新能源发展和在船舶和汽车方面利用
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新能源在船舶工业中的应用船舶工业一直是世界经济发展的重要支撑,它是国际贸易的重要运输方式之一。
然而,传统燃油在船舶运输中的应用不仅对环境造成严重污染,还受限于能源资源供应的稀缺性和价格波动性。
因此,新能源的应用在船舶工业中具有巨大潜力,能够提供清洁、可再生的能源解决方案,并促进船舶行业的可持续发展。
一、新能源的种类及特点1. 太阳能:太阳能是最常见的新能源之一,通过光电转换装置将阳光转化为电能。
太阳能具有广泛且充足的资源,零排放的特点使得其成为环保的能源选择。
2. 风能:利用风力发电技术,将风能转化为电能。
船舶可以配备大型风力发电装置,充分利用海上的巨大风能资源,实现船舶独立发电能力。
3. 潮汐能:利用潮汐的升降差来产生能量,通过潮汐发电装置将潮汐能转换为电能。
潮汐能资源丰富,且具有高可预测性和稳定性。
4. 氢能:氢能作为一种清洁的能源,其燃烧产物仅为水,零排放。
氢能可以通过水电解或天然气重整等方式获取,以供船舶进行动力驱动。
5. 生物质能:通过将生物质进行发酵、分解等转化方式,将其转化为可供船舶使用的生物能源。
生物质能源具有可再生、零排放、资源广泛的特点。
二、新能源在船舶工业中的应用1. 新能源驱动系统:船舶可以采用新能源驱动系统,替代传统的燃油发动机,从而实现碳排放的降低和环境保护。
例如,将太阳能电池板、风力发电机等与电动船舶相结合,利用新能源为船舶提供动力。
2. 新能源发电系统:船舶可以配备太阳能光电板、风力发电机等装置,将新能源转化为电能,供船舶电力系统使用。
这种方式可以减少对传统燃油的依赖,降低运营成本,并且减少对环境的污染。
3. 能源存储技术:对于新能源的应用,能源存储技术是一个重要的环节。
船舶可以利用电池、氢燃料电池等储能装置来存储和管理新能源,以满足船舶在长时间航行或无充电设施的情况下的需求。
4. 船舶能效提升:新能源的应用可以提高船舶的能效,减少燃油消耗。
例如,利用太阳能和风能供应船舶的辅助能源,降低发动机的负荷,从而实现船舶在运行中的能源节约和排放减少。
新材料和新能源的应用和发展随着经济全球化和现代科技的不断发展,新材料和新能源产业成为各国竞争的焦点。
它们具有高效、环保、资源节约的特点,在未来的可持续发展中起到重要的作用。
同时,新材料和新能源也带来了更多的创新和机遇。
新材料的应用和发展新材料是指具有新的物理、化学、力学和电学特性的材料。
如今,新材料被广泛应用于诸多领域,尤其在高端制造业、航空航天、电子信息以及新能源等行业,发挥着越来越重要的作用。
以航空航天和船舶制造为例,新材料的应用给这些行业带来了显著的优势。
比如,碳纤维、钛合金、高强度铝合金等材料的使用,大大降低了飞机、船舶的重量,提高了载重能力和燃油利用率。
在新能源汽车方面,利用新材料生产的锂离子电池等能量储存材料,使得电池的能量密度更高、充放电效率更高,提高了新能源汽车的续航里程和使用寿命。
此外,新材料的应用也在环境保护和资源节约方面发挥了重要的作用。
例如,利用生物基材料和可降解材料替代传统的塑料包装,减少了对环境的污染;采用高温超导材料和光伏材料等新型材料,将可再生能源转化为电能,满足绿色能源的需求。
新能源的应用和发展新能源是指不使用传统石油、天然气和煤等化石能源的能量来源。
随着人们对环境保护和节能减排的日益重视,新能源逐渐成为了全球发展的方向。
目前,新能源主要包括风能、太阳能、地热能、水能等多种形式。
其中,太阳能和风能最为常见和广泛应用。
太阳能电池板的安装,可以将阳光转化为电能。
在农村和偏远地区,太阳能灯和太阳能热水器等也被广泛应用。
风能发电则是利用风力驱动风轮,产生电能,利用风能发电是一种环保、可持续的能源。
新能源的应用和发展带来了诸多益处。
其一,减少了对化石能源的依赖,减少了碳排放和污染物排放,有助于保护环境和减缓气候变化。
其二,新能源的开发和应用带动了绿色产业的发展,创造了更多的就业机会和经济增长点。
