氧化锌纳米材料及其在能源与环境中的应用

能源与环境问题是人类当前面临的主要问题之一,借助ZnO纳米材料的光电性能,探索其在能源与环境中的应用,对实现能源与环境的可持续协调发展具有重要意义.ZnO纳米材料的光电性能与其自身结构密切相关,因此,文章首先对ZnO的结构与制备进行了简单介绍,并讨论了ZnO纳米材料中存在的各种缺陷和掺杂的影响,然后在此基础上重点讨论了...     

聚变发电还有多远?

聚变能源是人类的终极梦想之一.在近60年的时间里,聚变能源研究取得了大量重要进展,但也还有很多问题没有解决.本文将综合介绍聚变的概念,主要聚变方案,研究简史,主要困难,最近的研究进展,发展前景,以及聚变能源实现后将给社会带来的深刻影响.     

开拓人类能源新时代的核裂变能

 能源是人类社会繁荣和发展的象征。几千年来,人类为了生存和发展不断地向大自然探求和索取能源。１９世纪电力出现后,极大地提高了社会生产率,从根本上改变了人类社会面貌。进入２０世纪５０年代后,石油和天然气的消耗量超过煤炭,二者成为世界的主要能源,大大促进了世界经济的繁荣和发展,然而石化能源是一次性能源,它的储量极其有限,地球上现储的石化能源充其量也只能供人类使用２００多年的时间;另一方面石化能源的使用,特别是２０世纪５０年代以来掠夺性的开采和使用使人类的生存环境遭到严重破坏,并且正在不断地趋向恶化。于是寻求代替石化能源的能源就成为当今世界各国普遍关注的一个问题,它是人类社会可持续发展的一个战略问题。     

混合能源管道的研究现状及关键技术探讨

与传统高温超导输电技术相比,混合能源管道(HETL)是利用低温燃料冷却超导电缆,实现电力、低温燃料长距离一体化输送的能源管道,具有能源损耗更低、功率流密度更高、输送效率更高等优势.介绍国内外氢电一体化输送超导能源管道和气电一体化输送超导能源管道的研究现状,研究混合能源管道的基本结构和安全性问题,并总结出制约该技术发展的...     

基于天然气基分布式能源系统智能建筑能源物联网研究

针对常规建筑供能系统存在的不足,充分利用城市既有天然气一次能源供应管网优势,以提高总能系统效率为出发点,本文提出了基于天然气基分布式能源系统智能建筑能源物联网(NDES-SG),并提出了NDES-SG集成基本原则与关键科学问题。为诠释NDES-SG的集成、节能潜力以及系统评价方法,给出了一个范例系统,系统计算结果表明,与常规供能系统相比,NDES-SG实现节能达22.2%。NDES-SG概念为进一步提高能源利用效率与实现新一代的建筑能源供应系统提供了思路。     

R22转子式膨胀机的多工况仿真计算与运转试验

节能是解决我国能源问题的关键,针对制冷行业,提高制冷循环的效率便是关键.采用膨胀机代替节流阀是其中一种有效方式。本文针对大中型制冷与热泵系统,设计了R22双转子单级膨胀机;对膨胀机进行了多工况仿真计算;最后介绍了膨胀机的相关试验.对于大中型制冷与热泵系统而言,采用膨胀机代替节流阀可逐步走向实用,在膨胀机得到广泛应用的情况下回收的膨胀功可以作为分布式能源系统下的分散能源来使用.     

评估、优化分散能源的经济性和环保效益

本文建立了分散能源系统的一般化模型,根据供应与需求瞬时能量平衡的要求和电网分时电价的特点,以分散能源早期可能应用的领域-办公大楼为对象,建立了分散能源年费用最小的优化模型,并对影响分散能源经济性的一些主要因素和分散能源的环保效益进行了分析研究,在电力市场引入竞争机制的条件下,为政府、企业和分散能源的应用者提供决策帮助。     

