太阳能发电调研报告(优质14篇)
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太阳能发电调研报告篇一
农村创业好项目目前,公司已联合多个地区的相应扶持政策,成功启动了地面电站、分布式电站和居民式电站几种模式,分别在云南、威海市、新疆、萧山、宁波、新昌、金华等地区建立了不同的光伏电站,给当地民众带来了不少便利,无论是企业出资还是民众贷款,都是有当地政府扶持,确保贫困户都能享受国家对于光伏事业的优厚政策,让民众获得收益。
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太阳能发电调研报告篇二
第一:果园农场。生活条件的变好便意味着人们对身体健康更加在意,那么在食物选择面前,水果便是他们的首选项,无论吃什么,人们都喜欢吃一些新鲜的,如果办一家果园,等着果子成熟的时候,让他们自己摘水果,一方面可以提高他们的娱乐性,还方便他们可以吃到新鲜的水果,所以去选择果园创业是一个可行的创业项目之一。
第二:特种养殖。特种养殖在近几年来还是较为耳熟的,如果去养殖一些蜈蚣、土元之类的,这类价格还是非常高的,比如还可以养殖一些肉类的,像珍珠鸡这类等,学会养殖这种特种动物技术,挣钱便不是问题。
第三:盆栽培育。,现代人都喜欢一些比较清新的东西,盆栽可以观赏放在家里或者工作的地方,所以市场的需求量很大,而且盆栽对于农村朋友们来说,成本又较低,所以去搞盆栽培育也是一个值得考虑的好项目。
第四:有机肥的加工。现在农村粪便处理是一个对环保很大的问题如果可以开一家有机肥加工厂,那么就可以解决粪便处理问题,而且自己加工之后统一处理,投资低技术低市场广,可以说是一个非常具有商机的创业项目。
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太阳能发电调研报告篇三
出租人:(以下简称“甲方”)。
承租人:(以下简称“乙方”)。
经甲、乙双方本着“平等自愿、协商一致”的原则,就乙方租赁甲方发电机一事,现甲、乙双方依照《中华人民共和国合同法》的有关规定,就有关租赁条款达成以下协议,以供协议各方遵守:应乙方的需求,甲方提供如下机组出租供乙方租用,现甲乙双方就有关租赁条款达成一致,协议如下:。
安装地点:
以上价格均不含税,且不包柴油.
二、租赁费用与期限。
1.租赁费用:
以上合计租赁费用rmb:。
2.租赁期:双方签定的租赁时间为,甲方自年月日起将发电机组交付乙方承租使用至年月_日止,期满后甲方吊回此机组.(不足一个月则依一个月计算).
3.吊机运费:租赁期限不足六个月,由乙方承担发电机组来回运输费用,租赁期限超六个月(含六个月)由甲乙双方各自承担一趟发电机组的运输费用。
4.保证金:乙方需支付甲方元作为上述机组保证金,租赁期满后且乙方全额付清甲方租机款,并在乙方交回所有发电机组时甲方将足额无息退还保证金给乙方.
三.支付时间、方式:
1.乙方在提货前支付甲方第一个月的租金。
2.双方签定合约时乙方需依现金方式支付甲方此机组的保证金。
3.乙方应在每月月底前七天内将下一月的租金汇入甲方指定的账户,超过五天没有汇入的,甲方除有权终止乙方对该机组的使用权且可随时收回本机组外,还可以要求乙方按照逾期付款的天数,以每2‰的标准支付甲方逾期付款的违约金,并由乙方承担对此造成的一切损失及费用。
四.租赁物的使用标准:
1.乙方在停市电时方可使用,功率因数在0.8的前提下电流不得超过机组的额定电流。如超过此标准,甲方有权解除本合同并收回出租的发电机组,且甲方无须退回保证金,由此造成的一切损失均由乙方承担。
2.乙方负责提供0#标准柴油供发电机组使用。
3.发电机组露天放置,需搭建发电机组遮雨棚。
五、乙方的责任及义务:
1.乙方应按照发电机组使用说明进行合理使用租赁物。
2.由于乙方超负载运行而造成机组损坏,除租金照正常计算外,乙方还应支付给甲方修复机组所需的零件及人工费用。
3.负责甲方派驻乙方的现场操作人员伙食、住宿,并安排人员协助甲方操作人员的工作.
4.租赁期限内,租赁物自交付乙方后,其风险由乙方承担。乙方需应为机组提供安全场地和保全及消防措施,由乙方因素导致的机器损坏或遗失或造成周边人员伤亡的,均由乙方自行承担相关的赔偿责任。如机组丢失或灭失,则乙方应无论该租赁物的使用程度,均按照机组机组价值赔偿给甲方.
