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能源危機的背景范文1
關鍵詞: 實驗探究能力 初中化學競賽 基礎實驗原理
《全日制義務教育化學新課程標準》指出:課程目標之一就是“幫助學生了解科學探究的基本過程和方法,培養學生的科學探究能力”。在實際的教學過程中,全體化學教師在培養和發展學生的科學探究能力上都給予了一定程度的重視。在不同類型的考試中,對學生探究能力的考查均占了較大的比例?；瘜W競賽是實施素質教育的重要環節,是培養高素質、創新型科技人才的重要途徑,它既具有甄選功能,又是一種重要的課程資源,也是教師學習和提高的重要資源。[1]《2010年全國初中學生化學素質和實驗能力競賽(第二十屆天原杯)復賽試題》主旨在于促進提高學生化學素養,培養學生發現、分析、解決、評價相關化學問題的能力,因此特別強調了對化學實驗探究能力的考查。
對實驗探究能力的考查,大概可以分為以下幾個層面:考查根據問題提出實探究方案的能力;考查對實驗探究方案、探究結論進行分析和評價的能力;考查利用多種手段和方法形成實驗探究結論,并運用探究結果解決相關問題的能力。[2]我參與了本次競賽江西賽區第三大題的閱卷工作,對試題、學生的答題情況均比較熟悉。實驗題以對常見物質、基礎實驗原理的考核為背景,凸顯了對實驗探究能力的考查,下面對此加以具體分析。
24.某興趣小組用下圖所示裝置收集并測量反應產生的氣體及其體積。若用該裝置制取氫氣,通過分液漏斗中加入30mL稀鹽酸,與平底燒瓶中盛放的0.65g鋅粒充分反應(鹽酸足量),已知該溫度下氫氣的密度為0.0892g/L,應能收集到mL的氫氣。
3次實驗收集到的氫氣體積的平均值約為242mL。你認為造成這種實驗誤差的主要原因是。
[試題解析]根據化學方程式的有關計算,可知0.65克的鋅粒與足量的鹽酸反應,產生氫氣的質量為0.02克,再根據公式V=m/ρ,求出氫氣的體積。但經過三次實驗測出氫氣體積的平均值卻大于理論值。因為是三次實驗的平均值,就排除了實驗操作中讀數造成的誤差,造成誤差偏大的原因就只能從裝置本身等客觀方面去尋找。
[參考答案]224;加入酸液的體積“置換出”平底燒瓶中的空氣,造成收集的氣體體積的偏大。
[分析評價]本題以用實驗室常見的裝置進行的定量實驗為背景,第一問主要考查根據化學方程式進行計算的能力,據粗略統計,得分率在95%以上。第二問則是考查對實驗探究方案、探究結論進行分析和評價的能力,得分率較低,大約10%。這說明在我們的實驗教學過程中,很少引導學生對教材上的一些權威數據和結論進行質疑,更少培養學生對實驗方案、方法進行評價與改進的能力,而把科學探究當成了僵硬的教條。
25.你認為下列有關化學實驗的敘述是否正確?(在“結論”欄中填“是”或“否”)
[試題解析]實驗1:已知NaHCO固體的熱穩定性較NaCO差,但題目中指的是它們的稀溶液。
實驗2:久置于空氣中的蒸餾水由于溶解了空氣中的二氧化碳,用pH試紙測出的pH可能為6。
實驗3:氫氧化鈣為微溶物質,常溫下,其溶解度小于1克,故無法配置質量分數為1%的澄清石灰水。
實驗4:根據化學方程式的有關計算,可以求出制取氧氣的質量,根據其密度可以求出其體積恰好等于750mL,但實際操作中所需氧氣的體積應該大于此值。
[參考答案]否;是;否;否。
[分析評價]本試題以常見物質的性質、物質變化的規律、基礎知識、基本概念為背景,考查學生對一些簡單實驗的可行性或合理性進行簡單評價的能力。題目看似簡單,但得分率并不高,這令參加閱卷的各地區教研室化學教研員深感意外。由此可見,教學要注重從日常生活和生產中選取學生熟悉的素材,注重引導學生通過觀察和實驗探究活動,認識物質及其變化,最終提高學生的科學探究能力。
26.龍海實驗學校初三興趣小組利用如下裝置(部分固定裝置已略去)制備氮化鈣,并探究其化學式(實驗式)。
(1)按圖連接好實驗裝置。檢查裝置氣密性的方法是
(2)反應過程中末端導管必須插入試管A的水中,目的是
(3)制備氮化鈣的操作步驟是:①打開活塞k并通入N;②點燃酒精燈,進行反應;③反應結束后;
④拆除裝置,取出產物。
(4)數據記錄如下:
①計算得到化學式(實驗式)其中x
②若通入的N中混有少量O如上計算得到的x 3(填寫“>”、“=”、“
[試題解析]本題從制備氮化鈣這個知識點上來看是一道創新題目,但從實驗裝置原理上來看,并不陌生,類似于用氫氣或是一氧化碳還原氧化銅的實驗裝置原理。
