单台风力机风速和气温的实时预测系统开发

为了应对全球性能源危机和环境污染,各国争相开发利用可再生能源,目前风能是最具大规模商业化开发利用潜力的可再生能源之一.在利用风能进行发电时,开发一个针对风速和气温的实时预测系统对于风电场电力系统的调度和安全稳定运行具有重要意义.本文介绍了基于清华大学建筑设计院楼顶的单台聚风型风力机的一个实时预测系统,此预测系统使用时间序列法中的ARMA(Auto Regression Moving Average)模型对风速和气温进行预测,其可靠性和精确度通过比较预测结果与超声波风速仪的测量数据得到验证.     

物理学是能源科学之本

能源是发展生产和提高人民生活水平的重要物质基础,是制约国民经济发展的重要因素,也是决定战争胜负的战略重点。现代社会离不开能源。目前,能源问题已成为世界各国极为关注的重大问题。能源科学亦已成为当今世界激烈竞争的前沿阵地。但是,能源科学从诞生之日起就与物理学结下了不解之缘。 顾名思义,“能源”即能量的来源。在能源科学中,“能源”就是指能够提供某种形式能量的自然资源,它包括提供某种形式能量的物质资源和某种物质的运动形式。例如,燃料、风、水流、太阳能等都是能源。实际上,能源的利用过程就是能量的转化与传递过程。 人类在生产和生活过程中需要各种形式的能源,其中用量最大的是热能、机械能和电能。我们可以按照需要,把自然界中存在的能源转化为各种形式的能量,而这些能量的转化绝大部分都是在物理过程中实现的。因此,能源的开发和利用就不能不受物理学中能量转化与守恒定律的约束。 人类开发、利用能源的历史充分表明,能源科学的创建和发展是以物理学作为其重要理论基础的。离开     

太阳能和风能的短期分散储存

运用太阳能和风能是解决能源问题的根本和长期的途径,但是,传统的能源可以根据需要调节供应,而太阳能和风能是间歇性的而且不能随需要来控制,要有效地运用太阳能和风能,能量储存是必须的,大规模长期储存能量是非常昂贵的,解决这个问题的一种方案是太阳能和风能的短期分散储存,所谓短期,是指十几小时至几天,相当于太阳能和风能的变化周期.所谓分散,是指以单个建筑为单位,并且以多种不同的方式储存能量,从产业发展的角度看,太阳能和风能的短期分散储存的没备会形成一个新的大规模的工业部门.     

用于风能和海洋能收集的摩擦纳米发电机研究进展

风能和海洋能是自然界中分布最广泛的可再生清洁能源,其高效转换和利用有望解决目前人类社会面临的严峻能源挑战.但是,由于传统发电技术的各种限制,这2类能源的开发目前在全球仍处于初级阶段.摩擦纳米发电机是一种新兴的能源转换技术,具有成本低、选材广、结构灵活、轻质便携等优点.近年来,摩擦纳米发电机在低频且无规则的机械能转换方面...     

以全面质量管理观引导风能发电

1风能发电的趋势 ①风能发电是新能源发展的重要途径风能作为一种可再生能源,具有取之不尽,用之不竭,无污染的特性．风力发电相对太阳能、生物质等可再生能源技术更为成熟,成本更低,对环境破坏更小．在过去20多年里,风力发电机技术不断取得突破,规模效益日益明显．使用风能发电已成为世界可再生能源发展的重要途径．     

风力发电前景广阔

 被称为“蓝天白煤”的风力资源,是一种取之不尽,又不会产生任何污染的可再生能源．人类早在远古时代便开始利用风力,但直到１９世纪末丹麦才建成全球第一个风力发电装置．由于风力发电与火电、核电、水电等其他发电方式相比有诸多优点,所以,本世纪８０年代以来,世界风电装机容量迅猛增长．１９８１年为１５兆瓦,１９９２年已达２６５２兆瓦,１３％的年增长率使风力发电成为世界上增长最快的能源之一,目前仍保持着快速发展的势头．１９９９年１０月５日,欧洲风能协会在布鲁塞尔发表了一项国际能源研究报告．报告称,风力发电到２０２０年可提供世界电力需求的１０％,创造１７０万个就业机会.     

风能发电物理实验教学探讨

利用自行研制的风能发电实验仪,在大学物理实验和近代物理实验教学中开设了风能发电实验内容.教学实践表明该内容新颖,学生兴趣浓厚,可方便直观的了解风能转换及利用的全过程.诸多影响风能发电效率的因素给学生留下对风能发电的思考,促进其综合素质的提高.     

浅谈风能及其在我国的利用

简要介绍了风能的起源和其物理解释，以及风能与电能之间的转换方式与转换效率等实际工程中的一般性问题．同时述及了风能作为商业化最成功的可再生能源，其在我国和世界范围内的发展情况与发展规划．     

一种充分利用热能的温差发电燃气灶

现今, 能源危机和环境污染的问题日益严重, 节能环保成为人们关注的话题. 本文介绍的温差发电是一 种绿色环保发电方式, 它可以合理利用太阳能、 地热能、 海洋热能、 工业余热等低品位能源转化为电能. 所提出的方 案主要是通过利用两种不同类型的热电转换材料两端产生温差进而形成电势差的物理原理研发出一种充分利用热 能的温差发电燃气灶, 不仅提高了原燃气灶对燃气的利用率, 而且还能将燃气余热转化为电能     

偏远地区离网混合可再生能源系统建模与优化

本文提出了以太阳能、风能和生物质能为能源输入的离网混合可再生能源系统建模及优化设计框架,综合考虑了偏远农村地区能源供需和用电模式的独特性.对离网混合可再生能源系统进行了建模,并给出其技术经济性评价体系.通过对中国西部某村庄的实例分析,验证了该框架及模型的有效性.结果 表明,相比于电网延伸,在偏远农村地区发展离网混合可再...     