但是,新能源仍面临一些挑战和难题。
例如,新能源的成本较高、利用程度较低,需要进一步提高效率和降低成本;新能源的不稳定性,需要研究和开发智能电网等技术,提高其稳定性和可靠性。
新能源在船舶上的应用研究现状及展望如下:
一、现状:
1.电池动力推进系统:逐渐应用于船舶领域,具有能量密度高、自重轻、充电速度快等优
点。
某些地区已经成功试航了纯电池动力船舶,有效地减少了污染和噪音。
2.风能推进系统:一种利用风能驱动船舶的新型技术。
通过安装风力发电机和相应的控制
系统,将风能转化为电能,为船舶提供动力。
在一定风速下,风能推进系统能够显著降低船舶的碳排放,提高能源利用效率。
3.太阳能光伏系统:在船舶上安装太阳能光伏系统,可以利用太阳能为船舶提供电力,减
少对传统能源的依赖。
某些远洋船舶在船帆上安装了太阳能电池板,提高了能源利用效率。
二、展望:
1.技术发展:随着新能源技术的不断发展,未来可能会有更高效、更可靠的的新能源船舶
出现。
例如,氢燃料电池、氨燃料等新型燃料电池技术可能会成为未来船舶动力的主要选择。
2.政策支持:各国政府可能会出台更多支持新能源船舶发展的政策,如提供补贴、税收优
惠等,以鼓励企业研发和生产新能源船舶。
3.基础设施建设:随着新能源船舶的普及,相关的基础设施建设也会得到加强,如充电桩、
加氢站等,为新能源船舶的运营提供更多便利。
4.智能化发展:结合人工智能、大数据等技术,新能源船舶可能会实现更加智能化的运营
和管理,提高运行效率和安全性。
5.绿色航运:新能源船舶的发展将有助于推动绿色航运的实现,减少传统燃油消耗和污染
物排放,促进航运业的可持续发展。
船舶新能源技术探索船舶行业的新能源发展与应用随着全球能源问题的日益凸显,船舶行业也正积极探索和应用新能源技术,以寻求更加可持续和环保的发展模式。
本文将就船舶行业的新能源发展与应用进行探讨,旨在为船舶行业的新能源技术应用提供一些建议与倡议。
一、船舶行业的新能源发展现状随着全球对环境保护意识的提升,传统燃油驱动的船舶面临着诸多挑战。
因此,船舶行业开始探索新能源技术的应用,以降低碳排放并达到更高的能源利用效率。
目前,船舶行业主要的新能源技术包括太阳能、风能和氢能等。
1. 太阳能太阳能光伏技术已经成为船舶应用领域的重要发展方向。
船舶利用太阳能发电系统可以有效减少对传统燃油的依赖,并降低船舶运行过程中的碳排放。
船舶上的太阳能电池板可以将太阳能转化为电能,为船舶提供电力,满足一定范围内的能源需求。
2. 风能风能是另一项适合船舶行业的新能源技术。
船舶可以利用风能进行动力驱动,减少对传统燃油的依赖,降低船舶运行的成本和环境污染。
通过在船体上安装风帆或风轮设备,船舶可以更好地利用自然风力,提高船舶的能效。
3. 氢能氢能作为一种清洁能源,也在船舶行业中得到了广泛关注。
船舶可以利用氢燃料电池技术将氢气转化为电能,驱动船舶的动力系统。
与传统燃油相比,氢气的燃烧产物只有水蒸汽,不会对环境产生污染。
在未来,氢能有望成为船舶行业的重要能源选择。
二、船舶行业新能源技术应用的挑战与机遇虽然船舶行业的新能源技术发展前景广阔,但仍然面临着一定的挑战。
其中,技术成本、技术可行性和市场适应性是目前亟待解决的问题。
1. 技术成本船舶行业的新能源技术应用需要大量的投入,例如太阳能电池板、风帆系统和氢燃料电池等设备成本都相对较高。
因此,如何降低新能源技术应用的成本对船舶行业来说是一个重要的问题。
2. 技术可行性不同船舶类型和航行环境的差异对新能源技术的可行性有一定的影响。
比如,长途航行的船舶可能需要更高的能源密度和丰富的能源储备,以确保船舶的安全和航行能力。
新能源技术知识:新能源船舶的发展现状与前景随着能源资源的日益枯竭和环境保护意识的增强,新能源技术在船舶运输领域得到了广泛的关注和应用。
本文将从新能源船舶的发展现状、技术应用以及未来前景等方面展开讨论,以期对新能源船舶的发展趋势有更深入的了解。
一、新能源船舶的发展现状1.传统船舶的能源问题传统船舶主要依赖石油和天然气等化石能源作为动力,而这些能源在开采和使用过程中会释放大量的二氧化碳和其他有害气体,对环境造成严重污染。
