化学是一门中心科学,人类面临的资源、能源、环境、健康等问题的解决,在很大程度上依赖于化学的研究和发展。化学的主要发展方向之一是深入研究化学反应理论,以揭示从原料到产物的通道,进而设计机理导向的包括以催化剂为核心的最佳化学过程。能源是关系到国家可持续发展和战略安全的领域。如何发展新的能源高效转化技术和洁净能源,不但涉及能源使用效率、更与全球环境气候变化相关联,属于国家重大需求。能源工业在很大程度上依赖于化学过程,能源消费的90%以上依靠化学技术。怎样控制低品位燃料的化学反应,使我们既能保护环境又能使能源的成本合理是化学面临的一大难题。化石能源的转化及综合利用至关重要。随着我国经济的快速发展,我国各项建设已有了巨大成就,但也付出了资源和环境的代价。今天,能源资源约束明显、能源供给矛盾突出、能源环境污染严重,成为制约我国能源发展的重要瓶颈。解决我国能源问题,根本出路是坚持开发新技术、节约资源等并举,大力推进节能降耗,高效利用能源等方式才能突破我国能源发展的瓶颈。高效利用能源主要是针对传统能源系统而言立足于新技术、新工艺,或者新理念构架的新型的能源利用技术,高效利用能源技术可大大提高了能源的综合利用效率,有效减少污染的排放。高效利用能源技术主要是指的热电联产技术和燃料电池技术。热电联产是既产电又产热的先进能源利用形式,具有降低能源消耗、提高空气质量、补充电源、节约城市用地、提高供热质量、便于综合利用、改善城市形象、减少安全事故等许多优点,所以世界各国都在大力发展。世界热电联产发展呈现许多趋势,其中,丹麦在热电联产综合利用效率方面超过70%以上。这种小型、微型的热电联产被国际上称之为——分布式能源。分布式能源技术对能源的利用方式与传统的能源利用存在很大的区别,它不再追求规模效益,而是更加注重资源的合理配置,追求能源利用效率最大化和效能的最优化,充分利用各种资源,就近供电供热,将中间输送损耗降至最低。分布式能源可以和终端能源用户的能源需求系统进行协同优化,通过信息技术将供需系统有效衔接,进行多元化的优化整合,在燃气管网、低压电网、热力管网和冷源管网上,以及信息互联网络上实现联机协作,互相支持、互相平衡,构成一个多元化的能源网络,使能源供应与能源的实际需求更加匹配。它不仅是一些传统能源技术的集合,也是全新的能源综合利用系统。 目前,高效利用能源技术发展的一个重点是“燃料电池”技术。燃料电池的能源利用效率更高,污染更小,理论上燃料电池使用的是氢能,属于可再生能源。但自然界中可以直接利用的氢根本不存在,制氢需要其他外部能量实现。我国制氢的技术方向是如何利用天然气、煤气化、甲醇、乙醇等能源,特别有前途的是利用废弃在地下煤炭资源进行地下可控气化再制氢技术。燃料电池不仅可以解决人类发展的电力难题,同时也可以解决对于石油的替代难题。虽然,就燃料电池技术本身应该属于新能源,但是大多数燃料电池将不会依赖于可再生能源。 热电联产和燃料电泄技术等能源高效利用技术都是立足于新技术、新工艺,或者新理念构架的新型的能源利用技术,虽然不是可再生能源。据专家测算,能源利用效率提高1个百分点,可节省能源费用130多亿元。促进能源的合理和高效利用,对我国经济可持续发展具有深远的战略意义。 高效利用能源,促进国民经济可持继发展
我国是资源大国,但对于我们来说资源是有限的,所以在使用的时候我们就要考虑到他的综合利用。 比如煤,煤还有的成分很多,我国的煤大多数含有硫,而我们知道硫燃烧后是形成酸雨的主要因素之一,所以我们在利用煤的时候既要考虑到增加它燃烧的效率又要考虑到减少污染,这就涉及到化学能源的综合利用。煤炭 我们一般会经过几步最常见的处理,比如第一种就是煤的汽化,也就是我们将煤和水蒸气加热生成一氧化碳和氢气,一氧化碳和氢气充分燃烧技能提高燃烧的效率又能减少二氧化硫的排放。同时生成的一氧化碳和氢气我们通过进一步处理就可以合成液体燃料甲醇,这样也能提高燃烧效率,第三种就是将煤干馏,这样能得到像煤焦油、甲苯、苯等重要的有机物。
1.常规能源——矿物燃料常规性能源主要为矿物燃料的煤、石油、天然气等。煤在国民经济中占有很重要的地位,被称为“黑色的金子”、“现代工业的粮食”。它是由有机物和无机物组成的复杂混合物,主要含有C元素。煤的主要加工方式是把它隔绝空气加热,使其分解生成焦炭、煤焦油和焦炉气等。焦炭是冶金工业的重要原料,煤焦油是重要的化工原料,而焦炉气则是重要的燃料。在加工煤炭以及使用煤作燃料的过程中,对于所产生的煤灰、煤渣、“废气”、“废液”都应加以合理的处理和利用,一定要做到消除污染,保护环境。石油被称为“现代工业的血液”,也是一种混合物,主要含有碳、氢两种元素,同时还有少量的S、O、N等元素。因其成分复杂,很少直接使用,一般须进行炼制,通过炼制可以获得汽油、煤油、柴油等燃料和各种机器所需的润滑油以及许多气态烃等产品。在大力发展石油工业的过程中,我们必须高度重视石油炼制、石油化工等工业产生的“废水”、“废气”和“废渣”以及海底采油、油船运输等对大气、地面和江河湖海的污染。天然气是当今世界上最重要的气体矿物燃料,主要成分为甲烷,是蕴藏在地下的一种重要能源。也是一种污染比较小的燃料。2.绿色能源——太阳能太阳能是个巨大的能源,可以通过四个渠道被人类利用:(1)通过大气和水分的升腾循环,再通过风、流水、波浪、海流等以风能、水能等形式表现出来。(2)被海洋吸收,成为海洋内能,再以潮汐能的形式释放出来。(3)通过植物的光合作用把太阳能转化和储存起来,再以草木、沼气、煤、石油、天然气等燃料的形式释放出来。(4)通过转换成电能被人们直接使用,如:太阳能照相机,太阳能电话,太阳能冰箱,太阳能电视机,太阳能住宅。3.其它能源——氢能、核能氢气作为正在崛起的新型能源,引起人们的高度重视。其主要的优点在于:(1)矿物资源是有限的,而氢气可以用水作原料来制取,有广泛的来源。(2)氢气燃烧时放出的热量多,每千克氢气燃烧发热量高达143000千焦,为同质量汽油的三倍。(3)氢气燃烧的产物是水,对环境无污染,是一种清洁能源。发展氢能源还需要解决如何廉价、大量地制备氢气及如何安全贮存、运输氢气等问题。核能是现代人类社会高度进步的象征,也是一种洁净的能源。其优点主要有:(1)干净并相对安全。(2)核燃料资源丰富。海水中氘的储量达45万亿吨,作为能量资源,可供人类使用上百亿年。(3)核燃料量小,可缓解交通运输的紧张。(4)成本低,经济合算。世界上第一座核电站建于前苏联的奥布宁期克,于1954年6月27日投产运行,其热功率为3万千瓦。我国第一座自行设计建造的秦山核电站于1991年12月15日发电,功率为30万千瓦。
中国是茶的故乡,制茶、饮茶已有几千年历史,名品荟萃,主要品种有绿茶、红茶、乌龙茶、花茶、白茶、黄茶。茶有健身、治疾之药物疗效,又富欣赏情趣,可陶冶情操。品茶、待客是中国个人高雅的娱乐和社交活动,坐茶馆、茶话会则是中国人社会性群体茶艺活动。中国茶艺在世界享有盛誉,在唐代就传入日本,形成日本茶道。 饮茶始于中国。茶叶冲以煮沸的清水,顺乎自然,清饮雅尝,寻求茶的固有之味,重在意境,这是茶的中式品茶的特点。同样质量的茶叶,如用水不同、茶具不同或冲泡技术不一,泡出的茶汤会有不同的效果。我国自古以来就十分讲究茶的冲泡,积累了丰富的经验。泡好茶,要了解各类茶叶的特点,掌握科学的冲泡技术,使茶叶的固有品质能充分地表现出来。 中国人饮茶,注重一个“品”字。“品茶”不但是鉴别茶的优劣,也带有神思遐想和领略饮茶情趣之意。在百忙之中泡上一壶浓茶,择雅静之处,自斟自饮,可以消除疲劳、涤烦益思、振奋精神,也可以细啜慢饮,达到美的享受,使精神世界升华到高尚的艺术境界。品茶的环境一般由建筑物、园林、摆设、茶具等因素组成。饮茶要求安静、清新、舒适、干净。中国园林世界闻名,山水风景更是不可胜数。利用园林或自然山水间,搭设茶室,让人们小憩,意趣盎然。 中国是文明古国,礼仪之邦,很重礼节。凡来了客人,沏茶、敬茶的礼仪是必不可少的。当有客来访,可争求意见,选用最合来客口味和最佳茶具待客。以茶敬客时,对茶叶适当拼配也是必要的。主人在陪伴客人饮茶时,要注意客人杯、壶中的茶水残留量,一般用茶杯泡茶,如已喝去一半,就要添加开水,随喝随添,使茶水浓度基本保持前后一致,水温适宜。在饮茶时也可适当佐以茶食、糖果、菜肴等,达到调节口味和点心之功效。 中国茶文化的形成与发展 中国是茶的故乡,是世界上最早发现茶树、利用茶叶和栽培茶树的国家。茶树的起源至少已有六七万年的历史。茶被人类发现和利用,大约有四五千年的历史。 茶的利用最初是孕育于野生采集活动之中的。古史传说中认为“神农乃玲珑玉体,能见其肺肝五脏”,理由是,“若非玲珑玉体,尝药一日遇十二毒,何以解之?”又有说“神农尝百草,日遇十二毒,得荼而解之。”两说虽均不能尽信,但一灵缕微弱的信息却值得注意:“荼”在长久的食用过程中,人们越来注重它的某些疗病的“药”用之性。这反映的是一种洪荒时代的传佚之事。 依照《诗经》等有关文献记录,在史前期,“荼”是泛指诸类苦味野生植物性食物原料的。在食医合一的历史时代,茶类植物油的止渴、清神、消食、除瘴、利便等到药用功能是不难为人们所发现的。然而,由一般性的药用发展为习常的专用饮料,还必须有某种特别的的因素,即人们实际生活中的某种特定需要。巴蜀地区,向为疾疫多发的“烟瘴”之地。“番民以茶为生,缺之必病。”(清·周蔼联《竺国游记》卷二)故巴蜀人俗常饮食偏辛辣,积习数千年,至今依然。正是这种地域自然条件和由此决定的人们的饮食习俗,使得巴蜀人首先“煎茶”服用以除瘴气,解热毒。久服成习,药用之旨逐渐隐没,茶于是成了一种日常饮料。秦人入巴蜀时,见到的可能就是这种作为日常饮料的饮茶习俗。 茶由药用转化为习常饮料,严格意义的“茶”便随之产生了,其典型标志便是“茶”(cha)音的出现。郭璞注《尔雅·释木》“槚”云:“树小如栀子,冬生叶,可煮作羹饮。今呼早采者为茶,晚取者为茗,一名荈,蜀人名之苦荼。”可见,汉时“荼”字已有特指饮料“茶”的读音了,“茶”由“荼”分离出来,并走上了“独立”发展道路。但“茶”字的出现则是伴随茶事的发展和商业活动的日益频繁,直到中唐以后的事,也正符合新符号的产生后于人们的社会生活这样一种文字变化的规律。 中国从何时开始饮茶,众说不一,西汉时已有饮茶之事的正式文献记载,饮茶的起始时间当比这更早一些。茶以文化面貌出现,是在汉魏两晋南北朝时期。 茶文化从广义上讲,分茶的自然科学和茶的人文科学两方面,是指人类社会历史实践过程中所创造的与茶有关的物质财富和精神财富的总和。从狭义上讲,着重于茶的人文科学,主要指茶对精神和社会的功能。由于茶的自然科学已形成独立的体系,因而,现在常讲的茶文化偏重于人文科学。 ▲三国以前的茶文化启蒙 很多书籍把茶的发现时间定为公元前2737-2697年,其历史可推到三皇五帝。东汉华佗《食经》中:“苦茶久食,益意思”记录了茶的医学价值。西汉以将茶的产地县命名为“荼陵”,即湖南的茶陵。到三国魏代《广雅》中已最早记载了饼茶的制法和饮用:荆巴间采叶作饼,叶老者饼成,以米膏出之。茶以物质形式出现而渗透至其他人文科学而形成茶文化。 ▲晋代、南北朝茶文化的萌芽 随着文人饮茶之兴起,有关茶的诗词歌赋日渐问世,茶已经脱离作为一般形态的饮食走入文化圈,起着一定的精神、社会作用。两晋南北朝时期,门阀制度业已形成,不仅帝王、贵族聚敛成风,一般官吏乃至士人皆以夸豪斗富为荣,多效膏梁厚味。在此情况下,一些有识之士提出“养廉”的问题。于是,出现了陆纳、桓温以茶代酒之举。南齐世祖武皇帝是个比较开明的帝王,他不喜游宴,死前下遗诏,说他死后丧礼要尽量节俭,不要以三牲为祭品,只放些干饭、果饼和茶饭便可以。并要“天下贵贱,咸同此制。”在陆纳、桓温、齐武帝那里,饮茶不仅为了提神解渴,它开始产生社会功以有,成为以茶待客、用以祭祀并表示一种精神、情操的手段。饮茶已不完全是以其自然使用使用价值为人所用,而是进入了精神领域。 魏晋南北朝时期,天下骚乱,各种文化思想交融碰撞,玄学相当流行。玄学是魏晋时期一种哲学思潮,主要是以老庄思想糅合儒家经义。玄学家大都是所谓名士,重视门第、容貌、仪止,爱好虚无玄远的清淡。东晋、喃朝时,江南的富庶使士人得到暂时的满足,终日流连于青山秀水之间,清淡之风继续发展,以致出现许多清淡家。最初有清谈家多酒徒,后来,清谈之风渐渐发展到一般文人。玄学家喜演讲,普通清谈者也喜高谈阔论。酒能使人兴奋,但喝了多了便会举止失措、胡言乱语,有失雅观。而茶则可竟日长饮而始终清醒,令人思路清晰,心态平和。况且,对一般文人来讲,整天与酒肉打交道,经济条年也不允许。天是,许多玄学家、清谈家从好酒转向好茶。在他们那里,饮茶已经被当作精神现象来对待。 随着佛教传入、道教兴起,饮茶已与佛、道教联系起来。在道家看来,茶是帮助炼“内丹”,升清降浊,轻身换骨,修成长生不老之体的好办法;在佛家看来,茶又是禅定入静的必备之秀之物。尽管此时尚未形成完整的宗教饮茶仪式和阐明茶的思想原理,但茶已经脱离作为饮食的物态形式,具有显著的社会、文化功能,中国茶文化初见端倪。 ▲唐代茶文化的形成 780年陆羽著《茶经》,是唐代茶文化形成的标志。其概括了茶的自然和人文科学双重内容,探讨了饮茶艺术,把儒、道、佛三教融入饮茶中,首创中国茶道精神。以后又出现大量茶书、茶诗,有《茶述》、《煎茶水记》、《采茶记》、《十六汤品》等。唐代茶文化的形成与禅教的兴起有关,因茶有提神益思,生精止渴功能,故寺庙崇尚饮茶,在寺院周围植茶树,制定茶礼、设茶堂、选茶头,专呈茶事活动。在唐代形成的中国茶道分宫廷茶道、寺院茶礼、文人茶道。 ▲宋代茶文化的兴盛 宋代茶业已有很大发展,推动了茶叶文化的发展,在文人中出现了专业品茶社团,有官员组成的“汤社”、佛教徒的“千人社”等。宋太祖赵匡胤是位嗜茶之士,在宫庭中设立茶事机关,宫廷用茶已分等级。茶仪已成礼制,赐茶已成皇帝笼络大臣、眷怀亲族的重要手段,还赐给国外使节。至于下层社会,茶文化更是生机活泼,有人迁徙,邻里要“献茶”、有客来,要敬“元宝茶”,定婚时要“下茶”,结婚时要“定茶”,同房时要“合茶”。民间斗茶风起,带来了采制烹点的一系列变化。 自元代以后,茶文化进入了曲折发展期。宋人拓展了茶文化的社会层面和文化形式,茶事十分兴旺,但茶艺走向繁复、琐碎、奢侈,失去了唐代茶文化深刻的思想内涵,过于精细的茶艺淹没了茶文化的精神,失去了其高洁深邃的本质。在朝廷、贵族、文人那里,喝茶成了“喝礼儿”、“喝气派”、“玩茶”。 元代蒙古人入主中原,标志着中华民族全面融合的步伐大大加快。一方面,北方少数民族虽喜欢茶,但主要是出于生活、生理上的需要,从文化上却对品茶煮茗之事举趣不大;另一方面,汉族文化人面对故国破碎,异族压迫,也无心再以茶事表现自己的风流倜傥,而希望通过饮茶表现自己的情操,磨砺自己的意志。这两股不同的思想潮流,在茶文化中契合后,促进了茶艺向简约、返璞归真方向发展。明代中叶以前,汉人有感于前代民族举亡,本趄一开国便国事艰难,于是仍怀砺节之志。茶文化仍承元代势,表现为茶艺简约化,茶文化精糖果与自然契合,以茶表现自己的苦节。 ▲明、清茶文化的普及 此时已出现蒸青、炒青、烘青等各茶类,茶的饮用已改成“撮泡法”,明代不少文人雅士留有传世之作,如唐伯虎的《烹茶画卷》、《品茶图》,文徵明的《惠山茶会记》、《陆羽烹茶图》、《品茶图》等。茶类的增多,泡茶的技艺有别,茶具的款式、质地、花纹千姿百态。到清朝茶叶出口已成一种正式行业,茶书、茶事、茶诗不计其数。 ▲现代茶文化的发展 新中国成立后,我国茶叶从1949的年产7500T发展到1998年的60余万T。茶物质财富的大量增加为我国茶文化的发展提供了坚实的基础,1982年,在杭州成立了第一个以宏扬茶文化为宗旨的社会团体--“茶人之家”,1983年湖北成立“陆羽茶文化研究会”,1990年“中国茶人联谊会”在北京成立,1993年“中国国际茶文化研究会”在湖洲成立,1991年中国茶叶博物馆在杭州西湖乡正式开放。1998年中国国际和平茶文化交流馆建成。随着茶文化的兴起,各地茶艺馆越办越多。国际茶文化研讨会已开到第五界,吸引了日、韩、美、斯及港台地区纷纷参加。各省各市及主产茶县份份主办“茶叶节”,如福建武夷市的岩茶节、云南的普洱茶节,浙江新昌、泰顺、湖北英山、河南信阳的茶叶节不胜枚举。都以茶为载体,促进全面的经济贸易发展。 总之,中国茶的历史及其发展,不仅仅是形成简单的一种饮食文化的过程,而同样映射出一个具有上下五千年历史的民族的精神特质。
