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谈新能源在船舶上应用的现状和展望
作者：陈明志
来源：《珠江水运》2013年第13期
摘要：全球性的能源危机，新能源的开发和利用，是未来人类社会发展进程中需要面对
和解决的重要问题之一。在船舶上如何应用新能源代替老式的能源，同样是未来船舶发展的首要课题和必然趋势。本文主要阐述新能源在船舶上应用的优势和特点，以及新能源在船舶取得的成就和展望。
关键词：新能源船舶发展应用
1.前言
虽然人类已经发现和发明许多新能源，这些新能源主要有：风能，太阳能，水能，地热能，核能，生物质能等多种形式的能源，但大部分新能源还没有被广泛的使用，许多新能源还处在研究和开发阶段，船舶行业同样需要面对着这一问题。事实上新能源的发展和利用将是人类社会和船舶行业发展主要依靠的支柱。
2.新能源的特点和优势
新能源或复合新能源在船舶上应用有许多独特的特点和优势，这些特点和优势是老式能源无法比拟。
2.1降低造船的成本
使用新能源或复合新型能源，将大大降低造船成本。因为在船舶建造前的初期阶段主要是进行船舶技术准备，包括根据规格书和总布置图及其他方面技术要求设计图纸，确定建造方案。设计图纸主要有船体，轮机，电气，涂装等各专业设计。如果新能源或复合新能源转换成电能，在船舶上使用，我们可以大胆的把电气设计方面分成两大部分，一部分船舶电气设备主要由新型能源或复合新型能源转化成的电能供电，另一部分船舶电气设备主要由发电机供电。在新能源或复合型新能源转化成电能供电的系统有：照明系统，应急照明系统，船舶上船员上生活的电气设备，内通系统，报警系统等。如果把这部分转化的电能再通过逆变，升压，调频或变压器等转换后，它可以用来控制部分电力设备，例如甲板机械，机舱内部分泵蒲设备等。由发电机负责供电的主要设备为船舶上大型的，重要的设备，例如主机，锚机，舵机，首侧推等设备。我们也可以把新能源或复合新能源转换成的电能作为备用主电源或备用应急电源在船上使用。通过上述分类和计算，一艘船舶发电机组容量就可以减少到原来容量的70%或60%。于此同时由于发电机组容量的减少，与之配套的启动系统，管路系统，及配电系统都相应的减少或降低。甚至有的船舶可以达到整船采用新能源或复合新能源转换成的电能，完全替代发电机组，使整个造船成本相应降低，例如，由长航集团上海宝江实业的“长轮29004囤船”
第1章绪论 1.1 能源的概念与分类 1.1.1 能源的概念 能源（Energy source）是人类生存和社会发展的主要物质基础之一，人类对能源的开发和应用，推动了工业社会和现代文明的发展。 无论我们打开电视欣赏节目，还是打开灯光照明；无论是乘坐火车、飞机旅行，还是驾车、乘公交上下班；无论用空调、冰箱制冷，还是用燃气、煤炭燃烧制热；从大型工业设备运行，到小型手机充电；花草果蔬沐浴阳光，人造卫星升入太空；一句话，人类的活动离不开能源。 能源的定义有许多种。《大英百科全书》讲：“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”。我国的《能源百科全书》定义：“能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源”。 能源包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、风能、太阳能、核能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源，以及其他新能源和可再生能源。 1.1.2 能源的分类 可以从不同的角度来分类能源。 1. 按属性分类 （1）可再生能源：可重复产生的一次能源称为可再生能源，它们不会因为长期使用而减少，可以循环再生。如：太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能。 （2）非可再生能源：经过亿万年形成，短期内无法恢复补充，称为非可再生能源。如：煤、石油、天然气、核能。 2. 按开发程度分类 （1）常规能源：是长期以来人类广泛生产和利用的传统能源。如：煤炭、石油、天然气、水能、生物能等。 （2）新能源：近年来才被人们重视，还没有大量使用，需要采用新技术开发，具有发展前途的能源称为新能源。如：太阳能、地热能、核能、海洋能、风能等。
中国能源结构现状及发展趋势 摘要：我国目前的能源消费结构仍以煤炭为主，对进口石油依存度过高，能源安全和环保问题日益严峻。本文通过对各种可再生性能源的利用状况进行比较，认为我国发展生物质资源产能潜力巨大，如麻风树、油桐等陆生植物制备的生物柴油在近期会有较大的发展，特别以微藻为主的水生植物制备生物柴油，将有可能成为最有竞争力的替代性能源，在我国未来能源结构中占有举足轻重的比重。 关键词：能源安全；温室气体；可再生性能源；微藻；生物柴油1. 中国能源构成的现状 随着经济的飞速发展，中国的能源消费总量连续多年都位居世界前列。统计数据表明2001～2006年间，我国每年一次性能源的消费比重均在90%以上（见表1），而风能，太阳能，生物质能等新能源的利用率仍然很低。我国能源消费构成的特点：（1）煤炭的生产和消费比重偏高。近五年来煤炭年产量占能源总产量的比重呈逐年递增趋势，2006年这一比重上升至76.7%。（2）石油的生产量低，消费量高，供需缺口需依赖进口石油满足。与煤炭资源相反，石油在能源总产量的比重逐年递减，2006年仅为11.9%，而其消费量的比重五年来均超过20%。（3）新能源利用率低，发展潜力大。目前对新能源的利用率不足10%，而我国地域辽阔，太阳能，风能，生物质等能源蕴藏丰富，开发潜力巨大。 2. 能源消费结构存在的主要问题 2.1 石油短缺与能源安全