5.租赁机组的所有权始终为甲方所有,如乙方在租赁期间因经营或其他原因有变,乙方不得将甲方的机组作为转租、抵押或出售等,若有上述情况发生,甲方除有权收回此发电机组外,并可不退还乙方已缴纳的保证金。
6.每月乙方要留给甲方一定的停机时间,最高累记72小时,包括发电机组正常保养,故障排除等,不得以此扣除甲方租金。
六.甲方的责任及义务:
1.提供性能良好的机组供乙方使用,并且负责机组到乙方电房后调试及定位安装材料(排烟管3米范围内,一级消音,超出部分由乙方负责,且不包括土建、环保消音工程)。
2.在本租赁期内甲方负责此机组的保养耗材及正常磨损维修所需的零件费用.
3.因机器故障无法正常发电,甲方应负责尽快修复,如超过48小时内无法解决,甲方负责更换一台同等功率机组供乙方使用.
4.甲方安排现场操作人员常驻乙方工厂,并遵守乙方的一切规章制度。
5.柴油品质不好引起的租用之发电机组的燃油系统零件(油咀、油泵或油泵芯)损坏,甲方将酌情收取乙方以上零件的维修费用.
七.违约责任:。
甲方未按合同约定时间向乙方提供租赁机组,则应按延迟天数计算日租金(月租金基数/月租赁天数)向乙方赔偿损失,若延迟天数达到10天,乙方有权解除本合同.
八.合同有效期:机组租赁期满且乙方在付清甲方本合同所有的租赁款项和办理退回机组给甲方后本合同自动失效。
九.以上各条款经双方同意后签订,若合约内容有变更时,须以附约经双方签订后始能生效.本合同发生的一切纠纷,协商不成的,甲乙双方均同意向甲方所在地人民法院起诉的方式解决.
十.本合约正本一式两份(传真及复印件无效),甲乙双方各执一份,具同等法律效力.
甲方(公章):_________乙方(公章):_________。
法定代表人(签字):_________法定代表人(签字):_________。
_________年____月____日_________年____月____日。
太阳能发电调研报告篇四
太阳能电池板(solarpanel)是由一个或多个太阳能电池片组成成为太阳能电池板。太阳能电池是具有把光转换成电特性的一种半导体器件,它可以把照射在其表面的太阳能辐射能转换成直流电,太阳能电池板是光伏发电系统/产品中的最基本的组件,也是太阳能光伏发电系统中的核心部分。它的最大作用是将太阳能转化为电能贮存到蓄电池中。
屋顶上排满太阳能电池板,就可以实现家中用电的自给。太阳能电池板也同晶体管一样,是由半导体组成的。它的主要材料是硅,也有一些其他合金。太阳能电池板的表面由两个性质各异的部分组成。当太阳能电池板受到光的照射时,能够把光能转变为电能,使电流从一方流向另一方。太阳能电池板就是根据这种原理设计的。太阳能电池板只要受到阳光或灯光的照射,一般就可发出相当于所接收光能1/10的电来。为了使太阳能电池板最大限度地减少光反射,将光能转变为电能,一般在它的上面都蒙上了一层防止光反射的膜,使太阳能电池板的表面呈紫色。不久前,科学家研制成功了一种高效的太阳能电池板。它不仅白天提供电能,而且在夜间也可提供电力呢!
太阳能发电调研报告篇五
太阳能电池板(solarpanel)是通过吸收太阳光,将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置,大部分太阳能电池板的主要材料为“硅”,但因制作成本很大,以至于它还不能被大量广泛和普遍地使用。相对于普通电池和可循环充电电池来说,太阳能电池属于更节能环保的绿色产品。
屋顶上排满太阳能电池板,就可以实现家中用电的自给。太阳能电池板也同晶体管一样,是由半导体组成的。它的主要材料是硅,也有一些其他合金。太阳能电池板的表面由两个性质各异的部分组成。当太阳能电池板受到光的照射时,能够把光能转变为电能,使电流从一方流向另一方。太阳能电池板就是根据这种原理设计的。太阳能电池板只要受到阳光或灯光的照射,一般就可发出相当于所接收光能1/10的电来。为了使太阳能电池板最大限度地减少光反射,将光能转变为电能,一般在它的上面都蒙上了一层防止光反射的膜,使太阳能电池板的表面呈紫色。不久前,科学家研制成功了一种高效的太阳能电池板。它不仅白天提供电能,而且在夜间也可提供电力呢!