(1)裝置氣密性的檢查是一個?？疾榈幕炯寄?。本題的裝置較復雜,檢查氣密性時要考慮到現象的明顯與否。
(2)鈣能與化學性質穩定的氮氣反應,是一種非?；顫姷慕饘?更容易與空氣中的氧氣發生反應。
(3)為了使生成的氮化鈣在冷卻的過程中不與其他物質反應,應該在氮氣氛圍中充分冷卻。
(4)①從題中數據可求出參與反應的鈣元素與氮元素的質量,不難求出x的值。
②由于鈣容易與氧氣反應,相同質量的鈣分別與氧氣和氮氣反應時,生成物的質量前者大于后者,無形中相當于氮元素的含量增多,導致鈣元素與氮元素的質量比減小。
[參考答案](1)關閉活塞k,將末端導管插入試管A的水中,用酒精燈微熱硬玻璃管,若導管末端有氣泡冒出,撤去酒精燈冷卻后,在導管內形成一段水柱,則證明裝置的氣密性良好。
(2)反應過程中導管末端必須始終插入試管A的水中,目的是:防止空氣中的氧氣通過末端導管進入實驗裝置,生成氧化鈣,引入雜質。
(3)繼續通入氮氣,將末端導管從試管A中撤出水面,再熄滅酒精燈。
(4)①3;②m(CaN)],鈣與氮(不純)元素的質量比減小,其個數比也變小,所以x值會減小。
[分析評價]本題以合成氮化鈣的實驗探究為背景,考查學生探究解決綜合問題的能力。問題(1)考查根據問題提出實驗探究方案的能力,它要求對所給裝置的氣密性檢查設計一個簡單的實驗方案;問題(2)考查學生對實驗方案的分析和評價的能力;問題(3)考查學生補充完成已給出的實驗方案的能力;問題(4)中①考查學生根據圖表信息,對數據分析整理,最終形成結論的能力,②考查學生利用探究結果,分析解決實際問題的能力。
化學實驗是進行科學探究的重要方式,學生具備基礎的化學知識和基本的化學實驗技能是進行探究活動的基礎,是培養學生實驗探究能力的重要保證。本競賽試題的實驗題部分立足于基礎知識、基本技能,創設了真實的實驗情景,強調了對學生實驗探究能力的考查,是值得廣大師生學習、借鑒的一種課程資源。
參考文獻:
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[2]趙親水.探究思想在實驗試題中的滲透[J].化學教學,2008,(9):66.
[3]中華人民共和國教育部.全日制義務教育化學新課程標準(實驗稿)[S].北京:北京師范大學出版社,2001:5.
能源危機的背景范文2
能源互聯網，即借助電力電子技術、信息技術實現各類集中式電源、分布式電源、儲能裝置、用電單元的能源流、信息流的互聯互通，在允許新能源接入的同時，合理分配能源資源以提高能源利用率。借助能源互聯網，用戶可以清晰地了解電源儲能的分布情況、用電側能源需求狀況，借助系統控制網絡實現能源儲備和能源需求的匹配，同時還可以將自身分布式能源儲能借助能源交易平臺開展能源在線交易、轉售等業務，發掘能源的商品屬性。
需求+政策雙輪驅動，能源互聯網呼之欲出
能源互聯網誕生于全球能源危機和環境問題這一大背景，旨在實現清潔能源對于傳統化石能源的替代、解決化石能源燃燒產生的環境問題。就中國現狀而言，能源互聯網橫空出世已成為時展的必然，具體而言：1、能源互聯網要求引入大量分布式清潔能源進入發電領域，有利于解決目前中國普遍存在的能源危機和環境問題；2、長期以來中國電力體制僵化，2015年電力改革進入實質性推進階段，發電側和售電側的電力系統市場化改革在提升電力效率的同時，為能源互聯網的發展創造了政策條件，與此同時，能源互聯網的發展進一步發掘電能的市場化屬性，促進電力改革深入推進，能源互聯網與電力改革呈現雙螺旋遞進式發展態勢。
全球能源互聯網風起云涌，產業鏈參與方迎發展良機
為應對能源與環境危機，全球主流國家均涉足能源互聯網領域，目前大部分國家依然處于智能電網建設階段，僅美國、德國等發達國家在能源互聯網領域取得試驗性進展，中國在特高壓輸電、智能電網、分布式能源領域取得長足進展，并制定了2025年初步形成能源互聯網全國布局的戰略規劃。能源互聯網的發展涉及發電、輸配電、售電及用電側等多個環節，包括發電階段的分布式電源及儲能，輸配電階段的智能變電站，用電端的智能電表、充電設施、售電服務，以及相關的配套設施和系統平臺等?？梢灶A見，隨著能源互聯網穩步發展，相關產業鏈參與方必將持續受益。
能源危機的背景范文3
關鍵詞：生物能源 生物柴油 可再生能源
一、引言
柴油是國家戰略物質，廣泛用于工程機械、鍋爐、工業窯爐、船舶、軍艦、農用機械、交通、動力等設備的柴油機燃料，國家每年要花大量的資金進口柴油和原油以滿足日益增長的需求。生物柴油是一種可再生能源，以植物果實、種子或動物脂肪油、廢氣食用油等為原料，且具有易于生物降解、燃燒后污染物排放低、溫室氣體排放低等特點，因此生產、使用生物柴油對減少石油供給，實現可持續發展具有積極作用[1][2]。