从资源角度看核电发展

一、世界能源现状能源储量能源按其生成方式,分为天然能源（初次能源）和人工能源（二次能源）两大类。天然能源是指自然界中以天然的形式存在并且没有经过加工或转换的能量资源,如煤炭、石油、天然气、核燃料、风能、水能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等;人工能源则是指由初次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源,如煤气、汽油、煤油、柴油、电力、蒸汽、热水、氢气、激光等。其中,     

分布式能源系统与微型燃气轮机的发展与应用

集中式与分布式有机结合是21世纪能源工业重要发展方向,新的能源系统将可能影响到人类的生活方式和社会发展的进程。先进燃气轮机技术是21世纪能源与动力系统的核心关键技术,对于我国相关领域中的高新技术发展和移植有着极其重大的作用。我国发展先进燃气轮机技术具有重大战略意义和广阔的产业化前景。本文论述了分布式能源系统和新一代微型燃气轮机的重要性,介绍了国外分布式能源系统和微型燃气轮机的研究和生产情况,提出了分布式能源系统的主要发展方向。     

论能源利用的评价基准

本文主要分析和论证建立能源利用评价基准的有关问题,目的在于为从总能系统的伞局定量分析节能减排的效果或潜力提供理论依据.本文分析了一般化能源利用系统的构成和特性,阐述了能源利卅的单耗分析方法和评价原则.分析了能源利用的三个层面以及它们作为评价基准所具有的特性,指出应以电网主力机组之供电燃料单耗为能源利用的评价基准,推导了热电联产总能系统的临界热电比和节能条件.证明能源利用存在统一的评价基准,不解决能源利用的评价基准问题,有关总能系统节能的问题将永远纠缠不清.     

核聚变——未来的新能源

能源是社会发展的基石。古人伐木为薪,后来柴薪逐渐被煤、石油、天然气等化石燃料取代。而今,化石能源面临“危机”,同时又对环境造成严重污染。以煤炭、石油、天然气等化石能源替代柴薪的第一次能源革命,带来了社会、经济的飞速发展。然而这些宝贵的化石能源是不可再生的,据估     

高温超导直流能源管道电磁仿真分析

高温超导直流电缆具有高电流密度、低损耗的优势,将液化天然气作为超导电缆的冷却液,可以实现电力与能源的一体化输送,提高传输效率的同时降低综合成本。因此,高温超导直流能源管道技术具有广阔的应用前景,其导体结构设计是相应过程中至关重要的问题。针对100 kV/1 kA高温超导直流能源管道导体部分建立三维电磁模型,对比单极性直线结构与螺旋结构、同轴双极性直线结构与螺旋结构在电流动态变化下的导体内部电流分布,研究导体螺旋结构对电流分布均匀性的影响。     

取之不尽·用之不竭的理想能源——激光惯性约束核聚变

 能源,是人类生存活动中不可缺少的、重要的资源.几千年来人类为了求得生存和发展,不断地探求向大自然索取能源.二十世纪以来,人们开发利用了太阳能和原子能.原子能又分裂变能和聚变能.从四十年代起,裂变能已为人类所掌握和利用.五十年代开始,人们又在进一步探索聚变能的利用问题,已经有不少国家建造了受控核聚变研究装置,而且近年来的研究工作都有不同程度的进展,尤其是惯性约束核聚变的研究,目前又有新的突破.从前认为利用聚变能是遥远的事,而现在看起来要比从前乐观了许多.我国人口众多,能源缺乏.在人口稠密、工业发达的地区,常因能源问题、工厂开工不足致工业生产和人民生活,带来困难。     

新型太阳能电池——染料敏化太阳能电池研制进展

能源问题是当今世界各国共同面临的严重问题;寻求低污染、可持续使用绿色能源是世界各国科学家共同关注的问题.太阳能不仅是地球几十亿年来,推动自然界种种演化的基本动力,也是当今人类实现可持续发展最可靠的能源,但是长期以来人们仅仅靠太阳自然照射状态下,通过植物吸收、风云雨雪变化利用太阳能,物理学的发展,尤其是半导体材料的创造,开创了人类用科技手段进行太阳能发电的道路.     