我国石油储量占世界总量的2%，人均占有量仅为世界平均水平的十分之一，自1993年成为原油净进口国以来，到2002年已经成为世界第二大石油消费国、第七大石油进口国。中国统计年鉴数据显示（见表2），1995之后的十年间，随着经济飞速发展，中国对进口石油的依存度也基本呈逐年递增趋势，2006年，全国48.2%的石油消耗量需从国外进口。而2008年4月中国社科院发布的《中国能源发展报告（2008）》蓝皮书预计，2010年和2020年中国石油消费量将达4.07亿吨和5.63亿吨，分别比2006年提高17.42%和62.47%。BP世界能源统计（2008）的数据表明，全球石油探明储量约1.24万亿桶，以目前的开采速度仅够开采40多年。 石油资源的日益匮乏和中国对进口石油的过度依赖使我们不得不面 对能源安全问题，特别是全球已进入高油价时代，能源安全更成为一个关系到国计民生和影响到中国整体经济可持续增长的关键性问题。 2.2 煤炭消耗与环境恶化 中国是世界第一产煤大国，煤炭产量占全世界的37%。作为中国的主要能源，在1995～2006十年间，煤炭在全国能源消费总量中所占比例均在65%以上，并且在未来相当长的时期内，中国能源消费结构仍将保持煤炭占据主导地位的状况。大量煤炭的燃烧导致二氧化碳、氮氧化物、粉尘等环境污染物的排放量逐年增大。据美国EIA（Energy Information Administration）统计，1990年世界二氧化碳的排放量约为215.6亿吨，预计2010年将为277.2亿吨，2025年达到371.2亿吨，年均增长1.85%。目前，我国二氧化碳的排放总量仅次于美国
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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
新能源汽车发展现状及趋势 新能源汽车是全世界正在进行研究的热点项目，世界汽车大国如中国、日本、美国、 德国等都投入了大量的人力、财力进行相关的研究和推广。在当今社会，汽车已经和每个人的生活息息相关，也是国内外科技实力竞争的一个关键点。发展新能源汽车是解决全球能源和环境系统严峻问题的必由之路，是汽车行业技术和产业革新的必然趋势。 发展新能源汽车对解决能源和环境系统问题以及提高国家的综合能力具有非常重要 的意义。一方面解决能源短缺、环境污染、气候变暖等全球汽车行业面对的共同问题。 近年来，我国汽车产业发展迅速，国内汽车保有量呈递增趋势。预计2015年的汽车保 有量将达到1.5亿辆，2020年中国的汽车保有量更是将达到2亿辆以上。传统汽车在 行驶过程中会产生大量的有害气体，排放的污染物有碳氢化合物、氮氢化合物、一氧化碳、二氧化硫等，对人类健康也有很大的影响。此外，传统汽车主要采用燃油发动机，排放大量的温室气体，影响全球的气候变化。现有的车用内燃机的动力技术的改进处于一种渐进式的状态，进展缓慢，已经不能应对环境、能源系统的挑战，汽车行业亟待一场革命性的技术变革。 另一方面，汽车产业对一个国家的经济发展起到了巨大的作用，带动钢铁、机械加 工、电子等多个行业的发展，容易形成产业集群，是提升一个国家国际竞争实力的重要因素。相对于欧美国家，我国的汽车工业起步较晚，一直采取以市场换技术的方式推动汽车行业的发展，没有形成原始创新的技术，没有形成自己的关键技术。新能源汽车方面，世界各国处于同一起跑线上，我们国家只有大力发展新能源汽车，才能在汽车工业上实现“弯道超车”，才能有机会与西方发达国家在汽车工业上一较高下。 1新能源汽车的定义及种类 根据我国《汽车产业发展政策》的有关规定，国家发展和改革委员会制定了《新能 源汽车生产准入管理规则》（后文简称《规则》），提出了新能源汽车的新概念。实用非常规车用燃料来作为动力源的汽车便是新能源汽车，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，汽车拥有先进的理论和技术，结构也较为新颖。《规则》还指出：新能源汽车包括纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、混合动力电动汽车（HEV ）、燃料电池电动汽车（FCEV ）、其他新能源（如超级电容器、飞轮等高效储能器）汽车等。新能源汽车出现以来，动力形式主要有混合动力、纯电动、燃料电池三种。这也是当前世界各国主要的研究方向。 混合动力汽车在汽车上配置了两种动力系统，一般是在传统燃料的动力系统基础上 再匹配发电机、电动机等以电能为动力的系统。在混合动力汽车中，电能的来源主要有三种方式，一是采用外部充电，即通过充电桩直接给汽车中的蓄电池充电。二是采用能量回收装置，在车辆运行过程中将制动时、下坡时、怠速时的能量回收，转换为电能存储在蓄电池中。三是采用前述两种方式的组合，既可以直接给蓄电池充电，也配有能量回收装置。 纯电动汽车，从字面就可以看出，该类汽车采用电能为唯一的动力来源，无需内燃机或其它动力装置。纯电动汽车只有电能一种动力来源，在行驶过程中没有尾气排放，也不会形成二次污染，是一种“干净”的汽车。纯电动汽车由于受续航里程、充电桩的数量及位置的影响，目前主
汽车新能源技术应用与发展毕业论文 目录 第1章研究汽车新能源技术的目的与意义 (1) §1.1研究的目的 (1) §1.2研究意义 (1) 第2章国外汽车新能源技术研究现状 (2) §2.1国外的相关研究 (2) §2.1.1政府高度重视汽车新能源的开发利用 (2) §2.1.2政府推动电动汽车研发和推广 (2) §2.2国的相关研究 (3) §2.2.1政府大力支持新能源汽车产业 (3) §2.2.2国新能源汽车取得重大发展 (3) 第3章汽车新能源的类型 (5) §3.1纯电动汽车 (5) §3.1.1纯电动汽车的类型 (5) §3.1.2纯电动汽车的结构原理 (6) §3.2混合动力电动汽车 (6) §3.2.1混合动力电动汽车的结构类型 (6) §3.2.2不同类型的混合动力电动汽车的比较 (8) §3.3燃料电池电动汽车 (9) §3.3.1 燃料电池电动汽车的类型 (9) §3.3.2燃料电池电动汽车的结构原理 (10) §3.4气体燃料汽车 (11) §3.4.1天然气汽车 (11) §3.4.2液化石油气汽车 (11) §3.5生物燃料汽车 (12) §3.5.1甲醇燃料汽车 (12) §3.5.2乙醇燃料汽车 (12)
