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传统能源优点范文1
介绍了地下水源热泵机组与地板供暖结合的供暖系统，分析了两者结合应用的优点。对该系统和城市集中供热和散热器系统、城市集中供热和地板供暖系统、电加热地板供暖系统从一次能源消耗、初投资、运行费用等各方面进行了比较。技术经济分析表明，类似延边地区这种冬季采暖期长、地下水资源较丰富的地区，采用地下水源热泵与地板供暖系统相结合有很大的优势。
关键词
水源热泵 地板供暖 技术经济分析
一 引言
延边地区为朝鲜族自治区，该地区临近日本海，地下水资源比较丰富，地下水温常年在12～14℃，地下水位一般在15～20米左右。气候上属于海洋性气候，夏季凉爽，不需要空调；冬季十分严寒，所以搞好供暖工作十分重要。
当地人们有采有自烧地炕作为冬季供暖方式的传统习惯，但随着人们居住环境（由平房搬进楼房），人们对生活质量和环境要求的提高，这种方式已经在城市住宅中淘汰。大部分采用城市集中供热作为热源，室内系统采用散热器系统和地板供暖系统，并且由于人们习惯于传统地炕，采用地板供暖系统更受欢迎。近几年随着供暖技术的发展，供暖热源又有了很多新的选择，包括有地源热泵（包括以土壤、地下水、地表水为热源的不同形式）和直接电加热。本文将对一些典型供暖方案作技术经济分析，供设计人和业主参考。
二 地下水源热泵与地板供暖结合的供暖系统
1 地下水源热泵
本文只考虑供暖情况，所涉及地下水源热泵是指利用地下水作为低位热源，通过电驱动制冷系统做逆制冷循环，吸收地下水的热量向房间供暖的单热泵，它的主要优点是：
（1）节能，冬季地下水温度比环境空气温度高，并且地下水温较为稳定，使得热泵工作效率高，热泵机组COP可以达到3.5以上，加上水泵等系统的COP在3.0左右，而空气热泵系统的COP一般在1.8～2.2左右，在寒冷地区则更低，且由于结霜和排气温度太高而无法正常使用。
（2）污染小，由于热效率高，其一次能源消耗量很小，由此造成的温室气体排放较其他几热源都要低。运行没有任何直接污染，可以建造在居民区内。没有排放及废弃物，不需要堆放燃料和废物的场地，以及不用远距离输送热量。没有空气源热泵的热污染和较大的噪声污染等。
（3）运行稳定可靠，自动控制程度高，运行维护费用低，寿命长。
但是地下水源热泵受地下水源的限制，只有在有充足良好的地下水源情况下才可以使用，且一定要做好井水回灌工作，做到在使用地下水源的时候尽量保护地上水源。
2 地板辐射供暖
地板供暖供暖是通过在地下敷设热水散热盘管或直接敷设电热丝，利用地面自身的蓄热辐射而将热量向地面上的空间散发，维持该空间具有较稳定合适温度状态的一种供暖技术，它的主要优点是：
（1）提高了室内环境的舒适度，低温地板供暖采暖给人以脚暖头凉的舒适感，符合人体的生理学调节特点。热容量大，热稳定性好。
（2）节约能源，低温地板供暖采暖可以在比室内正常设计温度低2～3℃情况下达到对流散热供暖相同的舒适度，比传统的采暖方式要节约能源。热量集中在房间下部的工作区间内，不会出现上热下冷的现象，另外，低温地板辐射采暖可方便地实现分户热计量控制。
（3）扩大了房间的有效使用面积，采用暖气片采暖，一般100平方米占有效使用面积达2平方米左右，而且上下立横管诸多，给用户装修和使用带来不便。
（4）使用寿命长，低温地板采暖可靠性高，使用寿命在50年以上，不腐蚀、不结垢，节约维修和更换费用。
（5）对热能温度要求不高，大热能温度低于50度时，有较强的适应性。
另外，地板供暖方式从室内供暖方式上来讲，与延边地区传统的地炕相同，所以在该地区很受欢迎。
地板辐射供暖的缺点是增加了地板的厚度，使房间净高减小。另外；家具特别是厚地毯等对散热效果有较大的影响。
3 地下水源热泵与地板供暖结合的供暖系统
由于地板供暖供水温度不能太高，混凝土地板辐射供暖的供水温度宜采用45～60℃，供回水温差宜采用5～10℃。城市集中供热设计供回水温度为95℃/70℃，要应用地板供暖系统，用户需自己加设换热器。而采用地下水源热泵为热源时，较低的供水温度正好使得热泵机组的冷凝温度较低，这样可以使得机组的性能系数COP较高，在同样的供暖量情况下减少了电耗。对于地下水源热泵供热系统，由于供水温度较低，采和传统的散热器作为末端散热设备的话势必需要增加散热器的散热面积。所以地下水源热泵结合地板供暖是利用了双方的优点而避免了双方的缺点，是一种经济、高效的供暖系统形式。
三 技术经济分析
本文以住宅楼为例，对地下水源热泵结合地板供暖系统、现有的城市集中供热和散热器系统、城市集中供热和地板供暖系统、直接电加热地板供暖系统从一次能源消耗量、能源利用率、初投资和运行费用、投资经济性等方面进行了比较。四个方案编号如下：
