造成能源危機的主要原因范例6篇

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造成能源危機的主要原因范文1

當前世界各國都在關注金融危機,部分人認為金融危機與能源問題是毫不相關的兩個問題,在制定應對金融危機的措施時不需要考慮能源問題。筆者認為這兩個問題是相互交織在一起的,不能夠把它們截然分開,如果只關注金融危機而不考慮能源問題那么金融危機也是難以解決的,本文就對二者的關系作一探討。

能源問題與金融危機的成因

對于金融危機的成因,通常認為包括以下幾點:房價的下降、利率上升、抵押貸款條件過于寬松、貸款者的過度借貸以及監管不力等。在所有這些因素中,貸款者的還款能力超出自己的收入水平是個最基本的原因,而貸款者還款額超出自己能力的原因除了還款數目過高外,能源價格上漲造成的貸款者支出擴大也是個重要原因,因而能源問題與金融危機的爆發也存在一定的聯系。

最近幾年能源價格總體大幅上漲,而隨著能源價格上漲,能源消費在總的消費中所占比例大幅上升,2002年美國個人消費總支出為73507億美元,其中能源商品與服務支出占4.51%,2007年這一數字升至6.03%,能源消費的增幅為76.8%,而消費總支出的增長比例只有32.1%。能源消費因而成為美國人一個沉重的負擔,如果再考慮到能源價格上漲是這些年物價上漲的主要原因,那么能源問題對消費者收入的銷蝕作用就更大,能源問題成為除過高的房貸負擔外,又一個造成貸款人無力還貸的主要原因。

美聯儲提高利率被認為是金融危機的導火線,這也表明能源問題與金融危機具有內在的聯系性。自2004年以來,隨著能源價格大幅上漲,通貨膨脹壓力加大,這導致美聯儲在2004年6月到2006年6月間連續加息,聯邦基金利率從1%提高至5.25%。同時由于大部分次級抵押貸款采取可調整利率的形式,隨著利率提高,貸款人還款數額也大幅增加,最終導致貸款人無力還貸。制止能源危機的政策卻導致了金融危機,這表明二者具有某種內在聯系并且在政策上也是互相關聯的。

能源問題與金融危機的解決措施及其效果

盡管從2007年下半年以來,美國政府陸續出臺多個應對金融危機的措施,然而金融危機仍然不斷惡化。這固然是由于金融危機的發展需要一個過程,政策的效果也需要一個較長的時間才能顯現出來,而2008年以來能源價格暴漲也是金融危機惡化、政策難以奏效的一個重要原因。

進入2008年以來,能源價格暴漲,德克薩斯中質原油從2008年1月份的每桶92.97美元升至6月份的133.88 美元,所有等級汽油零售價(含稅)2008年1月份為每加侖309分,6月份升至411分,居民用天然氣由每千立方英尺12.12美元增至7月份19.83美元,居民用電由1月份每千瓦時10.2分增至8月份11.9分。能源消費在總的消費中所占比例繼續上升,2007年第四季度美國能源商品和服務占個人消費總支出的比例為6.33%,2008年第二季度這一數字升至6.69%,多支出517億美元,由于食品價格上漲在很大程度上是由能源價格上漲造成的,如果把食品也計算在內,則能源和食品消費支出在這半年內增加了1082億美元;對于所有商品和服務而言,通過計算可得2007年第四季度到2008年第二季度的CPI上升了大約3.36%,即在2008年第二季度僅要維持2007年第四季度的消費水平就要多支出3300多億美元。與此相對,2007年全年的CPI漲幅只比2006年上升了2.85%,物價的過快上漲導致更多人收入縮水及無力還貸,惡化了宏觀經濟形勢并在相當程度上抵消了美國救市計劃本應具有的作用,因而金融危機的惡化和油價暴漲幾乎同時發生決不是偶然的。

另外,解決金融危機需要擴張性的財政、金融政策,而解決能源價格上漲則需要實行緊縮政策,處理不好,則可能在解決一個問題的同時引發或加重另一個問題。事實正是如此,金融危機從某種程度上可以說是美國實行緊縮政策的結果,而2008年以來的油價暴漲從某種程度上也是美國為應對2007年金融危機的發生而實行擴張性政策的結果。目前,美國仍在實行擴張性的經濟政策,但擴張性政策會導致流動性增加,可以預見,如果美國經濟狀況得以改善,大量資金將涌入石油期貨市場從而推動油價迅速上升,反過來又導致經濟的衰退。由此可見,能源問題的存在加大了解決金融危機的難度,如果在解決金融危機與能源問題二者之間無法取得平衡,美國經濟有可能陷入復蘇—油價上漲—衰退這樣的惡性循環。