§3.5.3二甲醚燃料汽车 (12) §3.6氢燃料汽车 (12) §3.7太阳能汽车 (13) 第4章汽车新能源的主要比较与发展 (14) §4.1各种新能源汽车技术的特点分析与展望 (14) §4.1.1纯电动汽车 (14) §4.1.2混合动力电动汽车 (14) §4.1.3燃料电池电动汽车 (15) §4.1.4 气体燃料汽车 (15) §4.1.5生物燃料汽车 (16) §4.1.6氢燃料汽车 (16) §4.1.7太阳能汽车 (16) §4.2能量转换效率的比较 (17) §4.3减少耗油量的比较 (17) §4.4减少碳排放的比较 (18) §4.5各种能源方案优缺点中和分析 (18) §4.6电动汽车的应用缺陷和瓶颈 (19) 第5章电动汽车应用的解决方式 (20) §5.1整车充电模式 (20) §5.1.1常规充电 (20) §5.1.2快速充电 (20) §5.2更换电池模式 (21) §5.2.1电池租赁 (21) §5.2.2电池的快速更换 (21) §5.2.3电池的维护 (21) 第6章未来电动汽车充电技术的发展方向 (23) §6.1整车充电中的慢速充电方式可以充分利用 (23) §6.2换电池模式属于能源新物流模式 (23) §6.3无线快速充电将成为最理想充电方式 (23) §6.4快速充电大量发展将带来电网谐波污染 (23) 结论 (24)
新能源发展背景，现状，前景，国家政策 新能源行业发展背景 近年来，面对能源危机、金融危机以及人类对气候危机越来越清晰地认识，全球范围内新能源出现超常规发展的态势。各国对新能源的投资大幅度增长，新能源产能也急剧扩大。 可再生能源发电是新能源发展的核心，风电是在技术和成本上最具竞争力的新能源形式。尽管短期内新能源还无法替代传统化石能源，但世界范围内资源的供需紧张以及全球为应对气候变化而对温室气体排放所做的限制为新能源发展铺就了宽广的道路。新能源技术的发展和市场的扩大超乎想象，许多可再生能源资源将逐渐变成商业项目。可以预见，不同能源形式的逐渐替代将改变世界经济和政治版图以及人类的生存和生活方式。 石器时代的结束并不是因为没有石头了，石油时代的结束并不是因为没有石油了。 ——艾哈迈德·扎基·亚马尼（Ahmed Zaki Yamani）新能源行业发展状况分析 （一）太阳能行业发展状况分析 我国的太阳能光热发电行业正在起步，2009年科技部成立“太阳能光热产业技术创新战略联盟”，开始发动一轮光热攻坚战。目前，我国已完成建设的光热发电项目只有少数几个，且装机容量均在1MW以下。但我国在建和拟建项目较多，这意味着我国光热发电产业将呈现突破式增长。据统计，如果所有已公布项目均能实施，2015年前，我国的太阳能热发电装机容量将达3GW左右规模，市场总量达450亿元人民币。 （二）风能行业发展状况分析 2012年，中国（不包括台湾地区）新增安装风电机组7872台，装机容量12960MW，同比下降26.5%；累计安装风电机组53764台，装机容量75324.2MW，同比增长20.8%。2012年，中国海上风电新增装机46台，容量达到127MW，其中潮间带装机量为113MW，占海上风电新增装机总量的89%。
新能源与新材料产业发展现状 及工作设想 新能源与新材料产业部
目录 一、新区新能源与新材料产业发展现状 (3) （一）新能源与新材料产业基础 (3) （二）新能源与新材料产业布局 (11) （三）项目推进情况和重点推进项目的落地选址 (12) 二、新能源与新材料产业初步认识 (15) （一）新能源与新材料概念的界定 (15) （二）新能源产业发展现状 (16) （三）新材料产业发展现状 (19) （四）新区产业发展优势 (20) 三、工作设想 (22) （一）新能源与新材料产业定位 (22) （二）新能源与新材料产业发展重点 (22) 1、总部类 (24) 2、研发类 (25) 3、产业链关键环节的重点企业 (27) 4、光伏建筑一体化应用 (29) （三）打造产业集群 (30) 1、光伏太阳能装备制造示基地 (31) 2、光电建筑应用示区 (31) （四）产业发展建议 (31) 1、对于新能源与新材料产业认识的前瞻性 (31) 2、对于新能源与新材料产业促进的扶持性 (32) 3、明确产业发展的基础空间 (32) 4、加强分布式太阳能发电应用的规划工作 (33)
新能源与新材料产业发展现状及工作设想一、新区新能源与新材料产业发展现状 （一）新能源与新材料产业基础 根据统计，目前新区现有新能源与新材料企业74家，其兴区相关企业32家（见表1），开发区相关企业42家，初步形成了风力发电（见表2）、燃料电池（见表3）、太阳能光伏（见表4）、环保设备（见表5）四大领域。新能源与新材料产业实现工业产值34亿元和90亿元，占大兴区工业总产值的7.8%，税收的5.7%。占开发区工业总产值的4.5%，税收的2.1%。 开发区从1992年建区以来一直坚持高端发展定位，2009年万元GDP能耗为0.16吨标煤，远低于全国国家级开发区和市的平均水平。先后成为国家工业节水示园区、ISO14000国家环境管理示区、国家太阳能光伏产业集中应用示园。 从目前已入区企业的运营情况来看，新能源与新材料产业科技含量高、资金投入大、与相关产业的融合度高，对技术突破和经济发展带动明显。新区已经具备一定的产业基础，风电、光伏等产业链集群雏形初步显现。