茶文化是我们民族文化的重要组成部分,目前有关于茶文化的论文写作越来越多。下面是我精心为你整理的茶文化论文,一起来看看。
茶文化与传统音乐共通性探究
第一篇:茶文化与传统音乐共通性探究
摘要:
茶文化是中国传统文化的典型代表,在我国文化中拥有重要的地位,是我国传统文化的瑰宝。其所代表的茶文化凝结了中国文化的精髓,是我国优秀文化的代表和千年来我国历史文化的结晶。品茶日益成为现代社会人缓解工作生活压力,寻找知己思考人生陶冶情操甚至是提升人生境界的一种有效方式。传统音乐作为我国文化中又一大瑰宝,集合了中国劳动人民的智慧,是我国音乐的重要组成部分。本文首先介绍了茶文化和传统音乐的各自特点,再以两者的共通性作为重点研究对象,最后以茶文化中传统音乐的应用为切入点进一步阐述了两者的美妙结合。
关键词:
茶文化;传统音乐;共通性;应用
茶文化是中国传统文化的一种,其在我国文化中拥有非常重要的地位。随着我国社会经济的发展,茶更是成为了社会生活中不可多得的点缀。其所代表的文化凝结了中国文化的精髓,是我国优秀文化的代表,是千年以来茶文化的结晶。品茶日益成为现代社会人们缓解工作压力寻找知己甚至提升人生境界的一种有效方式。传统音乐作为我国文化中又一大瑰宝,集合了中国劳动人民的智慧,是我国音乐的重要组成部分。其所代表的中华民族特有的音乐形式和音乐风格是走向世界作为中华文明流传下来的根基。本文首先介绍了茶文化和传统音乐的各自特点,再以两者的共通性作为重点研究对象,最后以茶文化中传统音乐的应用为切入点进一步阐述了两者的美妙结合,进一步阐述了两者的共通性。
1茶文化与传统音乐
茶文化
茶文化作为中国传统文化的代表和结晶,具有悠久的历史和深厚的积淀。茶在《诗经》里面就已经出现,据《诗经》记载,茶是一种具有苦味的野生型植物。在神农尝百草的典故中也出现过对茶的描述“神农尝百草,日遇十二毒,得茶而解之”三国以前,茶一直作为一种药材在民间使用。魏晋南北朝时期,茶文化开始萌芽,文人雅士开始将茶作为一种饮品,将饮茶作为一种修身养性的重要途径。唐代,陆羽著书《茶经》,标志着唐朝茶文化的兴起。从唐朝开始,茶道盛行。宋元时期,随着茶业的发展和推动,茶文化也随之越发繁荣。产茶开始规模化批量化,各种品茶社开始兴起。明清时期,茶文化已经日益普及,茶业已经成为一种成熟的行业,各种茶诗、茶室如雨后春笋,不计其数。现当代,茶行业作为大家熟知的行业遍布在生活的方方面面,如茶叶销售,茶社,茶饮料,茶餐厅等。饮茶更是成为了一种修身养性、陶冶情操的特殊存在方式。不仅如此,中国的茶文化已经传到国外,并广受欢迎。比如日本,将茶道发扬光大,成为了日本文化的瑰宝。在法国人眼中,茶代表着浪漫诗意,是一种温柔的饮品,英国人将茶看作是美容养颜的特殊饮品。
传统音乐
中国的传统音乐,我国传统文化的又一瑰宝,融合了中华民族特有的音乐风格形式和表演模式,是现当代音乐体系中的重要分支,也是我国音乐走向世界的根基。与茶文化一样,中国的传统音乐也有其悠久的历史和深厚的文化积淀。据相关史料记载,传统音乐始于夏商周时期,其中最具代表性的音乐形式为钟鼓乐队。魏晋南北朝至隋唐时期,随着民族大融合,中国的传统音乐得到发展,其音乐形式变得更加多种多样,融合了各民族特色。在这一时期,我国的传统音乐开始慢慢走向世界,比如日本和朝鲜。宋明清开始,中国的传统音乐走向成熟期。这一时期,中国的传统音乐更加的世俗化和社会化。无论是演出人员还是听众都拥有更广泛的社会基础。同时,这一时期的音乐有一种承前启后的作用,既继承了上一时期的优秀音乐成果,也开创了新的音乐风格。现当代时期,中国的传统音乐更是得到了更为广泛的发展和继承。传统音乐中的各大流派日渐成熟和固定化,表演形式也更加的大众化。随着一系列传统音乐的对外演出,我国的传统音乐也越来越被外国友人所接纳,成为当代世界音乐非常重要的一部分。
2茶文化与传统音乐的共通性
悠久的历史
中国作为茶的原产地,被认为是茶文化的发源地。茶文化在诗经已有记载,形成于魏晋南北朝时期,其后在唐朝开始兴起。陆羽所著《茶经》,代表着中国茶文化的兴起。就是从这个时期开始,茶文化走向世界。宋朝以后更是将茶文化发扬光大,茶业成为一个兴盛的行业。明清更是将我国的茶文化推向顶峰,茶文化盛行,各种茶诗、茶市、茶社等不计其数。传统音乐和茶文化一样,也拥有着悠久的历史和深厚的文化积淀。其产生于夏商周时期,以钟鼓乐为代表。在魏晋南北朝时期得到发展,形式更加多样,更加具有民族融合的特色。唐宋元明清,传统音乐得到了发扬和继承,也逐渐走向成熟。现当代,传统音乐以各种方式开始走向世界。由此可见,中国的茶文化和传统音乐一样,都有着悠久的历史。这也是茶文化和传统音乐在很多时候能够相结合的一大重要原因。
信息的载体
茶文化,作为一种在全世界广泛流行的中国传统文化,其在本质上与音乐一样,都是信息传递的载体。茶香的传递,不需语言不限形式,更不问品茶人的高低贵贱。它传递出一种人们只需品味只需意会就能感受的信息,其美好其含蓄其优雅为人所知所称赞。这种信息的传递是美妙的。同理,音乐的传递也是如此,品乐之人无论高低贵贱,无论男女老幼,都能从音乐中品味到自己的人生百态。无论创作音乐的人还是欣赏音乐的人都能从这音律中体会自己的情感,并感同他人的境界。由此可见,无论是茶文化还是传统音乐,都是一种信息的载体,传递着绵延的情思和深刻的人生哲理。
娱乐与艺术相结合
不言而喻,传统音乐尽管艺术性非常强,但是从其产生开始就被当做娱乐工具的一种。夏商周时期的钟鼓乐,是皇亲贵族们用来饮酒配乐和歌舞配乐的一种形式。不管是古代的古筝还是琵琶,都是为文人雅士助兴所用。随着历史的发展,传统音乐被继承和发扬,将娱乐化和艺术形式相结合。茶文化也和传统音乐一样,不管是现在还是古代,都有其娱乐成分,在古代,饮茶也是文人雅士的一种娱乐方式,和饮酒一样。现当代,茶也成为了当代年轻人缓解生活工作压力、交朋结友的一种有效方式,饮茶时品音,不失为一种美妙的生活方式。
精神世界的共生性
茶文化是我国传统文化的重要组成部分,其出现很大程度上充实了中华民族文化。中国的文人雅士总是将茶与自身的情操相结合,是一种高雅生活方式的典范。古诗词中,关于茶的诗句也是不少。陆羽的“不羡黄金垒,不羡白玉杯,不羡朝人省,不羡暮人台,千羡万羡西江水,曾向竟陵城下来”和杨万里的“春风解恼诗人鼻,非叶非花自是香”等等诗句都道出了茶的美妙与高洁,从而表达了自身品茶的快乐。传统音乐也是精神世界的一种投射,以音乐来传达自身的情绪和情感,也让听众了解这种情绪和情感,以达到精神上的共鸣。文人雅士描写传统音乐的诗句也是不少,如白居易“银瓶乍破水浆迸,铁骑突出刀枪鸣”的《琵琶行》以及岳飞“欲将心事付瑶琴,知音少,弦断有谁听?”的《小重山》等诗句都是将中国的传统音乐上升到了精神的高度。从古至今,茶和传统音乐一样,都是情感表达、修身养性和陶冶情操的一种方式。由此可见,茶文化和传统音乐在精神世界具有共生性。
3传统音乐与茶文化的结合点
以茶品音
在现当代,茶文化和传统音乐越发相结合。例如,很多民族音乐的音乐馆设有品茶坊,让你在品茶的同时能够欣赏到优美的传统音乐。茶和音乐都是信息载体,当传统音乐表达的情绪和某一种茶传递出来的信息相一致时,听众便能够加深对音乐的认知,同时也更能体会创作者的情感。这种寓教于茶的传统音乐欣赏方式将茶文化和传统音乐结合到了一起,更加促进传统文化的发展与进步。
以音说茶
越来越多的茶馆会出现传统音乐的表演,传统音乐作为背景音乐有利于品茶者的情绪渲染,也增添了不少高雅气氛。在很多大型优质的茶馆,不同的茶会选择不同的传统音乐。为了表现不同茶的不同风格,背景音乐也会有所不同。例如,铁观音甘甜品茶时可配洞箫和玉笛,普洱茶醇厚可搭配一般的戏曲,乌龙茶清幽一般配上古筝的《春江花月夜》。由此可见,因为茶的品种,品茶人的性情不同,传统音乐的搭配也随之改变。我国历史悠久,幅员辽阔,不仅茶多种多样,传统音乐更是种类繁多。不同的茶搭配不一样的传统音乐,使得两者相互融合,让品茶人和品音人都能得到更完美的审美体验。
茶音相溶
从古代开始,就有说书人在茶馆说书,也谈琵琶者在酒楼卖唱。现当代,传统音乐与茶文化的结合更是紧密。不管是茶楼、茶馆还是茶社,传统音乐随处可见。琵琶二胡古筝各种音乐表演形式更是层出不穷,品茶者在品尝茶的同时,还能聆听优美且旋律动听的曲子,真是令人心旷神怡,忘却一切生活和工作的烦恼。由此可见,为了让茶艺活动表现得更加尽善尽美,让品茶者更加体会到其中的乐趣和情调,传统音乐的加入变得更加重要和具有意义。
4结语
由此可见,茶文化和传统音乐都是中国文化不可或缺的一部分。他们所代表的中国传统文化有着悠远的历史和极其深刻的文化底蕴。茶文化与传统音乐有着很多的共通性,比如都有悠久的历史渊源非常深厚的文化底蕴,两者传递出来的信息都能表达传递者的人生态度和感悟,都能陶冶人的情操等等。在现代社会,通过传统音乐在茶文化中的应用让更多的人了解茶文化了解传统音乐。在生活压力如此大的现代社会,茶文化和传统音乐的结合应用对于城市白领的减压和放松有着良好的效果,两者的结合更加能够促进传统文化在我国的流传和扩散,使人们更加了解茶文化了解传统音乐,从而了解中国的传统文化。
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茶文化与茶室空间设计研究
摘要:
文章简单介绍了茶文化与茶室,针对茶文化与当代茶室空间设计的结合途径进行了分析,旨在为茶室设计与茶文化结合提供参考。
关键词:
茶文化;茶室;空间设计
俗话说“早晨开门七件事,柴米油盐酱醋茶”,由此可见“茶”在中国人生活中的重要地位,我国自古以来就是茶叶大国,茶种类繁多,茶文化历史悠久,并且随着茶文化的发展,饮茶受到越来越多人的喜爱。饮茶自然需要场所,茶室、茶楼、茶馆以及茶亭等修建数量不断增多,随着人们审美需求、精神需求的不断增加,对茶室空间设计的要求也在不断提高。但是,对我国现阶段的茶室空间设计现状进行分析,在设计风格方面过于平俗,并不能够充分的体现茶文化的文化性、趣味性。如何提高茶室空间设计水平已经成为困扰众多茶室设计人员的难题。因此,本文针对茶文化与当代茶室空间设计的研究具有非常重要的现实意义。
1茶文化与茶室简介
茶文化简介。关于茶的起源,各家众说纷纭,公元前200年的史书《尔雅》中记载了野生茶树,《茶经》中记载“茶之为饮,发乎神农氏”,还有许多学者认为茶最早起源于秦汉时期等。随着人们对茶的认识与理解,经过大量的移植、繁殖与生产,形成了现如今的规模。茶文化的发展可以概括为“发乎神农,闻与鲁周公,兴与唐而盛于宋”,随着中国其他传统文化的发展,茶文化才有了如今的程度,并且茶文化融合了道家、佛家以及儒家等思想,越来越受到人们的欢迎。
茶室简介。茶室始于我国唐代,盛唐时期茶文化盛行,文人雅士逐渐开始钟情于茶文化,并建造了独特的茶事,为中国茶礼、茶艺、茶道等的传播提供了便利。茶室设计中不断引入风景,为了防止出现室内风景冲突的问题,需要在保留茶文化的基础上,通过科学的室内空间设计,营造独特的室内环境,以便于为茶客、友人提供休息、饮茶的场所,同时还能够从事文娱活动。
2茶文化与茶室空间设计的结合途径分析
空间设计。茶室空间设计应该包括服务台、展示厅、茶庭、水池、庭院、长廊、茶室、储物室以及大厅等等,为了防止在设计的过程中出现重复的问题,应该严格规范所有茶室的空间大小,既可以利用简单的空间布局对室内空间进行划分,营造一种清静、简单的氛围,也可以采用复杂的几何形体进行室内空间的划分,体现出室内空间的不稳定因素,对茶室整体空间进行协调与制约。同时,还可以根据饮茶者的爱好,对茶室空间进行划分,设置不同的功能区域,主要包括茶室、茶廊、茶亭以及茶庭等,以我国西南地区为例,当地人偏好露天饮茶,特别是在回廊、庭院中。
功能设计。在进行茶室设计时,应该根据茶室的不同功能分区进行相应的设计,主要包括品茗区、煮茶区、泡茶席。主要以泡茶席功能区设计为例,泡茶席也称之为茶席,是举办茶会以及茶室品茗的核心区域,泡茶席是提供奉茶、饮茶以及泡茶的场所,泡茶席设计时应该有供茶客就坐和泡茶的地方,在举办茶会时,如果客人围绕在茶桌边,品茗的茶杯可以放在桌子上,因此可以省略奉茶的环节;如果客人众多,则应该将茶座设计在距离泡茶席较远的位置,此时需要设计奉茶环节。现阶段,多功能茶室的休憩功能应该为客人提供席地而坐、卧或者躺的场所,例如,采用大炕床、地台或者榻榻米等,也可以将椅子改成坐墩、蒲团。茶桌是泡茶席必不可少的工具,为了方便移动,应该采用收纳方便、具有折叠功能的茶桌。为了实现泡茶的目的,泡茶席应该具备以下茶器:其一,主茶器,主茶器包括茶杯、盖置、壶垫、茶盅、茶碗、茶壶以及奉茶盘等;其二,储茶器,用于存放茶粉或者茶叶的器具,例如茶瓮、茶罐等;其三,备水器,用于弃置茶水、茶渣以及准备泡茶用水的设备或者茶器,例如水盂、水瓶以及煮水器等;其四,辅茶器,为了方便泡茶的辅助器具,例如计时器、茶拂、茶巾以及茶荷等。同时,还应该在泡茶席挂适当的字画,摆放适当的饰品、雕塑,熏点适当的香料等,为品茶之人营造宁静、沉静的氛围。
茶室交通设计。茶室交通应该根据茶室建筑户型进行设计,主要包括卫生间、水池、服务台、展览室、庭院、茶室、大厅以及入口等,现代茶室空间设计应该重视不同空间的结合,防止出现空间组合重复的问题,以此提高室内空间交通设计的独特性,更好的满足人们的实际需求。例如,为了营造自然、现代感以及力度感,应该采用竹格栅进行顶棚设计,用于大厅、廊道顶部,还可以用竹子建造幕墙,营造茶室空间的现代感。在进行开敞式茶室空间设计时,应该重视与室外空间、环境的相结合,并增加自然因素和趣味性因素,更好地满足人们的精神需求。
服务设计。现代茶室服务设计指的是各功能区的附属设施,主要包括储物室、员工室、经理室以及卫生间等,在进行上述服务设施设计时,应该避免出现茶室功能与服务功能相冲突的状况,同时还应该重视服务设计与茶室整体氛围的协调性与一致性,以此为茶客提供便利的服务,而不至于对茶室客人造成不良的影响。
