法检查,督促企业加强计量管理,指导重点用能企业建立完善的计量检测体系,推动计量的精细化管理,为新能源的开发、生产工艺改进、质量检测提供计量技术保证。某省通过加大执法力度,全省95%的重点用能企业均已通过计量检测体系的认证,共有专兼职计量工程师近两万人、计量管理标准3000多项。
3、结束语
发展低碳环保经济与建设资源节约型社会、环境友好型社会的本质一致。为缓解能源紧缺现状、保护环境,发展低碳环保经济是我国社会发展的必然选择。而能源计量工作为推动低碳环保经济发展上具有重要作用,只得大力推进。
参考文献:
新能源开发与利用范文6
新能源是相对常规能源而言的,一般具有以下特征:尚未大规模作为能源开发利用,有的甚至还处于初期研发阶段;资源赋存条件和物化特征与常规能源有明显区别;开发利用技术复杂,成本较高;清洁环保,可实现二氧化碳等污染物零排放或低排放;资源量大、分布广泛,但大多具有能量密度低的缺点。根据技术发展水平和开发利用程度,不同历史时期以及不同国家和地区对新能源的界定也会有所区别。发达国家一般把煤、石油、天然气、核能以及大中型水电都作为常规能源,而把小水电归为新能源范围。
我国是发展中国家,经济、科技水平跟发达国家差距较大,能源开发利用水平和消费结构跟发达国家有着明显不同,对新能源的界定跟发达国家也存在着较大差异。小水电在我国的开发利用历史悠久,装机容量占全球小水电装机总容量的一半以上,归为新能源显然是不合适的。核能在我国的发展历史不长,在能源消费结构中所占比重很低,仅相当于全球平均水平的八分之一,比发达国家的水平更是低得多,核能在我国应该属于新能源的范围。
根据以上分析,可以把新能源范围确定为:太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、天然气水合物、核能、核聚变能等共9个品种。生物质能在广义上分为传统生物质能和现代生物质能,传统生物质能属于非商品能源,是经济不发达国家尤其是非洲国家的主要能源,利用方式为柴草、秸秆等免费生物质的直接燃烧,用于烹饪和供热;现代生物质能包括生物质发电、沼气、生物燃料等,是生物质原料加工转换产品,新能源中的生物质能仅指现代生物质能。传统生物质能和大中小水电可称之为传统可再生能源,太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能则统称为新型可再生能源,是新能源的主要组成部分。
资源评价
跟常规能源相比,新能源最显著的优势就是资源量巨大(见表1)。太阳能是资源量最大的可再生能源,即使按最保守的可开发资源量占理论资源量1%计算,每年可供人类开发的太阳能也有1.3万亿toe,约相当于目前全球能源年需求量的100倍。风能的可开发资源量较低,但开发技术难度和成本也较低,全球陆上风电年可发电量约53亿kWh,相当于46亿toe。生物质能可开发资源量为48~119亿toe,不过由于存在粮食安全和环境问题,可开发资源量难以全部转化为能源。地热能的热源主要来自于长寿命放射性同位素的衰变,每年的再生量可达200亿toe以上。按照目前的技术进展情况,全球40~50a内可开发地热资源为1200亿toe,10~20a内可开发地热资源为120亿toe。海洋能资源量并不算丰富,按照全球技术可装机容量64亿kW、年利用2000小时计算,只有11亿toe。天然气水合物属于新型的化石能源,资源量相当于传统化石能源资源量的2倍,达20万亿toe。全球铀矿资源量为992.7万t,如果用于热中子反应堆,所释放的能量约相当于1400亿toe,而如果用于快中子反应堆,所释放的能量可提高60~70倍。核聚变所消耗的燃料是氘,海水中的氘有40万亿t,理论上可释放出的能量为3万亿亿toe,按目前能源消费量计算,可供人类使用200亿年以上。氢能的制备以水为原料,燃烧后又产生水,可无限循环利用,既是二次能源也可在广义上称之为可再生能源。
从以上数据可以看出,能源资源完全不存在短缺或枯竭问题,人类需要克服的最大障碍是开发利用的技术和成本问题。随着技术的进步和能源价格的上涨,目前不可开发的新能源资源有可能变为可开发资源,因此,对新能源来说,理论资源量是相对不变的,而可开发资源量却可能会大幅度增加。