浅谈影响我国新能源发展的主要因素 摘要：我国的新能源资源十分丰富，但目前开发利用的程度十分有限，具有很大上升空间。本文通过详细的分析，指出目前影响我国新能源发展的六个因素：新能源的成本、利用的难易程度、环境问题、能源供应安全的需要、技术问题以及国家政策。最后提出了一些有利于新能源发展的合理建议。 新能源是在新技术基础上，系统地开发利用的可再生能源，如核能、太阳能、风能、生物质能、地热能、潮汐能等。我国新能源资源丰富，主要铀矿有5个，已探明的铀储量居世界9大产铀国(储量超过10万吨)之列；每年我国陆地接收的太阳辐射总量相当于24 000亿吨标准煤；可供开发利用的风能资源总量为2．54亿kW；生物能资源丰富，包括农作物秸秆、薪柴和各种有机废物，可供发展沼气电力；已探明的地热储量相当于4 626亿t标准煤，现已开发利用的仅为10万分之一；可开发的潮汐能也在2 000万kW以上。因此，我国新能源的发展还有很大的上升空间，但目前受到了以下六个因素的制约： 一新能源的成本 近年来新能源的成本在不断降低，而传统能源的成本在不断升高，这正是新能源的发展的一个基本动力。然而，就目前而言，新能源的成本同常规能源相比明显偏高。新能源的主要利用方式是转化为电能使用，我们可以比对一下目前各类能源的发电上网价格[1]（单位元/kWh）：水电0.266，火电0.355，核电0.449，风电0.542，太阳能发电约1.5。新能源发电的成本明显高于传统的水电和火电，太阳能发电的成本更是高出三倍左右。高成本的现状，严重制约了我国新能源的发展。近年来，关于新能源发电的投资上涨很快，但其中很大程度上与政府的大力补贴在一定程度上降低了新能源发电的成本有关，以目前新能源的发展速度看，这种大力补贴无法持续太久，一旦补贴减少，成本问题将会再次浮出水面。 二利用的难易程度 同常规能源相比，新能源的利用要困难许多。利用核电[2]必须建立复杂的核反应堆，并做好严密的安全措施，同时必须妥善处理各种核废料；太阳能[3]和风能[4]发电往往具有间歇性、随机性、低同时率(60％左右)、低发电小时数(2000以下)等特性，给电力并网带来一系列的技术难题，这使得太阳能和风能发电只能作为传统发电方式的补充，另外，太阳能和风能主要集中在西部地区，而能源需求则主要在东部，太阳能和风能发电的电力输送也存在很大的难题，以致出现了发出的电由于无法输送出去而白白浪费的局面。生物能[5]技术并不成熟，目前比较普及的是制沼气，且仅限于农村地区使用，利用生物能制备各种燃料供人类利用还存在许多技术难题，有待进一步发展。地热能[6]利用受到热水分布区域的限制，因为地热蒸汽与热水难以远距离输送，另外，地热发电也存在电力无法输送出去的窘况。潮汐能[7]的利用首先必须具备较好的地质条件，可以建立水库，发电机结构也必须适应低水头、大流量的特点，这一切都给其利用带来了很大问题。新能源利用较传统能源更难是肯定的，如何解决新能源利用难的问题，将是新能源得以发展的关键所在。 三环境问题 作为一种名义上的清洁能源，新能源的利用依旧会带来多种环境问题。核能作为一种极富潜力的能源，其最大的诟病就是放射性污染，尽管核电站有极为严密的安全措施，但前苏联切诺贝利，美国三里岛，日本福岛核电站还是发生了核泄漏，造成的环境污染
新能源技术及其应用 摘要：能源是人类生存和发展的重要物质条件。煤炭、石油、天然气等化石能源支持了19和20世纪近200年来人类文明进步和经济社会发展，但煤炭、石油、天然气等不可再生能源持续增长的大量消耗，不仅使人类面临资源枯竭的压力，同时更感到了环境问题的严重威胁。可再生能源丰富、清洁，可永续利用。加强可再生能源开发利用，是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路，也是人类社会实现可持续发展的必由之路。 关键词：可再生能源太阳能风能地热能海洋能生物质能核能 一、太阳能技术： 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为 3.75×1026W）的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。太阳能的转换和利用方式有：光－热转换、光－电转换和光－化学转换。 １）太阳能热利用和热发电技术。太阳能热利用是太阳辐射能量通过各种集热部件转变成热能后被直接利用，它可分低温（１００－３０
０℃）：工业用热、制冷、空调、烹调等；高温（３００℃以上）：热发电、材料高温处理等。 ２）太阳能光电转换技术。太阳电池类型很多，如单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、硫化电池、化电池等。当前发展主要障碍是光电池成本高。 ３）光化学转换技术。光化学是研究光和物质相互作用引起的化学反应的一个化学分支。光化学电池是利用光照射半导体和电解液界面，发生化学反应，在电解液内形成电流，并使水电离直接产生氢的电池。 二、风能: 风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2％转化为风能，但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为2.74X109MW，其中可利用的风能为2X107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。我国位于亚洲大陆东南、濒临太平洋西岸，季风强盛。全国风力资源的总储量为每年16亿kw，在世界各国排列第三,可开发利用的约为2/10,即约3亿千瓦.可以有效利用的风速范围为3-20米/秒. 近期可开发的约为1.6亿kw，内蒙古、青海、黑龙江、甘肃等省风能储量居我国前列。风力发是技术关键是大型风力机的叶片设计、制造和安全性技术，二是优化运行控制方案与控制系统。