同时,石油等化石能源的储备量有限,价格波动较大,船舶运营成本较高。
2.新能源技术的应用为了解决传统船舶的能源问题,人们开始积极探索新能源技术在船舶领域的应用。
目前,太阳能、风能、核能、电动技术等新能源技术都已经在船舶上得到了广泛应用。
例如,一些船舶已经使用太阳能电池板来供应部分电力,同时也有一些新型船舶采用了风能帆等技术来减少能源消耗。
3.正在发展的新能源船舶在新能源船舶的发展中,一些新的船舶类型也逐渐出现。
比如,氢能动力船、电动船等新型船舶已经开始进入市场,并且受到了船东和船东的广泛关注。
这些船舶采用先进的新能源技术,可以有效减少碳排放,降低运营成本,对环境友好。
这些新能源船舶的研发和应用,标志着船舶行业正在向更加环保、可持续的方向发展。
二、新能源船舶技术应用1.太阳能技术在船舶领域的应用太阳能作为清洁能源,在船舶领域有着广泛的应用前景。
太阳能电池板可以安装在船舶的甲板上,通过吸收太阳能来产生电力。
这种技术不仅可以减少碳排放,还能为船舶提供部分电力,降低能源消耗。
目前,一些游艇和小型渔船已经开始使用太阳能电池板来供电,未来这种技术有望在更多的船舶上得到应用。
2.风能技术在船舶领域的应用风能作为一种清洁能源,在船舶领域也有着广阔的应用前景。
风能帆技术已经被一些船舶采用,通过帆的布置和调整来吸收风能,为船舶提供动力。
这种技术可以有效减少船舶的燃料消耗,降低碳排放,对环境友好。
随着风能技术的不断发展,它有望在更多的船舶上得到应用,成为船舶运输中的主要能源之一。
2021年中国氢能源行业相关政策汇总
显示,氢能是一种二次能源,它是通过一定的方法利用其它能源制取的,而不像煤、石油、天然气可以直接开采。
氢能是公认的清洁能源,作为低碳和零碳能源正在脱颖而出。
随着全球气温变暖加速,发展低碳能源成为时代重任,当今世界开发新能源也迫在眉睫。
近年来,为支持、规范氢能源行业,国务院、国家发改委、国家能源局等多部门都陆续印发了氢能源行业的发展政策;如2021年3月全国人大发布的中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要中就提出,在氢能与储能等前沿科技和产业变革领域,组织实施未来产业孵化与加速计划,谋划布局一批未来产业。
在科教资源优势突出、产业基础雄厚的地区,布局一批国家未来产业技术研究院,加强前沿技术多路径探索、交叉融合和颠覆性技术供给。
实施产业跨界融合示范工程,打造未来技术应用场景,加速形成若干未来产业。
2015年-2021年3月国家层面职业氢能源行业相关政策规划
梳理
目前,中国各省市大量氢能源相关政策是以新能源汽车政策与环保政策的形式发布,但已有北京、天津、山东、四川等地正在或已经制定氢能源产业专项政策和规划。
全国各省市氢能源行业相关政策规划梳理。
船舶行业未来发展趋势船舶行业作为全球贸易和经济发展的重要支撑,一直以来都在不断演进和变革。
随着科技的飞速进步、环保要求的日益严格以及全球经济格局的调整,船舶行业正面临着一系列新的挑战和机遇,未来的发展趋势也呈现出多样化的特点。
从技术创新的角度来看,智能化和数字化无疑将成为船舶行业未来发展的核心驱动力。
智能化技术的应用将使船舶的运营和管理更加高效和精准。
例如,智能导航系统能够实时优化航线,提高航行的安全性和经济性;智能监控系统可以对船舶的设备运行状态进行实时监测和诊断,提前预警潜在故障,减少维修时间和成本。
数字化技术则为船舶的设计、制造和运营提供了全新的模式。
通过数字化建模和仿真,船舶的设计过程可以更加精确和高效,减少设计失误和返工。
在制造环节,数字化的生产管理系统能够实现生产流程的优化和协同,提高生产效率和质量。
在船舶的动力系统方面,绿色环保的新能源动力将逐渐取代传统的燃油动力。
随着全球对环境保护的重视程度不断提高,国际海事组织(IMO)等相关机构对船舶的排放标准也越来越严格。
为了满足这些要求,船舶制造商和运营商纷纷加大了对新能源动力的研发和应用力度。
目前,LNG(液化天然气)作为一种相对清洁的能源,已经在船舶动力领域得到了一定程度的应用。