照明设计。照明设计直接影响整个茶室的环境氛围,因此,在进行茶室照明设计时应该充分的考虑人工照明与自然光照,人工照明应该根据茶室的整体环境选择合适光源、颜色、尺寸的灯具,自然光照应该在茶室设计不同形状的采光口,通过门窗、侧面开洞等吸取自然光。照明设计中灯具设计至关重要,在进行灯具设计时应该选择与茶室整体设计风格相一致的灯具造型,并重视灯光颜色、发光方式的选择。现阶段,最常用的灯具形式包括台灯、地灯、壁灯、投光灯以及吊灯等,照明方式包括侧面投光、直接照明以及整体照明等。茶室内不同区域灯具的选择也不同,在大厅应该选择白炽灯进行漫射照明,尽可能的应用暖色光源;在服务台应该采用具有方向性的嵌入式筒灯,以此起到展示柜展示产品和服务台服务茶客的作用;在室外水池应该采用投光灯,将投光灯镶嵌在水池内壁,用透明玻璃将表面封住,在夜间灯光直接投射到水面;公共场合的指示灯,通常分为走廊道路指示灯、室内通路指示灯以及应急避难指示灯。指示灯应该选择固定的色彩,以此起到安全指示的作用。
装饰设计。在进行茶室空间设计时,为了营造独特的氛围,应该重视室内空间装饰设计,插花、挂画以及焚香等在茶室空间设计的应用非常广泛。具体表现为:其一,插花设计,插花是美化茶室环境的重要材料,同时还能够清静身心、回归自然,茶室插花包括禅茶花、文人茶花两种,禅茶花主要集中在日本茶室中,文人茶花多讲究自然,尽可能地避免出现对称现象,茶室的插花不一定有花,可以用枝条、叶子、果实等,但是禁止使用假花假草,现场插花也是茶室活动的一项重要内容,在布置茶室时也可以自己到林间寻花觅枝,这样既能够美化室内环境,又能够增加了回归自然的意境;其二,挂画,挂画是美化茶室的重要装饰品,在选择挂画时应该选择值得鉴赏或者表达心意的挂轴,例如,在重阳茶会上,可以悬挂墨菊图,这样能够增加茶会的趣味和意蕴;其三,焚香,茶道点香的气味不能含有杂气,在迎客时焚迎客香,客人在门口能够闻到清新、若有似无的气味,能够使茶席更加宁静、安详,如果让可燃鉴赏香具,则应该摆设与整个茶室风格相匹配的香具。
家具设计。现阶段,市场上的茶室家具风格主要包括现代主义风格、休闲式风格、田园风格、日式风格以及中式风格,在选择家具时应该选择和茶室风格相匹配的家具,茶室中的家具包括博古架、茶具、茶盘、茶沙发、茶凳、茶几等,家具的选择应该根据室内空间大小、茶人的喝茶习惯等选择。同时,家具材料选择也至关重要,不同材质进行搭配,能够为人们的视觉、审美带来不一样的感受,随着科学技术的发展,现代家具的材料种类众多,例如塑料家具、皮质家具、竹藤家具、钢材家具、木质家具以及玻璃家具等,根据茶室的整体风格选择相应的材料。例如,田园式风格,应该选择竹藤家具、木质家具等。
地面设计。茶室地面设计应该重视简素之美,木材具有生命力与亲和力,受到广大设计师和茶客的青睐,采用人工亚光木,不仅能够呈现材料的本色材质,还能够呈现随意、自然的形态,呈现一种洒脱、淡薄、自然的本色之美。茶室地面设计应该保证视野的开阔性,根据室内的环境氛围采用相应的地面材料,例如石材、砖材、木材、玻璃等,综合应用上述材料,进行别具匠心的拼贴,能够折射出茶人的特殊精神品质、生理以及心理需求。在进行地面形状设计时,可以采用变化、起伏、曲折以及蜿蜒等形状,给人一种韵律美、节奏感以及层次感。地台空间是抬高部分室内地面,突出的地面非常醒目,在造型上能够吸引人的目光,展现主人的性格,同时还能够开阔视野,愉悦茶人的心情。下沉空间是下沉室内地面,在茶室内分割出一个富有变化、界限明确的空间环境,给人以宁静感隐蔽感以及新奇感,特别是在繁华的都市环境,下沉空间能够放松人的神经,给人以轻松、愉悦的感受,这种回归自然、恬静、休闲的地面形式,受到越来越多都市人的青睐。
3结束语
总而言之,茶文化是我国传统文化的重要分支,茶室作为体现、传播以及传承茶文化的重要载体,在进行茶室空间设计时,应该充分的将茶文化融入到茶室空间设计中,为茶客营造充满茶文化的茶室氛围。因此,在实际设计过程中,应该合理的运用茶文化,创造宁静、恬淡的环境,让人们在吃茶、品茶的过程中领悟与体会到传统茶文化,借助茶室空间所独具的灵魂,放松精神,在喧嚣的现代城市中,实现内心的平静发展。
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茶原本不是姓茶,是姓荼、姓槚,是神农尝百草而得之,故先为药用。经过多少人的演化、改进,去粗取精,终于形成了茶。中国唐朝是茶文化的发端,期间不但有陆羽的《茶经》问世和禅宗"吃茶去"公案的诞生,中国茶还漂洋过海到达日本,这也为以后日本茶道的演进和发展奠定了基础。 "茶兴于唐而盛于宋",这种说法可能和风行宋朝的"斗茶"有关,除此之外,在宋徽宗赵佶的《大观茶论》,也记载着宋代对茶之产地、茶季、采茶、蒸压、制造、品质鉴评等发展情况。 在公元4-5世纪,中国茶最早传到了朝鲜(古高丽国)。到了明代嘉靖年间,中国茶文化知识开始在欧洲传播,这在威尼斯作家拉摩晓写就的一本《中国茶摘记》里有详尽的说明。明代万历年间,中国茶开始传入沙俄。明崇祯年间,英国威特斯船长专程率船从中国购买茶叶。到了清代顺治年间,中国茶开始传入到德国。十九世纪末期,中国茶叶、茶树、茶种又先后传入了印度尼西亚、印度、锡兰、乌干达、马来西亚等国……中国古代茶文化之花可谓遍地开放,在世界各地显示出不同的文化风采。于是中国这朵民族文化的奇葩一变成为世界的了,及至今日,这个世界已经变成了没有不饮茶的国家,没有不饮茶的民族"了。 中国茶文化的关键不在于茶叶的本身,而在于茶文化的内涵上。从茶文化的内涵上来看,其"精神"层面上的东西最为重要,它是一种行为文化和心态文化,属于精神文明的范畴,将饮茶与人生处世哲学相结合,上升至哲理高度,"茶是人生"便由此而发,若再品出更深的境界,就成了"吃茶去"公案的禅宗开示以及茶道的精神之源。茶文化由于有了中国儒、释、道思想的加盟,形成了茶礼、茶德、茶道、茶艺等等,这就是中国茶文化的核心部分。但是它又不是完全脱?quot;物质文明"的文化,而是两者相结合。先前,中国老百姓不太注重茶文化,因为每天要饮茶,方知青、红、黄、绿茶之类,这多半是和自己的饮茶习惯有关。但是,真正喜爱和关心茶文化的人,并不注重茶类之分,茶品之分。茶类、茶品他们早已烂熟于心中了。比如龙井、碧螺春、铁观音、君山银针、毛尖、毛峰、云雾等,谁人不知?而是注重着这些茶的"味"外之音--感兴着一种民族的审美趣尚,浸润着一派清雅的文化氛围,涵养着一个廉净的精神境界,充溢着一缕优美茵蕴诗意,提升着一种道德的精神素质。所以我说,茶文化精神层面上的一切是关键。在这一点上,日本的茶道体现的较为深刻。 星换斗移,时移势迁,人们常说的"三十年河东、三十年河西",我认为是适用于宇宙间万事万物,茶文化何能例外!在举世审美价值、审美标准、审美观念剧变的情况下,青年人首当其冲。中国的美食甲天下,然而抵挡不住麦当劳、肯德基等等的冲击,茶不也难逃可口可乐、百事可乐、星巴克咖啡等洋饮料的夹击吗?遑论茶文化!令人难过的是,时下一些"酒文化"、"咖啡文化"、"可乐文化"等这些不在精神文明范畴的亚文化,倒是充塞在各种媒体的时尚版块中大放异彩,真叫人看不懂了。振兴中国茶文化的呼声已经响起了许多年,然而,一直到今天,却收效甚微,有识之士,憬然忧之。我想,现在国内寥寥可数的几本茶刊,如上海的《茶报》杂志、杭州的《茶博览》杂志、广州的《茶文化》杂志等且都是内部刊物,流通范围太小。唯江西的《中国茶文化》号虽为公开发行,但也只能将就在《农业考古》编辑部的名下。这不能不说是中国茶文化刊物的悲哀,但无论怎样讲,这些办刊之人毕竟是弘扬中国茶文化的领头羊,他们真是劳苦功高,让读者能深刻而又具体的感悟中国茶文化的博大精深,茶文化中有许多细致的情况,圈外人是难以知识的,通过这些刊物,大大地开阔了我们的眼界,我想读者对此会十分感激的。 这样能不能就振兴和弘扬中华茶文化呢?我想是能的。自从台湾"茶艺"导入大陆,全国各地的茶艺馆像雨后春笋不断涌出,加之近些年来国内外茶文化活动频繁不断,这正是弘扬中国茶文化的一个高潮。几千年来,中国茶文化几多兴衰,其故颇多,大小气候都有,可以说是"冰冻三尺,非一日之寒"。因此振兴和弘扬茶文化也就不能操之过急,要求立竿见影是难以办到,现在我们只能用"润物细无声"的办法,一步一个脚印地,从各个方面进行工作,假以若干年,庶能有成,在这方面,各地茶文化的NGO组织(民间)做出的贡献不小,其精神可嘉。
能源概论能源的意义能源[Source of energy]是人类藉以克服困难,维持生存的原动力,譬如太阳给我们光热,风吹动风车可以发电,燃烧汽油可用以推动汽车,使用瓦斯可以烹调、取暖,凡此种种如太阳、风、汽油、瓦斯等都是能源。至於能源存在於自然界中,不需经过转换处理,直接可用的称为「初级能源」[Primary Energy],例如太阳能、水力等,但凡必须经过转换才可提供使用的能源,称之为「次级能源」[Secondary Energy],例如:汽油、电能等。【各类能源转换系统图】能源的种类众多,近年来,无论核分裂(fission)、核融合(fusion)和太阳能的研究发展,均呈现出一片蓬勃景象,但目前依赖最重,使用最多的还是化石性燃料[Fossil fuel],如煤、石油和天然气等,占有90%以上的今日能源供应市场由於这类燃料其蕴藏量有限且日益枯竭、分布不均,使用时又污染严重,鉴於目前已经投置的生产设备和应用技术,预计化石燃料尚可以维持在能源主流的地位直至本世纪之末,因此人类当务之急便是寻求更好用的燃料,并加紧改良现有能源的利用技术。由於人口增加,每人耗费的能源用量也不断升高,但自然界的能源蕴藏并非无穷,於传统能源逐渐枯竭之际,[目前的估计是煤大约可再维持100年左右,石油、天然气亦只有数十年的存量],对各种形式再生能源的开发研究正被各国重视,现今社会人类终於体悟到能源不容我们的任意挥霍,因此除了积极开发新能源、改善能源利用的效率外,也应研究如何在不降低生活水准、不减缓工业发进步及经济成长的前题下,努力节约能源。--------------------------------------------------------------------------------地球的能源一、 地球上可取用的能源: 1. 人类在地球上可取用的能源,绝大部分来自太阳能,如化石燃料(包括石油、煤、天然气)、水 力、风力、生质能。 2. 小部分来自於核能,这是源自於宇宙的演化过程,在地球形成时就已存在的放射性元素,例如铀。 3. 余下的小量来自於地热(地球内部的热量)和月球运动引致的潮汐作用。 二、 能源分类: 地球能源若依起源来分类,可区分成自有能源和外来能源(来自外太空)两种。自有能源主要包括地热和核燃料;外来能源主要包括月球能(月球对地球之万有引力作用而产生潮汐能)和太阳能等。若依使用结果来分类,可分为: 1. 再生能源(非耗竭能源):太阳能、水力、风力、生质能、潮汐、地热、海浪能、海洋热能转换、核融合能等能源,在短期内能自行补充,能反覆使用持续供应者 ,称之。 2. 非再生能源(耗竭能源):煤、石油、天然气、废热、铀等能源,用过即无的,必须另外设法开发转换采取,无法自行补充者,称之。 --------------------------------------------------------------------------------能源的开发与应用:一、 太阳: 1. 每年照射到地球表面的太阳能,估计为×1017瓦-年,约为目前全世界每年所需能量的一万多倍。 2. 其中有30%之太阳能被反射回太空。 3. 约有50%为地球表面吸收后,再重新辐射出去,因此得以维持地球表面的温度。 4. 约20%的太阳能将地表的水蒸发成水蒸气,形成云、雨及空气的流动(水力和风力的由来),同时也造成海洋表面和底层的温差。 5. 只有很小的比例(约)用於进行植物生长所需的光合作用,太阳能被转化储存在植物体内碳氢化合物的化学能。 6. 太阳能可经由太阳电池直接转换为电能,或是利用反射镜,将太阳光焦聚直接转换为热能。直接取用的太阳能,没有造成任何污染,是非常乾净的能源。(但成本高,经济价值不高,仅适合在沙漠或偏远地带)。 【太阳能板】 二、 水力与风力发电: 本质上都是太阳能的间接利用,发电过程不会产生污染性废物,是相当理想的清洁能源。(在开发中国家,水力发电资源已趋饱和。且造成对生态环境的影响广受争议,风力发电之风车叶片会产生很大的噪音,使人不安,且对自然景观有负面的影响。) 【风力发电】 三、 潮汐与地热发电: 潮汐发电以及地热发电都是善於利用地区和地形的特性,以产生乾净能源。 【潮汐发电】 四、 生质能的应用: 植物本身、农作物的残渣、动物牲畜的排泄物等,可经化学处理合成为液体燃料,或经微生物的发酵作用产生沼气,可用於燃烧产生热能,这种能量称为生质能。 利用甘蔗或玉米可制成酒精,是当今最主要的生质能能源。而生质能的供应需要依赖大面积种植,因此制作成本甚高,不适合地狭人稠的国家。尽管如此,生质能仍是一个值得选择的替代化石燃料的能源。酒精燃烧固然会产生二氧化碳,但因大量植物的种植,经由光合作用,可回收大气中的二氧化碳而达到平衡。 五、 核能反应发电: 核能和一般火力发电一样,从特定的燃料中,发出大量的能,利用核反应产生巨大的核能,制造高温高压的蒸气或气体,导入输机,驱动发电组发电。 核能所用的燃料,乃是可分裂或融合的放射性物质,例如铀235、钸239、铀233等 核能在近年来由於日本和法国研究发展快滋生核反应炉,利用快速中子撞击铀-238,使转化成可分裂的钸-239,作为核反应的燃料。使先前含量高达的铀-238,可充分的利用。 核分裂:核能的产生首先是以中子撞击可分裂物[如铀235]使分裂,变成钡及氪等原子,并发出能量以及快速中子,这些中子又会去撞击旁的铀原子核使分裂进行下去,称为连锁反应[或链反应],为了有效控制反应速率,因此需要「缓和剂」[例如水、石磨、重水等]来吸收中子的能量,使之减速,以及「控制棒」[例如锆金属管中贮存石墨等可以吸收中子的物质]以使参与反应的中子数降低,直到反应以等速进行,反应时发出的能量是靠「冷却剂」来移走,常用的冷却剂有二氧化碳、水、氦、液态钠等,冷却剂流经「热交换器」把热量送出制造高温蒸气,送往汽机,产生动力。 核融合:目前人类只会应用融合时的巨大核能,当作杀伤武器[如氢弹],由於核子融合[聚变]往往需要摄氏1亿度的高温因此欲将核融合发电,投入的能量比发出的多,迄今能停於研究阶段,但是核融合的生成物很安全,燃料又便宜[例如1m3的水电解所得的天然重氢,采融合反应所发的核能,就超过200吨石油的能量],所以核融合发电仍是很有发展潜力。 核分裂式的反应器种类很多,例如: 1. 沸水反应器[BWR,Boiling Water Reactor],以水为冷却剂及缓和剂,让水在炉心沸腾,所生蒸气亦可直接通往汽涡轮发电机。 2. 压水反应器[PWR,Pressurized Water Reactor],以水为冷却剂及缓和剂,并加压不使水沸腾,极高温的水经热交换器把热量送出,以供制造蒸气,发往汽涡轮发电机发电。 3. 气冷反应器[GCR,Gas-Cooled Reactor],以气体为冷却剂,以石墨为缓和剂,产生能量亦经热交换器送出。 4. 重水反应器[HWR,Heavy-Water Reactor],以重水为缓和剂,又分「重水气冷式[HWGCR]」即气体冷却,「沸腾轻水式[HWLWR]」即重水缓和,一般水冷却及「加压重水式[PHWR]」即以重水为缓和剂及冷却剂并加压。 