中国新能源的发展现状与未来趋势 胡庭栋 (电力工程及其自动化，电力1106，201101320108) The Current Development Situation and the Future Trend of Chinese New Energy Hu Ting-dong 摘要：我国对电力的需求也不断增大。所依靠的主要电力能源在短期内是不可再生的。同时，开发和利用这些能源环境问题，这也成为经济发展的重要限制因素。正是基于这个背景，我们展开了《中国新能源的发展现状与未来趋势》这个研究来探讨中国新能源的当下与未来。从我国能源形式，并网存在问题着手，研究分布式发电较集中式发电的优势以及新能源发电的未来趋势。 新能源发展趋势、前景 从新能源行业发展总体情况来看，大部分新能源利用方式始于20世纪70年底，并在90年代开始普及应用，虽然部分技术趋向成熟，但无论从市场扩张速度还是成长前景看，新能源行业仍然处于生命发展周期中的成长期，并将在3年左右的时间内陆续进入成熟期。 由于技术的限制，短期内电力行业没有替代品，电力行业生命周期的问题主要研究对象是各种具体的电源类型，比较的是这些电源类型之间的替代和生命周期。新能源由于具有清洁、可持续的特性，因此新能源行业的成熟期持续时间将较长，即使到了行业的饱和衰退期，其衰退速度也将很慢。 具体来看，水电行业历史悠久，技术已经比较成熟，可以看作是步入成熟期的行业；风电产业在20世纪70年代末起始西欧国家，风电设备行业克服了“能量不稳定”、“转换效率低”等弱点，在丹麦、德国、西班牙、荷兰、美国、日本、印度等国家得到广泛应用，风电设备产业在部分国家开始饱和，逐步向外技术输出。从这些特征可以确定，风电设备产业在先发国家已经进入了成熟期，但在中国、印度等新兴国家，风电产业仍处于快速成长期；太阳能发电行业目前在技术研发、试点应用等方面取得了显著成效，已经脱离了幼稚期，但由于成本仍然过高，限制了技术的推广应用，可以看作刚刚进入成长期的朝阳产业。 新能源行业目前投资成本仍然较高，尤其是大型风电基地、核电站的投资规模要求很高，行业存在一定风险，但短期来看，国家新能源发电优先上网的政策对新能源行业盈利水平提供了基本的保障。虽然风电设备、多晶硅等部分潜在产能过剩或存在低水平重复建设的行业竞争趋向激烈，部分企业发展面临困难。但在2020年前，在国家节能减排及能源结构调整的大背景下，新能源行业均将保持在景气区间，行业盈利水平有望持续提高。 一、中国能源行业发展历史 2003年-2012年，我国一次能源消费总量增长率9.5%，其中传统能源增长9.2%，新能源增长14.5%；由此我们可以看到中国的一次能源消费结构正在发生着改变。然而，其改变的进程相对缓慢，中国的能源危机还是愈发的走向了边缘。从下面这组数据中，我们可以看到传统能源占主导地位的一次能源消费 模式已经走到了尽头，新能源的广泛利用才是解决能源危机的出口。众所周知，中国是富煤、缺油、少气的资源条件，然而从2009年起我国从煤炭出口大国变为了净进口国，到2012年煤炭的对外依存度已经高达14%。原油对外依存度更是节节攀升，从2003年的36%到达2012年的56.4%；从2006年开始我国成为天然气净进口国，且净进口量持续增加，国内天然气供不应求，2008-2012年净进口量年均复合增速为129.28%，2012年达到378.6亿立方米，对外依存度高达28%。我国能源消费结构亟待优化，必须改变过于依赖石油和煤炭的现状，加大对天然气、核电和其他新能源的开发使用力度，这不仅有利于节能减排，也是我国经济实现可持续发展的战略选择。 二、中国新能源发展现状 新能源在我国发展至今，主要有如下几种发展形势；
新能源汽车的发展现状 排放标准和环保标准的提升，为新能源汽车的产生奠定了一定的基础，同时也引领了新能源汽车未来的发展。新能源汽车的发展不仅对我国的经济、环境有着巨大的益处，而且为我国汽车行业赶超欧美提供了一个绝佳的机会。新能源汽车作为当今汽车行业的热潮，受到各个国家的高度重视。目前很多国家已经将新能源汽车列入国家重点发展战略中，并为其制定了一系列产业政策推动其更高效地发展。由此看来，为了我国的新能源汽车在整体市场中占有一席之地，对其发展现状及未来发展趋势的研究具有一定的现实意义。 新能源汽车发展现状 新能源汽车目前有两种供能方式：一是利用非常规的车用燃料提供动力，二是在使用新型车载动力装置的基础上仍然使用常规燃料提供动力。新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、生物燃料汽车等。 新能源汽车的市场现状。虽然欧盟美国的很多汽车生产技术领先于我们，但是我国的电池生产技术在世界范围内占有一定的领先地位，因此，目前在世界新能源汽车领域出现了三座大山：中国，美国，欧盟。全世界88% 的新能源汽车是由中国、美国和欧盟生产的，其中中国市场的销售量占比最大，高达34% 。由此看来，我国新能源汽车行业的发展势态良好。