A 地下水源热泵+地板供暖
B 电加热+地板供暖
C 城市集中供热+地板供暖
D 城市集中供热+散热器供暖
1 一次能源消耗量与能源利用率比较
比较能源消耗量需要有共同的标准，一般采用一次能源消耗量为基准。一次能源是指在自然界现成存在，可以直接取得而不用改变其基本形态的能源，如煤、天然气、石油等。能源利用率在这里指用户需要的热量与消耗的一次能源的比值。能耗计算原则如下：
散热器供暖时设计供热量60W/m2，地板供暖设计供热量为50 W/m2，全年供暖期为150天，按每天供暖20小时计算，共3000小时，整个供暖季单位面积平均供热量按设计供热量的60%计算。
地下水供回水温度为12℃/5℃，用户侧供回水温度为45℃/38℃，根据实测数据和产品样本，热泵机组COP为3.8。
水泵与电机综合效率为50%，地下水位实测为15～20m，地下水泵扬程取为25m，用户侧水泵扬程为20m。水泵按定流量运行，流量按设计供热量计算。
电加热效率取为100%，发电输电配电系统总效率为30%。
集中供热能量转换与输配综合效率为80%，板式换热器，设其效率为95%。
四个方案一次能源消耗量及能源效率比较见表1。
传统能源优点范文2
关键词：地源热泵 环保 可持续发展
随着国民经济迅速发展和人民生活水平的提高，建筑物在采暖、空调、生活热水方面的能量需求越来越大，成为一般民用建筑物用能的主要部分。而传统的空调供热方式因其产生大量的环境污染和能源的浪费正面临着严峻的挑战。生态环境的恶化，资源的衰竭，迫使人们找寻一种绿色节能的空调供热方式。此时，地源热泵这一有这近百年历史的并不新的新技术因其在环境保护和能源节约方面的显著效果而被业界看好，作为一种有益于环境保护和可持续发展的冷热源形式，已经引起了国内建设机构设计单位、房地产商和生产厂商以及公众的广泛兴趣，“地源热泵”作为一个新兴的名词，越来越广泛的被人们谈及。不少城市纷纷试点地源热泵项目，以求高效制冷或供暖。
地源热泵系统是一种节能且环保的新型空调系统，是一种利用浅层地下水能量来供热/制冷的高效节能空调系统，因此，地源热泵系统是一种"绿色"利用资源与能源的方式。它对地下水环境的影响程度既关系到地源热泵系统建设的可行性，又关系到区域地下水资源的开发利用和保护。由于地源热泵系统具有经济、节能、环保等多方面的优势，弥补了中国传统的供暖空调方式存在的问题，符合中国环境保护与能源节约的政策，所以地源热泵系统在中国具有良好的市场前景，更关系到我国环境的可持续发展。
一、地源热泵技术的市场前景和推广
地源热泵技术是利用地球表层的土壤（岩石）和水体（地下水、海洋、河流和湖泊等）吸收太阳能和地热能而形成的低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。
在中央空调系统中热泵机组可以实现一机三用的功能，即冬季以冷凝器放出热量来供热采热，夏季以蒸发器吸收热量来制冷，四季可以通过冷凝器真个热量制备生活热水，并且夏季以制冷为目的时制备热水可以认为是免费的。
地源热泵中央空调机组，是一项高效节能型、环保型并能实现可持续发展的新技术，是以土壤为冷热源对建筑物进行冬暖夏凉的空调技术，地源热泵只是在土壤和室内之间“转移”能量。利用较小的电力来维持室内所需要的温度。在冬天，将土壤中的热量送入室内。在夏天，过程相反，室内的热量被热泵转移到土壤中，降低室内空气温度，而土壤获得的能量将在冬季得到利用。如此周而复始，是以最小的代价获取了最舒适的生活环境。
土壤源热泵换热器有多种形式，如水平埋管、竖直埋管等。这两种埋管型式各有自身的特点和应用环境。在中国采用竖直埋管更显示出其优越性：节约用地面积，换热性能好，可安装在建筑物基础、道路、绿地、广场、操场等下面而不影响上部的使用功能，甚至可在建筑物桩基中设置埋管，见缝插针充分利用可利用的土地面积。
地源热泵系统可实现对建筑物的供热和制冷，还可供生活热水，一机多用。一套系统可以代替原来的锅炉加制冷机的两套装置或系统。系统紧凑，省去了锅炉房，避免危险源，节省建筑空间，也有利于建筑的美观。地源热泵系统的一个显著的特点是大大提高了一次能源的利用率，因此具有高效节能的优点。地源热泵比传统空调系统运行效率要高约40～60%，节能50%左右。另外，地源温度恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，整个系统的维护费用也较锅炉-制冷机系统大大减少，保证了系统的高效性和经济性。
现以某工程为例，将两种方案夏季和冬季运行能耗测试数据作一比较。