二、能源背景
隨著全球經濟一體化的不斷發展，石油作為戰略資源已成為世界各國能源經濟的最主要內容。我國石油供給不足，在很大程度上影響到我國經濟和社會發展。隨著我國能源危機警鐘的敲響，以能源集約化利用為前提，充分開發利用生物能、太陽能等清潔能源，越來越成為一種共識。據專家預測：新能源與可再生能源將成為全世界和企業發展的新領域[3]。
中國作為一個發展中的國家，面臨著經濟增長和環境增長保護的雙重任務，為了保護環境并實現經濟的持續增長，改變能源發展和消費方式，開發利用可再生能源是必要的選擇，因此，可再生能源具有廣闊的潛力和發展前景。2006年11月12日由中國工程院主辦的“二00六中國生物質能源發展戰略論壇”已確定我國生物能源的發展方針：中國生物能源將以非糧作物為主，國家將采取各種優惠的財稅政策，推進中國生物質能源的快速發展[3]。
三、生物柴油應用現狀
上個世紀90年代至今，生物柴油的研究發展非常迅速，美國、歐洲各國等都在積極發展這項產業。美國是世界上最大的石油消耗國，也是最早研究生物柴油的國家。美國在1998年就制訂了相應的生物柴油標準，嚴格規范生物柴油的使用和生產，2002年美國材料試驗學會ASTM通過了生物柴油標準。生物柴油使用最多的是歐洲，份額已占成品油市場的5%以上，2006年中期，歐盟生物柴油產量超過400萬噸[4][5]。
我國發展生物柴油的課題首先由閔恩澤院士明確提出；1985年，中國農業工程研究設計院的施德路先生進行了生物柴油的實驗探索。目前我國已經相繼建成了一批具有一定規模的生物柴油生產廠。但與國外相比，我國在生物柴油方面還有相當大的差距[4][6]。
四、生物柴油發展的必要性
（一）有利于解決我國的能源危機
能源危機是人類本世紀中葉即將面臨的巨大挑戰。石油是應用最為廣泛的能源。國際上最新估算，地球上石油穩定供給不會超過20年，枯竭期僅為50年。中國是石油資源相對貧乏的國家，人均儲量僅為世界的12%。隨著國民經濟的高速增長，我國的石油資源日趨緊缺，自1993年我國成為石油凈進口國以來，原油進口數量逐年增加，2004年我國進口原油1.2億噸，比上年增長34.85%，占國家石油總供給量40%以上。預估到2020年，進口石油將占總石油消耗量（4億噸）的63-70%，而國內生產能力僅為1.6億噸～2.0億噸，我國原油資源不足，加上國際油價一路飆升的問題嚴重制約我國的石化工業的發展，為此，我國積極采取措施，加大替代能源基礎研究的技術開發的投入，實現能源多元化戰略，減少對石油資源的過分依賴。近年來，生物燃料被認為是很有潛力的替代能源，其中生物柴油在技術先進性，技術成熟度，經濟性，配套設施建設等方面具有極強的競爭力，是一種很有發展潛力的新能源，因此，對該項目的建設是十分必要的[7]。
（二）有利于緩解我國環境危機
石油在人類社會現代化發展中發揮巨大作用的同時，也帶來了嚴重的生態環境污染問題。我國目前的溫室氣體排放量已經是世界第二，生物柴油可通過植物生長循環減少CO2等溫室排放，而增加生物柴油等替代燃料的比重，對緩解我國溫室氣體排放限制的壓力有重要作用[8]。因此出于國家經濟利益、戰略安全和可持續發展的迫切需要，新型、清潔能源的開發與利用，一直是我國政府極為關注的重大戰略問題。
生物柴油有優良的環保特性，它含硫量低，可使二氧化硫和硫化物的排放減少約30%；且其中不含對環境造成污染的芳香烴；跟石化柴油相比，生物柴油具有環境友好特點，其柴油車尾氣中顆粒物為20%，有毒有機物排放量僅為10%，CO2和CO排放量僅為10%；其廢氣排放指標可滿足歐洲Ⅱ號和Ⅲ號排放標準。
另外，生物柴油可以由廢餐飲油等原料制成，這對于保障人民的身體健康以及緩解我國的能源危機和環境危機都具有重要的意義，對建設資源節約型、環境友好型社會起到積極的促進作用。
五、結論
目前我國生物柴油的開發利用還處于初期階段，要從總體上降低生物柴油成本，使其在中國能源結構轉變中發揮更大的作用，就必須向基地化和規?；较虬l展，實行集約經營，形成產業化，這樣我國生物柴油企業必將取得長足的進步。
參考文獻
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能源危機的背景范文4
關鍵詞：智能電網;新能源發電;儲能技術;能源基地輸電規劃;功率預測;虛擬發電廠