早在2001 年根据“ 863 ”计划，建立了“三横三纵”的开发布局（三纵指的是混合动力、纯电动和燃料电池汽车；三横指的是多能源动力总成控制、驱动电机和动力蓄电池），随后在“十五”期间、“十一五”期间等相继提出一系列的鼓励扶持政策，推动着新能源汽车行业的快速发展。相关数据显示，2018 年我国新能源汽车产量为127 万辆，同比增长59.9% ；同时，新能源汽车的销售量为125.6 万辆，同比增长61.7% 。其中新能源乘用车和新能源专用车的销售额占比最大。新能源乘用车销售量为56 万辆，包括纯电动乘用车销售45 万辆，插电式混合动力乘用车销售11 万辆；新能源专用车为42 万辆，其中城市配送车共销售14.8 万辆，大客车为10 万辆左右，大客车基本上为纯电动的公交车和纯电动的通勤车。 新能源汽车的技术现状。新能源汽车的动力电源技术：不同类型的新能源汽车，其获取能量的方式不同。纯电动汽车主要通过车载电池放电获取电能，混合动力汽车主要通过发动机和发电机转化不同形式能量的方式获取电能，燃料电池汽车通过燃料电池中化学能的转化获取电能。新能源汽车电控技术：电控技术利用计算机和无线电波实现较高程度的智能化和较完美的远距离控制。目前汽车电控系统利用高性能的微处理器代替传统的处理器作为控制中心，通过双核心架构的方式对汽车电控系统软件进行设计，实现汽车对信息的综合化处理；新能源汽车充电技术：当下的充电方式有便携充电、家用充电和公共充电。其中充电功率超过5kw 为快充，低于5kw 为慢充。在实际的充电过程中电能转化效率并不尽如人意，为了解决这一问题，我国目前已经研发出了无线
我国新能源技术应用的现状及进展趋势 人类生存和进展的三要素 物质、能量与信息。 因此，能源的进展史直接阻碍人类的进展史。 我们人类生存与进展中最具有决定性意义的要素是三个：?? 物质、能量和信息。 组成我们的世界是物质；人类生存活动决定于对信息的认知和反应；而维持生命，从事进展的活动又地要通过消耗能量来进行。
一切能量来自能源，人类离不开能源。能源是人类生存、生活与进展的要紧基础。能源科学与技术，能源利用的进展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。 能源进展的里程碑能够这么讲，每一次能源利用的里程碑式进展，都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来，在人类的能源利用史上，大致经历了如此四个里程碑式的进展时期：原始社会火的使用，先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光；18世纪蒸汽机的发明与利用，大大提高了生产力，导致了欧洲的工业革命；19世纪电能的使用，极大地促进了社会经济的进展，改变了人类生活的面貌；20世纪以核能为代表的新能源的利用，使人类进入原子的微观世界，开始利用原子内部的能量。 以后对能源的要求 有足够满足人类生存和进展所需要的储量，同时可不能造成阻碍人类生存的环境污染问题。
以后对能源的需求以后的人类社会依旧要依靠于能源，依靠于能源的可持续进展。因此，我们须现在就专门清晰地了解地球上的能源结构和储量，进展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。 而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗？回答是：不是，也是。事实上，进入21世纪后，人类目前技术可开发的能源资源已将面临严峻不足的危机，当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭，甚至不能维持几十年。因此，必须查找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用，已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且，以后如能实现核能的完全利用，人类的能源将是无穷的。 除了物质、能量和信息三大因素外，人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是特不紧密的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题，严峻阻碍了人类的生存。因此，以后对能源的要求将不仅是储量充足，而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言，核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。
浅谈中国新能源发展与新能源汽车的不足 电气工程学院电气1503 李子扬 15290173 摘要：本文结合中国能源利用与能源储备国情探讨中国新能源发电的发展现状，并对未来新能源发电的趋势进行分析和展望其发展，除此，浅谈了个人对电动汽车的看法。 关键词：新能源；发电；电动汽车 随着中国经济的持续发展和国际煤炭、石油等资源的紧缺，中国能源发展将面临供需缺口不断加大，石油后备资源不足，以煤炭为主的能源结构带来的严重环境污染等一系列问题。 据计算，为了保证GDP年增长7％以上，中国面临能源供应保持每年递增4％左右的压力。到2050年，中国能源年消耗量将达到标煤38 亿t，相当于2000 年的3 倍，成为世界第一能耗大国。 “挖动大半个地球”，展现了中国热火朝天搞建设、一心一意谋发展的一面，但是中国的土地、空气、河流必然无法承载大半个地球的污染物，“不谋万世者，不足谋一时”。中国正面对着环境污染严重、生态系统退化、资源约束趋紧的严峻形势，因此从长远看来，中国必将逐步过渡到以可再生新能源为主的可持续能源系统。新能源不仅是资源丰富的可再生能源，而且不产生或很少产生污染物，既是近期重要的补充能源，又是未来能源结构的基础，对能源的可持续发展起着重要的作用。 一、中国新能源发电发展现状 目前，在中国新能源和可再生能源一般是指除常规化石能源和大中型水力发电及核裂变发电之外的太阳能、风能、小水电、生物质能、地热能和海洋能等一次能源以及氢能、燃料电池等二次能源。这些能源不仅可循环再生，清洁无污染，而且在中国资源丰富，分布广泛，是最具有前景的替代能源，将成为未来世界能源的基石。 经过近10 年的艰苦努力，中国新能源发展已经走在了世界前列。2012 年风电累计并网容量位居全球第一，2013 年光伏发电累计并网容量位居世界第二，新能源开发利用水平与欧美等先进国家相当。2014年中国新能源发电发展势头