未来,随着技术的不断成熟,氢燃料电池、电池动力、氨燃料等更加清洁和高效的能源形式有望成为船舶动力的主流。
船舶的设计和制造也将朝着大型化和专业化的方向发展。
大型船舶在运输效率和经济性方面具有明显优势,能够降低单位运输成本。
例如,超大型集装箱船和大型油轮的出现,极大地提高了货物运输的规模和效率。
同时,为了满足不同货物和运输需求,船舶的专业化设计也将越来越重要。
例如,专门用于运输液化天然气、化学品、汽车等特殊货物的船舶将不断涌现,其设计和功能将更加符合特定货物的运输要求。
另外,材料科学的进步也将为船舶行业带来变革。
新型高强度、耐腐蚀、轻量化的材料将被广泛应用于船舶的建造中,不仅能够提高船舶的结构强度和安全性,还能减轻船舶的自重,降低能源消耗。
18. 新能源在交通运输领域的应用有哪些?18、新能源在交通运输领域的应用有哪些?在当今社会,随着环保意识的不断增强和对可持续发展的追求,新能源在交通运输领域的应用正变得日益广泛和重要。
新能源的应用不仅有助于减少对传统化石能源的依赖,降低能源消耗和环境污染,还为交通运输行业带来了新的发展机遇和挑战。
首先,电动汽车是新能源在交通运输领域中最为常见和重要的应用之一。
电动汽车以电池为动力源,通过电动机驱动车辆行驶。
与传统燃油汽车相比,电动汽车具有零排放、低噪音、能源利用效率高等显著优势。
近年来,随着电池技术的不断进步和成本的逐渐降低,电动汽车的续航里程不断增加,充电时间不断缩短,使得电动汽车的实用性和市场接受度大幅提高。
许多汽车制造商纷纷加大了对电动汽车的研发和生产投入,推出了众多款式的电动汽车,满足了不同消费者的需求。
其次,混合动力汽车也是新能源在交通运输领域的重要应用形式。
混合动力汽车结合了燃油发动机和电动机两种动力系统,能够根据不同的行驶工况自动切换或协同工作,以实现最佳的燃油经济性和排放性能。
在城市拥堵路况下,车辆可以依靠电动机驱动,减少燃油消耗和尾气排放;在高速行驶时,则可以切换到燃油发动机,保证车辆的动力性能。
混合动力汽车的出现为消费者提供了一种在不改变使用习惯的前提下,逐步向新能源汽车过渡的选择。
除了汽车,新能源在公共交通领域也有着广泛的应用。
电动公交车和电动出租车逐渐成为城市交通的一道亮丽风景线。
电动公交车具有载客量大、运营里程相对固定、便于集中充电等特点,能够有效降低城市公共交通的尾气排放和能源消耗。
一些城市还建设了专门的电动公交车充电站和配套设施,为电动公交车的推广应用提供了有力保障。
电动出租车则为城市居民提供了更加环保、舒适的出行选择,同时也有助于改善城市空气质量。
在轨道交通领域,新能源的应用也在不断推进。
例如,一些城市的地铁和轻轨系统采用了再生制动技术,在列车制动过程中,将动能转化为电能并回收利用,提高了能源的利用效率。
船舶新能源动力系统现状与发展趋势发布时间:2021-08-09T15:33:35.993Z 来源:《中国科技信息》2021年9月中作者:房智超[导读] 现代科学技术的进步与船舶技术的发展有关,船舶技术的性能越来越重要,因为船舶动力系统是关键要素。
江南造船(集团)有限责任公司房智超摘要:现代科学技术的进步与船舶技术的发展有关,船舶技术的性能越来越重要,因为船舶动力系统是关键要素。
船舶系统为船舶提供动力,以确保船舶运行期间的稳定性,并为整个船舶建立安全行驶环境。
阐述了柴油机、燃气轮机和动力系统在船舶动力系统中的状态,分析了改进现有动力系统的方法,并研究了新动力系统的未来方向。
关键词:船舶动力系统;现状;发展趋势随着航运业的发展,现代船舶变得越来越快、越来越大、自动化。
提高动力系统的可靠性和经济性一直是航运业关注的优先事项。
船舶性能是整个船舶的重要组成部分。
质量不仅取决于航运,而且取决于船舶的稳定性、可靠性和经济性。
经济水平与性别密切相关。
因此,深入研究船舶动力系统的状况和趋势具有很高的价值和价值。
一、推广应用船舶新能源动力系统的意义95%以上的船舶动力是柴油机动力,船舶能效和环保方面的主要缺陷是:(1)柴油或来自不可再生能源的重油。
鉴于石油储备耗尽,我们必须寻找替代能源,最好是可再生能源。