该工程为两层单体办公建筑，总建筑面积约1000m2。室外气象参数：夏季空调室外计算干球温度为33.4℃，夏季空调室外计算湿球温度为26.9℃，冬季供暖室外计算温度为-9℃，夏季室内设计温度为27℃，冬季室内设计温度为21℃。建筑总冷负荷为105.5kW，总热负荷为70kW。
① 方案1：空气源热泵空调系统。采用2台YCAC75（H）空气源热泵机组，总制冷量为126kW，总制热量为134kW，制冷工况下输入功率为46kW，制热工况下输入功率为47.5kW。共选用24台风机盘管作为末端设备，总功率为2.72kW。采用电加热水箱作为空气源热泵系统冬季的辅助热源，补偿加热量按系统热负荷50%考虑，取35kW。
② 方案2：水环热泵空调系统。采用23台SHR系列单元式水环热泵机组，总制冷量为105.5kW，总制热量为120.8kW，制冷工况下输入功率为23.5kW，制热工况下输入功率为25.2kW。采用电加热水箱作为水环热泵空调系统冬季辅助热源，补偿加热量按系统热负荷70%考虑，取50kW。
在5种负荷率100%、80%、60%、40%、20%下，对两种方案夏冬季的运行能耗进行测试。两种方案夏、冬季运行能耗的测试数据分别见表1、2。
运行能耗对比结论：① 水环热泵空调系统的节能性与长期运行工况的负荷率有着密切关系，特别是在冬季。② 水环热泵空调系统运行能耗要低于空气源热泵空调系统。③ 水环热泵空调系统相比空气源热泵空调系统，无论系统造价还是年运行费用都低，说明前者更具经济性，有更大工程应用价值。
二、对几种地源热泵系统在工程应用中的评述
由于全世界范围内比以往更加关注能源、环境与可持续发展的问题，对于中国由于以燃煤为主的能源结构已经造成了极为严重的大气污染，因此，要实现经济的可持续发展，必须尽可能多地利用清洁的可再生能源，必须加大节能的力度，而既能在冬季供暖、又能在夏季制冷空调的地源热泵系统是很好的一个选择；另一方面是地源热泵系统经过多年的研究，在技术上已经非常成熟，而且经过多年的示范与实践，确认了地源热泵系统的很多优点：节约能源、舒适、安全、性能稳定、清洁、使用灵活等。
1）直接利用地下井水的地源热泵系统：其最大优点是非常经济，占地面积小，但要注意必须符合下列条件：水质良好；水量丰富；符合标准。
2）地下埋管的地源热泵系统：对于垂直式埋管系统，其优点有：较小的土地占用，管路及水泵用电少，其缺点是钻井费用较高；对于水平式埋管系统，其优点有：安装费用比垂直式埋管系统低，应用广泛，使用者易于掌握，其缺点有：占地面积大，受地面温度影响大，水泵耗电量大。
3）地表水式热泵：其优点有：在10米或更深的湖中，可提供10℃的直接制冷，比地下埋管系统投资要小，水泵能耗较低，高可靠性，低维修要求、低运行费用，在温暖地区，湖水可做热源，其缺点有：在浅水湖中，盘管容易被破坏，由于水温变化较大，会降低机组的效率。
4）锅炉/冷却塔与地下埋管相结合的混合型地源热泵系统：适用于空间小，不能单独采用地下埋管换热系统的建筑，冷却塔和闭环式系统相结合制冷，节省成本；事实证明该系统是高效率、低费用的。
三、地源空调系统——实现我国环境的可持续发展
近年来随着资源和环境的问题日益严重，在满足人们健康、舒适要求的前提下，合理利用自然资源，保护环境，减少常规能源消耗，已成为暖通空调行业需要面对的一个重要问题。适应这一要求，作为空调冷热源中能源转换效率最高的热泵应用技术，正受到人们的日益重视和关注。
热泵技术的应用和推广，需要综合考虑土壤冷热平衡问题、地区地质状况，同时适应能源结构调整和环境保护的需要，以保障我国环境的可持续发展。
建筑物污染控制和节能已是国民经济发展的一个重大问题。传统的采暖空调模式因其产生的环境污染正面临着严峻的挑战。对于夏季制冷的建筑来说，随着空气热泵空调的普及，空调的实际使用效果正在逐年下降，这是因为空调装机容量的增加，空调局部热岛效应交叉干扰的结果。天气越炎热，室外的温度越高，空调负荷也越大，而此时空调机向室外散热时，传热温差越小，空调机的运转效率就越低，设备也越费电。也就是说，除了燃煤供暖给环境造成污染之外，空调机同样会造成大气污染。另一方面，我国大部分地区冬冷夏热，夏天大量地使用风冷空调，造成某些大城市供电紧张，形成电荒，为了确保不会造成断电等问题出现，有些城市夏天限制用电量。另外，因为部分地区没有暖气供应，冬天使用电炉取暖，造成电力供应紧张。地源热泵机组制冷、供暖所需能量3/4左右来自地能，另外1/4左右来自电力输入，从而减少一次性的矿物能源消耗；不向室外排冷、热风，减少城市热岛效应，对环境非常友好。
传统能源优点范文3
关键词：新时期汽车；混合动力；发现现状；关键技术