开发利用现状
不同种类的新能源在资源分布、技术难度、使用成本等多方面存在相当大的差异,因而新能源的开发利用程度各不相同。在新型可再生能源中,太阳能、风能、生物质能和地热能发展势头良好,已经进入或接近产业化阶段,尤其是太阳能热水器、风电以及生物燃料,已经形成较大的商业规模,成本也降至可接受水平。核能技术已经成熟,核电在国外已过发展高峰期,在我国则刚刚兴起。核聚变、氢能、天然气水合物、海洋能仍处于研究和发展之中,距离商业化还有较大距离。
截止到2009年2月,全球核电装机已达3.72亿kW,年发电量2.6万亿kWh,在全球一次能源结构中的比重约为6%左右。相比而言,新型可再生能源的开发利用程度还很低,以2006年为例,其在全球一次能源供应量中的比重仅为1%左右,占全部可再生能源的比例也仅为8%左右。2007年,全球新型可再生能源发电装机量为1.65亿kW,相当于全球电力装机总容量的3.7%(见表2)。德国、美国、西班牙、日本等发达国家的可再生能源产业化水平已达到较高程度,其市场规模和装备制造水平跟其他国家相比具有明显优势。我国也是世界重要的可再生能源大国,太阳能热水器产量和保有量、光伏电池产量、地热直接利用量以及沼气产量都位居世界第一。不过,我国对新型可再生能源的开发多集中在技术含量较低的供暖和制热领域,在可再生能源发电技术水平和利用规模方面跟国外相比还存在较大差距。我国新型可再生能源发电装机容量仅为905万kW,占全球5.5%,远低于我国电力装机总容量占全球16%的比重。
我国发展新能源的政策建议
我国是世界第一大碳排放国、第二大能源消费国、第三大石油进口国,发展新能源具有优化能源结构、保障能源安全、增加能源供应、减轻环境污染等多重意义,同时也是全面落实科学发展观,促进资源节约型、环境友好型社会和社会主义新农村建设,以及全面建设小康社会和实现可持续发展的重大战略举措。我国政府把发展新能源上升到国家战略的高度而加以重视,陆续出台了多部法律法规和配套措施。
从近几年的总体发展情况来看,我国新能源发展势头良好,增速远高于世界平均水平,不过由于种种原因,新能源发展过程中的许多障碍和瓶颈仍未消除,主要表现在:资源评价工作不充分,技术总体水平较低,成本跟常规能源相比不具备竞争力,产业投资不足,融资渠道不畅,市场规模偏小,公众消费意愿不强,政策法规体系不够完善。结合国内外新能源发展的历史和现状,借鉴全球各国新能源发展经验,针对目前我国新能源发展过程中存在的问题,特提出如下对策建议。
(一)正确选择新能源发展方向
根据资源状况和技术发展水平,确立以太阳能为核心、核能和风能为重点的发展方向。太阳能是资源潜力最大的可再生能源,化石能源、风能、生物质能及某些海洋能都间接或直接来自于太阳能,地球每年接收的太阳辐射能量相当于当前世界一次能源供应量的1万倍。我国的太阳能热利用已经走在世界最前列,太阳能光伏电池的产量也已经跃居世界第一,不过在太阳能光伏发电方面却与光伏电池生产大国的地位极不相符。我国应进一步扩大在太阳能热利用方面的优势,同时把发展并网光伏和屋顶光伏作为长期发展重点。风能是利用成本最低的新型可再生能源,风电成本可以在几年内降低到常规发电的水平,目前已经初步具备市场化运作的条件。我国风力资源较丰富的区域为西部地区及东部沿海,属于电网难以到达或电力供应紧张的地区,发展风电应是近期和中期的努力方向。核燃料的能量密度远高于常规能源,核电站可以在较短时间内大量建造,迅速弥补电力装机缺口,最近国家发改委已经把核电规划容量提高了一倍多。
(二)加大新能源技术研发力度
我国从事新能源技术研究的机构分布在上百个高校和科研机构,数量虽多,但由于力量分散,具有世界水平的研究成果并不多。建议整合具有一定实力的新能源研究机构,成立中央级新能源科学研究院。抓住当前因金融危机而引发全球裁员潮的有利时机,积极创造条件吸引国外高端研究人才。以新能源重大基础科学和技术的研究为重点,加强科研攻关,尽快改变我国新能源科学技术落后的面貌。密切与国外的技术合作与交流,充分利用CDM机制,注重先进技术的引进并进行消化吸收与再创新,努力实现技术水平的跨跃式发展。