能源問題與金融危機的未來走向

隨著陷入金融危機,美國許多經濟指標都在惡化。在私人國內投資總量中,除了住宅建設大幅下降外,固定資產投資也連續出現下滑,非住宅建設增幅出現下降,使2008年第二季度私人國內投資總量下降達11.5%;制造業勞動生產率出現大幅下降,2008年第二季度降幅達2.2%,是2006年第一季度以來的首次下降,并且是1989年第二季度以來的最大降幅;與此同時,制造業的單位勞動力成本卻大幅上升,2008年第二季度增幅達6.2%,每小時實際收入自2008年以來連續下降;制造業國民收入自2007年第二季度以來一直在下降,到2008的第二季度降幅達7.89%;物價持續上漲,2008年上半年美國城市消費者CPI增幅為4.24%,遠高于2007年同期1.02%的增幅, 2008年8月份制成品的PPI同比上升9.69%,而2007年8月同比只上升了2.34%;失業率也不斷上升,2008年8、9兩個月的失業率均高達6.1%,2008年9月份美國共損失15萬9千份工作,是5年多來就業機會減少最多的一個月,也是2001年911恐怖襲擊以來就業市場的第二大單月降幅。

當前金融危機已蔓延到實體經濟,其解決尚需時日。這些指標還表明,能源問題對經濟的影響也在日益加深,比如在各產業GDP的變化中,汽車生產從2007年第四季度以來連續下降達25.7%、14.2%和33.8%,成為拉動GDP增幅下降乃至負增長的主要因素;2008年上半年與2007年上半年相比,除食品和能源外的其他商品CPI增幅只有2.35%,這表明食品和能源對CPI上升的貢獻達45%,而2008年8月能源類制成品的PPI同比漲幅高達27.4%,遠遠高于制成品的平均漲幅。目前油價已回歸到一個相對合理的水平,從而使油價對美國經濟的負面影響有所削弱,同時,隨著美國政府承擔起更多的維護金融市場穩定的責任,金融體系將重新獲得穩定,金融機構也將得以正常運轉,由金融危機導致的美國金融體系混亂局面將逐漸結束。

然而由于金融危機已蔓延至實體經濟,金融體系的穩定并不表明金融危機的結束。由于金融危機的影響將會持續存在,市場信心難以在短期內恢復,美國政府的巨額財政赤字也阻礙著經濟的復蘇,美國經濟困難局面將持續很長一段時間。同時能源問題持續存在,并且由于美國經濟的任何復蘇跡象都可能帶來油價的迅速上漲從而使美國經濟重返困境,能源問題將因此而成為阻礙經濟發展的首要因素,如果不能有效解決能源問題,金融危機最終將會轉化為能源危機。

結論及啟示

筆者在研究中發現,在金融危機與能源問題二者中,金融危機只是一個偶然性和暫時性的歷史事件,能源問題則更具有長期性和根本性,從某種程度上可以說是能源問題引起了金融危機,并影響和制約著金融危機的發展變化,就象能源問題引起糧食危機那樣。這是因為能源是世界經濟的基礎,能源領域的變化是根本性的變化,必然要求對世界經濟進行調整以適應這種變化,如果人類不主動進行調整,經濟自身就要進行調整,在當前就表現為糧食危機和金融危機。目前調整仍在進行之中,未來世界經濟還將遇到各種各樣的挑戰。因而必須高度重視能源問題并采取措施應對,如果認識不到這一點,世界經濟困難局面將會持續更長時間,過程更曲折,代價也更昂貴。

金融危機對中國有一定影響,但相比之下,能源問題對中國經濟的影響更全面、更深刻、更具有根本性。因此在應對金融危機對中國消極影響的同時,更需要關注能源問題,并采取諸如嚴格厲行節約、轉變經濟增長方式、降低能源利用強度、積極開發新能源等措施積極應對這一挑戰,從而使中國經濟能夠持續、健康地向前發展。

參考文獻

造成能源危機的主要原因范文2

關鍵詞:LNG-柴油;雙燃料發動機;燃油替代率;可行性;經濟性;

一、引言

石油作為全球經濟發展引擎的原材料,具有儲量大、分布廣等優勢,長期以來在能源中占主導地位,是汽車、輪船等交通工具的優質動力燃料。但隨著世界經濟的飛速發展,人類對石油的需求越來越大,導致石油總儲量逐年遞減,能源危機日益加重,環境污染加劇等問題。

石油燃料發動機排放氣體污染嚴重,特別是氮氧化物和硫氧化物及溫室氣體二氧化碳等氣體的排放尤為突出。其中,汽車、船舶等燃油發動機所排放的顆粒污染物(PM)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)、硫氧化物(SOX)等有害物是大氣污染的主要污染源,對人體和環境造成嚴重的損害[1]。為了控制石油燃料發動機廢氣排放并緩解能源危機等問題,各國都制定了嚴格的排放法規。同時,積極尋找新型、節能減排的替代燃料,開發新能源發動機。LNG-柴油雙燃料發動機的推廣使用,可以解決石油資源短缺的問題,減少有害氣體排放,達到節能減排的目的。

二、LNG特性

(一)LNG基本特性

常溫常壓下天然氣是無色、無味、無毒、無腐蝕,是一種以飽和烴類為主的混合氣體。其主要成分是甲烷,約含有85%-95%,并含有少量的氮氣、硫化物。隨著天然氣的加工、儲存、運輸、應用等技術的不斷成熟,天然氣應用范圍不斷拓展,其中在汽車、船舶等發動機上的使用最為顯著。