新能源技术应用的现状及发 展趋势 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
目录 摘要 (2) 第一章对能源的认识 (3) 1.1能源的定义 (3) 1.2能源的源头 (3) 1.3能源的种类 (4) 第二章新能源的发展趋势 (5) 2.1 多元化 (5) 2.2 清洁化 (5) 2.3 高效化 (5) 2.4 全球化 (6) 2.5 市场化 (6) 第三章启示与建议 (7)
摘要 我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个：物质、能量和信息。组成我们的世界是物质；人类生存活动决定于对信息的认知和反应；而维持生命，从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。一切能量来自能源，人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术，能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。 能源发展的里程碑可以这么说，每一次能源利用的里程碑式发展，都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来，在人类的能源利用史上，大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段：原始社会火的使用，先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光；18世纪蒸汽机的发明与利用，大大提高了生产力，导致了欧洲的工业革命；19世纪电能的使用，极大地促进了社会经济的发展，改变了人类生活的面貌；20世纪以核能为代表的新能源的利用，使人类进入原子的微观世界，开始利用原子内部的能量。 未来对能源的要求有足够满足人类生存和发展所需要的储量，并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。未来对能源的需求未来的人类社会依然要依赖于能源，依赖于能源的可持续发展。因此，我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量，发展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗？回答是：不是，也是。事实上，进入21世纪后，人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机，当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭，甚至不能维持几十年。因此，必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用，已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且，未来如能实现核能的彻底利用，人类的能源将是无穷的。 除了物质、能量和信息三大因素外，人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题，严重影响了人类的生存。因此，未来对能源的要求将不仅是储量充足，而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言，核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。 关键字：能源利用可持续发展环境污染
目前，世界各国都在大力发展新能源汽车，我国更是将其列入到七大战略性新兴产业之中。节能与新能源汽车的发展是我国减少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要举措之一，中央和地方各级政府对其发展高度关注，陆续出台了各种扶持培育政策，为新能源汽车的发展营造了良好的政策环境。近年来，我国新能源汽车产业在行业标准、产业联盟、企业布局、技术研发等方面也取得了明显进展，有望肩负起中国汽车工业“弯道超车”的历史重任。针对我国节能与新能源汽车的发展现状与趋势，国研网专访了国务院发展研究中心产业部研究室主任、副研究员王晓明。 一、发展新能源汽车已经成为世界各国的共识 国研网：目前世界各主要国家的新能源汽车发展现状和趋势是怎样的？ 王晓明：目前，全球能源和环境系统面临巨大的挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户， 需要进行革命性的变革。目前全球新能源汽车发展已经形成了共识，从长期来看，包括纯电动、燃料电池技术在内的纯电驱动将是新能源汽车的主要技术方向，在短期内，油电混合、插电式混合动力将是重要的过渡路线。目前来看，全球新能源汽车的发展还面临着一些共同的难题，例如关键技术的突破、汽车工业的转型、基础设施的建设以及消费者的接受度等。 具体到各国，应该说，引领新能源汽车发展的主要还是美国、日本以及欧洲的一些国 家，这些国家起步比我国要早很多，它们的发展也各有侧重。 美国长期侧重降低石油依赖、确保新能源安全的战略，将发展新能源汽车作为交通领域实现根本上摆脱石油依赖的重要措施，并以法律法规的形式确定了新能源汽车的战略地位。早在克林顿时期，美国就提出了以提高燃油经济性为目标的计划，混合动力是当时主要的技术解决方案。到了布什时期，变为追求零排放和零石油依赖，技术解决方案主要是氢燃料电池汽车，后来还有一个计划，想用十年的时间实现20%的石油替代和节约，主要措施是生物质燃 料。国际金融危机以后，奥巴马政府将大力发展电动汽车作为实施新能源战略的重要内容，提出了总额40亿美元的动力电池以及电动汽车研发和产业化的计划，产品上，选择了以插 电式混合动力电动车为重点。 日本长期坚持确保能源安全和提高产业竞争力的双重战略，通过制订国家目标引导新能源汽车产业的发展，同时高度重视技术创新。2006年，日本提出了新的国家能源战略， 目标是到2030年交通领域对石油的依赖从100%笔到80%为了配合这个新能源战略的实施，提出了下一代汽车燃料计划，明确提出改善和提高汽车燃油经济性标准，推进生物质燃料的