近几年来，随着世界各国经济实力的不断上升，各个国家的人民的生活水平也开始变得越来越好。因此，近几年来，人民的私家车越来越多，车多了各国对于石油的需求也增加了。但是石油燃料的汽车对于大气的污染是非常严重的，所以，电动汽车已被公认为是21世纪世界汽车工业改造和发展的主要方向。经过多年的研究努力，人们所研制出的电动汽车已经慢慢成熟了起来。目前，世界各国的电动汽车主要可以分为以下的三个种类：纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池汽车。今天我们所要谈到的就是这三种当中的混合动力电动汽车，今天我们将要从混合动力汽车的定义、混合动力汽车的关键技术、混合动力汽车的发展前景三个方面研讨目前混合动力汽车的发展现状和关键技术。
一、混合动力汽车的定义
我们现在所要谈到的混合动力汽车指的就是使用多种不同的动力装置或者是转化器作为驱动器来推动汽车的行驶，而且在这些装置中至少会有一种能源可以提供电能，这样的汽车常常被我们称作混合动力汽车。我们在混合动力汽车当中所安装的混合动力装置实际上就是传统汽车当中的发动机，这种动力装置会将一部分动力有电池和新能源来承接，比起传统的发动机来这种动力装置的体积更小，而且具有持续工作时间长、动力性好、电动机无污染、低噪声的优点。
混合动力汽车所采用的动力装置是传统的内燃机和电动机，但是这种汽车的不同点在于它很好的将两种动力装置混合在一起，从而达到了很好的节能减排的目的，混合动力汽车内部的内燃机具有排量小、质量轻、速度快、排放好等等的一系列的优点。混合动力汽车内部系统中包括了电动机、发电机以及蓄电池这样的系统可以有效的使用到新能源，起到了保护环境的作用，因此，混合动力汽车与传统的电动汽车比较起来能够提高电池的质量，提升汽车的使用时长，在动力和持久性上都有了很大的进步。
目前混合动力汽车在全球范围内已经逐渐的推广了起来，是因为它的动力装置和电力装置都比传统的电动汽车要好的多，不需要增加另外的充电设施。而且与以往的电力汽车比较起来，它的优点在于排放量更小、使用时间更加持久、能源利用率大大的提升。而且更大的优点在于混合动力汽车的内部系统更加优化，与传统汽车比较油耗降低了百分之五十，排放量降低了百分之八十，在环境保护，节约能源方面都有了很大的进步。
二、混合动力汽车的关键技术
虽然混合动力汽车有着以上的诸多优点，但是它要想更好的推广起来，还需要很长的发展时间，要想混合动力汽车被大范围的推广起来还需要在能量、功率、储量、成本、燃料的排放等等的关键技术上做一些更加深层次的研究，下面我们就来详细的介绍一下这些关键技术。
（一）、混合动力汽车在功率上还需进一步的提升。要想混合动力汽车在功率的问题上更上一层楼就需要汽车的发动机和电动机更好的结合起来，合二为一。要根据汽车在不同的运行状况之下能够更好的控制住发动机和电动机，控制好他们应该再什么时候开启，什么时候关闭。要想让混合动力汽车做到如此的境界，是需要花费很多的精力的，我们需要有一些成熟的动力装置和先进的动力系统来保障这样精确的技术，以达到混合动力汽车在不同运行状况下的自我调节。
（二）、混合动力汽车在能源储存的技术上要做的更好。我们优化混合动力汽车能源储存动力装置的目的在于保障汽车在复杂的路面上（陡坡、山路、泥泞路面）也能够很好的运行，而且要保障汽车能过快速的完成充电和加长单次使用时长，以保证汽车能够随时使用。解决好以上所叙述的一系列问题是混合动力汽车目前最为重要的问题。因此，我们在混合动力汽车的研发道路上还需要很长的路要走，各国的研发部门一定不能够懈怠下来。
（三）、混合动力汽车需要在高功率、低耗能的方面进行更加细致的研究。上面已经说到混合动力汽车的最大优点在于它具有很强大的功率但是同时能耗有很小，但是目前在这一点上我们做的还是不够好，还需要进一步的研究。在混合动力汽车高功率、低耗能的研究道路上急需解决的一个问题就是制造出更好的汽车集成电力电子模块，而这个部件在研发的过程当中遇到的最大的技术问题有以下的三点：（1）、部件的散热系统做的不够细致；（2）、部件的体积、质量过大；（3）、部件的制作成本太高，而且不是非常的实用。
除了以上的三个关键技术以外，我们在混合动力汽车研发的道路上还需做到的技术研究有以下的两点，其一：研发出更好的电动装置，混合动力汽车最重要的就是要有好的动力装置，否则它的使用效果是不如传统的汽车的，这样的话在推广的道路上肯定会非常不顺利的，如果想要有更好的动力装置就需要研发出更好的永磁电机、开关磁阻电机等先进电机来替代目前使用的交流感应电机。同时对电机的控制方法和冷却系统的研究也应继续深入。其二：需要有更加先进的数学模型。混合动力汽车在研发的道路上要解决的问题一定很多，这就需要我们节省出大量的时间，否则研发所需的时间就会很久。所以，拥有一个先进的数学模型就显得非常重要的，数学模型的作用就在于能够帮助研发者很快的缩小研究范围，找到研发的突破口，更快的找到解决问题的方式。同时也可以给研发者提供研究所需的数据，提高工作人员的工作效率，有助于按照既定的目标进行研发工作。