液化天然氣(Liquefied Natural Gas簡稱LNG)是天然氣經壓縮、冷卻,在-160℃下液化而成,主要成分是甲烷。天然氣在液化過程中進一步凈化,甲烷純度高,幾乎不含氮氣和硫化物。其作為一種優質燃料,具有潔凈、經濟、高效、資源豐富和方便儲運等優點。天然氣用作汽車、船舶等設備的替代燃料,與汽油、柴油相比,其二氧化碳、硫氧化物和氮氧化物的排放量明顯降低,幾乎不含顆粒物,是一種理想的發動機綠色替代燃料;其燃料、維護保養成本較低,具有顯著的經濟效益[2]。經過長期的發展,LNG產業已經形成了液化、儲存、運輸及終端使用一整套工藝技術和裝備。

LNG的密度取決于其組分,由于LNG產地不同其密度通常在430kg/m3-470kg/m3之間。其主要特點如下[3]:

1、LNG體積是同質量天然氣的1/625,重量僅為同體積水的45%,可以使用汽車、火車、輪船等常規設備運輸。

2、LNG儲存效率高,占地少。

3、LNG作為優質的發動機燃料與石油相比,它具有辛烷值高、抗爆性能好、燃料費用低、節能環保等優點。LNG-柴油雙燃料發動機尾氣中,HC減少72%,NOx減少39%,CO減少90%,幾乎不含有Sox及顆粒物。

4、LNG汽化潛熱高,液化過程中的冷量可回收利用。

(二)LNG燃燒特性

石油燃料燃燒排出的廢氣主要成分是NOX、CO、CO2、SOX和顆粒物等有害氣體[4]。二氧化碳(CO2)加劇溫室效應,溫室效應導致海平面上升、土地面積減少,且使氣溫上升,厄爾尼諾現象嚴重,造成極大的經濟損失。NOX和SOX在空氣中氧化,生成NO2和SO2是酸雨形成的主要原因,大氣中氮氧化物和硫氧化物濃度高了就會產生煙霧和酸雨,刺激人的呼吸道和肺部,引起肺炎和支氣管炎。

LNG燃燒與汽油相比,CO2排放減少27%左右;與柴油燃燒相比,CO2排放減少35%左右。

(三)LNG發動機的類型及特點

根據最新國內內河船舶規范――2013年01月01日,《內河綠色船舶規范》船級社要求,內河船舶柴油機排放要求如下[5]:

1、氮氧化物(NOX)

凡輸出功率超過130KW的柴油機(應急發動機以及安裝在救生艇上或只在應急情況下使用的任何設備或裝置上的柴油機除外),其NOX的排放量(按總的NOX加權排放量計算)應在下列限制內:

14.4g/kwh當n

40ng/kwh當130r/min

7、7g/kwh當n>2000r/min時

其中,n為柴油機額定轉速

2、硫氧化物(SOX)

船上使用的任何燃油的含硫量,應不超過3.5%。也可采用清潔后處理裝置將排放廢氣中SOX排放量控制在14.0g/kwh以下。因此,建設綠色船舶,節能減排是航運業面臨的重大課題。

由于LNG-柴油所具有的優勢,天然氣發動機在汽車、船舶等領域得到推廣應用。為了適應不同的應用要求,各機構和企業開發了多種燃料供給方式的天然氣發動機,主要有進氣道噴射、缸內直噴等方式[6]。

(1)進氣道噴射:空氣/天然氣進氣總管混合、柴油引燃雙燃料發動機,天然氣直接噴射入進氣總管,天然氣與空氣混合均勻,有利于充分燃燒。缺點是未經燃燒的混合氣容易進入排氣管,造成氣體浪費和排氣管爆炸等危險。

(2)缸內直噴:發動機可燃燒較稀的混合氣體提高經濟性;發動機不安裝節氣門,節流損失?。豢梢砸种票?,可以采用較高的壓縮比改善發動機經濟性和動力性;可通過噴射正時、空燃比和點火提前角等手段優化匹配,改善燃燒過程。采用壓燃式工作方式,噴入少量引燃柴油,該方式保留了柴油機高效率的特點,同時具有較好的機動性,天然氣的使用又很好地達到了經濟性和環保的目的。該類型的柴油機在原來發動機的基礎上進行改造,只需增加一套燃氣供給系統即可解決問題,這是目前柴油機改造和生產最主要的模式。

三、結論

根據實際裝船使用的LNG-柴油雙燃料發動機在運行中數據分析,LNG燃料替代柴油燃料平均替代率最高可達60%-70%[7]。同時,與柴油燃料相比,LNG-柴油雙燃料發動機二氧化碳排放量可減少18%-22%,氮氧化物、硫氧化物減少均達到90%,顆粒物排放基本為零,運行成本減少30%左右。LNG-柴油雙燃料發動機的使用很大程度上解決了船舶、汽車等運輸工具的污染問題,同時也符合國家節能減排的要求。但因為LNG-柴油雙燃料發動機需要在原燃油系統上增加一套供氣系統,存在控制系統復雜,可靠性下降等問題,需要進一步完善。(作者單位:貴州交通職業技術學院)

參考文獻:

[1] 曲偉東.重型LNG發動機配氣相位及凸輪型線優化[J].武漢:武漢理工大學,2010.

[2] 王遇冬.天然氣處理原理與工藝[M].北京:中國石化出版社,2007,221-222.

[3] 顧安忠,魯雪生.液化天然氣技術手冊[M].北京:機械工業出版社,2010,21.