5. 高温反应器[HTR HTGR,High Temperature Reactor],采用稀有气体为冷却剂,核心采用陶瓷材料,通常采用石墨为缓和剂,其冷却剂出口温度甚高。 6. 钠冷却反应器[Sodium-Cooled Reactor],以液态钠为冷却剂。 7. 轻水反应器[LWR,Light-Wter Reactor]以天然纯水为冷却剂,分沸水式[SWR]及压水式[PWR]。 8. 快孳生反应器[FBR,Fast Breeder Reactor],能进行快速孳生[使铀包围钸经反应后,除发出能量,兼产生钸239,产生的可分裂放射性物多於所分裂的反应物],以液态钠或钠钾为冷却剂,反应生成物仍可再利用。 国内核能发电厂有三,其中金山、国圣附近的核能一厂、二厂所采用的反应器是沸水式,垦丁附近的三厂采用的是压水式。这三个核能电厂发电机组之装机容量,分别为核一厂636MW,核二厂两部各985MW,核三厂两部各951MW。 核能发电成本较火力为低,以核一厂为例每度约4角,燃煤[以深澳、南部火力为例]约每度1元,燃油[以协和、大林火力为例]约每度元。 六、 石油和天然气: 人类应用的最多,依赖得最重的能源,就是石油[又称原油],由於石油和天然气往往相伴而生,又可互相转化或代用,是所有能源中最方便使用的燃料,它可视需要量的多寡而调节生产量,便於输送,也便於储藏,可直接燃烧用於发电或驱动引擎。因此通称之为「油气」,目前在估计石油之蕴藏及产量时,也往往将天然气,合并计算。(可惜地球的蕴藏量有限,人们开采使用石油的速率远远超过它形成的速率。) 石油和天然气不仅是优良的燃料,而且可供做化工生产之原料[如制造肥料等]。石油经沈淀、过滤、离心处理去除水份及固体,再送入蒸馏槽加温,可依次分馏出各种汽化气约200℃时,汽油已经完全分馏出,称为「分馏汽油」,然后再增高温度可分馏出灯油、轻油、机油、重油等,剩下沥青;轻油及重油在高温高压之下再予化学处理又可得汽油,称为「分解汽油」,总共自石油中可提炼日汽油量约30%。 汽油又是目前机械动力最主要的来源,交通工具[车、船、飞机等]大多以汽油为燃料,汽油含碳83~85%、氢14~15%,另含硫磺、抗燥剂等,在10℃遇火即燃,380℃时能自然,燃烧时空气与汽油之混合比为:1,每燃烧1公斤汽油可发出热量约1万千卡。 天然气开发利用较晚,但蕴藏丰富,使用方便且污染较不严重,而且用途广泛,因此能源价值日益升高。天然气是自然界一切天然生成可燃性气体的统称,譬如火山、温泉、矿山、油田、煤田之气体以及地下腐败物质发酵生成之气体,主要成分可说是各类碳氢化合物[ 如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等]及硫化氢等。 天然气液化卸称为液化天然气[LNG],液化是为了缩小体积以利运送及贮存,一般而言,液化天然气主要成分是甲烷。若将丙烷、丁烷液化则称为液化石油气[LPG],俗称煤气,常用做城市住宅工商加热取暖之燃料。目前各国有大量采用天然气取代石油之趋势! 七、 煤: 能源危机主要的是因为石油蕴藏日益短少之故,而煤和石油同样是开发使用历史悠久的燃料,更因为煤具有存量丰富、用途广泛之优点,因此在发电及工业加热应用上,也常用来取代石油,煤及古代植物,埋在地下经长时间作用碳化而成,煤可分无烟煤、烟煤、次烟煤、褐煤等,发热量每磅约可发6300~14000英热单位,比重在之间,比热在351℉以下约磅℉。 直接利用系采用各种燃烧器[煤炉],转化利用是经液化或气化等手续,先把煤变成燃气或液化燃料[如乙炔、醇类、汽油等]再燃烧使用,加工处理是把煤研磨成煤粉,炼成焦煤,制成碳原料或制煤、油混合燃料,以供燃用。 煤燃烧所产生的污染比石油和天然气严重得多,不过近年来工业界已积极在研究如何将煤转化成便宜的、清洁的液体燃料,或转化为可燃气体,以提升煤的应用价值。 目前世界各留大多设法多用煤、天然气,核能及其他能源,以减轻对石油的依赖;我国在能源供应之长期规画中;亦预备将来提高煤、天然气、核能之供应,预定增加情形为煤,天然气5%,核能。 八、 化石燃料: 动植物死亡后,埋葬在地下,经过数百万年以上的地压、地热和细菌引致的化学变化后,累积形成煤、石油、天然气等化石燃料。目前全世界每年消耗的能量约有90%来自於化石能源,其余主要由核能和水力发电提供。 【化石能源形成过程】 参考.
新能源是指传统能源之外的各种能源形式。我整理了浅谈新能源技术论文,欢迎阅读!
论新能源发电技术
摘要:本文从全球能源的现状,介绍了中国能源发电技术的应用情况,发现中国新能源发电对现代化建设具有重要战略意义。进一步介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统两种新能源发电技术。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式,也是近期发展的重点。燃料电池是一种将化学能直接转换成电能的装置,它能量转化效率高,几乎不排放氮的氧化物和硫的氧化物。
关键词:新能源;风能;燃料电池;发电技术
中图分类号: F206 文献标识码: A
能源紧缺已成为制约各国经济发展的瓶颈,如何开发先进安全的新能源使用技术、如何提高能源利用率也随之成为世界各国关心的课题。欧盟就首先提出了20-20-20计划:到2020 年,可再生能源占欧盟总能源消耗的20%。2007年12月,美国前总统布什也签署了《能源独立和安全法案》(EISA),从而大力推动新能源的使用和节能计划。另外,从环境的角度来看,为了保护人们赖以生存的地球,开发新能源也是必由之路。
一、我国能源和发电技术的现状
2011年,我国新能源发电继续保持快速发展态势,并网装机容量持续增长,发电量不断增加。截至2011年底,我国新能源安装容量达到7000万kW,居世界首位,并网新能源装机容量达到5409万kW,同比增长,约占全部发电装机容量的。其中,风电并网容量约占并网新能源装机总量的;并网太阳能光伏装机容量约占并网新能源装机总量的;生物质及其他新能源发电装机容量约占并网新能源装机总量的。
2011年,我国新能源发电量约为1016亿kW?h,同比增长,约占全部发电量的。其中,风电发电量约占新能源发电总量的;太阳能光伏发电约占;生物质及其他新能源发电约占。2011年我国新能源发电量按发电煤耗320g/(kW?h)计算,相当于节约3241万tce,减排二氧化碳9030万t。
电能是国民生活和生产的根基,无论是从能源角度,还是电力系统自身方面来看,研究新能源发电技术对于我国的现代化建设和人民生活都具有相当大的现实意义和战略意义。
二、风力发电技术
风能资源主要包括陆地资源与近海离岸资源两部分。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式,也是目前新能源发展的重点方向。
1.发展现状
近年来,我国风力发电产业取得了长足发展,这与我国的风能资源丰富密不可分。据有关资料显示,陆地上离地面10米高度处,我国风能资源理论储量约为43亿千瓦,技术可开发量约为3亿千瓦,离地面50米,估计可能增大一倍;近海资源10米高经济可开发量约亿千瓦,50米高约15亿千瓦。从我国联网风电场总装机量来说,到2006 年底,我国已建成约91个风电场,装机总容量达到约260万千瓦,比2005年新增装机134万千瓦,增长率为105%。根据国家中长期规划,2015年风能发电要达到1500万千瓦,2020年要达到3000万千瓦。但是,与风电发达国家相比,我国的发展规模还很小,发展速度也较缓慢。制约我国风电发展的重要因素包括技术和制度两个方面。技术方面,风电机组的制造水平较低,风电机组性能测试设备和技术也相对落后,并缺少相应的认证机构;制度方面,风电场的运行维护水平和制度与国外风电场及国内火电生产相比有明显差距,缺乏对运行过程中出现的问题和故障的详细记录、分析。
2.对电力系统的影响
风力发电机是以风作为原动力,风的随机波动性和间歇性决定了风力发电机的电能输出也是波动和间歇的。所以,风电场的大规模接入将会带来波动功率,从而加重电网负担,影响电网供电质量和电网稳定性等。
(1)对电能质量的影响。空气气流运动导致的风速波动周期一般为几秒到几分钟,这种短周期的风速波动以及风电机组本身的运行特性可能影响电网的电能质量。首先会对频率产生影响:风力发电有功功率波动引起电磁功率的波动,由于发电机组转子惯性,调节系统很难跟上电磁功率的瞬时变化,造成功率不平衡,使发电机转速变化,系统频率也将改变。此外,风电还会对电压产生影响:并网风电机组输出功率的波动导致电压的波动,而其输出功率的频率范围正处于电压闪变的范围之内(25Hz),因此又会造成电压闪变,最后会产生谐波电压和谐波电流。
(2)对电网稳定性的影响。对较为薄弱的电网,风电功率波动将导致瞬间电压跌落以及风力发电机的频繁掉线。在故障清除之后,发电机的磁化和转差率的增加会消耗大量无功,导致电网电压恢复困难。
(3)对调频调峰能力的影响。气流长时间、季节性运动导致的风速波动周期一般为数小时,甚至数天、数月,这种长周期的风速波动会增加现有电网调频调峰的负担。负荷曲线的低谷期常常对应了风电出力的高峰期,风电场的并网发电使电网的等效负荷峰谷差增大,大大增加了电网调频调峰负担。
三、太阳能光伏电池发电技术
1. 1 太阳能光伏电池
太阳能光伏电池发电也简称为太阳能光伏发电,被认为是未来世界上发展最快和最有前途的一种可再生新能源技术。太阳能光伏电池的基本原理是利用半导体的“光生伏打效应”( 光伏效应) 将太阳的光能直接转换成电能。能利用光伏效应产生电能的物质,称为光伏材料。利用光伏效应将太阳能直接转换成电能的器件叫太阳能光伏电池或光伏电池。光伏电池是太阳能光伏发电的核心组件。
1839 年,法国物理学家贝克勒尔 ( Edmond Bec-qurel) 发现: 将两片金属浸入电解液中所构成的伏打电池,当接收到太阳光照射时电压升高,他在所发表的论文中把这种现象称为“光生伏打效应( PhotovohaicEffect) ”。“光生伏打效应”是不均匀半导体或半导体与金属混合材料在光照作用下,其内部可以传导电流的载流子分布状态和浓度发生变化,因而在不同部位之间产生电位差的现象。1941 年,奥尔在硅材料上发现了光伏效应,从而奠定了半导体硅在太阳能光伏发电中广泛应用的基础。1954 年,美国贝尔实验室的科学家恰宾( Darryl Chapin) 和皮尔松( Gerald Pearson) 研制成功世界上第一个实用的单晶硅光伏电池。同年,韦克尔发现砷化镓具有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成世界上第一块薄膜光伏电池。我国2010 年 12 月投入运行的大丰 20 MW 光伏电站,是目前全国最大的薄膜光伏电站,年发电量2 300 万 kW·h。
太阳能光伏电池的工作原理如图 1 所示。
在半导体中掺加杂质制成 PN 结,以形成在平衡状态时具有的内建电场,在该内建电场的作用下分离由外界激发而生成的过剩载流子,从而形成外部电压。在光照条件下,半导体中的电子吸收光子能量从价带跃入导带,形成电子———空穴对,成为载流子。生成载流子所需要的最低能量是半导体的禁带宽度 Eg,使用禁带宽度较小的材料制作的太阳能电池可以形成较大的电流。
基于单晶硅的第一代光伏电池是目前太阳能光伏电池市场的主流,其光电转换率已达 24. 7%; 基于薄膜技术的第二代光伏电池的光电转换效率已达到16. 5% ~ 18. 8% 。由于薄膜光伏电池大大减少了半导体材料的消耗,因此具有很好的发展前景。应该指出,光伏电池在光电转换过程中,光伏材料既不发生任何化学变化,也不产生任何机械磨损,因此太阳能光伏电池是一种无噪音、无气味、无污染的理想清洁能源。2006 年,我国太阳能电池生产总量首次达到400 MW,从而超过美国成为全球第三大生产国,也是世界上发展最快的国家。
1. 2 太阳能光伏电站
太阳能光伏电站是将若干个光伏转换器件即光伏电池封装成光伏电池组件,再根据需要将若干个组件组合成一定功率的光伏阵列,并与储能、测量、控制装置相配套,构成太阳能光伏电站。
太阳能光伏电池具有很大的灵活性,不仅可以用其建设零星规格的电站,而且可以组成应用于小型、分散电力用户的太阳能光伏发电系统。这种独立运行的太阳能光伏发电系统称之为离网型太阳能光伏发电系统。
由于受昼夜日照变化及天气的影响,离网型光伏发电系统通常需要和其他电源形式联合使用,比如柴油发电机组以及蓄电池组,从而增大了电站的投资和维护费用。离网型光伏发电系统往往建在距离电网较远的偏远山区及荒漠地带,向独立的区域用户供电。西藏措勒 20 kW 光伏电站是我国建设较早的离网型光伏电站,总投资 290 万元,1994 年 12 月正式投产发电。
离网型太阳能光伏电站系统如图 2 所示。
电站的发电系统由太阳能光伏电池方阵、蓄电池组、直流控制器、直流 - 交流逆变器、交流配电柜和备用电源系统( 包括柴油发电机组和整流充电柜) 等组成。其工作原理为太阳能光伏电池方阵经过直流控制柜向蓄电池组供电,并根据需要整定蓄电池组的上限和下限电压,由直流控制柜自动控制充电。蓄电池组通过直流控制柜向直流 - 交流逆变器供电,经逆变器将直流电变换成三相交流电,再通过交流配电柜以三相四线制向用户供电。当蓄电池组的电压下降到下限电压时,为不造成蓄电池组的过渡放电,直流控制柜将自动切除其输出电路,使直流 - 交流逆变器停止工作。柴油发电机组为电站的备用电源,必要时由备用电源通过整流充电柜向蓄电池组充电,或在光伏发电系统出现故障及停运时直接通过交流配电柜向用户供电。直流 - 交流逆变器和柴油发电机组不能同时向用户供电,为此必须在交流配电柜中设置互锁装置以保证供电电源的唯一性。
当太阳能光伏电站的容量达到一定规模时,还可与电网相联,即所谓的并网型光伏电站。这时,如果本地负荷不足,则可将多余的电能输送给电网。当本地太阳能发电量不足时,则由电网向用户提供电能。因此,并网型光伏电站可以不需要使用蓄能装置,减少系统投资和维护费用。同时由于与电网的互济,提高了发电设备的利用率和供电用电的安全可靠性,是大规模开发太阳能发电技术的必然趋势。我国第一座并网型光伏电站是 2006 年建成投运的西藏羊八井可再生能源基地 100 kW 高压并网光伏电站。2010 年底全国首个光伏并网发电项目敦煌 2 ×10 MW 光伏发电项目建成投产。
四、结论与展望
本文从全球和我国的能源现状出发,分析说明了新能源发电技术是当前迫切而有实际价值的研究课题,进而具体介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统的特点以及我国在这两个方面的发展现状。新能源不仅仅指风能和燃料电池,还包括生物质能、海洋能、地热能和光伏电池等。我国乃至全世界的新能源发电技术发展的潜力都是巨大的。在人类明天的舞台上,新能源将取代化石燃料,扮演重要的角色。
参考文献:
[1] 徐德鸿 . 新能源电力电子导论 [D]. 杭州 : 浙江大学 ,2009.