太阳能发电调研报告篇六
太阳光的辐射能量。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源利用方式。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。使用太阳电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能。使用太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水。利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电。利用太阳能进行海水淡化。现在,太阳能的利用还不很普及,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。
太阳能发电热水器主要原理是合理利用砷化镓和砷化铝独有的耐久性和其不定形的氧化物结晶体能完全和全方位聚光的特性,将收聚到的高温热水进入到用高科技纳米保温材料合成的具有超强保温功能的保温桶内提供洗寓利用冷热水的温差发电等生活方便之用,达到其他太阳能无法比拟的理想效果。
太阳能发电调研报告篇七
太阳能热发电技术是一种利用太阳能转化为电能的技术,通过太阳能热集中器将太阳能热转化为热能,再利用热能驱动发电机发电。这种技术在使用上非常环保和可持续,能够有效避免传统燃煤发电方式带来的污染和资源枯竭问题,也是未来发展的趋势之一。
太阳能热发电技术的最大优点在于它是一种非常环保的能源利用方式,和传统的燃煤、燃气发电方式相比,没有任何的排放物,因此可以有效地缓解环境污染问题。相比于太阳能光伏发电技术,太阳能热发电技术的稳定性和发电效率也更高,可以用来满足更高负荷的电力需求。
太阳能热发电技术虽然有很多优点,但是也有一些缺点。首先,这种技术需要大面积的太阳能热集中器才能达到足够的发电效率,也就意味着需要大量的空间,这对于城市中的应用来说是不利的。其次,这种技术的成本非常高,需要大量的投资才能建造一个完整的太阳能热发电系统。
目前,太阳能热发电技术已经开始在全球范围内应用,比如西班牙建造了一座巨大的太阳能热发电站,印度也在全国范围内建造类似的发电站,而澳大利亚和阿联酋也在计划建造大型的太阳能热发电站。这些发电站不仅能够为当地的电力需求提供便利,还能有效地缓解地球的环境问题。
太阳能热发电技术是一种非常有前途的能源利用方式,它虽然有一些缺点,但是其在环保、可持续等方面的优点越来越受到人们的重视和关注。我认为,未来的发电方式必然会向太阳能热发电技术这样的环保、可持续的方向发展,这也是我们每个人应该积极参与和支持的。
太阳能发电调研报告篇八
1、晶科能源,世界因我变“靓”。
2、晶科之光,将电涂上绿色。
3、晶科太阳能,无限量。
4、晶科能源,光福未来。
5、晶科——阳光的问候。
6、科技照亮明天——晶科能源。
7、阳光晶电,晶科领先。
8、拒绝污染,利用能源。
9、免费阳光,绿色能源。
10、晶科太阳,能源无限。
11、借科技光,发环保电。
12、晶采阳光,创新科技。
13、晶科能源,绿色专家。
14、为明天,智造能源——晶科能源。
15、只为您的光芒——晶科能源。
16、晶科光伏,阳光事业。
17、晶科计划,一米阳光。
18、晶科:阳光使者,蓝天永恒。
19、新能源,为明天——晶科能源。
20、阳光能源,晶科实现。
21、晶科,光发电的神话。
22、光芒四射,电力十足。
23、晶科——为您带来太阳的问候。
24、晶科能源,光复未来。
25、有晶科,生活更光彩。
26、阳光优化生活——晶科能源。
27、晶科能源,立足未来。
28、晶科电能,创造阳光。
29、闪耀太阳的.光芒——晶科能源。
30、超越传统,永恒无限。
31、给点阳光就发电——晶科能源。
32、晶科能源,节能佳源。
33、缕缕阳光,万千光芒。
34、有晶科,生活越来越光彩。
35、晶科之光,传播全球。
36、科技闪耀未来,缔造明日之光。
37、一缕阳光,一轮太阳。
38、享受阳光生活——晶科能源。
39、每一步都精彩——晶科能源。
40、晶科,辉映世界的传奇。
41、晶科,与阳光同行。
42、晶源——不落的太阳。
43、金科神州行,享受太阳能照明。
44、圆梦未来,晶科能源。
45、光化电,新能源新力量。
46、阳光生活,让你电力十足。
47、阳光激活新电力——晶科能源。
48、阳光虽晴,“晶”益求“晶”。
49、抓住光明,把握未来。
50、让太阳永不落——晶科能源。
51、晶科,创世界之光。
52、光的灵感,源于太阳。
53、晶科日光,绿能各方。
54、天上阳光,人间电能。
55、光明温暖你的心——晶科能源。
56、天电合一,齐力生辉。
57、盘古开天,晶科致力。
58、电到你发光——晶科能源。
59、光能发电,日照人间。
60、新能源,晶科造——晶科能源。
61、绿色之光,电力无限。
62、晶科能源,步步领先。
63、创新科技,引领未来。
太阳能发电调研报告篇九
屋顶上排满太阳能电池板,就可以实现家中用电的自给。太阳能电池板也同晶体管一样,是由半导体组成的。它的主要材料是硅,也有一些其他合金。太阳能电池板的表面由两个性质各异的部分组成。当太阳能电池板受到光的照射时,能够把光能转变为电能,使电流从一方流向另一方。太阳能电池板就是根据这种原理设计的。太阳能电池板只要受到阳光或灯光的照射,一般就可发出相当于所接收光能1/10的电来。为了使太阳能电池板最大限度地减少光反射,将光能转变为电能,一般在它的上面都蒙上了一层防止光反射的膜,使太阳能电池板的表面呈紫色。不久前,科学家研制成功了一种高效的太阳能电池板。它不仅白天提供电能,而且在夜间也可提供电力呢!