三、混合动力汽车的发展前景
（一）、国外混合动力汽车的研发现状
随着工业化的逐渐深入，环境污染的问题越来越严重，因此可持续发展的观念也逐渐被人们所提倡，在这样的国际背景之下，世界各国对于混合动力汽车的研发也越来越关注。从二十世纪九十年达开始日本、美国等先进的国家就已经开始了混合动力汽车的研发。经过将近三十多年的努力，混合动力汽车已经成为世界各大汽车公司的研发重点，而且研发的范围已经开始深入到了中、大型汽车当中，在技术上的竞争也越来越激烈，目前世界上的混合动力汽车已经超过了一百万台，这对于混合动力汽车来说是一个很好的发展机遇。
（二）、我国混合动力汽车研发现状
我国政府在国家高技术研究发展计划"863"计划中专门开列了包括混合动力汽车在内的电动汽车重大专项。目前，我国在新能源汽车的自主创新过程中，坚持了政府支持，以核心技术、关键部件和系统集成为重点的原则，确立了以混合电动汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车为"三纵"，以整车控制系统、电机驱动系统、动力蓄电池/燃料电池为"三横"的研局，通过产学研紧密合作，我国混合动力汽车的自主创新取得了重大进展。
据中汽协统计，今年一季度新能源汽车生产27271辆，销售26581辆，同比分别增长2.9倍和2.8倍。随着"新能源车"这两年成为车市关键词，不少地方纷纷出台相关扶持政策，刺激消费者购车。
而坦白说，自主品牌在新能源车参展的舞台上，也从来都没逊色过。有消息透露，上海车展比亚迪将首次派出全"新能源车"阵容参展，除热销的秦、已在多地"服役"的e6出租车、e6警车外，即将在年内上市的唐、宋、元、商都将悉数亮相，e5、T3也首次曝光。作为542战略车型重磅车型-唐、宋、元三款双模SUV百公里加速小于5秒，搭载极速电四驱，百公里油耗小于2L，其中宋、元将首度实车亮相。
结语：随着科技的不断进步，工业化的不断深化，环境问题变得越来越严重，而且目前石油资源非常紧缺。为了我们的生态环境，也为了世界能够保持和平，研发混合动力汽车是非常有必要的，我们在研发混合动力汽车的路上还需要很长的路要走，我们一定不能骄傲也不能气馁，要在研发的路上一直走下去。
参考文献：
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[2] 钱立军，赵韩，鲁付俊. 混合动力汽车传动系结构分析[J]. 合肥工业大学学报（自然科学版）. 2013（06）
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传统能源优点范文4
关键词：混合动力汽车；原理；发展前景
0 引言
随着政府对于混合动力汽车的投入与开发的力度不断加大，我国混合动力汽车迎来了重要的发展机遇。2015年1月13日，科技部部长万钢指出，科技部将按照部署，继续推动混合动力汽车的基础研究、关键性技术等领域的研究，为产业发展提供强有力的技术支撑，开发和使用混合动力汽车已经成为未来汽车工业发展的必然方向。
1 混合动力汽车的优点
混合动力汽车是指采用传统燃料，同时辅助动力单元通常采用一台发动机或动力发动机组，混合动力车辆的主流都是汽油混合动力，与传统燃油汽车相比较，混合动力汽车在油耗、排放等方面有较大程度的改善。混合动力汽车的优点：一是可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，减少蓄电池容量和体积的同时提高了汽车最高速度，提高电驱动续驶里程，延长了蓄电池的使用寿命，降低成本；二是混合动力电动汽车集燃油发动机、电动机、储能器件良好匹配和优化控制，大大提升了续驶里程，可达到燃油汽车水平，十分方便地解决纯电动汽车遇到的难题；三是采用混合动力后可以自由调整负荷少或者多时的功率输出与能量控制，在车辆行驶的过程中可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。混合动力车普遍具有低油耗、少污染的优点，同时也提高了能量的利用率。四是低排放，混合动力汽车由于在运行过程中所应用的燃料与常规动力有着很大的区别，所以具备低排放和零排放的相关要求。
2 混合动力汽车原理