[2] 郝伟, 舒隽, 张粒子. 新能源发电技术综述 [C].华北电力大学第五届研究生学术交流年会 ,2007.
[3] 施涛.燃料电池发电系统的建模与仿真 [D].南京:东南大学,2007:5-6,63-64.
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新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。能源世界有最全面的资料免费下载参考资料[编辑本段]分类新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说,新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。同时,由于很多新能源分布均匀,对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。据世界断言,石油,煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。联合国开发计划署(UNDP)把新能源分为以下三大类:大中型水电;新可再生能源,包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能(潮汐能);穿透生物质能。一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被是做垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用,因此,废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。按类别可分为:太阳能 风力发电 生物质能 生物柴油 燃料乙醇 新能源汽车 燃料电池 氢能 垃圾发电 建筑节能 地热能 二甲醚 可燃冰等[编辑本段]新能源概况据估算,每年辐射到地球上的太阳能为亿千瓦,其中可开发利用500~1000亿度。但因其分布很分散,目前能利用的甚微。地热能资源指陆地下5000米深度内的岩石和水体的总含热量。其中全球陆地部分3公里深度内、150℃以上的高温地热能资源为140万吨标准煤,目前一些国家已着手商业开发利用。世界风能的潜力约3500亿千瓦,因风力断续分散,难以经济地利用,今后输能储能技术如有重大改进,风力利用将会增加。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水温差能等,理论储量十分可观。限于技术水平,现尚处于小规模研究阶段。当前由于新能源的利用技术尚不成熟,故只占世界所需总能量的很小部分,今后有很大发展前途。[编辑本段]常见新能源形式概述(具体内容详见各能源形式所对应的词条)太阳能太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。利用太阳能的方法主要有:太阳电能池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能;太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电等。太阳能可分为2种:1.太阳能光伏 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。2.太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。核能核能是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc^2;,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能的释放主要有三种形式:A.核裂变能所谓核裂变能是通过一些重原子核(如铀-235、铀-238、钚-239等)的裂变释放出的能量B.核聚变能由两个或两个以上氢原子核(如氢的同位素—氘和氚)结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应,其释放出的能量称为核聚变能。C.核衰变核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式,因其能量释放缓慢而难以加以利用核能的利用存在的主要问题:(1)资源利用率低(2)反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素,其最终处理技术尚未完全解决(3)反应堆的安全问题尚需不断监控及改进(4)核不扩散要求的约束,即核电站反应堆中生成的钚-239受控制(5)核电建设投资费用仍然比常规能源发电高,投资风险较大海洋能海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点,是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。波浪发电,据科学家推算,地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。目前,海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。大型波浪发电机组也已问世。我国在也对波浪发电进行研究和试验,并制成了供航标灯使用的发电装置。潮汐发电,据世界动力会议估计,到2020年,全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站,发电能力24万千瓦,已经工作了30多年。我国在浙江省建造了江厦潮汐电站,总容量达到3000千瓦。风能风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比,具有明显的优势,它蕴藏量大,是水能的10倍,分布广泛,永不枯竭,对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。风力发电,是当代人利用风能最常见的形式,自19世纪末,丹麦研制成风力发电机以来,人们认识到石油等能源会枯竭,才重视风能的发展,利用风来做其它的事情。1977年,联邦德国在著名的风谷--石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个世界上最大的发电风车。该风车高150米,每个浆叶长40米,重18吨,用玻璃钢制成。到1994年,全世界的风力发电机装机容量已达到300万千瓦左右,每年发电约50亿千瓦时。生物质能生物质能来源于生物质,也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式,它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍,但目前的利用率不到3%。地热能地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。我国地热资源丰富,分布广泛,已有5500处地热点,地热田45个,地热资源总量约320万兆瓦。氢能在众多新能源中,氢能以其重量轻、无污染、热值高、应用面广等独特优点脱颖而出,将成为21世纪的理想能源。氢能可以作飞机、汽车的燃料,可以用作推动火箭动力。海洋渗透能能源世界有最全面的资料免费下载参考资料如果有两种盐溶液,一种溶液中盐的浓度高,一种溶液的浓度低,那么把两种溶液放在一起并用一种渗透膜隔离后,会产生渗透压,水会从浓度低的溶液流向浓度高的溶液。江河里流动的是淡水,而海洋中存在的是咸水,两者也存在一定的浓度差。在江河的入海口,淡水的水压比海水的水压高,如果在入海口放置一个涡轮发电机,淡水和海水之间的渗透压就可以推动涡轮机来发电。海洋渗透能是一种十分环保的绿色能源,它既不产生垃圾,也没有二氧化碳的排放,更不依赖天气的状况,可以说是取之不尽,用之不竭。而在盐分浓度更大的水域里,渗透发电厂的发电效能会更好,比如地中海、死海、我国盐城市的大盐湖、美国的大盐湖。当然发电厂附近必须有淡水的供给。据挪威能源集团的负责人巴德·米克尔森估计,利用海洋渗透能发电,全球范围内年度发电量可以达到16000亿度。水能水能是一种可再生能源,是清洁能源,是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源,一次能源。水不仅可以直接被人类利用,它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环,使之持续进行。地表水的流动是重要的一环,在落差大、流量大的地区,水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少,水能是非常重要且前景广阔的替代资源。目前世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。[编辑本段]新能源的发展现状和趋势部分可再生能源利用技术已经取得了长足的发展,并在世界各地形成了一定的规模。目前,生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。国际能源署(IEA)对2000~2030年国际电力的需求进行了研究,研究表明,来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为,在未来30年内非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快,年增长速度近6%在2000~2030年间其总发电量将增加5倍,到2030年,它将提供世界总电力的,其中生物质能将占其中的80%。目前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低,一方面是与不同国家的重视程度与政策有关,另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关,尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等据IEA的预测研究,在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降,从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关,因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。我国政府高度重视可再生能源的研究与开发。国家经贸委制定了新能源和可再生能源产业发展的“十五”规划,并制定颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用。近年来在国家的大力扶持下,我国在风力发电、海洋能潮汐发电以及太阳能利用等领域已经取得了很大的进展。新能源(或称可再生能源更贴切)主要有:太阳能、风能、地热能、生物质能等。生物质能在经过了几十年的探索后,国内外许多专家都表示这种能源方式不能大力发展,它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源,更将会导致社会不健康发展;地热能的开发和空调的使用具有同样特性,如大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏,必将引起再一次生态环境变化;而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源,他们必将成为今后替代能源主流。太阳能发电具有布置简便以及维护方便等特点,应用面较广,现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电,在德国甚至接近全国发电总量的5%-8%,随之而来的问题令我们意想不到,太阳能发电的时间局限性导致了对电网的冲击,如何解决这一问题成为能源界的一大困惑。风力发电在19世纪末就开始登上历史的舞台,在一百多年的发展中,一直是新能源领域的独孤求败,由于它造价相对低廉,成了各个国家争相发展的新能源首选,然而,随着大型风电场的不断增多,占用的土地也日益扩大,产生的社会矛盾日益突出,如何解决这一难题,成了我们又一困惑。早在2001年,MUCE就为了开拓稳定的海岛通信电源而开展一项研究,经过六年多研究和实践,终于将一种成熟的新型应用方式MUCE风光互补系统向社会推广,这种系统采用了我国自主研制的新型垂直轴风力发电机(H型)和太阳能发电进行10:3地结合,形成了相对稳定的电力输出。在建筑上、野外、通信基站、路灯、海岛均进行了实际应用,获得了大量可靠的使用数据。这一系统的研究成果将为我国乃至世界的新能源发展带来了新的动力。新型垂直轴风力发电机(H型)突破了传统的水平轴风力发电机启动风速高、噪音大、抗风能力差、受风向影响等缺点,采取了完全不同的设计理论,采用了新型结构和材料,达到微风启动、无噪音、抗12级以上台风、不受风向影响等性能,可大量用于别墅、多层及高层建筑、路灯等中小型应用场合。以它为主建立的风光互补发电系统,具有电力输出稳定、经济性高、对环境影响小等优点,也解决了太阳能发展中对电网冲击等影响。随着能源危机日益临近,新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。其中太阳能已经逐渐走入我们寻常的生活,风力发电偶尔可以看到或听到,可是它们作为新能源如何在实际中去应用?新能源的发展究竟会是怎样的格局?这些问题将是我们在今后很长时间里需要探索的。[编辑本段]新能源的环境意义和能源安全战略意义我国能源需求的急剧增长打破了我国长期以来自给自足的能源供应格局,自1993年起我国成为石油净进口国,且石油进口量逐年增加,使得我国接入世界能源市场的竞争。由于我国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足,未来我国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。国际贸易存在着很多的不确定因素,国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定,但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响我国的石油供给,对经济社会造成很大的冲击。大力发展可再生能源可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的以来程度,提高我国能源、经济安全。此外,可再生能源与化石能源相比最直接的好处就是其环境污染少。新的能源是什么1新能源,包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能和其他可再生能源。合理的开发利用新能源,可以改善和优化能源结构,保护环境,提高人民生活质量,促进国民经济和社会可持续发展。新能源开发利用主要包括新能源技术和产品的科研、实验、推广、应用及其生产、经营活动。新能源的开发利用,应当与经济发展相结合,遵循因地制宜、多能互补、综合利用、讲求效益和开发与节约并举的原则,宣传群众,典型示范,效益引导,实现能源效益、环境效益、经济效益和社会效益的统一。2随着科学技术和社会生产力的不断发展,能源的问题显得越来越重要。目前,全世界的能源仍以煤、石油和天然气等化石燃料为主。这些化石燃料储量有限,同时它们又是极其宝贵的化工原料,可以从中提炼和加工出各种化学纤维、塑料、橡胶和化肥等化工产品。将这样重要的化工原料作为能源来使用实在可惜。随着社会生产力的发展和人类生活水平的提高,世界能源的消耗量愈来愈大。据估计,全世界石油、天然气和煤的储量最多只能供给人类使用一、二百年。因此,摆在人类面前的一项紧迫的战略任务就是探索新能源。目前研究开发的新能源主要有以下几种:1.地热能与潮汐能可利用的地热资源是地下热水、地热蒸气和热岩层。地下热水层一般在地下两千多米深处,温度80℃左右。将地下热水降低压力使之变成蒸气(在 kPa时水80℃沸腾),可推动汽轮发电机发电。潮汐能利用的是海水涨落造成的水位差。此种能量可以作为动力来推动水轮机发电。地球上潮汐涨落中蕴藏的能量是巨大的,但建造大规模的潮汐电站技术上有很多困难,成本也较高。2.太阳能太阳每年辐射到地球表面的能量约为5×10^22J,相当于目前世界能量消耗的万倍,可以说太阳能是取之不尽用之不竭的无污染的理想能源。因此,太阳能的收集利用是当代科学家十分感兴趣的问题。目前太阳能利用主要有三种形式。一种是直接利用太阳辐射热,建成太阳灶、太阳能热水器,太阳房(用于采暖)和塑料大棚等,或利用太阳能来发电。太阳能电站是利用集热器吸收太阳辐射的热量,其蓄热材料(液态金属)温度可高达1000℃左右。所吸收的热量通过热交换器将水变成水蒸气推动汽轮机发电。这种转换方式称之为光-热转换。第二种是光-电转换,即利用太阳能电池将太阳能直接转换成电能。太阳能电池种类较多,主要有单晶硅电池、砷化镓电池、磷化铟电池和多晶硅电池等。目前太阳能电池效率还比较低,成本也比较高。它主要用于人造卫星等宇宙飞行器作为各种仪器设备的动力。第三种是光-化学转换,即将太阳辐射直接转换成化学能。绿色植物的光合作用就是光-化学转换,但它还不能完全受人控制。因此,研究各种完全可控的光-化学转换方法也是当今世界重大的研究课题之一。近年来发现,太阳能辐射到某一光化学反应体系后,能形成动力学上稳定的光产物,使光能转化为化学能而储存起来。另外,在催化剂存在时,由太阳光直接分解水而制得氢和氧的方法也是太阳能利用较有发展前途的一条途径。发展氢能具有独特的优越性。首先,氢的原料是水,资源丰富。另外氢燃烧后的热值较高,1g 氢燃烧后可放出143 kJ的热量,而1g煤燃烧只有31~32kJ,1g汽油燃烧也只有48kJ。还有氢燃烧生成水,它来源于水又还原于水,是顺应自然的一种循环,不会打乱自然界的平衡。又因燃烧产物无烟尘以及其它污染物,所以氢能又是无污染的清洁能源。虽然,地球接受太阳的总能量很大,但是由于其能量密度很低,取得单位能量的一次投资大,能量转换效率有待提高。3.核能原子核裂变和聚变时都放出巨大的能量。原子核能是一种比较理想的能源。(1)核裂变能裂变是较重的原子核在足够能量的中子轰击下分裂成较轻原子核的过程。当235U原子核发生裂变时,分裂成两个不相等的碎片和若干个中子。裂变过程相当复杂,已经发现裂变产物有35种元素,放射性核素有200种以上。下面是235U裂变中的一种方式:[编辑本段]未来的几种新能源波能:即海洋波浪能。这是一种取之不尽,用之不竭的无污染可再生能源。据推测,地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9×104TW。近年来,在各国的新能源开发计划中,波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高,需要进一步完善,但目前的进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运行8年,电厂的发电成本虽高于其它发电方式,但对于边远岛屿来说,可节省电力传输等投资费用。目前,美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站,且均运行良好。可燃冰:这是一种与水结合在一起的固体化合物,它的外型与冰相似,故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态,冰融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。据测算,可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。煤层气:煤在形成过程中由于温度及压力增加,在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。从泥炭到褐煤,每吨煤产生68m3气;从泥炭到肥煤,每吨煤产生130m3气;从泥炭到无烟煤每吨煤产生400m3气。科学家估计,地球上煤层气可达2000Tm3。微生物:世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等,利用微生物发酵,可制成酒精,酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点,用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”,而且制作酒精的原料丰富,成本低廉。据报道,巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆,减轻了大气污染。此外,利用微生物可制取氢气,以开辟能源的新途径。能源世界有最全面的资料免费下载参考资料
自人类迈进二十一世纪以来,开发新能源成为全世界解决能源问题的共同出路。与化石燃料相比,新能源具有可再生、对环境友好等特点,更符合人类可持续发展的目标。其中,太阳能、风能、地热能、水能和潮汐能,是开发较早的新能源,已在实际生产生活中发挥了重要作用。曾一度被人们看好的核能,有着极高的能量值,可是其高额的研究经费和潜在的巨大危害,令世界大多数国家望而却步。而作为新能源中“排行”靠后的生物能源,却在最近几年内忽然人气锐增,势如破竹,被看作是“新能源家族中可实现度最高的未来能源”。那么究竟何谓生物能源呢,它又有哪些优势呢?生物能源主要是指在生物体(尤为植物)内,经一系列化学反应所释放出的能源。其实,世界上90%的能源消耗来自植物光合作用所积累的能源,比如地球演变的历史上所积累的矿物能源(煤、石油、天然气,因为它们是堆积在一起的有机物经地质作用形成的),但总有一天矿物能源会消耗殆尽。能源危机威胁着人类的发展。所以发展可再生能源,尤其是利用植物光合产物转化成便于利用的能源,引起了全球的广泛关注。人类利用生物能源,实质是将植物通过光合作用固定的碳的能量释放出来。它的好处在于: 一、中性的碳循环,即无温室效应;二、生物再生的能源有助于克服化石能源供应的萎缩。并且,发展生物能源不仅可以解决资源、环境的问题,还可以带动农业产业的发展,实现环境与经济效应的双赢。我国是粮食大国,同样也是资源匮乏的国家,发展生物能源十分符合我国国情。对此农业部成立了生物质工程中心,目的是加强农业生物质技术研究,在生物能源的开发等方面取得突出进展,并使我国在未来达到国际先进水平。与此同时,国内的众多科研院所也纷纷加入研发行列,试图开拓出自己的道路。巴西、美国等利用玉米淀粉转化成酒精已经取得很大成效。但是就世界上大多数国家和地区而言,不可以用有限的耕地去发展新的能源产业。所以利用荒地种植野生、半野生的能源植物已是大家认同的发展方向。另外,与某些国家采用把玉米、甘蔗转化成乙醇,或是从油料作物中提取生物柴油不同,我们国家把目光放在了更为高效的纤维素上。 纤维素是植物的木质部分,是地球数量最大的植物积累的产物,植物从太阳获取的绝大部分能量也都储存于其中。所以人类一旦掌握了释放出存储在纤维素中能量的技术,能源危机便可迎刃而解。在北京市科技俱乐部组织的活动中,我有幸与北京大学生命学院的老师交谈,并聆听纤维素技术。我了解到纤维素的降解和转化是十分关键的步骤,也是巨大的难点。纤维素犹如植物坚硬的骨架,因此它远比淀粉类物质难分解。而突破口是找到合适的能高效分解纤维素的酶。在这方面生物又给了我们很好的启示:牛吃的是充满纤维素的草,却能够胜任拉车、耕田的重活。牛胃的反刍作用,其中微生物产生的纤维素酶都是很值得我们去模拟的。我们的课外科技活动就从这里开始,从分离和改良纤维素酶基因开始。而从另一个角度,我们还可以通过提高植物体内的纤维素含量,来提高转化效率,降低成本。天然的甜高梁、柳枝稷是目前已知的高纤维素含量植物,而通过对它们进行转基因处理,我们能从单位植株中获得更多的纤维素。生物能源的开发与生物技术、基因工程密不可分。北大的老师向我讲述了基因工程在培育能源植物中的作用。其中包括促进光能产物的积累,促进采收后纤维素的降解,以及要使能源植物在缺水的环境中生长,要使这些植物耐受低温、增加一年中光能转化的时间。这些都是可以通过基因操作技术来实现。这些工作正是我们这一代人明天要做的事情。今天,我们要多学习这方面的高新技术知识。作为当代的青少年,我们需要放眼世界,密切关注生态环境和资源问题。过去,我们曾开展节水宣传、参与植树造林,为美化环境做出贡献。而现在我们要身体力行,加入到开发、宣传新能源的行列中。比如,我们可以在实验田里学农劳动,负责原料作物的种植和养护;有组织地进行野外考察,研究各种作物的成分及价值,提供给有关部门。或者科学合理地运用已有的知识,为增强农作物的环境适应性、解决荒漠化问题积极献言献策。我们还可以在学校内做培养微生物、植物的组织培养等实验,提高对生物工程技术的认识水平;加入青少年科技俱乐部,进入科研院所,与导师合作研究相关课题。或者是在学校、社区中宣传生物能源的使用前景…… 总之,有无数活动与创意等待我们去实施。在这个过程中,不但能丰富自己的文化知识,还可以提高科学素养,锻炼能力!其实,我们的力量并不微小。只要我们报有一颗热爱科学的心,将热情与智慧投入其中,就会获得意想不到的收获。而我们的家园,也必将在你我的行动中,变得越来越美丽!