(2)尽管航运业严格控制柴油发动机的排放,污染大气的程度低于许多旧发动机,特别是内河船舶柴油机,以及由于维修保养费用等因素造成的空气污染。
(3)特别是对于许多小型内陆船舶来说,由于体积小和缺乏集控室,较长时间地振动、噪音情况可能会对轮机人员造成严重损害。
二、船舶动力系统的现状1.柴油动力系统。
当柴油系统在船舶上运行时,由于其运行性能好、安全性高、功率范围大等优点,在现代造船中经常被用作主机。
根据传动形式,柴油机功率系统可分为二冲程柴油机和四冲程柴油机。
实质上,由于二冲程柴油机转速不同,转速较低,系统可直接驱动螺旋桨。
新能源技术在船舶工业中的应用船舶工业一直是全球经济活动中不可或缺的一部分,为了应对能源危机和环境污染的挑战,船舶工业开始致力于开发和应用新能源技术。
新能源技术的引入和应用,不仅可以减少能源消耗,降低排放物的产生,还可以提高船舶的效能,改善工业可持续发展。
本文将探讨新能源技术在船舶工业中的应用。
一、太阳能太阳能是一种清洁、可再生的能源,通过光伏技术,可以将太阳能转化为电能。
在船舶工业中,太阳能可以用于给船只供电、提供照明以及驱动电动机等。
船舶上安装太阳能电池板可以将太阳能转化成电能,从而减少对传统燃料的依赖。
此外,太阳能电池板还可以储存电能,以备不时之需。
二、风能风能是另一种可再生的能源,广泛应用于船舶工业中的风力发电装置。
风力发电装置可以收集海上的风能,将其转化为电力。
当船舶行驶时,风力发电装置可以为船舶供电,减少对传统燃料的需求,降低船舶对环境的影响。
三、液化天然气液化天然气是一种低碳、低污染的能源,成为船舶工业中的热门选择。
通过液化天然气燃料系统,船舶可以减少排放物的产生,改善空气质量。
液化天然气在船舶工业中的应用不仅可以减少温室气体排放,还可以提高船舶的燃烧效率,降低能源消耗。
四、动力电池动力电池是一种用于储存和释放能量的设备,已经广泛应用于电动汽车行业。
在船舶工业中,动力电池可以用于驱动电动机,提供船舶行驶所需的动力。
相比传统的燃油发动机,动力电池可以减少排放物的产生,降低能源消耗,并且噪音更低,对海洋生态环境的影响也更小。
五、再生能源系统再生能源系统是一种绿色能源解决方案,通过利用多种新能源技术的组合应用,提供船舶所需的能源。
再生能源系统可以将太阳能、风能、潮汐能等能源转换为电能,供船舶使用。
这种系统不仅可以满足船舶运行的需求,还可以降低能源消耗,减少污染物的排放。
综上所述,新能源技术在船舶工业中的应用已经取得了显著的进展。
通过引入太阳能、风能、液化天然气、动力电池以及再生能源系统等新能源技术,船舶工业在减少能源消耗、降低排放物产生方面取得了显著的效果。
新能源在交通运输领域的应用前景在当今社会,能源问题和环境问题日益严峻,传统的燃油交通运输方式面临着巨大的挑战。
而新能源的出现,为交通运输领域带来了新的机遇和变革。
新能源在交通运输领域的应用,不仅有助于减少对有限化石能源的依赖,降低温室气体排放,还能推动交通运输行业的可持续发展,为人们创造更加绿色、便捷和高效的出行方式。
新能源在交通运输领域的应用主要包括电动汽车、氢燃料电池汽车、混合动力汽车以及生物燃料汽车等。
电动汽车是目前新能源汽车中发展最为迅速的一种。
随着电池技术的不断进步,电动汽车的续航里程逐渐增加,充电时间不断缩短,成本也在逐步降低。
越来越多的汽车制造商投入到电动汽车的研发和生产中,市场上可供选择的电动汽车车型也日益丰富。
而且,各国政府纷纷出台政策,鼓励消费者购买电动汽车,例如提供购车补贴、免费充电设施等。
这使得电动汽车的销量逐年攀升,逐渐成为主流的交通工具之一。
氢燃料电池汽车则是另一种具有广阔前景的新能源汽车。
氢燃料电池通过氢气和氧气的化学反应产生电能,驱动车辆行驶。
其排放物只有水,真正实现了零污染。
虽然目前氢燃料电池汽车在技术和基础设施方面还存在一些挑战,比如氢气的制取、储存和运输成本较高,加氢站的建设还不够完善等,但随着技术的不断突破和相关产业的发展,这些问题有望逐步得到解决。
混合动力汽车结合了燃油发动机和电动驱动系统,能够根据不同的行驶工况自动切换动力源,从而提高燃油利用率,降低尾气排放。