太阳能发电调研报告篇十
太阳能(solarenergy),一般是指太阳光的辐射能量,在现代一般用作发电。太阳内部高温核聚变反应所释放的辐射能,其中约二十亿分之一到达地球大气层,是地球上光和热的源泉自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。太阳能是由内部氢原子发生聚变释放出巨大核能而产生的能,来自太阳的辐射能量。
太阳能电池发电即是通过太阳能电池又叫光伏电池(是由各种具有不同电子特性的半导体材料薄膜制成的平展晶体,可产生强大的内部电场),为了保护这些光伏电池不受环境影响,需要把它们连接起来并封装在组件中,当光线进入晶体时,由光产生的电子被这些电场分离,在太阳能电池的顶面和底面之间产生电动势。这时,如果用电路连通,就会产生直流电流,这些电流储存到蓄电池,再通过固态电子功率调节装置转换成所需的交流电提供给各种负载。所以晚上没有太阳时,负载是一样可以正常工作的。
太阳能电池发电系统可分为太阳能热发电和太阳能光发电两种。太阳能热发电就是利用太阳能将水加热,使产生的蒸汽去驱除汽轮机发电机组。根据热电转换方式的不同,把太阳能电站分为集中型太阳能电站和分散型太阳能电站。塔式太阳能电站是集中型的一种,既在地面上敷设大量的集热器阵列,在阵列中适当地点建一高塔,在塔顶设置吸热器,从集热器来的阳光热集到吸热器上,使吸热器内的工作介质温度提高,变成蒸汽通过管道把蒸汽送到地面上的汽轮机发电机组发电。
太阳能电站,一般采用多组反光镜把太阳光转变成水蒸气的内能,然后水蒸气再推动发电机发电。
太阳能发电调研报告篇十一
随着人们对环保意识的提高,太阳能的利用成为了绿色能源的重要组成部分。其中,太阳能热发电技术是一种高效的利用太阳能的方式。作为一名能源工程师,我与团队一起研究并实践了太阳能热发电技术,以下是对其心得体会的总结。
太阳能热发电技术利用太阳能的热能转换成电能。其基本原理是利用光学聚光器将太阳光线聚焦成高温热源,再利用热电发电机将热能转化为电能。这个过程需要特定的设备,包括聚光器、热管、热电发电机等。因此,太阳能热发电技术的核心是集热器的设计和制造。
与其他太阳能技术相比,太阳能热发电技术具有许多优点。首先,它可以稳定地发电。与太阳能电池板每天仅在白天产生电能不同,太阳能热发电技术不受时间限制,因为它可以存储夜间和不晴的日子的热能。其次,太阳能热发电技术的发电效率高。与其他太阳能技术相比,太阳能热发电技术有更高的转换效率,仅次于光伏发电技术。此外,太阳能热发电技术有非常长的使用寿命和低的维修成本,能更好地满足人们的需求。
尽管太阳能热发电技术拥有良好的前景,但是它也面临着挑战。其中最重要的挑战是集热器的设计和制造。与光伏发电板不同,集热器必须修建在具有适当热度的位置,并需要特殊的材料才能承受持续的高热度。此外,太阳能热发电技术的首要成本较高,需要高度的初步投资。因此,未来发展太阳能热发电技术的关键是降低成本并提高效率。
尽管太阳能热发电技术面临着挑战,其未来依然是光明的。随着技术的不断发展,太阳能热发电技术的发电效率将继续提高,成本也会逐渐降低。工程师还将研究如何将太阳能热发电技术融入现有的恒温系统,以便在冬季为房屋提供热量和电力。此外,太阳能热发电技术将会越来越受到重视,因为它为人类提供了可再生的清洁能源。
第五段:结论。
太阳能热发电技术是当下最实用的太阳能技术之一。其可基于太阳热能转化成电能,具有比其他太阳能技术更高的稳定性和效率。尽管目前还面临挑战,但是未来趋势都是积极的。任务在于减少成本,提高太阳能热发电技术的发电效率,将其纳入到现有系统当中,并创造一个更加清洁和可再生的未来能源系统。
太阳能发电调研报告篇十二
1.移动通信系统方面。
我们发现在移动通信网络的高速发展中,对基站建设技术人员的需求是十分庞大的,基站建设技术人员的理论知识要求不是很高,并且从事基站建设的人员的工资待遇比较优厚,而这方面的人才技术人员非常缺乏,潜力很大。必须要有从事基站建设和维护的实际动手能力和经验,深入了解基站建设和维护的具体实施过程和操作方法。通过我们前一年对基站建设的调研,使我们对基站建设有了一定的了解。但是,移动通信行业发展到现在这个阶段,移动公司、联通公司的第2代移动通信网络即将形成一定的规模,告别了大规模建设基站的时代,对基站建设方面的人才需求有所下降。但是随着我过第3代移动通信的开展对基站和业务方面的人才数量又会有大量的增加。所以,在这次的调研中我们同时了解了与基站和业务开发相关的方面。