浅谈新能源汽车的发展和展望 摘要 作为环保节能的新能源汽车，在我国国民生产和生活中所起的作用会越来越大，它的优点十分突出，即节能又环保，这是解决我们当前所面临的人民对物质文明－汽车的需求与汽车使用过程中所带来的空气污染这一矛盾的唯一方法，汽车是现代文明进步的标志，人们生活需要汽车这种交通工具，也是人口众多的中国逐渐实现现代化过程所必备的一个重要产业，所以说我们要大量发展新能源汽车这一世界上很有生命力的朝阳产业，新能源汽车的应用前景是十分巨大而光明的。 关键词：新能源汽车环保低排放经济性 迈入2013年以来，随着我们国家社会发展与进步，中国人越来越关心和人们生活密切相关的环境问题，其中又以空气污染为重中之重。一些新概念新名词大家都耳熟能详，如“PM2.5”“雾霾”等，在我们的生活中出现的概率越来越高。 伴随着中国经济的高速发展，我们可以享受着越来越高的物质生活，家用汽车已经走进千家万户，中国已经连续多年成为世界汽车的生产和消费第一大国，据估计2013年，中国的汽车产量、销量将双双突破2000万台这一历史大关。同时我国的石油进口和消费量也是不断的连年创着新高，而其中50%以上的石油最终都被汽车消耗掉啦，这也就让大家越来越直观的感受到了空气污染，特别是城市空气污染越来越严重，这一事实。而最近被大家天天提到的“雾霾”中的“霾”只的是空气中的微料，它们中的50%左右来源于我们喜爱的汽车尾气的排放。 这也使我们遭遇到了越来越严重的环境污染，事实上，2013年以来中国的众多大城市多次出现连续多天的雾霾围城等重度污染的天气，中国多数的大城市每年的污染天数都在上升，这已经严重影响到我国人民的生活和身体健康，中央电视台的新闻标题都是“十面霾伏”啦不少城市，如北京，哈尔滨等都出现了因
目录 摘要 (2) 第一章对能源的认识 (3) 1.1能源的定义 (3) 1.2能源的源头 (3) 1.3能源的种类 (4) 第二章新能源的发展趋势 (5) 2.1 多元化 (5) 2.2 清洁化 (5) 2.3 高效化 (5) 2.4 全球化 (6) 2.5 市场化 (6) 第三章启示与建议 (7)
摘要 我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个：物质、能量和信息。组成我们的世界是物质；人类生存活动决定于对信息的认知和反应；而维持生命，从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。一切能量来自能源，人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术，能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。 能源发展的里程碑可以这么说，每一次能源利用的里程碑式发展，都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来，在人类的能源利用史上，大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段：原始社会火的使用，先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光；18世纪蒸汽机的发明与利用，大大提高了生产力，导致了欧洲的工业革命；19世纪电能的使用，极促进了社会经济的发展，改变了人类生活的面貌；20世纪以核能为代表的新能源的利用，使人类进入原子的微观世界，开始利用原子部的能量。 未来对能源的要求有足够满足人类生存和发展所需要的储量，并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。未来对能源的需求未来的人类社会依然要依赖于能源，依赖于能源的可持续发展。因此，我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量，发展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗？回答是：不是，也是。事实上，进入21世纪后，人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机，当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭，甚至不能维持几十年。因此，必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用，已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且，未来如能实现核能的彻底利用，人类的能源将是无穷的。 除了物质、能量和信息三大因素外，人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题，严重影响了人类的生存。因此，未来对能源的要求将不仅是储量充足，而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言，核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。 关键字：能源利用可持续发展环境污染