这种车型在一定程度上缓解了消费者对电动汽车续航里程的担忧,同时也为向纯电动汽车的过渡提供了一个较为平缓的过程。
生物燃料汽车则是以生物质为原料制成的燃料,如生物乙醇和生物柴油。
生物燃料具有可再生、低碳排放等优点,但在大规模推广应用方面还存在一些限制,如原料供应、生产成本等问题。
新能源在交通运输领域的广泛应用,将带来一系列显著的好处。
首先,对于环境保护来说,新能源汽车的尾气排放显著减少,有助于改善空气质量,降低温室气体排放,缓解全球气候变化的压力。
新能源技术在船舶工业中的应用随着全球环保意识的不断提升,新能源技术在船舶工业中的应用越来越广泛。
在这篇文章中,我们将分别探讨电池技术、太阳能技术和风能技术在船舶工业中的应用及其优劣。
1. 电池技术电池技术是当前新能源技术中应用最为广泛、最受关注的一种。
通过利用锂离子电池、钠离子电池、镍氢电池等高品质电池技术,可以为船只提供清洁、可靠的动力,降低船只的污染排放,改善环保状况。
此外,电池技术还可以实现海上移动能源站,将电能输送到刚性电网,以实现海上大范围供电。
然而,由于电池的重量大,成本高,使用寿命短等问题,目前电池技术的应用还面临着很多挑战。
虽然在小型船只中普及度较高,但在大型船只和长途船只中应用相对较少。
2. 太阳能技术太阳能技术是另一种被广泛应用的新能源技术。
太阳能技术可以将太阳辐射能量转化为电能,可以为船只提供清洁、可靠的动力。
目前应用较多的是光伏电池技术。
在光伏电池中,太阳能通过太阳能电池板转化为直流电,再经过变流器转化为交流电,为船只提供动力。
太阳能技术的最大优势在于其排放零污染,且可靠性高,寿命长。
但是,由于太阳能电池板的容积较大,电能转化效率较低,故而在大型船只中应用较少。
3. 风能技术除了电池技术和太阳能技术,风能技术在船舶工业中的应用也越来越广泛。
通过利用风能,可以为船只提供清洁、绿色、低成本的动力。
风能技术的应用包括传统的帆船、风力涡轮机和自动化风帆系统等。
与电池技术和太阳能技术相比,风能技术更适用于长距离航行和远洋航行,因为风的能量几乎是无穷的。
然而,风能技术的缺点在于其在不同天气条件下效率不同,需要天气较好的情况下才能发挥出最大的功效。
同时,风力涡轮机等安装较麻烦,需要占用船体空间,会使船只在航行中受到阻碍。
最后,需要指出的是,新能源技术的应用不仅能够改善环境,同时也能够降低船只的运营成本,提高航行效率。
虽然目前新能源技术在船舶工业中的应用还面临着很多挑战,但在未来,随着技术的不断进步和环保意识的不断提高,新能源技术在船舶工业中的应用前景将会越来越广阔。
课程论文评阅表教师签名:新能源利用技术的发展及在汽车船舶领域的运用一、新能源利用技术目前的发展目前,新能源已成为能源来源多样化,缓解全球气候变化和实现可持续发展的重要替代能源。
能源是经济和社会发展的基础,是人类社会生存和发展的物质保障。
纵观人类社会发展的历史,能源技术的进步极大地推动了世界经济和社会发展。
石油和其他化石燃料的消耗和温室气体排放造成的空气污染、环境污染,及其引发的气候变化和人类生存条件的恶化等很多问题受到了广泛的关注,节约能源、提高能源效率、大力开发新能源已成为世界能源发展的核心。
随着能源可持续发展这个主题逐渐成为国际社会的共识,以及国家关注能源供应和气候变化的行动,进一步推动了全球新能源技术和产业的发展。
在第二十一世纪,许多国家,发展新能源是缓解能源供需矛盾,气候变化以及实现可持续发展的重要措施。
(1)我国新能源产业发展的现状及发展1.风能风能利用主要以风能作动力(风帆助航)和风力发电两种形式为主,在船舶上的应用形式偏重于作为航行的主动力或辅助动力,只在少数船舶上应用风力发电技术。
全球第一艘用风筝拉动的货轮自鲸天帆号(BelugaSkySails)2007年12月15日由德国汉堡市起航,横渡大西洋驶往美国休斯敦已于2008年3月14日成功完成了他的处女航。
2.太阳能太阳能动力船舶,尤其是大型太阳能动力船舶,目前主要有以下几项关键技术有待于研究、解决、改进与完善:①太阳能动力船舶船体平台的研究属于舰船总体技术,包括适用的船舶类型分析论证、船型方案论证设计及其水动力性能研究,太阳能动力系统的布置等。