[4] 段長曉.LNG船主推進裝置的選擇和雙燃料發動機的經濟性研究[J].上海海事大學,2007.

[5] 中國船級社.內河綠色船舶規范[M].北京:機械工業出版社,2013,21.

造成能源危機的主要原因范文3

關鍵詞:節能減排;新能源汽車;發展現狀;主要障礙

中圖分類號:U469 文獻識別碼:A 文章編號:1001-828X(2016)025-000-02

目前,我國面臨嚴重的能源危機環境危機,傳統化石能源消耗嚴重而面臨枯竭,與此同時溫室氣體排放等又導致環境嚴重污染,氣候惡化,自然災害頻發。因此,節能減排也已成為我國實現可持續發展所面臨的重大主題。大力發展低/零排放的新能源汽車是解決當前能源和環境危機的重要手段,已成為當前汽車工業發展的主流方向。

一、我國發展新能源汽車的必要性

作為國民經濟的支柱產業,汽車工業在國民經濟中占有舉足輕重的地位,其發展能夠帶動150多個行業的技術進步。然而,在給國民經濟和人類生活帶來極大便利的同時,汽車工業的發展也造成了諸多問題,如交通擁堵、能源過度消耗、環境污染加劇。據統計,作為能耗大戶的交通運輸領域在全球總能耗及對空氣污染的分擔率均超過60%。

就國內而言,作為世界第二能耗大國,我國油氣資源消耗量逐年上升,且本國資源相對匱乏,油氣資源進口依賴度高,且主要的油氣資源進口通道無法100%保證,能源安全已經成為我國經濟發展的重大障礙。在環境污染方面,全球空氣污染最嚴重的十大城市中我國有7個城市赫然在列,調查顯示汽車尾氣無疑是導致霧霾和PM2.5超標的主要原因。

從國際輿論看來,作為一個崛起中的發展中國家,勇于擔負起一個大國對世界經濟和環境方面的責任是成為一個強國的必要因素。為了降低溫室效應對世界環境的影響,我國在2009年丹麥哥本哈根世界氣候大會上承諾到2020年將國內單位GDP的碳排放量降低到2005年的45%,2020年乘用車燃油經濟性指標降低到百公里5.0L,壓力巨大。

從我國汽車市場的發展來看,截至2015年底全國機動車保有量達2.79億輛,其中汽車1.72億輛,私家車總量超過1.24億量。而且,隨著國民經濟進一步發展,群眾購車剛性需求旺盛,汽車保有量將繼續呈現快速增長的趨勢。這將導致交通領域導致的能耗和環境問題愈加嚴峻,大力發展低能耗、低排放的新能源汽車勢在必行。

二、我國新能源汽車的發展現狀

新能源汽車主要是指在傳統化石能源的基礎上采用了電能、氫能等清潔能源,從而提高燃油經濟性,實現低/零排放的新型車輛,目前主要有混合動力電動汽車、純電動汽車和燃料電池電動汽車。新能源汽車自面世以來就因其低能耗、環境友好等優點而備受矚目。我國自“八五”(1991-1995)以來即將其列入國家發展戰略,之后在“九五”至“十三五”計劃中推出一系列針對新能源汽車的重點科技研發計劃,并相繼實施了“十城千輛”運營工程、北京奧運示范工程等一系列推廣計劃。

在國家政策的大力支持下,我國新能源汽車產業迅速取得了長足的發展。根據國家工信部的《節能與新能源推薦車型目錄1-76》統計,共計有1162款新能源車型入選。在技術方面,各大車企紛紛推出了自己的新能源車型,如比亞迪E6、上汽榮威E50、北汽E150等,主要技術指標已經達到或接近國際先進水平。在市場方面,我國新能源汽車銷售在2014年實現飛躍,銷量高達7.47萬輛,成為繼美國之后的全球第二大市場;2015年銷量超過34萬輛,同比增長3.4倍。

但與新能源汽車市場發展的表面繁榮相比,新能源汽車的實際推廣效果卻有些不盡人意。盡管2014和2015年國內新能源汽車銷售形勢喜人,但與科技部規定的目標卻差距很大。與國家政策推動的公務用車相比,個人消費者對這一新興事物大多仍持觀望態度。有些地方甚至出現了利用新能源汽車騙補而偽造銷售數據的惡性事件。

三、我國新能源汽車發展存在的主要障礙

新能源汽車節能減排效果顯著,已經成為公認的未來汽車發展方向,國家也在價格和上牌照等發面給予了適度的政策傾斜,但目前的推廣難度仍然很大,效果差強人意。總體而言,目前制約我國新能源汽車發展的主要問題如下:

續駛里程短:目前除了混合動力電動汽車可以結合燃油和電兩種能源,實現較高的燃油經濟性、較低排放和較長的續駛里程外,其余的新能源汽車均依靠純電驅動。然而,純電驅動雖然具有零排放的優點,但受制于目前電池的能量密度和功率密度,其續駛里程和動力性與傳統汽車均有較大差距,這嚴重影響了消費者的購買意愿。