混合动力电动汽车的动力系统和常规动力汽车的动力系统有着一定的区别，驱动系统、控制系统、辅助动力系统和电池组等是混合动力汽车的主要动力构成。
2.1 串联式混合动力系统工作原理
串联式混合动力系统是由内燃机直接带动发电机发电，在这种情况下产生的电能通过控制单元经过电机转化为汽车所需要的动能，最后完成驱动汽车的任务。这种动力系统的汽车在各大城市的公交上应用比较多，也取得了很好的应用效果，但是轿车上很少使用。现将串联式混合动力的简单结构列举如图1：
工作原理：蓄电池组使发动机工作在一个相对稳定的工况，车辆开始行驶时，蓄电池组电量饱和，在这种情况下，汽车就不需要辅助动力系统工作，从而达到正常行驶的目的；在当电池电量低于60%时，汽车就要依靠辅助动力系统完成行驶目的，在这个过程中，辅助动力系统还可以给蓄电池组进行充电，使蓄电池组再次能够重新工作。如果车辆在行驶的过程中需求的动力过大，蓄电池组和辅助动力系统就可以同时工作，以便能够提供充足的动力；当车辆能量需求较小时，辅助动力系统就可以完成给蓄电池组进行充电的任务。
2.2 并联式混合动力系统
并联式混合动力系统适用于多种不同的行驶工况，尤其适用于复杂的路况，它有传统的内燃机和电机驱动两套驱动系统，两个系统既可以各自单独工作，也可以同时协调工作，发动机的动力可以直接用来驱动车辆，没有能量转换，能量损失小。发动机、电动/发电机或驱动电动机采用“并联”的方式组成并联式混合动力系统的驱动系统。该联结方式结构简单，成本低。本田的Accord和Civic采用的是并联式联结方式。
并联式混合动力的结构如图2：发动机、耦合器、变速器、电动机、功率变速器以及蓄电池组成并联式混合动力动力传动系统。
工作原理：该系统的发动机和电动机是并列连接到驱动桥上的，汽车行驶时，发动机与电动机可以分别独立或共同向汽车驱动轮提供动力。发动机驱动的后轮动力与驱动电机驱动的前轮动力进行组合，在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动，电动机既可以作电动机又可以作发电机，动力性较好。
2.3 混联式混合动力系统
混联式混合动力系统在起步和低速段采用纯电动和串联模式，兼顾了串联和并联混合动力两种模式的优点，混联式动力系统可以更加灵活地根据工况来调节内燃机的功率输出和电机的运转。混联模式比串、并联模式更加节油，采用混合驱动模式，综合调节内燃机与电动机之间的转速关系，可以在急加速、爬陡坡等特种工况下，保证动力性的同时兼顾系统效率。 混联系统的结构形式为同轴直联式，由发动机、电动-发电机和驱动电动机三大动力混联组成，是一种相对比较完善的动力系统，具有很好的燃油经济性和较低的排放，加速性和平稳性也很好。
混联式混合动力的结构图如图3： （下转第140页）
（上接第67页）
工作原理：1） 发动机输出的机械能可通过机械装置直接驱动车轮；2）发动机输出的机械能通过发电机转化成电能由电动机驱动车轮；3）电池连接到发电机和电动机之间，可接受充电或提供辅助动力。
3 混合动力汽车发展前景
3.1 发展混合动力汽车是国民经济可持续发展的需要
随着石油资源会在不久的将来可能枯竭，各个国家对于传统主要以石油为燃料的动力汽车开始改进，以求能够更好地应对石油枯竭的未来发展趋势。另外，人们环保意识的提高，电动汽车及混合动力汽车将成为新世纪前几十年汽车发展的主流，这种新形式的动力汽车相对于传统动力汽车是一场新的汽车革命，研究与发挥好混合动力汽车有利于国民经济的可持续发展。
3.2 发展混合动力汽车是控制城市污染的需要
随着社会的进一步发展，混合动力汽车越来越能够体现出它的重要性。由于全球变暖、厄尔尼诺现象等大气与环境问题，世界各国开始更多的关注大气污染问题。其中，常规化石能源就是导致环境恶劣的主要因素之一。在这种背景下，世界各国纷纷制定了相关严格的汽车排放标准，改变了以往对于大气污染的无视与忽视。由于国家对于大气保护的相关法律法规的相关要求，人们对于清洁能源的呼吁等因素，今后，混合动力汽车在今后的发展中有着广阔的市场空间，也是人类可持续发展的需要，特别是开发用于城市交通和城市之间的混合动力汽车在我国有着得天独厚的发展条件和广阔的应用前景。
4 总结
随着人们对环境保护要求的提高，混合动力汽车技术，作为一种可持续、多样化、可再生新能源时代的共性技术，为人们在既保护环境的同时、又能够享受到科学技术给人们带来的幸福感，相信它的明天一定更有前途！
参考文献：
[1]刘昭霞.混合动力汽车的控制原理与市场前景[J].包头职业技术学院学报，2012（02）.
[2]陈建文，令狐婷，吕良恺，梁聪聪.汽车混合动力技术发展现状及前景[J].汽车零部件，2013（08）.