②高效率的太阳能光伏装置的研制。
太阳能的能量密度不高,太阳能光伏装置的能量转换效率对发展太阳能船舶至关重要。
③大容量高输出功率的储能装置要实现大型船舶全天候太阳能动力航行仅提高太阳能光伏装置的效率还不够,储能装置的应用也是非常关键的技术。
④(氢)燃料电池是太阳能动力船舶最有前途的中国水运第12卷储能装置。
⑤太阳能制氢与储氢技术的研发氢燃料电池是以氢为燃料、氧为氧化剂,通过化学反应而产生电流的储能装置。
由于上述关键技术短期内难以突破,大规模推广应用也不现实。
3.燃料电池目前的燃料电池与相同功率的船用柴油发电机组在性能上完全具备了可比性,在功率比、环保等一些性能指标还有明显的优势。
不过现阶段燃料电池装置仍处于研制阶段,产业化的程度很低,所以一套燃料电池装置的成本还很高,往往只能应用在少数高附加值的舰船上。
同时,它还存在不少需要继续解决的问题,如减少损耗,提高效率,提高材质,改善工艺,提高稳定性,降低成本,改善电能质量等,短期内在船舶上大规模推广还不现实。
4.生物质能当前生物柴油主要应用于车用小型柴油机上,生物柴油的热值比柴油低10左右,但其密度比柴油高;含氧燃料,着火后的自供氧效应,使燃烧速度高于柴油。
且大多数有关生物柴油在发动机上的应用研究的前提就是对发动机不作任何改动,以掺混一定比例的生物柴油来研究发动机的燃烧排放动力性能。
但是一方面生物柴油掺混比例还很有限,另一方面,生物柴油有和人类抢粮食之嫌。
所以,也很难大规模在船舶大型柴油机上推广应用。
5.LNG燃料与压缩天然气相比,液化天然气用于船的主要优势在于:储能密度大,是G(压缩天然气)的3倍;气瓶占用空间小,也更轻,匹配设计更方便;存储压力低、液态形式,更安全,充加速度快;甲烷含量高,更纯净,低碳排放更好、无碳烟和SOx排放,有利于发动机可靠性,热值和辛烷值高,燃烧柔和,噪声和振动小;低温特性,发动机充气效率高,冷能可在冷藏车或船舶上利用;液态储运,无需专用管道,中短期投资成本低、管理和维护简单;加气站投入少,投资成本较G低,能耗和噪音也较G低,运行费用较G低约50%;为未来液氢燃料应用奠定基础。
另一方面,我国已建成和正在建设的天然气液化工厂有40余座,液化能力约500万t/年(70亿m3/年)。
进口LNG(液化天然气)方面,国内中石油、中石化、中海油等石油公司已与国外签订了长期的天然气进口协议,在建和拟建的进口LNG接收站有大鹏、XX、洋山港、XX五号沟、XX、揭阳、XX、XX、XX 如东、曹妃甸、XX、XX等12个,其中已投产的大鹏、XX和XXLNG进口接收站总规模超过900万t/年,全部投产后的接收规模将达到5,000万t/年(约700亿m3/年)。
2009年我国LNG的年消费量为700万~800万t,“十二五”期间我国天然气消费比重将由4%提高的8%,如果LNG同比增加,则到2015年我国LNG消耗量有望达到2000万t。
目前,国内外已逐步重视LNG做为船用燃料的发展。
法国船级社认为:“天然气动力推进系统将成为今后绿色航运的主要贡献因素之一”。
挪威船级社也公开表示:“全球航运界到2030年有潜力实现减排30%,这其中最有效的措施就是使用LNG作为燃料”。
4、如何发展新能源产业发展新能源产业,既要依靠先进的技术,还要有国家强有力的政策支持,同时还要让全社会认识到其紧迫性和重要性。
分析目前我国新能源产业的现状不难看出,要发展新能源就必须坚持市场推动、科技支撑和政府引导着三项基本原则。
我国政府已经承诺,到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降4O~45,并作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划,通过大力发展可再生能源、积极推进核电建设等行动,到2020年我国非化石能源占一次能源消费的比重达15左右;通过植树造林和强森林管理,森林面积比2005年增加4000万hm,森林蓄积量比2005年增加13亿平方米,在非化石能源15的指标中,可再生能源比重大约占45%左右,时间有限、任务艰巨,这是我国根据国情采取的自主行动,也表明我国将为全球应对气候变化的决心。