中圖分類號：TM614 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）36-0042-02
當前，隨著化石能源的日益枯竭和環境問題的日趨嚴重，開發使用新能源是世界能源發展的新趨勢。2009年9月4日，國家發展改革委員會向全社會公布了《可再生能源中長期發展規劃》。規劃提出，到2020年可再生能源消費量占能源消費總量的比重將達到15%，形成以自有知識產權為主的可再生能源技術裝備能力。
然而必須面對的是，新能源的迅猛發展，給現有電網帶來了新的嚴峻挑戰。風能、太陽能發電具有隨機性和間歇性，這無疑使電網運行控制的難度和安全穩定運行的風險明顯增大;核電的可調節能力較差，發展核電也需要堅強電網的支撐。這些新的問題使電網升級改造迫在眉睫，也為智能電網在新能源發電中的應用奠定了堅實的基礎。
1 智能電網概論
1.1 智能電網的由來
自第一次工業革命完成迄今近二百年來，在科學技術產生強大生產力的作用下，人類文明得到了全面而迅速的發展，但與此同時，人類活動能力不斷增強與范圍的不斷擴大也對地球環境產生了巨大的影響，全球氣候變化、自然災害頻發、環境污染及沙漠化嚴重、能源危機加劇，人類的生存與發展面臨前所未有的嚴峻挑戰。電力工業自第二次工業革命興起以來，至今已有一百多年的歷史，人類社會也隨著經濟的發展、技術的進步對電力依賴程度日益增長。
電力工業是國家能源產業的核心，資源和環境的雙重壓力使人們開始重視電力系統在節能減排方面的巨大潛力。同時，各行業對供電可靠性及電能質量要求的日益提高也對電網建設提出了更高的要求，反過來，電網的發展升級對各國保證能源安全和能源獨立、進一步搶占科技與經濟發展制高點、促進就業都有著重大意義。在此背景下，國內外研究人員紛紛提出對下一代電力系統的展望，智能電網應運而生。
1.2 世界各國智能電網建設的差異
環境問題、能源危機、技術經濟需求以及電網自身更新升級需要這四個方面成為各國大力研究和建設智能電網的主要驅動因素，由于國情的差異，各國在發展智能電網方面存在共性動因的同時，又各有側重點。
在美國，2003年8月的美加大停電使得美國電網自身設備老化、技術陳舊、網架結構脆弱等問題逐漸凸顯，因而美國智能電網發展一方面側重于對傳統電網設施進行升級改造，提升電網的安全性與可靠性，并十分重視配電網的優化升級與分布式電源的利用。另一方面美國希望通過設施改造與技術創新開辟新的經濟增長點，占據國際市場領先地位，在推動經濟發展同時緩解失業率較高的問題。
在歐盟，由于各國社會經濟情況、資源稟賦、電網現狀的不同，歐洲各國對自身智能電網的發展規劃各有特點，從共性來說，歐盟的超級智能電網（Super Smart Grid）計劃側重于解決大規?？稍偕茉从绕涫呛Ｉ巷L電的消納利用、分布式電源并網以及需求側管理等問題。
我國社會與經濟不斷的發展，帶來了對電力需求持續而強勁的增長;傳統能源日益短缺和及其環境污染問題在給全社會造成巨大壓力的同時也使得電力企業在考慮生產成本之外開始審視其帶來的社會和生態成本;同時，我國電力資源和需求在地域上的不平衡、大規模新能源和分布式能源的開發利用、配電網建設相對滯后等問題都對電網進行資源優化配置能力提出了更高的要求。
根據國家電網公司的定義，堅強智能電網是以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強網架為基礎，以通信信息平臺為支撐，具有信息化、自動化、互動化特征，包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節，覆蓋所有電壓等級，實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合的現代電網。
2 智能電網與新能源發電的關系
2.1 大力發展新能源是建設智能電網的驅動力
能源危機與氣候全球變暖告訴我們，人類社會要想可持續發展，必須減少對化石能源的依賴，減少環境污染。也就是說，使用新能源是可持續發展的必然要求，是歷史發展的必然要求。而智能電網作為未來社會能源基礎設施，必須順應歷史發展的要求。
因此，大力發展新能源要求智能電網應具有堅強可靠，高效發電，環境友好等核心價值，智能電網的發展必須適應新能源發展的要求。
2.2 智能電網的應用使新能源革命成為可能
智能電網技術可提高電網管理大量間歇性新能源發電的能力，其原因在以下幾點。
2.2.1 智能電網可對間歇性新能源發電的峰和谷做出即時反應