发展速度与能源供求,是中国经济现在和未来都必须面对的一个难题。一方面,我国人均资源相对不足,现在又处在资源消耗比较多的工业化中期阶段,伴随着工业化和城市化快速推进,城乡建设广泛开展,经济规模不断扩大,资源需求量与日俱增;另一方面,由于增长方式粗放,经济结构矛盾突出,资源利用效率低,加之社会生活消费结构迅速升级,经济全球化和国际贸易壁垒等因素,节能降耗和污染减排的任务十分艰巨,能源问题已经成为制约我国经济和社会发展的主要因素。一、对当前我国能源结构、资源利用的效率分析1、产业结构不合理,经济增长方式粗放:进入新世纪以来,我国经济连续5年达到10%的高速增长,但经济增长过多地依靠投资拉动和高耗能行业为主的重工业,2007年我国能源消费总量亿吨标准煤,比上年增长。其中,煤炭消费量亿吨,增长;原油亿吨,增长;天然气673亿立方米,增长等,尽管在过去的20年里,中国已在能源利用上取得了GDP翻两番而能源消费仅翻一番的令世界瞩目的成绩,但能源效率低依然是制约中国经济社会发展的突出矛盾,我国一吨煤产生的效率仅相当美国的,欧盟的,日本的,单位能耗仅能创造不到美元的GDP,而世界平均水平为美元,日本更是达到了美元,分别是我国的倍和15倍。同时资源浪费现象严重,工业用水重复利用率要比发达国家低15至25个百分点,我国矿产资源的总回收率大概是30%,美国、澳大利亚、德国、加拿大等发达国家,资源回收率能达到80%左右。中国综合能源利用效率约为33%,比发达国家低10个百分点,使用效率若能达到先进国家水平,则相当于可节约3亿吨的石油,或相当于亿吨标准煤。国际经验表明,进入到资本密集型工业化阶段后,经济增长潜力进一步提高的同时,能源和资源的消耗也必然要出现高增长,尤其是我国的工业化是一个13亿人口的发展中大国的工业化,这在人类历史上是史无前例的,目前,我国已成为世界上煤炭、钢铁、铁矿石、氧化铝、铜、水泥消耗最大的国家,是世界上能源消耗的第二大国,我国自2003年以来,能源矿产资源消耗占全球的30%,但在这些资源定价方面,我国还不具备主导权。2、节能和减排任务十分艰巨,环境污染居高不下:当前科技进步对我国经济增长的贡献率只有40%左右,除了能源消费过程中的污染物排放外,能源在开采、炼制及供应过程中,也会产生大量有害气体。截至2007年底,全国发电装机容量达到71329万千瓦,同比增长。火电达到55442万千瓦,约占总容量,同比增长;煤炭约占能源消费构成近70%,石油占%,天然气仅占3%,能源资源条件决定了我国以煤为主的能源消费结构在短期内难以转变,这也决定了中国节能减排任务的艰巨性和长期性。"十五"期间,中国主要污染物排放量原计划到2005年比2000年减少10%,但2005年的统计数据表明,烟尘、化学需氧量等相当一部分污染物的减排量均未实现预期目标。2006年全国二氧化硫排放量2594万吨,比2005年又增长,全年全国化学需氧量(COD)排放总量1431万吨,增长,我国与发达国家相比,每增加单位GDP的废水排放量要高出4倍,单位工业产值产生的固体废弃物要高出10倍以上,造成三分之一的国土遭受酸雨污染,每年经济损失达1000亿元以上,直接威胁13亿人口和16亿耕地的安全。2007年,在监测的557个城市中,有389个城市空气质量达到二级以上(含二级)标准,占监测城市数的;有152个城市为三级,占;有16个城市为劣三级,占。世界银行曾根据我国经济发展趋势预计,2020年中国燃煤污染导致的疾病需付出经济代价达3900亿美元,占国内生产总值的13%。3、从我国资源条件和对外贸易结构分析:我国资源价格水平长期偏低,近年来一直扮演着"世界工厂"的角色,不仅导致了高耗能、高污染和资源性产品甚至是能源资源的直接出口,扩大了贸易顺差和人民币升值的压力,"政绩"和成本意识的缺失,还使我国原本稀缺的资源更加稀缺。有关部门统计:我国历年贸易顺差商品的生产中所需要的能源,即间接能源出口量,1980年至2005年年均增长,2005年达到亿吨标油。扣除能源进口量,近几年我国能源净出口逐年递增,由1999年的亿吨标油,增长到2005年的亿吨标油,生态环境付出的巨大代价,已造成一些地方经济的慢性自杀。中国是目前世界第二位能源生产国和消费国,但能源资源并不富余,根据国家发改委公布的数据,我国煤炭、石油、天然气探明储量分别占世界的11%、和,人均占有量分别为世界人均水平的55%、11%和5%。其次能源资源赋存分布不均衡,开采条件较差,石油进口依存度高达到40%以上。专家测算,到2020年,我国人口按14-15亿计算,则需要26-28亿吨标准煤;到2050年,人口按15-16亿计算,则需要35-40亿吨标准煤。按专家的估计,我国煤炭剩余可采储量为900亿吨,可供开采不足百年;石油剩余可采储量为23亿吨,仅可供开采14年,天然气剩余可采储量为6310亿立方米,可供开采不过32年,能源供应已成为制约经济增长的基本因素,这一现象在我国将长期存在。二、落实节能降耗,保持可持续发展的几点思考1、加快产业结构调整,坚持开发与节约并举:"十一五"期间,我国单位GDP能源消耗指标将从2005年的吨标煤/万元下降到2010年的吨标煤/万元,降幅20%左右,节约能源已经被专家视为与煤炭、石油、天然气和电力同等重要的"第五能源"。因此,我们首先要从调整产业结构和转变经济增长方式入手,提高关键技术和重大装备制造水平,加快淘汰落后的工业生产技术和工艺,将能源使用效率和环境评价作为产业发展政策的重要量化指标,这是缓解中国能源紧张的长远之策。2007年我国全年共关停小火电1438万千瓦,据测算,60万千瓦的大机组和10万千瓦、5万千瓦以下的小机组,一千瓦时的发电煤耗要差100到150克标准煤。因此,我们一方面要抓紧落实"十一五"期间关停小火电机组5000万千瓦,炼钢能力5500万吨,水泥生产能力亿吨的任务,鼓励实行煤电联营或煤电运一体化经营,大力开展煤炭的清洁利用,这意味着每年能节约6000万-9000万吨标准煤,并大大减少污染的排放。另据测算,如果我国第三产业增加值的比重提高一个百分点,第二产业中工业增加值比重相应降低一个百分点,那么万元GDP能耗就可降低约1个百分点。在能源的开发上,应借鉴西方发达国家的经验,充分利用国内外两种资源、两个市场,政府宜鼓励更多的有实力企业投资境外开采石油,积极推动国际能源合作。2、加快能源结构调整,大力开发可再生能源和清洁能源:2007年我国水电达到14526万千瓦,约占总容量,同比下降了个百分点,核能发电量突破600亿千瓦时,但所占比重仍然偏小。如今太阳能、风能、沼气、地热能、海洋能等为代表的新能源技术已在发达国家大量开发,2006年全球新能源已占能源消费总量的,如法国的核电量已占装机容量的70%。我国新能源的发展速度和水平不仅远远低于大多数发达国家,甚至落后于印度、巴西等国,以一种能源为主的单一能源供应模式已不能有效保障中国经济全面可持续的发展。我国幅员辽阔,必须走出一条中国特色的能源发展新路,在积极推进核电建设的同时,我国可开发利用的风能资源约亿千瓦,地热资源的远景储量为亿吨标准煤,探明储量为亿吨标准煤,太阳能、生物质能、海洋能等储量更是属于世界领先地位,水力资源理论蕴藏量折合年发电量为万亿千瓦时,经济可开发年发电量约万亿千瓦时,相当于世界水力资源量的12%,列世界首位,已具备了规模化和产业化发展的基础。目前新能源技术由于成本较高,进入市场的竞争力有限,因此国家必须制定切实可行的优惠政策,加大扶持国产新能源技术的开发和利用,推进能源结构向可再生能源调整。据专家推算,每利用一吨可再生资源,可节约原生资源120吨,少生产垃圾废水100吨,增加产值约300元,产生利润500元。3、利用价格杠杆和资源监管,调整产品出口结构:从经济成本上看,随着环境保护和对污染排放的要求越来越严格,这就使原来的外部成本,或原来是由社会承担的成本,转化成企业生产经营方面的成本,从而加大整个经济运行的成本。同时随着中国和一些发展中国家相继步入工业化阶段,全球资源性产品将形成新一轮需求高峰,这在全球自然资源分布极不平均、少数发达国家的跨国公司垄断全球主要资源供给的情况下,将使资源性产品的价格上涨呈现长期化趋势,资源约束将伴随我国工业化的整个进程。因此,我们必须尽快将资源、环境约束纳入到我国参与国际分工的战略构架之中,逐步形成符合我国现实国情以及长远利益的国际分工体系,禁止能源直接出口和严格限制高能耗产品的出口,进一步加快将资源型产品的出口为高附加值产品的出口,放开我国紧缺资源的物质进口配额,降低进口税率。在资源监管上,当前尤其需要建立推进我国矿产资源产权改革和生态补偿机制,让价格真实反映要素的稀缺程度,促进节能减排和结构调整的价格形成机制和价格体系。同时,改变能源税的计量依据,由现在的按企业产量征收改为按划分给企业的资源可采储量征收,促使企业尽量提高资源的回采率。4、2007年12月26日,我国发布了《中国的能源状况与政策》白皮书,节能、减排决不能前松后紧,GDP的增长必须建立在确保完成节能减排指标的基础上。美国在工业化的100年中,消费了390多亿吨石油,近73亿吨钢铁和大量其他矿产品,我国从来没有将来也不可能有发达国家重化工业高速发展时期享有的廉价资源供应量和环境容量,中国已经加入多个国际环境公约,必须承担起与发展水平相适应的国际环境义务。今年4月1日新修订的节能法已开始实施,同时,要加快体现能源战略和政策导向的《能源法》、《循环经济法》的立法工作,制定相关的配套法规和实施细则,真正把节能减排纳入法制化的轨道,做到依法行政和依法治企。另一方面,要尽快出台中国能源可持续发展及其评价指标体系,完善国内生产总值和能源消耗指标体系,将能源消耗纳入各地经济社会发展综合评价和年度考核,建立和完善节能信息的发布制度,构建统一、高效的能源监督管理和问责体系。要加大舆论宣传力度,逐步推动建筑节能和交通节能,倡导资源节约型的生活方式,树立全民节能环保意识,最后,加快建立中国的能源期货市场,力争实现由能源的需求方来制定能源的期货价格,进而引导现货价格,促进经济增长由主要依靠增加物质资源消耗向主要依靠科技进步、劳动者素质提高、管理创新转变,从而实现经济、社会、环境又好又快的协调发展。
我国新能源的发展历程及现状 自1973年发生的石油危机以来,西方国家为减少对世界不稳定地区石油供应的过分依赖和出于环境保护的要求,都把提高能源系统的效率、节约能源作为其能源战略的重要目标和措施。在这一过程中,信息通信技术始终作为一个重要的辅助手段被应用于节能的方方面面。为了避免污染,同时为了避免未来的能源危机,人们开始寻找更清洁、可再生的能源。国家在“十一五”期间将把新能源作为重点产业加以发展,中共中央在《十一五规划建议》中明确提出:“加快发展风能、太阳能、生物质能等可再生能源。”80年代起步阶段新能源的发展从国家的支持来讲,是从我国的“六五”计划期间,也就是上世纪80年代初期,新型可再生能源技术开始列入国家重点科技攻关计划,由中央政府拨给资金。这是在国家科委组织的能源战略研究中第一次把新能源、可再生能源作为未来国家发展的一个战略组成部分。虽然中国也把新能源作为我国的一个能源发展战略,但是由于中国当时的煤炭等整个的资源和能源相对来讲还比较丰富,再加上当时新能源的开发还处在研究开发的起步阶段,技术还不成熟,成本也比较高,无法实现大规模应用。在当时还很难对经济和社会产生重要影响,主要处在研究开发和应用示范的阶段。当时我们提出要“近有实效、远有前景”,所谓“近有实效”主要是指发展农村的小沼气、小水电,特别是生物质能。这对解决当时我国农村的好多地区,特别是缺少商品能源供应的地区起到了很大作用。当时新能源的发展规模,由于财力有限而没有发展大型项目。国家“六五”计划的第一个攻关项目,仅拨给新能源部300万人民币。由于经费有限,技术力量薄弱,所以风电主要是发展小型风力发电机,目标是解决内蒙流动的蒙古包的用电问题,围绕这个组织攻关。而当时国际上已经开发了相当大的风电设备。生物质能方面主要是开发沼气,进一步提高它的商品化程度,提高产气率。当时也开发了一些像沼气发电这样的技术,以及后来的沼气汽化技术。当时太阳能电池厂全国只有两家,分别位于开封和宁波,这两家的生产能力加在一起还不到一个兆。这是很低的生产水平,而且当时也没有什么应用,其原料就是用半导体厂的废旧单晶硅来做。热用当时与德国政府开展了国际合作,在北京大兴区建立了中国第一个新能源村,在这项中德科技合作计划里,第一个合作的项目就是建立新能源示范村,就是把德国的技术综合地拿到这个村,做了新能源的示范点,通过这个村让人们了解新能源具体能发挥什么样的作用、怎么来应用。可持续发展阶段随着我国科技的不断进步和经济实力的不断增强,进入九十年代,国家在这方面的投入力度也越来越大。这个阶段的显著标志是在1992年召开的联合国环境与发展大会上,第一次提出了可持续发展的问题,提出了环境与发展二者的关系问题是人类面临的一个重要挑战,而要解决可持续发展就要改变能源的结构,并再次提出发展清洁能源、发展可再生能源。由于第一次提出后国际上石油危机得到缓解,油价很低,所以人们就不可能再去搞高成本的可再生能源,而只停留在研究阶段。到了1992年第二次提出是从可持续发展的角度,不仅是解决当前的能源问题,还要实现人类的可持续发展,解决由能源和发展带来的环境问题。可再生能源是清洁的、没有污染的能源,因此各个国家都在加大发展力度。特别在1997年旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》通过后,欧美等发达国家由于承担了减排的义务,因此,他们必须把发展可再生能源作为常规能源的替代品,这样除了在减排上就起到了明显的效果,同时这样做也在客观上推动了西方国家的再生能源技术发展。在此期间,我国通过国内研发、组织国际合作等方式积极发展可再生能源,与美国、欧洲等很多国家合作,在中国建立了再生能源试验项目,如内蒙的风能、太阳能等做了很多研究,也引进了一些国外先进技术,包括我国在与欧盟委员在浙江大陈岛成功建成的风能、太阳能、潮汐能和生物质能的综合性可再生能源示范基地。21世纪发展现状到了二十一世纪,我们面临的能源问题更加凸显,也就是能源环境问题已成为制约未来经济发展的一个重大因素。在这种情况下,国家就更加把再生能源放在一个战略地位。2006年中国通过并实施了《可再生能源法》,通过立法形式确立了可再生能源在未来中国经济发展、可持续发展和能源发展的战略地位,也确定了它发展的重点和配套的相应的政策法规。在此之后,发改委和相关政府部门也陆续制定了一些配套政策,来完善和实施这项法律。另外,在2007年国家也制定了相应的《可再生能源中长期发展规划》,规定了我国可再生能源发展的目标,即力争到2010年使可再生能源消费量占到能源消费总量的10%,2020年提高到15%。具体目标包括到2020年建成水电3亿千瓦、风电3000万千瓦、生物质发电3000万千瓦、太阳能发电180万千瓦。在节能减排及应对全球环境变化方面,我国也把发展可再生能源作为一项重点任务,比如我们的节能工程,其实质就是通过节能来实现减少化石能源的消耗。特别是党的十七大报告中提出的2020年全面小康社会目标,其中一条就是要建设生态文明。建设生态文明的一个具体内容就是显著提高可再生能源的比重,进一步大力发展可再生能源。在节能减排方面也明确了要积极利用可再生能源,所以十七大报告也在事实上再次确立了可再生能源的地位。