信更多的业务是向着多种数据传输的方面发展的所以其投入商业运营指日可待,我们又将进入另一个网络建设和多方向业务开发和使用的时代,对基站建设和业务开发的人才的需求的高峰又将到来。所以,基于基站建设、基站维护和业务开发的发展前景,我们更加坚定了3g通信技术所带来的各方面的供需关系的的信心和决心。
太阳能发电调研报告篇十三
在这个能源日益稀缺的时代,我们必须逐渐转向可再生能源,太阳能热发电技术是其中受欢迎的一种。太阳能热发电技术可以利用太阳光产生的高热量来产生电力。在这篇文章中,我将分享一些我在学习和应用太阳能热发电技术的心得体会。
在学习太阳能热发电技术之前,我们需要了解一些基础知识。首先,太阳能热发电技术是一种利用太阳能产生高温热能,进而驱动涡轮机发电的技术。传统的太阳能光伏技术是将太阳辐射能直接转换为电能。其次,太阳能热发电技术包括两种基本类型:塔式和槽式。塔式系统利用聚光器将太阳能集中在一个塔顶的反射面上,产生高温热能,驱动涡轮机发电。槽式系统则是将聚光器放置在槽中,集中太阳能热量来加热工作流体,通过热交换器转化为电能。
太阳能热发电技术与其他可再生能源相比,有其独特的优点。首先,太阳能几乎是不会被用尽的能源,也比其他可再生能源更为经济实用。其次,与其他可再生能源相比,太阳能热发电技术对环境影响更小。而且,不会产生温室气体。此外,太阳能热发电技术是一项成熟的技术,并且在过去几年中得到了快速发展和普及。因此,可以预见未来太阳能热发电将成为一种主流的能源形式。
虽然太阳能热发电技术具有很多优点,但在实际应用中依然存在一些挑战。首先,由于太阳能的不稳定性,太阳能热发电不能一直保持稳定,而且只有在阳光充足的天气下才能发挥其最大效能。其次,太阳能热发电系统的建造和投资成本相对较高,这也是制约该技术发展的一个重要因素。第三,太阳能热发电对场地的要求比较高,需要充足的阳光、大面积土地等条件。
第五段:结论。
总体来看,太阳能热发电技术是一种越来越被看好的可再生能源技术。虽然在实际应用中仍然存在一些挑战,但技术的不断发展和完善将逐渐解决这些问题。相信在不远的将来,太阳能热发电技术将会在未来的能源领域中扮演更加重要的角色,以此缓解全球能源紧张的状况。
太阳能发电调研报告篇十四
作者:辽宁省电力有限公司冯玉全(辽宁电力科学研究院杨颖)收录来源:(本文刊登在《中国能源》11期)。
科索沃战争实际上以南联盟的失败而结束了,战前人们预料的北约必须出动地面部队才能结束战斗、有可能又是一场越南战争的情况没有出现,北约仅靠78天的空袭就迫使南联盟屈服了。在这里我们必须充分注意到美国用石墨炸弹破坏南联盟电力系统,从而破坏南联盟国民经济,造成南联盟人民生活陷入极大困境在结束战争中所起的巨大作用。
电力工业属技术资金密集型行业,电能生产、输送、使用是在同一时间内完成的。现代电力系统的主要特征是”大机组、大电网、高电压“,运行技术复杂、管理水平要求高。电网上任何一点的故障所产生的扰动都会以光的速度波及开来,严重的故障可能会引起大面积停电甚至全网崩溃,造成灾难性的后果。今年7月29日23时30分,由于台南县关庙乡附近山崩,压倒台电第326号高压输电线铁塔,使得嘉义及台南的两条输电线路跳闸所引发的台湾全岛大停电,至少造成上百亿元新台币的损失,并导致岛内民众一片惊慌。7月2日、8月10日在美国西部连续发生的大停电事故和198月3日马来西亚发生的全国性大停电事故,以及台湾1995年5月24日、8月5日、197月29日发生的三次大停电事故,损失惨重,教训沉痛,给以大电网集中供电的现代社会敲响了警钟。科索沃战争和上述大停电事故告诉我们:以”大机组、大电网、高电压“为模式的现代电力系统是非常脆弱的,在战争状态下更是不堪一击!大电网大面积停电所造成的后果是灾难性的!从现在开始,”大机组、大电网、高电压“的模式再也不能继续发展下去了!