从植物中提取新能源——氢

<正>在传统的化石能源面临枯竭,人们生产生活的需求不断增加,环保现状日益严重的今天,使用新型的清洁能源是世界各国的共识,为此科学家们进行了各种尝试和努力,研发出多种绿色环保能源。前不久,国外科学家新研制出的一套系统,可以利用人造光合作用将光能转化成氢燃料。绿色植物的光合作用是一个化学过程,是植物利用叶绿素在可见光的照射下,将光能和二氧化碳与水转化为有机物成为葡萄糖,同时释放氧气。绿色植物     

太阳能甲醇重整制氢-发电联产系统

基于不同用能系统整合和能的综合梯级利用思路,研究提出一种新颖的太阳能甲醇重整制氢-发电联产系统.将太阳能甲醇重整制氢与发电有机整合,不仅合理地利用中低温太阳能,同时实现甲醇重整制氢弛放气的综合利用.新的联产系统具有优良的热力性能,化石能源的相对节能率达到29%,制氢单位能耗降低为0.85 GJ/GJ-H2.研究表明,减小能量转化传递过程的品位差和合理利用太阳能热是系统节能的关键所在.研究成果将为太阳能多功能能源系统发展提供新方案与新思路.     

新型无摩擦阻力自行车发电系统的设计

 随着生活质量的提高,健身运动成为时尚。人们在健身的同时,消耗了大量的能量,这些能量完全可以转化为可利用的电能,以创造一种节能环保、和谐健康的生活。在全球能源紧缺的情况下,能源的再生和利用引起公众的高度重视。本文以自行车为例,通过研究,设计制作了一种新型的自行车发电装置。     

自制太阳能与风能发电的新型能量转换演示仪

设计了一种展示太阳能发电与风能发电的新型能量转换演示仪, 可演示光能、 电能、 风能、 重力势能与 动能的多种能量之间的相互转化. 并用8 9 C 5 2单片机制作出L E D电压显示器, 该显示器可灵敏地显示电压的变化. 该演示仪操作简单, 现象明显, 既可用于课堂演示也适合于科普展示     

基于无烟煤软碳负极材料的低成本钠离子电池开发成功

正环境污染问题日益突出,风能、太阳能等清洁能源的利用越来越受到人们的关注,但是这些能源是间隙性的,限制了其发展和广泛应用,大规模储能技术是解决可再生能源高效利用瓶颈的关键技术。锂离子电池是一种非常重要的储能技术,广泛应用于便携电子设备和新能源汽车上,随着电动汽车、智能电网时代的到来,锂离子电池大规模发展受到锂资源短缺的     

锂离子电池材料的中子衍射研究

 历史上每一次人类社会的重大进步都伴随着能源的变革。化石能源的利用给人类社会带来极大便利的同时,也对我们赖以生存的自然环境造成了巨大破坏,发展绿色、清洁、高效的可替代能源是当代科技工作者肩负的重要使命。当前,各国都在加大对核能、太阳能、风能、生物能、水能等清洁能源的开发力度,大量的人力和物力投入到这一能源变革之中。     

纽约将在高空设置风力发电机

我们都知道,风能是一种重要的可再生绿色能源。当地面附近的风能正在逐步得以开发之时,科学家已经不满足于在地面上获得的这些成绩了。近年来,一些能源科学家开始尝试高空风力发电。最近,纽约的风力发电工程师准备在高空设置风力发电机（图1）。     

聚能-遮蔽式风力机的性能实验研究

应用环境风洞,对几种不同的聚能-遮蔽模式及几种不同的风轮模型进行了吹风实验,获得了低风速条件下该类风力机风能利用特性的系列实验数据.研究表明,单S型(两个弧形叶片)的风力机的风能利用率高于多个弧形叶片的风力机的风能利用率;适当的聚能-遮蔽模式可以实现微风启动,并显著地提高风能利用率.     

聚变能和受控核聚变研究简史

 一、聚变能---未来人类的理想能源能源、信息和材料作为社会进步的三大支柱,是现代社会赖以生存和发展的基本条件。我国人口众多,能源需求旺盛,随着国民经济的发展,能源问题日益紧迫。至本世纪中叶,要使我国成为中等发达国家,则需要建立约每年38～45亿吨标准煤、电力装机容量15亿千瓦或者更大些的能源体系。在我国能源构成中,化石燃料所占份额极大,水力资源有限,其他如太阳能、风能、潮汐能、生物能等,只起到重要补充作用。众所周知,化石燃料所造成的环境污染,化工原料的浪费以及运输能力的消耗等都不容忽视.     

太阳能强化自然通风理论分析及其在生态建筑中的应用

生态建筑作为建筑节能的一个全新设计理念,旨在最大限度地利用风能、太阳能等自然能源,削减不可再生能源的耗费。将太阳能烟囱、Trombe墙以及太阳能空气集热器等构件与生态建筑一体化设计安装能够取得较好的效果。本文以太阳能烟囱为例对太阳能强化自然通风的原理进行了理论分析与模拟计算。同时,介绍了较为典型的三种太阳能强化自然通风的复合能量系统。