在这些政策前提下,从党中央国务院到发改委、财政部和地方各部门都相应制定了很多政策,包括财政部建立了可再生能源发展基金,确定一些基金的管理使用办法,来鼓励企业、地方政府和各方面更多地利用可再生能源。发改委也在大的产业项目上减免税收等。因此这几年我国的新能源产业发展很快,我们现在风能的发电装机到目前已超过600万千瓦,到今年年底有可能达到一千万千瓦,提前实现“十一五”计划的目标。在太阳能方面,中国目前是世界上生产真空管太阳能热水器最多的国家,我们一年大概生产能力超过一千八百万平方米。在太阳能发电方面,我国已成为世界上最大生产光伏电池的国家。生物质能方面,我国提出“不与人争粮,不与粮争地”的方针。在这个基础上,进一步开发生物燃料。通过发展非粮作物和植物发展生物燃料,做到不占用粮田,不影响粮食安全。以上大体是我国目前可再生能源的现状:我们确定了中长期发展计划和相应的正在完善中的政策,并形成了一些科技成果,但总体来讲,创新能力还不足,许多核心技术仍没有掌握,还走在发达国家后头。另外各项具体新能源的政策体系还不健全、很多大型设备还需要进口、人才缺乏,教育还没有为再生能源的发展提供强有力的支撑。综上,我们在政策、培养人才、国际合作和组织好示范这些方面应该加强。新能源产业化离不开信息技术在信息技术的应用方面,虽然信息化技术已经在规模较大的企业中应用,但目前整体上在可再生能源产业的应用还相对滞后于其他成熟的产业。从长远来讲,可再生能源的发展离不开信息技术,如风力发电。因为现在大部分的风力发电都是无人值守自动运行的,它怎么并网与电网更好地匹配,就需要采用控制技术和网络管理技术。在太阳能光电方面,特别是进入电缆的数据采集、整理、分析都需要采用IT手段。另外,太阳能电池制造过程中也需要设计开发的系统软件。新能源产业化,离不开IT技术,离不开信息化手段。“智能电网”是目前电力企业说得比较多的词。它的意义并不限于优化电力公司的管理那么简单。事实上,它还对“清洁科技”有着重要的作用。由于各国政府对于环境的日益重视,以及能源紧缺的压力,通过“清洁科技”生产的可再生的“清洁能源”有着广阔的发展前景,如风能、太阳能、燃料电池等等。而有了各种各样的清洁能源,原来的电网要和这些能源有机地结合,就需要电网网络更加智能化,使得能源从生产、传送到最后使用的过程受到集中监控和管理。如果能通过成本核算进行更好的定价,清洁能源就能从中获益,从而更快地发展。而要进行更好的定价,就得依赖于更多的数据收集和更好的数据分析处理,这里智能技术就有了用武之地。
山经的吧= =
关于我国新能源汽车发展分析论文摘要:在全球能源短缺,提倡清洁能源的大背景下,新能源汽车是汽车行业发展的必然选择。从新能源汽车兴起的背景出发,提出我国新能源汽车发展的挑战和促进我国新能源汽车发展的相关措施,对我国新能源汽车的发展有重要意义。 论文关键词:新能源;汽车 1 新能源汽车发展的背景 新能源汽车的相关概念 新能源汽车是相对于传统汽车提出来的,传统的汽车是以汽油、柴油为燃料。按照国家发改委的公告定义,新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。目前在工程上可实现的新能源汽车技术包括以下种类:新型燃油汽车;燃气汽车;生物燃料;煤制醇醚燃料;电动汽车。 新能源汽车兴起的背景 全球石油价格上涨的推动 全球石油资源储量的稀缺性毋庸置疑,几个经济大国能源紧缺问题严重,现阶段仍以石油为主要燃料的汽车产业的发展受到极大威胁。因此,发展新能源汽车成为世界汽车工业持续发展的必然选择。在2008年上半年石油价格从80美元一路飘升到147美元,汽车燃料的使用成本也随之水涨船高。在这一轮石油价格上涨期间,部分新能源汽车显示出相对使用成本优势。部分消费者为免于负担过高的燃油费用而放弃原本欲购买的传统车型,而选择石油燃料消耗相对较低的新能源汽车。汽车制造厂商也看到了新能源汽车的发展空间,开始加大研发和推广的力度。各国政府也适时推出了一些优惠政策对新能源汽车的购买和销售予以补贴,新能源汽车行业获得了前所未有的发展良机。虽然近期石油价格受全球经济衰退影响出现严重下跌,但新能源汽车技术的不断发展仍可以使部分新能源汽车保持一定的使用成本优势。 各国石油自给率不足 世界上主要汽车消费国的石油自给率水平不高,石油的储备越来越不能满足各国消费的需要。全球汽车第一大消费国美国石油自给率仅为33%,而日本、德国、法国和意大利的自给率甚至都在10%以下,在当前世界政治和经济格局不确定性增加的情况下,保证石油供给安全己成为各国政府必须解决的难题。降低石油依赖己成必然选择。从政治和经济的角度考虑,鼓励发展新能源汽车、降低石油对外依赖度是各国政府制定汽车产业政策的必然选择。 世界各国家和地区汽车尾气排放标准越来越严格 1997年12月,旨在限制全球温室气体排放的《京都议定书》获得了149个国家和地区代表的通过,并于2005年2月16日正式生效。现今汽车尾气己成为组成温室气体的重要污染物。针对汽车污染问题,世界各个国家和地区针对汽车尾气排放的标准也越来越严格,而为了应对不断严格的汽车尾气排放标准,各大汽车厂商目前主要采取提高传统能源汽车发动机相关技术的方法,以提高排放质量,但技术提升的难度将会越来越大。此时,发展新能源汽车成为各大厂商的新选择,因为新能源汽车的生产和使用会从根本上解决汽车尾气排放问题。 2 我国新能源汽车发展的挑战 技术水平的制约 中国新能源汽车制造的技术水平远落后于日本和美国,企业需要至少掌握新能源汽车车载能源系统、驱动系统及控制系统三者之一的核心技术,才能进行新能源汽车的生产。在这方面,中国的新能源汽车制造商已被发展多年的日系、美系厂商远远落在后面。合资企业把新能源技术带到国内的态度一直不是很积极。即便有些车型已经在国内生产,但也相当于整车进口,技术保密相当严格。中资企业虽然在某些领域掌握了一定的新能源汽车技术,但是尚未能实现批量生产。在混合动力汽车技术上同日本、美国等国家相比仍然存在很大差距。没有掌握核心技术,就会被竞争对手夺走了制定行业标准的“优先权”,对之后的发展产生更加深远的影响。 新能源汽车的购置成本过高 在过去许多年,新能源汽车没有全面推广,一个很大原因在于,新能源车的购置成本较高。相比其节约的能源减少的能源消耗成本,推广新能源汽车,厂商与消费者都要付出更高的代价。国内厂商比亚迪内部人士透露,F3电动车F3e的成本价已达18万元,是市场销售汽油版F3车型的近3倍,当初比亚迪想把F3的售价压缩到15万元以内推向市场,但是这个售价不仅不能让市场接受而且又违背了政府的相关规定。一汽推出的混合动力版奔腾成本是现在市场上销售的汽油版奔腾的2~3倍。售价在25一30万不等的丰田普瑞斯混合动力车就是由于研发成本高导致价格过高而无法在中国进行大范围的推广。毫无疑问,对于国内大多数第一次购买轿车的消费者来说,新能源汽车由于其高昂的价格,让消费者也只能望而却步。 政策优惠涉及范围单一 财政部下发的《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》,出台了新能源汽车消费层面的补贴细则。但是只针对在公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域率先推广使用节能与新能源汽车的单位予以补贴,没有提及对个人购买新能源汽车的价格补贴问题,极大影响了个人购买新能源汽车的热情。 3 促进我国新能源汽车发展的措施 要全面拉动新能源汽车消费 一要积极创造优惠条件,鼓励消费者购买新能源汽车,提前更新老旧汽车,特别是那些排放超标的汽车。提前淘汰旧车鼓励更换新能源汽车,如此既有利于环保,又能拉动消费。我国有3000多万的汽车保有量,如果十分之一更新汽车的车主选择新能源汽车,对新能源汽车市场的拉动效应就相当巨大。二要为新能源汽车提供使用便利,提高服务水平。北京LPG出租车退出市场就是由于成本和便利性双重制约的结果。三是继续推行对购买新能源汽车消费者的补贴活动。比如可以增加开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的城市数量,扩展对节能与新能源汽车的补贴领域,将受益人群从集体扩展到个人等。 大力发展新能源汽车技术 传统汽车已经发展了100多年,再去搞创新,空间很小,而新能源汽车刚刚起步,创新的空间很大。即使企业的核心技术很难突破,也不能把资金当做唯一的借口,作为车企要积极筹谋,多方应对。中国在传统汽车发展上同发达国家相差20年,但是在新能源汽车上只相差10年,车企应该抓住机遇,持续并且深入的研究下去,就可以不被汽车大国前进的步伐抛下而越落越远,我们也可以在市场上占有一席之地。与此同时,我国的车企应该尽全力保住自己在某个新能源汽车技术领域的优势,不断创新和进步。比如比亚迪的双模技术,在世界上也只有通用、丰田和比亚迪三家拥有,一定要保持住并扩大该技术上的优势。 加大政府政策支持力度 《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》的推出和汽车产业振兴规划的顺利通过,都表明国家越来越关注新能源汽车的发展,并且采取了实际措施对新能源汽车的发展予以政策支持。但是《通知》和“规划”的政策力度和影响范围尚不够强力和广泛。例如,《通知》只是涉及了13个城市,范围也只局限于公共服务领域;而本次规划也没有能出台像减免购置税这样的政策来鼓励新能源车的消费,使得一汽丰田、比亚迪等已经推出新能源车的厂家的希望落空。新能源汽车研发费用大,成本较高。为了扶持新能源汽车发展,美国、日本等国家政府采取了减免购置税、消费税、个人所得税等多种措施,鼓励消费者优先购买新能源汽车。国家没有价格上的补贴使得奇瑞、吉利、长安、比亚迪等中国自主品牌厂家研发的新能源汽车,虽然制造成本比国外低很多,但其售价仍然比传统能源汽车起码高出20%以上。没有国家的政策和财政支持,国产新能源汽车价格过高严重减缓了新能源汽车进入中国老百姓的家庭进程。希望国家能尽快通过减免混合动力车、电动车等新能源汽车购置税的方案,以鼓励个人消费者购买,使新能源汽车的销量得到大幅度的提升。
摘要:随着我国汽车保有量的持续增长,汽车排放污染跟能源问题将会越来越严峻。现在我们国家提 摘要 倡低碳生活和可持续发展,为了响应国家的政策。我们必须寻找一种对环境零污染或低污染的汽车,而目 前公认最为理想可行的就是纯电动汽车了。而作为内燃机跟纯电动汽车的过渡产物就是混合动力汽车,混 合动力汽车已经不是什么新鲜的产物了,目前已经有很多车企生产了。在近两年,我国的车企对纯电动汽 车的热情很高,可惜都只是雷声大雨点小。大都只是处于概念车的阶段。发动纯电动汽车还有一段很曲折 艰辛的路要走。 关键词:内燃机:混合动力: 电动汽车:汽车: 关键词 内燃机 像我们这代人,对于汽车并不会感到很陌生.特别是近几年中国车市出现井喷的现象,据保 守的估计,中国现在的机动车保有量已经超过两亿.而且还保持上升的趋势,去年的产销量达 1360 万辆,首次超过美国而位居世界第一.今年 1 到 9 月份的产销已经达到去年全年的水平了, 保守估计今年的产销量将达 1700 万辆.而且在接下来的几年会稳居榜首,产销量持续增长.在 这数据中,又有多少是属于电动汽车的呢?统计数据显示是非常非常的少,几乎可以被忽视. 汽车的产销量不断的增长,这也将引起一系列的问题.内燃机技术发展到今天已经可说是 炉火纯青的地步了,想到再进一步改善是非常的困难了.我们都是知道无论是汽油机还是柴油 机,都会排放一些对大气有害的气体,如:CO HC Nox 等.虽然说排放标准不断的在提高,但是污 染还是存在的.这将跟我们提倡的低碳生活有点格格不入,因此我们就必须找出其它代替品. 就目前而言,就有新燃料发动机,如:醇燃料 氢燃料 石油气燃料 天然气燃料 太阳能燃料混合动力汽车 电动车等等.在这些新能源汽车中,纯电动汽车将是我们发展的趋势.因为其它 的,不是技术太难攻关,就是使用经济性和燃料来源困难等等.电动汽车的优点是零排放 零污 染 燃料来源方便 动力性良好等.但就目前的现状而言,电动汽车的缺点也是显而易见的, 目 前电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善,尤其是动力电源(电池)的寿命短,使用成本高。 电池的储能量小,一次充电后行驶里程不理想,电动车的价格较贵。但从发展的角度看,随 着科技的进步,投入相应的人力物力,电动汽车的问题会逐步得到解决。扬长避短,电动汽 车会逐渐普及, 其价格和使用成本必然会降低。 现在处于内燃机跟纯电动汽车的过渡产物是HEV 混合动力汽车, 混合动力汽车的种类目前主要有 3 种。一种是以发动机为主动力,电 动马达作为辅 串联混合动力电动汽车原理。 另外一种是, 在低速时只靠电动马达驱动行驶, 速度提高时发动机和电动马达相配合驱动的“串联、并联方式” 。还有一种是只用电动马达 驱动行驶的电动汽车“串联方式” ,发动机只作为动力源,汽车只靠电动马达驱动行驶,驱 动系统只是电动马达,但因为同样需要安装燃料发动机,所以也是混合动力汽车的一种。 现在车市的混合动力车主要有,PRIUS 思域 凯美瑞 凯越 LS600H S400 SMART F3DM 等等. 由于我们国家提倡低碳生活,国家的政策便大力的支持发展纯电动汽车.目前几乎所有的车企都积极的响应国家的号召,如:比亚迪的 E6 奇瑞 S18 众泰 2008EV 长安奔奔 MINI 日 产的 LEAF 通用的 VOLT 等等.虽然推出的车型很多,但也只是雷声大雨点小.技术都不啥的, 而且销量也是少之又少. 电动汽车并不是现代才有的产物, 早在 19 世纪后半叶的 1873 年,英国人罗伯特·戴维 森 (Robert Davidsson) 制作了世界上最初的可供实用的电动汽车。 这比德国人戴姆勒 (Gottlieb Daimler)和本茨(Karl Benz)发明汽油发动机汽车早了 10 年以上。戴维森发明的电动汽车 是一辆载货车,长 4800mm,宽 1800mm,使用铁、锌、汞合金与硫酸进行反应的一次电池。 其后,从 1880 年开始,应用了可以充放电的二次电池。从一次电子表池发展到二次电池, 这对于当时电动汽车来讲是一次重大的技术变革,由此电动汽车需求量有了很大提高。在 19 世纪下半叶成为交通运输的重要产品,写下了电动汽车需求量有了很大提高。在 19 世纪 下半叶成为交通运输的重要产品,写下了电动汽车在人类交通史上的辉煌一页。1890 年法 国和英伦敦的街道上行驶着电动大客车,当时电动汽车生产的车用内燃机技术还相当落后, 行驶里程短,故障多,维修困难,而电动汽车却维修方便. 电池是电动汽车发展的首要关键,汽车动力电池难在 “低成本要求”“高容量要求”及 、 “高安全要求”等三个要求上。要想在较大范围内应用电动汽车,要依靠先进的蓄电池经过 10 多年的筛选,现在普遍看好的氢镍电池,铁电池,锂离子和锂聚合物电池。氢镍电池单 位重量储存能量比铅酸电池多一倍, 其它性能也都优于铅酸电池。 但目前价格为铅酸电池的 4-5 倍,正在大力攻关让它降下来。铁电池采用的是资源丰富、价格低廉的铁元素材料,成 本得到大幅度降低,也有厂家采用。锂是最轻、化学特性十分活泼的金属,锂离子电池单位 重量储能为铅酸电池的 3 倍,锂聚合物电池为 4 倍,而且锂资源较丰富,价格也不很贵,是 很有希望的电池。 我国在镍氢电池和锂离子电池的产业化开发方面均取得了快速的发展。 