成本高:盡管國家對新能源汽車購買實行了政策傾斜,提供了惠民補貼,然而新能源汽車的價格仍然較高。國家為購買純電動汽車的消費者提供了5萬元左右的補貼,對插電式混合動力電動汽車提供補貼3萬元左右,然而去除補貼后其銷售價格一般也為同款傳統汽車的2-3倍。盡管新能源汽車后期運行和維護(基本免維護)成本遠低于傳統汽車,但一次購買價格高企卻令眾多消費者望而卻步。

安全性差:新能源汽車與傳統汽車最大的差別是采用了電驅動模式,因而也引入了電池這類重要的新型能量源。但是,新能源汽車的電池包一般是通過成千上萬快小的單體電池串并聯組成,這對電池成組和電池管理技術提出了更高的要求。成組精度低將直接導致電池組的不匹配,管理不當會導致電池組不均衡甚至失控,從而引發安全事故,譬如近年來頻發的電動汽車電池組自燃和爆炸事故。

配套設施不完善:目前我國新能源汽車充電站等相關配套設施的建設還遠滯后于新能源汽車的推廣普及,充電難成為令消費者望而卻步的重要原因。盡管京滬高速依托高速服務區全程開通了新能源汽車快速充電系統,平均每50建設一個快速充電站,但單次充電時間均在1小時以上。某些城市市區內的示范型充電站多處于缺乏維護的半棄置狀態。充電難成為一直困擾著大量消費者,并影響新能源汽車推廣的一大問題。

四、結語

當前我國的能源和環境危機已經使節能減排問題到了刻不容緩的程度,而新能源汽車能有效提高車輛燃油經濟性,降低排放,其節能減排效果顯著,對改善我國乃至世界的環境意義重大。毋庸置疑,發展新能源汽車已經成為未來汽車工業發展的重要趨勢。此外,由于新能源汽車是一新興事物,國內外在技術和服務各方面差距較小,這對我國汽車工業也是一次重大機遇,有望借助于新能源汽車發展打破發達國家對汽車工業的壟斷,實現我國從汽車大國到汽車強國的蛻變。

參考文獻:

[1]US Energy Information Administration, 2010. International energy outlook, 2010.

[2]中國石油集團經濟技術研究院.國內外油氣行業發展報告,2014.

[3]張慶豐,羅伯特.克魯克斯.邁向環境可持續的未來:中華人民共和國國家環境分析.中國財政經濟出版社,2012.

[4]中國新能源汽車產業發展現狀及未來趨勢.http://.

[5]中華人民共和國工業和信息化部.節能與新能源汽車產業規劃.2011.

造成能源危機的主要原因范文4

關鍵詞:工業廠區;電氣自動化;節能;電機

1 新時期工業廠區電氣自動化節能設計的重要性

資源能源危機已成為當今人類面臨的主要問題之一,加之我國是發展中國家,粗放型的經濟增長模式一定程度上加重了我國的資源能源危機,進而出現了環境公害事件和溫室效應等,形成了對資源的浪費和對環境的污染,想要有效減輕資源等的短缺對我國社會發展造成的嚴重影響,應當不斷改善粗放型的經濟增長方式,在生產生活活動中實施有效的節能減排對策,通過一系列的措施減少對資源的浪費,并通過對有限資源的合理高效利用來實現經濟的發展與繁榮。我國工業用電占全國用電量的65%~70%,但是運行效率低,比先進國家低20%~30%,如何在其生產發展中推廣和引用電氣自動化節能設計,實現工業生產與自然資源的和諧發展,已成為了新時期人們關注的焦點,電氣自動化節能設計已成為節能降耗的主力軍。

2 企業設備自動化節能設計

2.1 電機運行中的節能設計

電機拖拽系統是電氣系統一個較大的電能消耗單元,運行方案的不合理及綜合維護不到位等,都會致使其運行低效,造成大量的電能浪費。大量的發熱降低電機系統綜合使用壽命,基于此,在進行電機運行的節能設計時應當采用高效可靠、節能經濟的電氣控制方案。(1)對于運行工況偏離高效區的功率大、運行時間較長的用電系統利用變頻調速控制方式改變傳統的繼電器控制方式,進而進行動態調節電源輸入端電源頻率,利用對電機轉速的調控讓整個電機拖拽系統的輸出與輸入達到平衡狀態,實現節能降耗。(2)交流電機串級調速實現電機無級平滑調速,低速時機械特性比較硬,特別是晶閘管低同步串級調速系統。雙閉環串級調速系統框圖如圖1所示。

以上調速系統一方面使系統參數便于調整,另一方面接近于理想過渡,調整性能好,動態響應快,起動時間短,系統抗干擾能力強,節能效果也很理想,應當推廣應用。(3)為達到電機的最佳運轉工況,可改變電機的動容量,通過構筑合理群控呼梯節能控制系統,對電機進行合理的調度分配管理,降低其系統能耗,達到節能降耗的目的。

從(1)、(2)式可見風機節能三要素是流量Q(t)、揚程(t)、整體運行效率%(Q、H)在運行水泵、風機時,為達到節能目標只有減少流量、降低揚程、提高效率三個手段。

(1)在滿足工藝情況下,盡量降低揚程和流量。(2)使用高效調速裝置,如變頻器、串級調速、液力耦合器、內反饋調速器、電磁滑差調速器。(3)降低電機的富裕容量,提高電機運行效率,減少無功損耗。(4)改造管路,減少阻力揚程損失,減少水泵、風機的總揚程和壓力。(5)根據用戶的實際使用情況,對原有風機進行改造,改變風機的氣動性能,使風機在高效區工作。