由于電網的所有元件都被通信系統和自動控制系統連接在一起，智能電網可利用儲能手段和微網系統，在不同地區之間進行平衡，循環削減終端電力需求，接通當地分布式發電和其他發電資源網絡等方式對間歇性新能源發電的峰和谷做出即時反應。
2.2.2 智能電網使得新能源發電真正“物有所值”
智能電網的普及，可使電力消費者根據電價選擇電力，因此，新能源發電可通過市場這只“無形的手”來彌補間歇性帶來的不足。在所需的自然條件不滿足要求時提高電價，從而降低在自然條件不能滿足發電條件時的電力需求;在電力供應充足時降低電價，從而增加在自然條件滿足發電條件時的電力需求。這樣，在滿足系統安全穩定性的前提下，逐步使新能源的廣泛應用成為可能。
3 智能電網在新能源發電中的具體應用
3.1 智能電網使新能源發電更穩定
電力生產過程是連續進行的，發電和負荷及損耗之間必須時刻保持基本平衡。而電網中用戶對電力的需求卻隨著時間及氣象因素的變化而變化。傳統電力系統是通過對可控發電機組（如水電、火電）的出力來維持系統發電和負荷之間的平衡。但由于新能源發電大多受氣候和天氣影響較大，其出力難于控制。在新能源發電技術快速發展的大背景下，如果能在風力發電、太陽能發電等新能源發電設備備用儲能裝置，第一可以解決新能源發電自身出力不可控問題，通過儲能元件對機組的出力曲線進行調整，減少出力變化對電網的沖擊。第二可以在電力充沛時，儲存電能，在負荷高峰期釋放電能，達到削峰填谷、減少電力系統備用需求的作用。根據所轉化的能源類型不同，目前主要的電能存儲形式可分為機械儲能（如抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等）、電化學儲能（如鈉硫電池、液流電池、鉛酸電池、鎳鎘電池等）、電磁儲能（如超導電磁儲能、超級電容器等）和相變儲能四類。
3.2 智能電網使新能源發電更經濟
由于我國新能源分布與負荷需求呈現逆向分布的特點，要將新能源所發出的電能輸送到相應負荷需求區，不可避免地會進行遠距離輸電。因此，如何針對新能源發電的特點減少此過程中的輸電損耗，將是一個十分重要的問題。
針對間歇性新能源出力的隨機性和波動性，采用新能源基地輸電規劃，是一個較為可行的方案。在保證系統安全性的同時，適當選擇供電距離和接入電壓等級，把相似電源特性的電站“打捆”后集中外送，能夠提高經濟性能;考慮不同新能源間以及新能源與常規能源間的合理配比，對大規模新能源的送端電源結構和布局進行優化，并“打捆”送出，可以平滑間歇性新能源的出力波動，并提高傳輸通道的利用率。
近年來國家電網公司在風電發展上全力解決風電并網問題，國網風電接入和配套送出工程投資近400億元，共接入風電1 600 萬kV;全力做好千萬千瓦級風電基地輸電規劃，制訂了甘肅酒泉、新疆哈密、河北、蒙東、蒙西、吉林、江蘇沿海等七大風電基地輸電規劃。這便是新能源基地輸電規劃的一個實例。
3.3 智能電網使新能源發電調度更準確
3.3.1 大規模新能源發電功率預測技術
一個安全可靠的電力系統必須保證電力的生產與消耗在任意時刻的動態平衡。以風力發電和太陽能發電為主的新能源，其輸出功率具有隨機波動特征，大規模并入電網后，將給電力系統生產和運行帶來極大的挑戰，因此迫切需要展開對大規模新能源發電功率預測技術的研究。通過預測，風力發電和太陽能發電功率將從未知變為已知，這樣可以提高電網的安全性和可靠性，增加風電并網容量，增強風電、太陽能發電在電力市場中的競爭力。
3.3.2 虛擬發電廠
虛擬發電廠是一系列分布式發電及可控負荷的集合，該集合由一個中央控制中心統一調控。通過這種管理和調度方式，交易中心和調度中心不再需要知道每一個分布式發電資源的信息，而只需對虛擬發電廠的中央控制中心進行統一調控，由虛擬發電廠的中央控制中心對各個分布式發電電源進行調整，交易中心也僅需與虛擬發電廠進行交易。對于電網側來講，虛擬發電廠將大量分布式發電資源整合在一起，將其作為傳統電廠進行調度，這降低了風能、太陽能等可再生能源的不可控性，提高了系統的穩定性;對于擁有分布式發電的用戶來講，由于可根據具體情況選擇合適的虛擬發電機供電，同時也可通過虛擬發電廠參與電力市場的交易，因此虛擬發電廠的實施同樣可提高這些用戶的收益。
4 結 語
可靠、優質、經濟一直以來是對電網運行的基本要求，智能電網也不例外;新能源發電既可以解決當前的能源危機，又可以減少環境污染。相信通過國家，社會各界人士的共同努力，我們一定能通過智能電網為新能源發電開辟一片新的天地，為21世紀的能源史、人類的發展史書寫下光輝篇章。