如何保证大电网的安全稳定运行,如何保证电力的连续生产、稳定供应成为下世纪电力工业面临的重大课题。在这里我们要指出:分散电源供电系统-燃料电池发电厂由于其巨大的优越性将成为21世纪电力行业的主力军,掌握和发展燃料电池发电技术是事关国家安全和中华民族振兴的重大问题;是事关我国国民经济可持续发展和占领21世纪电力工业技术制高点的重大战略课题。
2.1燃料电池的工作原理及特点。
燃料电池(fuelcell)是一种不经过燃烧直接以电化学反应方式将富氢燃料的化学能转化为电能的发电装置。其工作原理与一般的电池相似,基本上由电子导电的阴极和阳极及离子导电的电解质构成。在电极与电解质的界面上电荷载体由电子变为离子,在阳极(燃料电池的负极又称燃料极)进行氧化反应,在阴极(燃料电池的正极又称空气极)进行还原反应,燃料扩散通过阳极时失去电子而产生电流。当外部不断地输送燃料和氧化剂时,燃料氧化所释放的能量也就源源不断地转化为电能和热能。
燃料电池被称之为继水电、火电和核电之后能持续产生电力的第四种连续发电方式,有着传统的火力发电难以比拟的诸多技术上的优点。
首先,燃料电池属于能量直接转换的装置,效率很高。各种燃料发电的平均理论效率在90%以上,应用中因电解质的电阻以及阴阳极的化学反应阻力,实际效率也均在50%以上。如果进一步将化学反应中产生的热能加以利用,燃料电池的总效率可达到80%以上。
x和nox的排放量更低,比火电减少90%以上。同时,能量转换的主要装置无运动部件,因此噪音极小。据测试,在已建燃料电池电厂外9米处的噪音仅为60db。
第三,设备可靠性高,对负荷的适应能力强,可以无人操作。燃料电池过载运行或欠载运行都能承受而效率基本不变,负荷变化时响应速度很快。可以直接建在终端用户附近,没有庞大的'输配电网络,供电可靠性高。同时节约大量的输配电设备费用并减少损耗。
第四,燃料来源广、建设工期短、使用方便。由于是组件化设计,建厂时间很短(平均仅需2个月左右)。电厂不需大量冷水,占地面积极小(几十平方米即可),加上无污染无噪音,选址几乎没有任何限制。可用来发电的燃料种类众多,甲醇、煤气、沼气、天然气、含氢废气、轻油、柴油等均可。
从以上这些突出的特点可以看出,燃料电池是一种高效洁净方便的发电装置,非常适合作移动、分散电源和接近终端用户的电力供给,尤其适宜应用于重要的政府与军事等部门。随着燃料电池的商业化推广,其成本价格会迅速降低,民用市场的前景也将十分广阔。
燃料电池的种类不少,按使用的电解质不同分类,主要有磷酸燃料电池(pafc)、熔融碳酸盐型燃料电池(mcfc)、固体氧气物燃料电池(sofc)和质子交换膜燃料电池(pemfc)等。
pafc型燃料电池。
磷酸燃料电池(pafc)电解质采用磷酸h3po4。磷酸化学稳定性好且容易得到,利用磷酸的燃料电池工作温度适中(200℃左右),容易实现大型化应用。
磷酸燃料电池(pafc)是目前技术最成熟、应用最广泛和商业化程度最高的燃料电池。
mcfc型燃料电池。
熔融碳酸盐型燃料电池(mcfc)的电解质为碳酸盐li2co3-k2co3,以氢气为燃料,氧气为氧化剂,负荷电流密度150ma/cm2,单个电池电压达到0.75-0.85v。工作温度高至650℃左右,不需要低温电池必须的铂系催化剂,而且对燃料的纯度要求相对较低,可以在电池内重整燃料。高工作温度加速了化学反应速度,减少了极化损失,效率提高到55-58%,高温度的排放气体可用来进行热电联产或与汽轮机联合循环,总效率更可达70%及更高。所以设备比pafc型相对简单,价格也有优势。
mcfc型燃料电池的商业化比pafc型晚近,要解决的关键是寿命问题,即在高温下液态电解质的腐蚀与渗漏问题。
sofc型燃料电池。
固体氧化物燃料电池(sofc)使用高温下成为氧离子导体的陶瓷(氧化锆系等)为电解质,因此不会出现电解质的蒸发和析出,也没有电解液引起的材料腐蚀和电极析出等问题。工作温度900-1000℃,具有效率高(50-65%)、出力密度大、结构简单、寿命长等优点,可用于替代大型火电。缺点是必须有能适应高温的材料和较高的制造技术。