2.3 配電線路的節能設計

在工業廠區的建設方面,配電線路承載著為設備輸送電力重擔,用電系統不僅存在因集膚效應而產生的線損,還存在功率因素低下、諧波干擾電能質量等問題。根據電力系統構架和其他特點,充分考慮對現場實際情況實施諧波治理改造,安裝節電器、省電霸,對電源優化處理,同時優化用電系統。為了降低線路傳輸中的電能損耗,減小導線的電阻值極為重要,應當從以下幾個方面來進行:(1)導線材質的選用方面,應當選電阻率非常小的材料,這樣有利于線路傳輸中的電能損耗的降低。(2)縮短導線的長度,特別是在布線的時候盡量減少彎路。(3)減小負荷中心與變壓器的距離,進而縮短供電距離。(4)選用一些橫截面積比較大的導線,增加導線的橫截面積,使得線路傳輸過程中的電能損耗通過降低導線的電阻值而得到有效減少,完成節約電能的目標。

2.4 空調節能設計

空氣濕度是造成被控參數變化的主要原因,加之風的大小會改變空氣濕度,在進行空調節能設計方面,可設計為變風控制系統,這樣可改變風量的大小,卻不會改變風的溫度。運用時,根據室內人數的變化而變化逆風的轉速,使得送入房間的風量不會出現太大的波動,始終控制在參數之內。另外,在變風量的末端采用風機代替風閥的形式,使得風量的需求可及時反饋給風機,實現風轉速的調節控制,在不同需求下,根據傳感器監控的得出的參數指標,進行風轉速的改變,這樣就不會出現系統的過載現象,也在一定程度上減少了維護的費用。

2.5 照明設施的節能設計

廠區照明設施的設計方面,應重點考慮到工業生產對光照的需求,如進行光源強度的合理設置,避免工業廠區因太追求照明條件而造成的能源浪費情況。在設計時的燈具選擇方面,首先應保證燈具的配光曲線在深、廣照方面趨于平衡,使其發揮最佳的照明效果,促進節能;此外,應采用LED燈替代老式的照明裝置,LED燈是依靠半導體發光器件將電能直接轉化為光能的,剔除了一些中間轉化環節,減少了電能損耗,還具有發光的亮度高這一特點,且克服了傳統的老式燈具頻繁閃爍的問題,達到了節能減排的目的。

2.6 弱電系統的節能設計

電氣自動化工業廠區內部布設安保系統對工業企業的發展也有一定的積極意義,諸如入侵報警系統、監控系統以及門禁系統等等,使用這些弱電系統,將其供電線路與其他設備的供電線路區分開來,采用節能效果良好的UPS不間斷電源,實現弱電系統的穩定運行,可對工業廠區生產過程進行有效監督和管理,在降低能耗方面也實現了節能減排的效果,從而達到工業廠區生產的良好運行[3]。

3 結束語

綜上所述,新時期工業廠區的電氣節能設計是一項復雜的系統化工程,需要從各個方面來進行設計,文章本著節能減排及促進工業企業發展的目的,對新時期的工業廠區進行了低壓配電線路的節能設計、照明設施的節能設計等一系列設計措施,實現了工業廠區電氣節能目的,有效節省了工業廠區建設的費用,促進了人與自然的可持續發展,對促進我國經濟社會的不斷發展具有很重要的現實意義。

參考文獻

[1]趙亞建.智能樓宇建筑電氣節能現狀及節能設計研究[J].華章,2012,22:278.

[2]劉靜.談建筑電氣節能設計技術的合理利用[J].山西建筑,2013,5:186-188.

造成能源危機的主要原因范文5

關鍵詞:新能源汽車 電力汽車 發展

1、新能源汽車的研究背景

起初各個國家開始嘗試發展新能源汽車的主要原因是因為石油價格持續飆升造成能源緊缺,次要原因是石油價格與日俱增,環境污染日趨嚴重“人、車、自然”之間的矛盾愈加突出,人們不得不把目光重新放在節能與新能源汽車上。繼而提出了新能源汽車這個概念,并且嘗試電動汽車,太陽能汽車,燃料電池汽車,混合動力汽車、等等。不過經過了幾年的探索之后,人們發現這些模式都沒法從根本上解決問題,只有純電動汽車才能夠滿足代替石油消耗的根本目標。面對全球越來越嚴峻的能源形勢和環保壓力,世界上主要的汽車生產國都開始把新能源汽車產業化發展作為保持社會經濟的可持續發展,提高產業競爭力、創造力的重大戰略舉措。全球碳排放標準的推出強化了主要國家推動純電動汽車產業普及的動力的欲望,由于汽車排放的尾氣和工業進程所帶來的污染給地球的生存環境帶來了日益嚴重的破壞,人類務必在未來三十年內盡可能的將碳排放量的指標降到合理水平,而減低碳排放量保護生態環境很顯然比賺錢來的更為迫切更為緊急。推廣和普及純電動汽車是非常有效手段而且也是降低碳排放量,減緩人與自然矛盾的重點方向。