传统能源优点范文5
经济发展建立在消耗资源的基础上，社会持续发展带来能源开采和利用，造成现在面临的能源短缺问题。根据世界能源机构2012年的分析数据显示，世界石油、天然气、煤、铀的剩余开采年限仅为45年、60年、230年和70年，化石能源日益枯竭。同时，传统化石燃料的使用产生大量温室气体，从而引发温室效应、全球变暖现象，以及雾霾灾害天气的频频发生；化石燃料中的杂质燃烧后向大气中释放氮、硫等物质，影响环境健康，打破生态平衡。能源问题已经成为世界各国急需解决的热点问题之一，开发和利用新型、绿色、可再生、清洁能源是解决当前能源危机问题的最有效途径。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的无污染洁净能源，是未来最具开发潜力的新能源之一。将太阳能直接转换为电能和热能造福于人类一直是科学家的追求目标。因而自从1954年第一块单晶硅太阳能电池问世以来，人们对利用半导体太阳能电池解决将来由于矿物燃料枯竭而引起的能源危机寄于很大希望。中国对太阳能电池的研究起步于1958年，20世纪80年代末期，国内先后引进了多条太阳能电池生产线，使中国太阳能电池生产能力由原来的3个小厂的几百KW一下子提升到4个厂的4.5MW。2002年后，欧洲市场特别是德国市场的急剧放大和无锡尚德太阳能电力有限公司的横空出世及超常规发展给中国光伏产业带来了前所未有的发展机遇和示范效应。2008年以后，全国太阳能电池的产量为200万KW，中国已经成为超越欧洲、日本的世界太阳能电池生产第一大国，光伏电池产量占全球产量的比例从2002年1.07%增长到2008年的近15%，商业化晶体硅太阳能电池的效率从13%-14%提高到16%-17%，形成以长三角、环渤海、珠三角、中西部地区各具特色的太阳能产业集群带。
虽然太阳能产业在可再生能源中占有很大的份额，受到了很多社会关注和资本投资，但是该产业依旧面临几个重要的问题：一是转化效率有待提高，现今普遍使用且能量转换效率已经很高的硅太阳能电池转化效率仅为17%-22%；二是光伏器件的制造和安装成本仍需进一步降低，才能实现真正的全面推广和应用；三是光伏器件如太阳能硅板的生产制造过程能耗高、且易产生污染。目前研究和应用最广泛的太阳能电池主要是单晶硅、多晶硅和非晶硅系列无机硅材料太阳能电池，其中无机硅材料太阳能电池由于原料成本高、生产工艺复杂、且材料本身不利于降低成本等因素限制了它的民用化。因此，开发低成本太阳能电池的有效途径之一就是寻找廉价、清洁环保、稳定性好、易大面积制造，具有良好光伏效应的新型太阳能电池材料。有机聚合物太阳能电池具有清洁环保、成本低、制作工艺简单、重量轻、可制备成柔性器件，以及共轭聚合物材料原料种类繁多、可设计性强，且通过材料的改性可以有效地提高太阳能电池的性能等突出优点，是未来极具潜力的性价比高的能源转换新技术。
由中国科学院院士李永舫领导的中科院化学研究所有机固体院重点实验室课题组，一直以来致力于共轭高分子和有机聚合物太阳能电池研究的最前沿，主要从事聚合物太阳能电池光伏材料和器件、导电聚合物电化学和半导体纳米晶体材料等方面的研究。为了提高有机聚合物太阳能电池的光电转换效率，从2000年开始，李永舫院士及其科学家团队从聚合物太阳能光伏材料的分子设计入手，解决各个科研瓶颈难题逐步提高聚合物太阳能电池的光电转换效率，并于2016年3月在全聚合物太阳能电池的研究方面取得突破进展。他们使用基于噻吩取代苯并二噻吩和氟取代苯并三氮唑的中间带隙二维共轭D-A共聚物J51为给体、n-型窄带隙聚合物N2200为受体制备了全聚合物太阳能电池，通过器件优化实现了8.27%的能量转换效率，为当年文献报道的全聚合物太阳能电池最高值。这一高的能量转换效率得益于聚合物给体与受体吸收光谱互补、氟取代二维共轭聚合物J51给体较低的HOMO能级和较高的空穴迁移率，以及使用了他们开发的p酰亚胺类PDINO阴极界面修饰层材料（Energy EnvironSci.2014，7，1966-1973）。S后在2016年12月，李永舫院士带领研究团队又发展了一系列基于噻吩取代苯并二噻吩（BDTT）与苯并三氮唑（BTA）单元的中间带隙二维共轭聚合物给体材料，通过侧链工程降低了HOMO能级，增强了链间相互作用，提高了空穴迁移率，使基于这类聚合物为给体、ITIC为受体的非富勒烯聚合物太阳能电池的能量转换效率达到11.4%。目前，实验室小面积器件能量转换效率已突破12%，可以向应用阶段发展。该项研究所取得的全新进展和突破，对于重新认识有机聚合物太阳能电池中的激子电荷分离的驱动力具有重要意义，也为将来的高效共轭聚合物给体光伏材料的分子设计提供了一种新思路和新途径，将对有机光伏领域的发展起到促进作用。
有机聚合物太阳能电池（Polymer Solar Cell，PSC）是一般由共轭聚合物给体（如聚3-己基噻吩（P3HT）}和富勒烯（PCBM）衍生物（或非富勒烯聚合物）受体的共混膜（作为光敏活性层）夹在ITO（氧化铟锡）透光电极（正极）和金属负极之间所组成的太阳能电池。有机聚合物太阳能电池的工作原理是利用有机化合物从阳光产生电能：当光透过ITO电极照射到活性层上时，活性层中的共轭聚合物给体吸收光子产生激子（电子-空穴对），激子迁移到聚合物给体/受体界面处，在那里激子中的电子转移给电子受体PCBM的最低未占有分子轨道（LUMO）能级，空穴则保留在聚合物给体最高占有分子轨道（HOMO）能级上，从而实现光生电荷分离，然后在电池内部势场（其大小正比于正负电极的功函数之差、反比于器件活性层的厚度）的作用下，被分离的空穴沿着共轭聚合物给体形成的通道传输到正极，而电子则沿着受体形成的通道传输到负极。空穴和电子分别被相应的正极和负极收集以后形成光电流和光电压，即产生光伏效应。