在后石油时代,我国要从各个领域人手应对高油价和特高油价;更要大力鼓励支持新能源和可再生能源的发展,大力鼓励和支持石油替代产品的发展,从容地迎接新的主导能源时代的到来,为我国小康社会和现代化建设,提供新的可靠和能源保障体系。
二、新能源利用技术在汽车领域的运用(1)国内外新能源汽车的发展1、国内新能源汽车的发展新能源汽车主要分为混合动力的汽车、燃料电池汽车、氢动力汽车、生物乙醇汽车、纯电动汽车等。
而目前中国市场上的主要新能源汽车是混合动力和纯电动汽车,其中电池技术瓶颈仍未突破,依然是新能源汽车推广的最大问题所在。
普通蓄电池充放电次数仅为300~400次,即使性能良好的蓄电池充放电次数也不过700~900次,也就是说目前的技术水平只能保证电池在十万公里以内运行,否则就得需要更换,因此也就得不到消费者的认可,阻碍了新能源汽车的发展。
我国传统汽车工业比较落后,企业开发创新的能力不足,而目前新能源汽车的研发任务虽然有国家“863计划”的支持,但承担的任务由各承担单位分担,各研发单位各自为战,形成了全而散的状况,需要整合学科优势资源,发挥节能与新能源汽车的快速发展。
2、国外新能源汽车的发展美国政府重点发挥政府采购示X作用,宣传和推广新能源汽车。
为了鼓励政府fllY3采购新能源汽车,美国政府设立了竞争性的资助项目,支持30个不同地区,的先进车辆示X工作。
在欧盟国家中,意大利在汽车新能源技术方面比较领先。
这源自政府采取的一系列激励和支持政策,如为购买环保新型车的消费者提供一定的补贴。
根据意大利政府2009年推出的支持汽车产业计划,几购买以电能、氢能、甲烷等为动力的环保类新型乘用车的消费者将获得1500欧元的补贴,而购买以甲烷、氢能、天然气新能源为动力的轻型商用车的消费者将获得4000欧元补贴,这些补贴都可在报废旧车基础上进行累加。
2009年1O月,韩国知识经济部发布《电动汽车产业发展方案》,决定2011年正式启动电动汽车的批量生产,使之成为带动韩国经济增长的新动力,提出了电动汽车产业目标,即2011年创建电动汽车量产体系,2015年占领10%的世界电动汽车市场,2020年韩国国内小型电动车普及率达10%。
(2)新能源在汽车方面的利用以及现状新能源汽车的主要类型及优缺点三、新能源利用技术在船舶领域的运用(1)新能源在船舶方面的现状和发展开发替代能源船型,包括风能、太阳能、核能、氢能、生物质能以及混合能源等为典型代表的新能源在节能减排方面所具有的独特优势和所能产生的效益已经越来越显著,其在船舶交通运输行业的应用和推广已呈潮涌之势。
面对石化能源日趋枯竭、排放污染日益加剧的形势,世界各国加强了环保措施,并配套政策促进船舶新能源动力系统技术的研发和应用。
中国作为世界主要的石油进口国,石油消耗量巨大,在我国推广应用船舶新源动力系统已迫在眉睫。
(2) 新能源在船舶上的应用展望虽然这些新能源已经在船舶方面有所应用,但受一些能源自身性质原因及船舶技术的限制,无法在短期内取代常规燃料。
太阳能虽然不能提供远洋船舶的运营所需能量,但可以对船舶的日常生活进行供电,也可以起到节约成本的效果。
由于对核燃料使用后的核废料也还缺乏妥善处理办法。
所以,目前核动力装置还没有被民用船舶所采用。
最经济可行的LNG也存在着一些问题。
首先,LNG是-162.5℃的低温液化气体,所以LNG具有和原油相似的危险性外,还有着其特殊的低温危险性。
其次,由于其是低温液体,对其储存条件不仅需要可以控制温度还需要有强大的抗压能力,若处置不当会导致大量的天然气释放到空气中。
改建现有船队和LNG储存基础设施缺乏是目前面临的主要问题,大部分港口LNG 补给设施不配套,此外,LNG燃料船的续航能力还较弱。
综上,今后我们应加大技术投入,积极扩展多种能源的综合应用,并在政策上给予新能源优惠,促进新能源的开发利用。
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