近年來,曾支撐20世紀人類文明高速發展的以煤炭、石油、太陽能和天然氣為主的能源出現了前所未有的危機,除了因為它們的儲藏量不斷減少以外,更加嚴重的是經過科學家仔細科研發現,這些能源在使用后所產生的二氧化碳氣體是溫室效應的罪魁禍首,作為溫室效應氣體排放到大氣中后,人為的導致了全球變暖,引發了人類對未來社會發展來源的廣泛關注和思考。

2、新能源汽車的發展現狀

世界上最早的一輛可供人們實用的電動汽車誕生于19世紀后半葉的1873年的英國,發明者是英國人羅伯特?戴維森。這比卡爾本茨(Karl Benz)和戴姆勒發明以汽油作為動力的汽車還早了至少10年以上。戴維森發明的電動汽車是一輛最為搭載貨物的貨車,只是用于日常生活運送貨物需要,使用的技術是運用化學原理將鋅、鐵、汞合金與硫酸進行反應成為一次電池。然后再從一次電池發展成二次電池,這樣看起來視乎稀松平常,并沒有什么很高的技術含量,但在當時,這對于當時的汽車行業來講是一次重大的技術變革,為后來的電動汽車以及其他新能源汽車的發展產生了深刻的歷史意義。

進入20世紀以后,隨著科技水平的不斷提高,內燃機技術的不斷進步,美國福特公司在1908年推出了T型車,而T型車的問世代表著以流水線這樣的工廠式的發展方式大規模的批量生產汽車致使汽油機汽車大量普及,這樣一來在技術上存在著技術問題和經濟性能上的不足,使得電動汽車一直處于萎縮態勢。即便如此,發展新能源汽車逐步代替汽油汽車依然是各國爭相研究突破的課題。

發達國家得益于其雄厚的財力和科學技術水平還有政府給予高度的重視和支持,出臺了一系列鼓勵研發,批量化生產的支持,優惠,補貼,減免的扶持政策,使得一些發達國家已經初步建立了一些純電動汽車系統,并且正在進行實用化運行和試運營。

3、我國的新能源汽車發展現狀

自從我國實行改革開放以來,隨著我國國力的不斷增強,國際地位的不斷提高,人民的生活水平和購買能力的不斷提高,國民對汽車的需求急劇增長,達到了可以用爆炸式的詞語來形容的程度,汽車現階段燒掉了石油的75%左右,這還不算未來擁有汽車的人越來越多還可能形成的新的需求。 現在中國石油短缺,很大程度上都需要依靠進口,來彌補國內市場石油短缺的人,但進口石油價格高漲昂貴不談,其來源還沒有保障。從長遠來看,中國的汽車必須要找到石油的替品。而這么一來,對燒油的汽車車來說純電動車在未來就很有可能就會代替石油。并且如果純電力汽車普及了勢必會引起一場新的技術革命,并且會成為未來汽車的發展趨勢。

我國的新能源汽車-純電動汽車的研究起步較發達國家來說起步較晚,開始于20世紀60年代,在90年代時掀起了一股電動汽車熱,國內的一些汽車研究所和部分高校,還有一些汽車生產企業聯合開發純電力汽車,并且取得了一些成。而在過去的十年里,中國已經取得了純電力摩托車全球老大的位置,但在汽車工業里卻始終都落后于發達國家。不過在電力汽車的技術開發上,我國與發達國家的差距并不明顯,甚至可以說是處于同一起跑線上,有不少的國內專家預測,我國的電力汽車研發水平同發達國家的水平最大的差距也不會超過六年,并且在未來很有可能會超越這些國家,達到世界領先水平。

4、新能源汽車的原理與分類

新能源汽車包括電動汽車、生物燃料汽車、氫燃料、氣體燃料汽車。新能源汽車是指除汽油、柴油發動機之外所有其它能源汽車。電動車是以電能作為原始動力、由電動機驅動的機動車輛。一般采用高效率的充電電池或者燃料電池來作為電動汽車的動力源。電能一般來說是二次能源,是通過一次能源轉化而來,它可以來源于自然界風能、水能、熱能、太陽能等多種方式。在其形態上,電動汽車與傳統的汽車并沒有明顯的區別,它們主要的區別也就在于動力和驅動系統,其他部分無異。

同電動汽車不同的地方是,傳統以燃燒汽油作為動力來源的汽車是以液態的汽油或柴油為燃料,以燃油發動機為驅動系統。而生物燃料汽車是指燃用摻有生物燃料之燃油抑或是燃用生物燃料的汽車。氫燃料汽車是指以氫為主要能量驅動的汽車。氣體燃料汽車則是利用可以燃燒的氣體作能源驅動的汽車。汽車上的氣體代用燃料種類有很多,最為常見的是液化石油氣和天然氣。而氣體燃料汽車分為雙燃料汽車和兩用燃料汽車、專用氣體燃料汽車。除此以外,還有利用太陽能、原子能等其它能量形式驅動的汽車。多種多樣的新能源汽車究竟哪一種會成為21世紀新能源汽車的主流大勢,就目前還看,還不明顯。