新能源变革背景下的超导电力技术发展前景

自从1911年超导体发现以来,人们一直梦想超导体能够在电力技术中得到大规模应用.20世纪60年代以来,随着NbTi超导线材,特别是氧化物高温超导带材达到商业化水平,世界范围内广泛地开展了超导电力技术的研究与应用示范.单从技术上讲,超导电力技术已经接近实用化水平.当今,人类社会正在经历一次新的能源变革,超导电力技术在应对能源变革带来的挑战方面将会发挥重要的作用.文章介绍了近年来超导电力技术的发展趋势,并就其在新能源变革背景下的发展前景进行了探讨.     

新区综合能源系统多目标最优化设计

经济性和碳排放的平衡是未来城市能源利用的主要方向。新城区开发需要先进的能源系统设计方法,以定量化计算不同设计方案下的经济性与碳排放。基于城市能源系统的主要特征,本文提出了一种新区综合能源系统多目标最优化设计方法。在需求侧,通过能耗指标分摊法预测负荷;在供应侧,利用超结构建模包含各种能源-技术组合,求解混合整数线性规划问题。本文以雄安新区启动区能源系统为案例进行多目标最优化设计,探讨了碳排放与成本之间的权衡取舍。     

基于特征值的电–热综合能源系统扰动分析

电–热综合能源系统中,热力、电力子系统间耦合日益紧密,单一系统扰动不仅在该子系统内传播,还会演化至其他子系统,使得系统整体稳定问题更加复杂。由于热力系统传输约束的复杂度且与电力系统分析方法的不兼容性,现有综合能源系统的稳定性分析难以准确考虑热量传输延迟特性及建筑围护储热特性对系统整体动态响应特性的影响。本文建立了包含热电联产装置和电热泵等电热耦合元件,考虑热量传输延迟与建筑围护结构储热特性的电–热综合能源系统整体动态模型,导出了系统状态微分方程。基于特征值分析方法,判断小扰动下系统的稳定性,并结合时域仿真进行了验证。同时,定量分析了系统结构参数及运行参数对电–热综合能源系统稳定性的影响规律。     

能源利用的环境影响评价指标的统一化研究

目前采用的污染物排放浓度控制标准与企业对社会的贡献(产品产量)无关,因此无法区分不同污染源的本质差别,必然导致稀释排放,这一现状显然不能适应经济可持续发展的要求。本文在统一化能源利用评价体系的架构下,对能源利用的环境影响评价指标的统一化问题进行了深入的分析研究,初步建立了能源利用的绩效性指标体系,可用于能源利用的环境影响或环境效益的定量分析,并提供了案例分析。     

物理学与能源的开发和利用

能源是进行生产和维持日常生活所必需的物质基础.过去人们对广泛使用的煤炭、石油、天然气等矿物能源很少注意节约.七十年代的两次能源危机,使人们认识到能源问题是一个重要的战略问题,因此许多国家对解决这一间题的能源政策予以极大的重视. 我国由于社会主义建设飞跃发展,近几年来也出现了能源供应紧张的局面,能源已经成为一个影响国民经济发展和提高人民生活水平的问题,并引起各部门的重视. 一、物理学与能源利用的发展 社会发展的历史实践说明,人类利用能源的发展过程,是和物理学的发展紧密联系在一起的.有时是人的实践经验先发展了对能…     

能源健康管理系统在集中供热工程中的应用研究

供热工程作为传统的重大能源供应领域,存在系统能耗高、占地空间大、系统分布广及关键环节多等特点,使得能源系统的可靠、安全地管理对于供热质量和稳定具有决定性的作用,对我国城市居民生活水平具有巨大的影响；能源系统科学管理对改善城市环境,降低城市污染、节能减排等具有重要的意义；通过将健康管理机制、技术、系统引入供热工程的能源管理中,采用数字化、信息化管理手段及技术,建立能源健康管理系统,实现对能源系统的水温、端差、压力、振动频率、湿度等性能参数全寿命周期监控、报警、以及热换器、水泵等关键设备诊断及评价分析,有效解决了影响能源系统健康的关键设备故障诊断与健康水平定量评价,达到供热工程中能源系统的全面掌控与科学管理的目的,为创造和谐人居环境、塑造城市形象、保证城市可持续发展提供有力的保障。