pemfc型燃料电池。
质子交换膜燃料电池(pemfc)也称为固体聚合物(有机膜)电解质燃料电池,相对于其它几种燃料电池发展较迟。工作温度50-100℃,启动快,固体有机膜的电解质不怕震动。实际应用效率可达80%以上,具有高比能量和比功率及低温快速启动等特点。
在实验室里验证了燃料电池的工作原理。才第一次用koh水溶液制造出了燃料电池,工作温度100℃,电池电压0.89v,电流密度13ma/cm2。以后美国联合技术公司(utc)购买bacon的专利,率先开发燃料电池技术,并于1984年成立国际燃料电池公司(ifc)。
燃料电池技术最初的应用开始于本世纪60年代的航天技术上。采用碱性电池afc,但由于其应用条件较苛刻,必须使用纯氢和纯氧且微量的co2即令电解质变质,随后开发了磷酸型燃料电池pafc。pafc是目前技术最成熟商业化应用最广泛的燃料电池,价格已降低至1500美圆/kw,美日欧等国投入运行的pafc型电站已超过百座,最大容量者为东京电力公司的五井电厂(11mw)。
美国santaclara运行,其建设周期仅2月,占地400m2,距厂房9米处噪音低于60分贝,发电效率53.7%,燃料使用天然气和液化气,单位造价1700美圆/kw。
固体电解质型燃料电池sofc被列为第三代燃料电池。具有高效率寿命长的优点,目前正进行kw级的试验工作。
质子交换膜燃料电池(pemfc)是近几年研究最广泛、技术发展最为迅速的燃料电池。由于电解质采用高分子膜,具有构造简单、启动快、常温工作的优势,最适宜为汽车等交通工具提供无污染的动力。加拿大ballard公司在1994年研制出可载75人的pemfc型电动客车,连续行驶里程超过400公里。
目前,世界上几乎所有的经济发达国家都在投巨资研究开发燃料电池发电技术。美国政府及众多企业每年投资达数亿美圆,以utc及其派生出的ifc技术最为先进,ifc和日本东芝公司于1990年成立的onsi公司生产的pc-25型设备应用最广,产品遍布美日欧。日本的富士电机、东芝公司、三菱电机等公司在政府支持下,自六十年代开始,继美国之后大力研发燃料电池技术,运行中的电站仅pafc型即超过100座,装机30mw以上。欧洲各国,加拿大,韩国等国家由政府和企业界合作,也在燃料电池研究与应用上取得诸多进展。
我国在60年代就开始了多种燃料电池的实验室研究,70年代曾投入大量人力物力研究燃料电池用于空间技术,此后研究工作有很长时期的停顿。最近几年,科学界和企业界的一些有识之士开始重新将目光投向燃料电池技术,尤其在pemfc技术方面已取得了较大的进展。但由于刚刚起步,国家和企业投入资金极为有限(仅为千万元人民币级),且研究力量分散各处,难以取得突破性进展,尤其是难以将取得的成果进行实际应用试验。
燃料电池发电的高效率、无污染、低噪音性能符合未来工业的发展趋势,其简单的运行方式和优越的运行稳定性是火力发电难以比拟的,多种燃料种类和方便来源使燃料电池不存在应用上的障碍。
燃料电池是分散电源,可以直接建在终端用户。没有庞大的输配电网络,不存在网络故障引起的供电中断,供电可靠性大大提高了。燃料电池故障只影响局部用户,没有现代电力系统大面积停电的危险。
从目前看,国外已运行的燃料电池电站的价格大约为1500美圆/kw,考虑燃料电池的环保效益,已具备与火电竞争的资格。燃料电池建设周期短,占地极小,就近负荷安装,节约建设费用、运行费用和维护费用的同时,节约了输配电网络建设费用并减少线损。而在传统火力发电时,由于电站基本上都远离负荷中心,往往需要投入相当于发电设备造价1-2倍的网络建设费用来配套。网络的安全与稳定运行更是时刻困扰大电网的问题之一。
3、从国家安全及战略高度出发认识发展我国燃料电池发电技术的重大意义。
3.1台湾问题给我国电网安全运行提出新的挑战。