电 动汽车其他有关的技术,近年都有巨大的进步,如:交流感应电机及其控制,稀土永磁无刷 电机及其控制,电池和整车能量管理系统,智能及快速充电技术,低阻力轮胎,轻量和低风 阻车身,制动能量回收等等,这些技术的进步使电动汽车日见完善和走向实用化。我国大城 市的大气污染已不能忽视,汽车排放是主要污染源之一,我国已有 16 个城市被列入全球大 气污染最严重的 20 个城市之中。我国现今人均汽车是每 1000 人平均 10 辆汽车,但石油资 源不足,每年已进口几千万吨石油,随着经济的发展,假如中国人均汽车持有量达到现在全 球水平---每 1000 人有 110 辆汽车, 我国汽车持有量将成 10 倍地增加, 石油进口就成为大问 题。因此在我国研究发展电动汽车不是一个临时的短期措施,而是意义重大的、长远的战略 考虑。 下面是一些专家对我国发展电动汽车的看法: 锂电池大规模用于电动车还需一定时间 河南环宇集团锂电池产业技术副总工程师邓伦浩 目前国内锂电池的研究工作和国外相比,差距主要体现在电池的控制系统和电源 管理系统上。邓伦浩对记者说,现在国内对锂电池的研究处于各自开发的状态。目前,有的公司已经能 够为电 动汽车提供相应 的锂电 池配套产品,配 套的锂 电池一般能跑 200~500 公里左右。 邓伦浩告诉记者,现在国内锂电池的价格太高,电源管理系统的问题还没得到很 好地解决。电动汽车还面临充电的问题。目前,家里的一般线路不能为电动汽车锂电 池充电,必须配一个小型的专用充电器,而且充电的时间很长,很麻烦。在国外,为 了解决这一问题,一般都把充电站和加油站放在一起。现在国内的充电站还没有大规 模地建立起来。 国内锂电池研究存在三大问题 中国汽车工程学会电动汽车分会主任陈全世 陈全世告诉记者,目前国内锂电池研究存在三大问题。首先是制造的一致性问题。 由于在锂电池的制造工艺和设备上存在差距,使得国内锂电池的生产工艺参差不齐, 制造标准还达不到一致性。电动汽车所用的锂电池都是串联或并联在一起,如果一致 性问题解决不好,那么所生产的锂电池也就无法大规模应用于电动汽车。 其次是知识产权问题。目前国内在磷酸铁锂电池的研究上已经取得突破,但是由 于美国在这方面有专利,所以虽然我们在一些环节上能够自主研发,但是在知识产权 问题上,还不知如何应对。 第三是原材料的筛选问题。现在用于锂电池生产的原材料不可能全部进口,主要 还是取自国内, 但是国内的原材料要通过国际认证, 生产出的锂电池才能被国际认可, 所以在原材料认证环节上目前还存在一些问题。 大力发展电动汽车将增加能源供需紧张形势 中国国际经济合作学会经济合作部副主任杨金贵 目前中国 80%的二氧化碳排放来自燃煤,超过 50%的煤炭消费用于火力发电,而同时, 火力发电量占到总发电量的 70%以上。加之目前我国煤炭发电平均效率只有 35%,在这样 的情况下,发展电动汽车,无异于增加电力消耗,同时也就意味着增加碳排放量。随着我国 城镇化、工业化步伐的加快,电力资法律论文 源将更为紧张。而在风能、核能发电尚在发展阶段的我 国而言,大力发展电动汽车,势必将增加能源供需紧张形势,相反不利于低碳产业的发展布 局。对于政府来说,在不遗余力地支持电动汽车发展、支持相关企业开发新产品的同时,更 需要解决源头问题。以电动汽车为例,用煤炭替换石油的作为并不可取,电动汽车成为低碳 经济时代先锋的前提是解决电力资源问题,否则,前景并不乐观。 从以上各个专家的看法,可以看出我国要发展电动汽车是非常艰辛的和曲折的。但这并 不代表不可能, 只是时间问题, 只要我们攻关了那些技术难题, 电动汽车将会造福我们国民, 甚至全人类。因此,发展纯电动汽车势不可挡。
战略性新兴产业之新能源汽车:中国车企冲顶2010年10月18日发布的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》规划到2020年,新能源汽车将成为中国国民经济的先导产业。发改委随后在对有关决定解读时指出,新能源汽车是全球汽车行业升级转型的方向。我国要在未来形成具有世界竞争力的汽车工业体系,必须超前部署新能源汽车的研发和产业化。当前,要充分发挥社会各方面的积极性,以产业联盟系列化为途径,着力突破动力电池、驱动电机和电子控制领域关键核心技术,加速形成知识产权,推进插电式混合动力汽车、纯电动汽车推广应用和产业化。而有关规划实际上已经将中国新能源汽车10年内的发展目标定为全球第一。若这一规划成真,中国汽车企业将有望通过新能源汽车的跨越发展一举登上全球汽车产业的王者宝座。2009年9月,我国在联合国气候变化峰会上提出,争取到2020年非化石能源占一次能源消费总量的比重达到15%左右。同年12月,我国在哥本哈根气候变化大会上承诺到2020年,我国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40-45%。这意味着未来10年我国节能减排任务艰巨。我国工业能耗大约占70%,而汽车是工业能耗大户,我国每年新增石油需求的2/3用于交通运输业。截至2010年10月,全国机动车保有量约亿辆。若未来国内机动车完全更新换代为新能源汽车(价格按每车10万元计算),则整个市场规模将高达20万亿元(这还未考虑到出口)。因此,发展新能源汽车不但有助于节能减排目标的实现,同时也代表了汽车产业的发展方向,其市场空间极其惊人。根据《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》,到2015年中国电动汽车保有量计划达到100万辆,动力电池产能约达到100亿瓦时。此外,根据《节能与新能源汽车产业规划》,到2015年我国新能源汽车将初步实现产业化,动力电池、电机、电控等关键零部件核心技术实现自主化;纯电动汽车和插电式混合动力汽车市场保有量达到50万辆以上;到2020年,我国新能源汽车实现产业化,新能源汽车产业化和市场规模达到全球第一,其中新能源汽车(插电式混合动力汽车、纯电动汽车、氢燃料电池汽车等)保有量达到500万辆;以混合动力汽车为代表的节能汽车销量达到世界第一,年产销量达到1500万辆。因此,我国新能源汽车产业即将面临爆发期,可以预计该产业中将会涌现出许多高速成长的企业,而这些企业也将会在资本市场获得良好的表现,极具投资价值。新能源汽车产业政策支持全面加强现代电动汽车一般可分为三类:纯电动汽车(PEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)。近些年在传统混合动力汽车的基础上,又衍生出一种外接充电式(Plug-In)混合动力汽车(PHEV)。目前全世界各国对电动汽车都非常重视,许多国家都开始投入大量资金开发电动汽车。我国对新能源汽车产业支持政策由来已久。“十五”期间,投入亿元设立电动汽车重大科技专项,并取得重要进展,形成了“三纵三横”的研发布局,基本形成电动汽车自主开发的技术平台。所谓“三纵”是指开发燃料电池汽车、混合动力电动汽车、纯电动汽车;“三横”是指多能源动力总成控制、驱动电机、动力蓄电池。此外,电动汽车也被列入我国“863”计划12 个重大专项之一。目前我国汽车产业支持政策包括两个方面:一是鼓励节能环保和小排量汽车,减少现有汽车能源消耗和排放;二是鼓励新能源汽车发展。主要补助插电式(plug-in)混合动力车和纯电动车。支持政策的走向是:(1)一揽子政策推动整个产业发展、补贴范围扩展到私人购车领域节能与新能源汽车产业发展规划和一揽子扶持政策将于近期上报国务院审议,如审议通过,最快年内有望实施。一揽子扶持政策将从研发生产、市场推广、售后服务和回收利用等各个环节入手,制订产业政策、财政政策、税收政策、投融资政策等。我国还准备设立国家层面的节能与新能源汽车研发与产业化专项,重点支持节能与新能源汽车关键技术研发和技术改造。这将是我国第一次针对一个产业提出一揽子扶持政策。近期我国对新能源汽车的补贴范围从对公交、公务、市政、邮政等政府采购补贴逐步扩展到对私人购买新能源汽车进行补贴。2009年1月,国家启动“十城千车” 节能与新能源汽车示范推广试点,计划用3年左右的时间,每年发展10个城市,每个城市推出1000辆新能源汽车,首批列入了13个城市。09年底试点城市由13个扩大到20个,选择5个城市对私人购买节能与新能源汽车给予补贴试点。2010年5月,政府在全国范围内开展“节能产品惠民工程”,消费者在6月18日之后,每购买一辆节能型汽车,将获得3000元的补贴。6月,出台对于私人购买新能源汽车补贴办法,对满足支持条件的新能源汽车,按3000元/千瓦时给予补助。插电式混合动力乘用车最高补助5万元/辆;纯电动乘用车最高补助6万元/辆。(2)通过补贴扶持和引导新能源汽车产业链整体的发展,并重点支持关键环节新能源汽车的补贴政策通过规定补助范围、对象,并需要满足一系列的支持条件,来引导试点城市建立相关配套设施和示范推广工作。通过《推荐车型目录》和国家标准,来引导申请补助的汽车生产企业及其新能源汽车产品,提高和保证产品性能参数,重点扶持具备一定产能规模和完善售后服务体系,具有自主知识产权的企业。目前,发改委正在修订《产业结构调整指导目录(2010年本)》,在鼓励类产品中,新增新能源汽车关键零部件。其中包括电池管理系统、电机管理系统、电动汽车驱动电机、电路集成以及充电设备等。在配套设施方面,国家电网2010年将建设75个电动汽车充电站和6200个充电桩,2015年前将建设1700个充电站。南方电网也宣布2010年将建设超过80座充电站。在国家和行业标准方面,我国已制定并发布了新能源汽车相关国家标准和行业标准共计42项,其中22项已列为新能源汽车产品准入的专项检验标准。2012年前,我国将基本建立与产业发展和能源规划相适应的节能与新能源汽车及充电设施标准体系。新能源汽车技术路线:近期以混合动力汽车为重点,未来以纯电动车为主要发展方向面对纯电动汽车(PEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)等不同的技术选择,根据《节能与新能源汽车产业规划》,我国新能源车发展路线将以纯电动汽车作为主要战略取向,近期以混合动力汽车为重点,大力推广普及节能汽车。考虑到技术发展现状,而将燃料电池电动汽车作为未来长期的发展方向。经过近10年的自主研发和示范运行,中国在电动车产业技术方面与世界先进水平的差距在大幅度缩小;中国电动车领军企业与国外电动车技术的先行车企正在同一起跑线上成长。小型纯电动乘用车将是3到5年内中国电动车产业发展的主导方向。在“十二五”电动车发展规划中,小型纯电动车将得到充分重视。动力电池:以锂电池为主要发展方向、以锰酸锂+钛酸锂为正负极搭配方式动力电池、电机、电控等关键部件成本占电动车整车成本的30%至50%,同时也是新能源汽车的关键核心技术。根据《节能与新能源汽车产业规划》,到2015年,动力电池、电机、电控等关键零部件核心技术实现自主化;到2020年,节能与新能源汽车及关键零部件技术将达到国际先进水平。在动力电池环节,我国力争突破动力电池瓶颈。到2015年,动力电池系统能量密度达到120瓦时/公斤以上,成本降低至2元/瓦时,循环寿命稳定达到2000次或10年以上。到2020年,动力电池系统能量密度达到200瓦时/公斤以上,成本降低至元/瓦时以下。目前二次电池包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池等。虽然影响电池性能及决定其相对优势的因素很多,但是比能量是最重要最直观的一个指标。从铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池到锂电池,比能量越来越高。与铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池比较,锂电池的优势明显,因此作为发展方向的锂电池将会在电动汽车领域广泛应用。我们预计2015年国内新能源汽车动力锂电池的市场规模达到180亿元。到2020年,新能源汽车已经进入普及期,新能源汽车动力锂电池规模将达到2880亿元。市场容量巨大,且增长迅速。锂电池单元主要由正极、负极、隔膜和电解液四部分组成。正极材料是决定电池性能的关键,目前市场应用的主流正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、三原材料和磷酸铁锂,其中锰酸锂和磷酸铁锂可以说是各领风骚。由于磷酸铁锂产品存在一致性、低温性能、高倍率放电性能和成本等问题,因此我们认为未来新能源汽车将主要选择锰酸锂路线。从目前市场主流新能源汽车看,除了比亚迪坚持使用磷酸铁锂电池,其他公司也基本都选择了锰酸锂路线。在负极材料方面,虽然碳材料一直处于主导地位,但是我们预计钛酸锂的出现将会颠覆行业格局。钛酸锂是一种性能优异的负极材料,由于电位过高,钛酸锂并不适合与磷酸铁锂搭配,反而锰酸锂+钛酸锂体系是较优的一种选择。锰酸锂+钛酸锂体系的优势包括:近乎完美的安全性、使用寿命更长、可以快速充放电、结合锰酸锂具备整体成本优势等。因此我们认为锰酸锂+钛酸锂体系将会是未来正负极材料的主要搭配方式。电解液约占锂电池成本的15%,电解液中关键材料六氟磷酸锂约占成本一半,目前六氟磷酸锂国产化程度很低,毛利率更高达70%;隔膜是锂电关键材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,占锂电池成本的20%左右,由于技术含量高,目前国内80%的隔膜需要进口。可以预计动力锂电池用隔膜的发展方向是耐高温、多层隔膜、高强度、高保液能力。驱动电机:我国驱动电机技术进步明显驱动电机是电动汽车的关键部件,直接影响整车的动力性及经济性。驱动电机主要包括直流电机和交流电机。目前电动汽车广泛使用交流电机,主要包括:异步电机、开关磁阻电机和永磁电机(包括无刷直流电机和永磁同步电机)。其中,异步电机主要应用在纯电动汽车,永磁同步电机主要应用在混合动力汽车中,开关磁阻电机目前主要应用在客车中。车用电机的发展趋势包括:第一、电机本体永磁化:永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等优点。我国具有世界最为丰富的稀土资源,因此高性能永磁电机是我国车用驱动电机的重要发展方向。第二、电机控制数字化:专用芯片及数字信号处理器的出现,促进了电机控制器的数字化,提高了电机系统的控制精度,有效减小了系统体积。第三、电机系统集成化:通过机电集成和控制器集成,有利于减小驱动系统的重量和体积,可有效降低系统制造成本。在驱动电机方面,经过“九五”、“十五”、“十一五”国家对电动汽车用电机系统的集中研发和应用,我国已自主开发了满足各类电动汽车需求的驱动电机系统产品,获得了一大批电机系统的相关知识产权,形成具有核心竞争能力的车用驱动电机系统批量生产能力。目前,我国自主开发的永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机已经实现了与国内整车产业化技术配套,电机重量比功率显著提高,电机系统最高效率达到93%以上,系列化产品的功率范围覆盖了200kW以下电动汽车用电机动力需求,各类电机系统的核心指标均达到相同功率等级的国际先进水平。但是与国际先进水平相比,在产品集成度、可靠性和系统应用技术方面,仍存在较大的差距。