新能源汽車的發展面臨的許多問題,技術問題,市場環境問題,配套設施問題,消費觀念問題,環保問題,這一系列得以妥善的解決,新能源汽車才會又好又快的發展。

造成能源危機的主要原因范文6

關鍵詞:溫差發電;汽車尾氣;基本效應

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.124

0 引言

隨著汽車產業的發展,汽車消耗能量也逐步地增加,因此對于車輛的能源進行節約顯得尤為重要,所以利用發動機的余熱發電成為了大家所公認的一個對于節能的一個行之有效地途徑[1]?,F如今,汽車的作為動力只占消耗能量的40%[2]左右,剩下的60%的能量沒有被充分利用,而在這部分能量中,被發動機廢氣排放所帶走的能量卻為30%-45%[3],這些能量大部分通過熱量散發出去,造成了嚴重的空氣污染。另外,汽車發動機的排氣壓力大,溫度高,排氣溫度可達800℃左右。如果將這些余熱用來進行溫差發電,不僅可以節約能源,還會因為利用熱量進行溫差發電,提高燃機熱效率和在一定程度上減低汽車的噪聲震動。所以,通過汽車的余熱發電這項技術顯得尤為重要。

1 溫差發電理論基礎

塞貝克效應、珀爾帖效應、湯姆遜效應、焦耳效應和傅立葉效應稱為溫差發電的五種基本效應,其中塞貝克效應、珀爾帖效應、湯姆遜效應中電和熱的轉化是可逆的,而焦耳效應和傅立葉效應是不可逆的。這五種效應構成了溫差發電研究的理論基礎,下面依次進行介紹。

1.1 塞貝克效應

塞貝克效應,又被人稱為熱電的第一效應,作為發現者的塞貝克認為,所謂的塞貝克效應就是因為接觸材料的溫度不同,存在了相應地溫度差,這就使得接觸材料所形成的回路存在了一定量的電動勢,這種電動勢也被塞貝克叫做溫差電動勢。這種效應經常被作為溫差發電理論基礎被學者廣泛使用。

1.2 珀爾帖效應

珀爾帖效應,常常又叫做熱電的第二效應,法國珀爾帖認為,假如兩種不同材料的金屬所形成的閉合回路中存在了直流電流的話,它們的接觸處就會相應地產生放熱和吸熱地現象。同時珀爾帖經過實驗分析發現,接觸處地熱量在很大程度上與電流的強度成正比。通過比較塞貝克效應和珀爾帖效應可知,珀爾帖效應是塞貝克效應的逆過程,塞貝克效應應用于溫差發電,珀爾帖效應應用于溫差制冷。

1.3 湯姆遜效應

湯姆遜效應,同樣地也常常被人稱為第三效應,英國科學家湯姆遜認為,如果接觸的材料存在的一定的溫度梯度的時候,導體會相應地放出和吸收熱量,同樣在其冷熱的過度區間就會產生相應地電動勢,這種現象經常被研究者稱為湯姆遜效應。隨著后人對該效應地研究,人們發現,在一定長度上所吸收和放出的熱量與在該封閉回路上所通過的電流與溫度的乘積成正比。同時為了辨別何時為吸熱,何時為放熱,常將溫度梯度的變化方向和電流走向作為參考,如若一致,則定義為吸熱,反之,則為放熱。

1.4 焦耳效應

焦耳效應定義為單位時間內由穩定電流產生的熱量等于導體電阻和電流平方的乘積。

1.5 傅立葉效應

傅立葉效應定義為單位時間里沿均勻介質某一方向傳導的熱量正比于垂直這個方向的面積和該方向上溫度梯度的乘積。

2 溫差發電的發展及應用

溫差電從發現到現在已有100余年的歷史,但是由于金屬之間的溫差發電效應比較微弱難以撲捉,所以對于其在實際生活中卻很難應用。但是隨著研究的不斷深入,對于溫差發電這一技術也隨著人們對金屬替代物――半導體和金屬性地氧化物的發現被廣泛地應用。這種廣泛性最大程度表現在軍工行業以及航天航空行業。但是在民用方面,其顯著地優勢也逐漸被應對于緩解能源危機和空氣污染。

3 現如今存在的主要問題

盡管隨著人們對于溫差發電的研究不斷取得進展,但是如果要實現溫差發電的技術在實際生活中取得廣而有效地成績,卻還有許多問題急需解決,它主要表現在以下的幾個方面:

(1)發電的效率不高。根據現在研究學者們的研究成果來看,利用溫差發電技術所設置地溫差發電裝置效率僅僅為5%-7%,這種問題的主要原因就是,對于溫差發電的裝置還需要很大地優化和改進。

(2)材料散熱的情況。對于溫差發電來說,它的基礎原理就是通過溫度差從而造就電動勢,所以這就會出現冷熱兩端散熱不均勻性,使得兩端地溫度差降低的很快,在一定程度減低了發電量。

(3)可靠性。這種情況也是很多機械裝置存在的,由于受熱不均和機械震動造就了應力。此外,還有受如高溫、濕氣、油污灰塵等環境因素的影響。

參考文獻:

[1]張征.溫差發電技術及其在汽車發動機排氣余熱利用中的應用[J].能源技術,2004,25(03):120-123.

[2]劉忠寶,王浚.發動機排氣取熱換熱器動態特性分析[J].遼寧工程技術大學學報,2003(05):559-661.

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