自李登辉提出”两国论“以来,两岸关系骤然紧张。李登辉提出”两国论“是对大陆反应的一种试探,其目的是为台湾走向独立制造舆论。从李登辉上台以来的种种表现看,其否定一个中国的原则蓄谋已久,其最终目标是分裂祖国实现台湾独立。这种局面的出现毫无疑问会导致海峡两岸发生一场战争,而这一战争将引发更大范围的战争。也就是说,由于美国长期介入台湾问题,和台湾有着广泛而密切的联系,并且美国明确表示反对中国政府用武力解决台湾问题。所以一旦两岸发生战争,可以肯定美国将站在李登辉一边,陈兵海峡直接和中国政府进行军事对抗。最近,竞选美国下届总统的小乔治.布什就声称将用武力保护台湾的安全。在此情况下,我国不仅仅是面对台湾李登辉的军队,更大程度上是面对美国的强权势力,美国在科索沃战争中使用的石墨炸弹完全可能会投向中国大陆的电力系统。由于大陆电网覆盖区域广、人口多,战争破坏造成的大停电所带来的灾难性后果将更为严重,对此我们必须有高度清醒的认识,万万不可掉以轻心。作为国民经济基础的电力工业,如何保证电能的连续生产稳定供应?如何避免电网崩溃所带来的灾难性后果?已现实地摆在我们国家面前。我们必须制定相应的措施,未雨绸缪,防患于未然。很明显,燃料电池作为分散电源供电系统,在战争状态下的可靠性是任何其他系统所无法比拟的。因此加快发展我国的燃料电池发电技术,对保障国家安全,抵御外敌入侵,促进国民经济健康发展将起到不可估量的作用。
由于燃料电池具有能量转换效率高,污染极小,用水少、占地小等突出优点,在发达国家已受到政府和企业的高度重视,并成为十分活跃的重要研究领域。美国政府1995年就把燃料电池列为影响美国国家安全和经济繁荣的27个关键技术领域之一,美国时代周刊1995年将燃料电池电动车列为21世纪十大高新技术之首。美、加、日、欧都在投入巨资开发燃料电池,已在国防工业和民用工业等方面取得较大进展。美、加、欧已将燃料电池应用于第三代潜艇,美国有数万台燃料电池发电站应用于宾馆、医院及居民小区,日本已建成11mw燃料电池发电厂。
21世纪将是氢能的世纪,燃料电池作为把氢能。
直接转化为电能的洁净发电装置即将大规模全面进入社会,从军用到民用,从潜艇汽车动力、卫星飞船电源到城市区域供电,其开发应用前景十分广阔,市场潜力巨大。美国预计:到30%的电能将由燃料电池提供。我国是一个发展中国家,能源作为基础工业在国民经济中的地位十分重要,加强燃料电池的研究开发并形成新的经济增长点,意义重大,尤其是关系到我国加入wto后未来整个能源行业的发展。
我国政府已认识到燃料电池的重要性,但是,组织开发的力度还远远不够。与国外相比,我国的燃料电池研究水平还较低,总的来说仍处于科研阶段,离实用化商业化应用还有较大距离。迄今为止,还没有燃料电池发电站的应用实例,这和我国这样一个大国的地位很不相称。其主要原因在于:研究力量分散,经费投入少,没有产业界的参与。尽管国家科技部也将燃料电池技术列为”九五“攻关项目,但经费较少,年度经费仅为百万元级,与发达国家数亿美元的投入相比微不足道。承担研究任务的也只是中科院等少数科研院所,没有企业的介入,很难形成产业化的趋势。而美、加、欧、日则有数十家专门研究开发、生产制造燃料电池的公司,如加拿大的ballard公司,其资产已达10亿美元。
下世纪头十年,将是燃料电池发电技术商品化、产业化的重要阶段,其技术实用性、生产成本都将取得重大突破。分散电源供电系统-燃料电池发电厂必将在21世纪内取代以”大机组、大电网、高电压“为主要特征的现代电力系统,成为电力行业的主力军。而燃料电池的普遍推广应用,必将在能源及相关领域引发一场深刻的革命,促进新兴产业的形成,带动国民经济高速发展。对能源领域的这场革命,政府、企业、科研院所、高等院校都必须给予足够的认识和重视,准确把握它所带给我们的机遇和未来。针对电力工业,我们不应过分强调发展更高的电压等级、更大的单机容量以及大区电网互联等。适当控制单机容量、电压等级、电网规模的发展,而应将有限的人力、物力、财力投入到燃料电池发电技术的研究开发和应用上来,使之早日实用化产业化,为国家安全和国民经济可持续发展服务。
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