參考文獻：
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能源危機的背景范文5
關鍵詞：節能技術 工廠生產 電氣工程
在工業產品的生產過程中，用電成本是產品成本中不可忽視的部分。在我國經濟產業結構調整的大背景下，在工廠工業產品生產過程中應用節能成本便顯得十分有必要了。另外，節能技術的應用對于緩解當前我國的能源危機也有十分重要的作用。
一、工廠電氣生產過程中應用節能技術的必要性
（一）緩解我國的能源危機
當前，世界面臨著嚴重的能源危機，我國又是一個能源消耗大國，每年有大量的石油和天然氣資源需要從國外進口。雖然我國的能源儲量比較大，但是人均擁有量很小，而且能源利用率很低，能源緊缺給我國的經濟建設造成了巨大的壓力。近些年，隨著社會的發展和科學技術的進步，越來越多的人認識到節約資源和保護環境的重要性，因此通過一定的方法解決能源問題勢在必行。工廠是耗電大戶，因此在工廠電氣工程中應用節能技術對于緩解當前能源危機很有幫助。
（二）提高工業生產效益
電氣成本是工業生產成本中不可忽視的部分，通過有效的節能技術可以降低企業工業產品的成本，從而提高企業的經濟效益和社會效益。比如，變頻器等節能設備在工業生產中的普遍應用，就在一定程度上降低了工業產品生產過程中對電量的消耗。再比如，節能變壓器、低壓電纜等節能設備都在工業生產過程中發揮著十分重要的作用。
二、電氣工程中節能技術的主要內容及其應用原則
電氣工程中的節能技術的主要內容包括以下幾個方面：
（一）供配電系統的節能，包括負荷計算、功率因數補償、諧波治理、變配電設備選擇等；
（二）電氣照明的節能，包括照明設計和設備選擇、照明控制、光纖照明等；
（三）建筑電氣設備的節能包括電動機、空調系統、 給排水系統、電梯、典型建筑設備等；
（四）計量與管理，包括電能計量、冷熱量計量、中央空調系統的計量、居住小區的能耗計量等；
（五）能源的綜合利用，包括地源或水源熱泵系統、太陽能光伏電源系統、冰蓄冷系統、蓄熱式電采暖系統、風力發電系統、熱電 或熱電冷 聯供系統等。
節能技術在工廠電氣工程中的應用，不能不計代價，而應當遵循以下幾個方面的原則：
（一）滿足功能原則，即節能技術應當能夠滿足工業生產對于能源和動力的要求。在此基礎上按照一定的原則來進行供配電的設計，促進電能的合理利用。
（二）經濟合理原則，在節能技術的應用過程中，需要充分考慮到實際的經濟效益，合理的選擇節能的材料和設備，使得節能技術應用過程中的投入能夠在最短的時間內得到回收。
（三）技術先進。在節能技術的應用過程中，需要盡可能減少或者消除無關的消耗，比如，可以盡量降低節能設備自身的電力消耗，以及傳輸線路上的電能消耗。也就是說，應當保證技術的先進性。
三、具體節能技術的應用分析
（一）供配電系統節能
供電系統的節能重點應當房子系統的設計和優化方面，但是這也常常成為被忽略的部分。筆者認為，供配電系統的節能設計應當從以下三個方面著手：
①、選擇合理的供電電壓。一般的，供電電壓的選擇應當考慮到供電距離、用電容量、電網現狀、用電負荷的性質以及未來規劃等多個方面。如果配電電壓為6―10KV，并且供電系統的能耗和有些金屬的消耗量都比較小，那么應當選擇10KV電壓，因為10KV電壓的技術經濟指標相對較好。而當用戶所使用的設備大多為6KV，并且電容量比較大的時候，則應當考慮6KV。
②、合理選擇變壓器。變壓器是應用最為廣泛的電壓變換設備，它的數量和容量很大，并且運行時間長，因而損耗也很大。當然，這也表明在變壓器的選擇方面上蘊含著巨大的節能潛力。合理選擇變壓器應當從以下三個方面入手：一是選擇合理的變壓器負載率。一般的，工廠都為二級負荷，對供電的可靠性有非常嚴格的要求，往往會采用兩臺變壓器，并且利用雙段母線的供電方法，以防供電中斷。二是應當選擇節能變壓器。當前，我國的變壓器大多都由原來的高損耗變為低損耗。在節能技術的應用中，應當加快傳統變壓器的淘汰，采用新的節能變壓器是降低電網損耗的最重要途徑。因此，在進行設備更新時，應當充分考慮到節能變壓器的使用。