传统能源优点范文6
关键词：照明；节能；LED；太阳能
中图分类号：TK01 文献标识码：B
1 概述
随着全球能源日益枯竭，节约能源是我们未来面临的重要问题。变电站在电力系统中担任着转换电能的角色，本身也是消耗电能的用户端，变电站的设计必须考虑节能减排。
在变电站的照明设计中，积极采用新型的LED节能灯替代传统灯具，并引入太阳能照明，实现变电站照明的经济、节能和环保。从而提高变电站照明质量、减少站用电能损耗、降低照明器材投资、美化变电站环境，满足变电站“资源节约型、环境友好型”的要求。
2 节能型LED灯的技术特性
2.1 LED节能照明的概念
LED（Lighting Emitting Diode）照明即是发光二极管照明，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿色的光，在此基础上，利用三基色原理，添加荧光粉，可以发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色等任意颜色的光。
LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具，被称为第四代照明光源或绿色光源。由于LED是冷光源，半导体照明自身对环境没有任何污染，与白炽灯、荧光灯相比，LED照明灯具节电效率可以达到90%以上。在同样亮度下，耗电量仅为普通白炽灯的1/10，荧光灯管的1/2。
2.2 LED照明的优点
LED照明作为一种绿色照明方式，具备一些传统照明设备无法比拟的优点。
（1）节能高效：LED照明设备采用超低功耗的发光二级管（单管0.03W-0.06W）作为发光源，直流驱动，电光功率转换接近100%，相同照明效果比传统光源节能80%以上。
（2）使用寿命长：LED光源称为长寿灯，意为永不熄灭的灯。固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。
（3）对人体危害小：LED光源没有频闪；没有红外和紫外的成分，没有辐射污染，显色性高并且具有很强的发光方向性；调光性能好，色温变化时不会产生视觉误差；冷光源发热量低，可以安全触摸。这些都是白炽灯和荧光灯达不到的。它既能提供令人舒适的光照空间，又能很好地满足人的生理健康需求，是保护视力并且环保的健康光源。
（4）环保：与传统的金卤灯和荧光灯管相比，LED照明灯具不含汞等重金属元素，废弃物可回收，对环境没有污染。
3 太阳能LED照明技术
太阳能是一种技术成熟、性能可靠、长寿命、使用方便、无污染、无噪音，易于大规模生产的可再生能源，也是国际社会公认的理想替代能源。开发利用太阳能，对于保障能源安全，保护生态环境，实现可持续发展，具有重要意义。
太阳能LED照明技术是对太阳能的重要开发应用。太阳能LED照明设备由太阳能光伏组件、控制器、蓄电池、逆变器（或联网）以及灯具等设备组成。
变电站道路照明采用太阳能LED路灯，能源全部来自于太阳能，无需对其供电，节省了电能，节省了线材及安装费用，较之于传统高压钠灯路灯，投资费用大大减少。
4 移动式LED照明设备
为满足变电站设备检修的照度需求，需在各个生产房间及户外场地布置足够数量的灯具。根据检修照明的性质，检修照明设备仅在设备需要检修时才需要开启，平时设备利用率并不高。为了减少照明设备的投资费用，变电站可设置移动照明设备，从而减少变电站户外场地照明灯具的数量。
移动照明设备通常由灯具、电源和移动小车构成，灯具和电源安装于移动小车上，灯具高度和照射方向也可进行调节。
传统移动照明设备光源采用高压钠灯，灯具功率较大；移动式LED照明设备光源采用LED，灯具功率较小，在经济和节能方面优于传统移动照明设备。且由于移动式LED照明设备采用蓄电池供电，不会对外排放废气，而传统移动照明设备采用小型柴油发电机作为电源，在使用工程中需燃烧柴油，并排放废气。因此，移动式LED照明设备更加节能和绿色环保。
5 LED照明设计与传统照明设计全寿命周期技术经济比较
本文以220kV 户外 GIS变电站为例，在保证相同照度的情况下，分别以传统灯具为主和以LED灯具为主对照明设计方案进行技术经济比较。
5.1 照明设计方案灯具配置
（1）传统照明设计方案
户外变电站传统照明设计中，户内灯具主要采用荧光灯和金卤灯；户外灯具主要采用高压钠灯，该方案的灯具配置如表1所示。
（2）LED照明设计方案
该方案户内和户外灯具均采用LED灯具，并引入移动式LED应急抢修灯和太阳能照明。该方案的灯具配置如表2所示。
5.2 照明设计方案全寿命周期技术经济比较
假设灯具每天使用12小时，根据LED灯具10万小时的寿命计算，LED灯具的全寿命周期大约为20年。因此以20年为周期，将传统照明设计方案与LED照明设计方案进行全寿命周期比较，如表3所示。
由表3可以看出，采用LED灯具后，初期投资高于传统灯具，但由于LED灯具的节能特性，在20年全寿命周期内，LED照明设计方案比传统照明设计方案节约电能100万千瓦时，节约电费60万元；由于LED照明灯具的寿命长、免维护的特性，LED照明设计方案比传统照明设计方案节约维护费用15万元。综合各项因素，在20年全寿命周期内，LED照明设计方案比传统照明设计方案共节约费用60.13万元。
结语
在变电站照明设计中采用LED节能灯具，并应用太阳能LED照明设备和移动式LED照明设备等新技术，与传统照明设计方案相比，LED照明设计方案在全寿命周期内技术经济最优，从而使变电站照明系统更加节能和环保。
参考文献
[1]水利电力部西北电力设计院.电力工程电气设计手册：电气一次部分[M].北京：中国电力出版设，1996.
[2]DL/T 5390-2007 火力发电厂和变电站照明设计技术规定[Z].