可再生能源大多具有能量密度低、资源分布不均衡等缺点,对其进行低成本、高效率利用是新能源开发的首要问题。显然,可再生能源开发技术的复杂程度要比常规能源高得多,涉及资源评价、材料和设备制造、工程设计、配发和管理等多个领域,必须进行跨学科联合攻关,这对我国目前相对封闭的科研体制提出了挑战。国家需要在搞活科研创新机制、打造科研合作平台、加大知识产权保护力度等方面做更多的努力,营造良好的科研环境。
(三)有序推进新能源产业化和市场化进程
只有实现新能源的大规模产业化和市场化,才有可能使新能源的利用成本降至具有竞争力的水平,为新能源普及打下基础。在新能源开发成本较高、使用不便的情况下,推进新能源产业化和市场化必须由政府作为推手。促进产业化和市场化的措施涉及电价、配额、示范工程、技术转化、税费减免、财政补贴、投资融资等,要对各种新能源的不同特点进行充分分析,分门别类地制定合适的激励政策。为保证政策的长期有效要建立完善的督促检查机制,对违规行为进行惩处,以维护国家政策措施的严肃性。
国家应及时更新新能源产业的投资指导目录,引导、鼓励企业和个人对新能源的投资。同时,也要对新能源投资行为进行规范,避免一哄而上,造成局部重复投资或投资过热。防止企业借投资新能源套取财政补贴、减免税费或增加火电投资配额等不良行为。约束高污染新能源行业的投资行为,尤其是多晶硅副产品四氯化硅所带来的环境污染问题值得关注。
(四)及早实施“走出去”战略
我国是铀矿资源贫乏的国家,资源量远不能满足未来核电发展的需要,铀矿供应必须依赖国际市场。有关资料统计世界上铀矿资源丰富的国家有澳大利亚、美国、哈萨克斯坦、加拿大、俄罗斯等,这5个国家的资源量合计占全球的比重为三分之二。其中,澳大利亚和哈萨克斯坦都是无核电国家,所生产的铀矿主要用于出口。我国与哈萨克斯坦等国家关系良好,可作为实施铀矿“走出去”战略的重要目的国。合作重点应该放在最上游的勘探、开采领域,争取获得尽可能多的探矿权和采矿权,为我国核电站提供稳定、长期的核燃料来源。
目前全球对天然气水合物的地质工作程度还非常低,这为我国获取海外天然气水合物资源提供了绝好的机会。在油气资源领域,美国、日本等发达国家已经把全球的优质资源瓜分完毕,而在天然气水合物领域,我国还存在较多获取海外资源的机会。太平洋边缘海域陆坡、陆隆区及陆地冻土带的天然气水合物资源丰富,这一地带所涉及的国家主要是俄罗斯、美国、加拿大,应努力争取获得跟上述三国合作开发的机会。拉丁美洲国家沿海的天然气水合物资源也比较丰富,要充分利用这些国家技术力量薄弱、研究程度低的现状,加强与这些国家合作,以期能够在未来取得这些国家的天然气水合物份额。
东南亚处于热带地区,自然植被以热带雨林和热带季雨林为主,特别适合油料作物的生长,是发展生物柴油产业的理想区域。东南亚国家是我国的近邻,可为我国的生物柴油产业提供丰富而廉价的原料。我国可采取以技术、市场换资源的合作方式,在当地设立林油一体化生产基地,产品以供应我国国内为主。
(五)调整、完善新能源发展规划和政策措施
我国已经出台的新能源发展规划有《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源发展“十一五”规划》、《核电中长期发展规划(2005-2020年)》等,部分行业部门和地方地府也针对实际情况制定了各自的发展规划。国家级的规划存在两个问题:一是发展目标定得偏低,如风能到2010年的发展目标为1000万kW,到2020年的发展目标为3000万kW,而事实上,1000万kW的目标已经于2008年实现,3000万kW的目标也可能提前于2012年左右实现;二是缺乏设备制造产业和资源评价方面的目标。
国家有关部门应密切跟踪国外新能源现状,充分考虑新能源资源量、技术发展水平、环境减排目标、常规能源现状等因素,对我国新能源发展规划作出适当调整和完善,为新能源产业发展提供指导。我国有关新能源与可再生能源的规定和政策措施并不比国外少,但这其中有许多已经不再符合我国的实际,应立即对不合时宜或相互矛盾的规定和措施进行清理,制定出切实可行、可操作性高的配套法规和实施细则。
(六)建立符合国际标准的新能源统计体系