③、應當提高系統的功率因數。通過提高系統的功率因素能夠改善電壓指令并減少無功的線路傳輸，從而提高電設備的工作效率。功率因數提高可以從提高自然功率因數、人工補償、減少線路損耗和減少導線長度和導線的截面等方面入手。提高自然功率因數則應當從做好以下幾點：一是采用同步或者異步電動機同步運行；二是合理選擇變壓器和電動機防止低負荷運行；三是提高異步電動機的檢修質量。但是，當前僅僅依靠供電企業提高自然功率已經不能夠滿足工廠對于功率因數的需求，因此，化工企業自身也應當安裝一定的補償裝置進行人工補償。另外，線路方面的節能也十分重要。電流流過線路時，受到電阻的作用就會產有功損耗，因此應當盡量減少線路上的能量損耗。因此，應當盡量減少供電距離，使變壓其盡量接近負荷中心，供電路線應當以直線為主，少走彎路，以減少線路的長度。最后，導線的截面過小也會產生一定的能量損耗，因此應當按照一定的電流密度選擇合理的導線截面。
（二）選擇節能設備
節能設備在電氣技術中的應用起到了很好的節能效果。目前，電氣技術中的節能設備主要有變頻器、Y型電動機和節能照明設備等種類。近些年，高壓變頻調速的相關技術已經趨于成熟，并且已經開始了廣泛的應用。工礦企業大量的風機和水泵的大功率的設備處在工頻轉狀態下，所以需要用閘閥來控制風量和流量，這樣便會損失大量的電能。而變頻器能夠通過改變電機的轉速來調節風量和流量，從而降低了電力消耗，達到了節能的目的。
Y型電動機選用了高質量的硅鋼片和銅繞組，相對于傳統的普通電動機大大地降低了損耗。數據表明，Y型電動機的損耗可以降低20%―30%，效率可以提高2%―7%，而且投資的回收期大約為1、2年，甚至只有短短的幾個月。因此，在新項目需要用新的電動機、舊電動機損壞或者電動機的繞組需要重新繞或者電動機處于低負載或者過負載的情況下，需要重新更換電動機時，可以考慮選用Y型高效電動機。
節能照明設備的應用具有高效低耗、節能環保等優點。此外，節能照明設備還具有響應速度快和使用壽命長的特點。雖然節能照明設備的初期成本比較高，但是一般在很短的時期內就能夠得到回收，因而從長遠來看對于企業的發展有一定的好處。節能照明的設計不僅需要掌握相關的設計理論，還要了解國內外關于照明技術的動態。在工業生產過程中，應當采用安全性高和性能穩定的節能照明產品，如燈具、電光源、配線器材等等。這些設備的應用，能夠提高人們工作、生活和學習的質量。
（三）加強工廠的電力計量管理
有效的電力管理在節能方面有著很大的潛力。工廠的電力計量管理包括兩個層次，一是通過對裝置的質量進行質量管理，并且對電力設備進行動態管理來避免電力計量問題給企業的經營帶來的問題。二是通過電能的計量建立長效的電力管理機制，比如，通過對空調、照明的電量進行一定的比較，從中看出設備的使用情況從而制定出相應使用措施，減少不必要的電能損耗，從而達到節能的目的。
參考文獻
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能源危機的背景范文6
【關鍵詞】現代建筑；節能設計；重要性
為了應對全球性的能源危機，我國政府提出了全民節能減排的科學發展理念，并且強調各行業在發展中要堅持走節能路線。在現代建筑工程項目的設計工作中，加強節能理念的應用達到節能省地、環保生態的目標，而且對于工程施工工藝、技術的創新也具有一定的促進意義，進而保障我國建筑行業實現經濟效益和社會效益的共同實現。建筑節能是整個建筑全壽命過程中每一個環節節能的總和，是指建筑在選址、規劃、設計、建造和使用過程中，通過合理的規劃設計，合理設計建筑圍護結構的熱工性能，提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和管道系統的運行效率，以及利用可再生能源，在保證建筑物使用功能和室內熱環境質量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源。
1 國際能源危機及我國所面臨的能源挑戰分析
近年來，國際能源危機是世界各國發展中面臨的重要問題之一，并且嚴重阻礙了各國經濟建設和發展的步伐。我國作為世界重要的社會主義國家，在現代社會的建設中，各行業、領域面臨的能源挑戰也日趨嚴峻，尤其是作為主要能源消耗的建筑行業，更要適時加強對于能源危機問題的分析。
1.1 能源儲量銳減
在世界能源供給越來越少的大趨勢下，不考慮建筑節能而建造的房屋，終有一日會因為沒有能源可用，終被社會淘汰。呼吁建筑節能，很重要的一點就在于減少使用石油、天然氣等不可再生資源，通過科學合理的建筑節能設計措施，采用可再生新能源，使建筑可持續發展。
1.2 能源需求量逐漸增大
面臨能源價格，尤其是天然氣價格逐步上漲，居高不下，很多高耗能建筑開始出現因承擔不起昂貴的能源維持費用而被迫停用，或者售價、租金一降再降的現象，因此，建筑尤其是高層住宅與辦公樓、大型共建正面臨著一場新的革命，建筑節能節能勢在必行。
1.3我國能源供應的進口依賴度高
2003年我國已經成為世界上僅次于美國的第二大石油消費國。全年原油消費量達到2.5億噸以上。其中全國原油產量約1.69億噸，進口原油8900萬噸，分別占世界石油需求增長總量的4l.32%，約每天60萬桶和260桶。同時，煤炭消耗量占世界總量的40%以上，天然氣供暖需求量也一直在增長。預計到2020年，我國石油需求量為4.5億噸，年均遞增12%。我國能源消耗需求旺盛的同時，進口依賴度提高，這使得國內經濟受中東動亂及石油危機沖擊的概率上升，危及我國能源供應安全，存在較大風險。
2 現代建筑節能設計的重要性
在我國現代社會的發展中，能源問題已經成為社會焦點問題之一，受到社會各界的廣泛關注和重視。以工業、民用商業建筑為主體的現代建筑行業是一個高能耗、高污染的行業。隨著城市建設的高速發展，我國的建筑能耗逐年大幅度上升，己達全社會能源消耗量的32%加上每年房屋建筑材料生產能耗約13%。建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。我國現有建筑面積為400億絕大部分為高能耗建筑。且每年新建建筑近20億，其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續執行節能水平較低的設計標準，將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗，已經成為國民經濟的巨大負擔，因此建筑行業全面節能勢在必行。全面的建筑節能有利于從根本上促進能源資源節約和合理利用，緩解我國能源資源供應與經濟社會發展的矛盾；有利于加快發展循環經濟，實現經濟社會的可持續發展；有利于長遠的保障國家能源安全、保護環境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發展觀。
3 現代建筑中節能設計的的實現
3.1 合理的建筑規劃和類型設計
合理的建筑規劃和類型設計能有效地適應惡劣的微氣候環境，其主要包括對建筑整體體量、建筑類型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。像蒙古包的圓形平面，圓錐形屋頂能有效地適應草原的惡劣氣候，起到減少建筑的散熱面積、抵抗風沙的效果；對于沿海濕熱地區，引入自然通風對節能非常重要，在規劃布局上，可以通過建筑的向陽面和背陰面形成不同的氣壓，從而達到節能的目的。日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導風向，夏季能利用自然通風并盡量減少太陽輻射。建筑受到社會歷史文化、地形、城市規劃、道路、環境等條件的制約，要想使建筑物的朝向同時滿足夏季防熱和冬季保溫通常是困難的，因此，只能權衡各個因素之間的得失，找到一個平衡點，選擇出適合這一地區氣候環境的最佳朝向和較好朝向。
3.2 建筑空間的合理設計
合理的空間設計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下，對建筑空間進行合理分隔。以改善室內保溫、通風、采光等微氣候條件，達到節能目的。如在北方寒冷地區的住宅設計中，就經常將使用頻率較少的房間如廚房、餐廳、次臥室等房間布置在北側，形成對北側寒冷空氣的“溫度阻尼區’從而達到節能及保證使用頻率較多房間的舒適度的目的：在印度柯里亞的管式住宅及干城章嘉公寓樓的設計中，就通過空間的豎向分隔，起到了極佳的通風降溫效果。
3.3 建筑節能材料的選用
合理選用建筑節能材料也是全面建筑節能的一個重要方面。建筑材料的選擇應遵循健康、高效、經濟、節能的原則。一方面，隨著科技的發展，大量的新型高效材料不斷被研制并應用到建筑設計中去，更好地起到節能效果。如新型保溫材料、防水材料在墻體屋頂中的應用，達到了更好的保溫防潮效果新型透光隔熱玻璃在門窗中的應用。起到了更好的透光隔熱效果；采用可調節的鋁材遮陽板，達到遮陽的目的。另一方面，要結合當地的實際情況，發掘出一些地方節能材料，更好地應用到建筑節能中去。
4 結束語
在我國現代建筑行業的不斷發展中，不但要有效解決工藝、技術、質量等方面的問題，而且要加強對于節能設計的研究，通過節能理念的全面樹立，實現建筑節能設計工作達到預期的目標。
參考文獻：
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