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新能源開發與利用范文1
關鍵詞 遙感影像處理 研究生 協同創新 開源
中圖分類號:G643 文獻標識碼:A
Abstract For many types of remote sensing image processing algorithms, implementation complexity and other characteristics, development-oriented theory, technology innovation of new remote sensing processing requirements, this paper studies the characteristics of different graduate and professional background to the open-source remote sensing software OpenRS platform, remote sensing science and research technology Graduate collaborative innovation model, given curriculum design, so as to enhance collaboration and innovation graduate ability to solve complex problems.
Key words remote sensing image processing; postgraduate; collaborative innovation; open source
當前,隨著計算機技術的高速發展,遙感圖像處理已由簡單的單機單算法處理,發展到涉及并行處理、圖像處理、視頻處理等跨專業聯合處理的新型階段。協同創新是針對某個大型復雜問題,各個創新主體角色間實現創新互惠,知識共享,資源共享,形成相互協調發展,推動共同前進,協同的結果使個個獲益,整體加強,解決某些單一個體難以解決的復雜問題。下面將在分析研究生創新能力培養難點的基礎上,給出相應的解決方案。
1 研究生創新能力培養難點分析
遙感科學與技術專業是2010年獲批的教育部戰略性新興產業相關專業,是教育部人才培養模式改革試點。當前,隨著計算機技術的高速發展,遙感圖像處理已由簡單的單機單算法處理,發展到涉及并行處理、圖像處理、視頻處理等跨專業聯合處理的新型階段。傳統的基于遙感單學科密集理論的講解,難以滿足教育部及工程應用對創新性人才的需求,需要研究針對遙感科學與技術專業發展所需的協同創新模式的研究,克服當前研究生教育中存在的問題。協同創新是針對某個大型復雜問題,各個創新主體角色間實現創新互惠,知識共享,資源共享,形成相互協調發展,推動共同前進,協同的結果使個個獲益,整體加強,解決某些單一個體難以解決的復雜問題。在我國,教育部指定了“2011計劃”,其全稱為高等學校創新能力提升計劃,是繼國家985工程、211工程之后,中國高等教育系統又一項體現國家意志的重大戰略舉措,已有多所高校通過“協同創新中心”論證。雖然我國協同創新中心已成立多所,在協同管理理論及其應用方面也有若干研究,但如何構建協同創新模式具體實施方案,如何進行相應課程設計等具體問題還鮮有研究。下面將在分析研究生創新能力培養難點的基礎上,給出相應的解決方案。
2 多角色協同創新模式
OpenRS(全稱:開放式遙感數據處理服務平臺)開源軟件由武漢大學研制,實現了一種面向接口和屬性的算法插件系統,其目的是實現系統功能的動態調用和消除系統各模塊的物理耦合性。在數據來源方面,OpenRS可處理從簡單的字節型數據到復雜的復數型數據、從簡單的柵格型數據到復雜的矢量型數據、從可見光、高光譜數據到紅外數據,同時支持不斷擴展的影像數據格式。在處理算法方面,OpenRS支持從簡單像元級處理到復雜的對象級處理,包括了傳統的影像變換、波段運算、影像濾波、影像融合、影像聚類、影像分類到影像的分割、對象描述、對象分類,從傳統的定性處理到逐漸成熟的定量處理等適合于不同應用的算法和處理過程。在計算架構方面,OpenRS提供并行計算框架與計算模型,可支持網絡透明的并行算法實現。OpenRS系統實現了一種面向接口和屬性的算法插件系統,其目的是實現系統功能的動態調用和消除系統各模塊的物理耦合性。插件系統與具體算法和應用無關,主要提供了插件的掃描、對象注冊、對象創建與查找等基礎功能。
隨著技術創新復雜性的增強、速度的加快以及分工精細化發展,當代創新模式已突破傳統的線性和鏈式模式,呈現出非線性、多角色、網絡化、開放性的特征,并逐步演變為以多元主體協同互動為基礎的協同創新模式。在目前遙感處理領域,相關人員一般可分為五類角色,分別是數據提供者、平臺架構者、算法開發者、應用整合者和最終用戶。
不同特點研究生的培養方向不同,也適合不同角色。協同工作的重點是合理區分角色行為。數據提供者側重于提供原始數據,一般可由教研室合作提供,而無需受限于單個老師及學生經濟能力;平臺架構者側重于提供基礎的遙感數據讀寫、計算架構、通用基礎處理算法和通用界面元素等,OpenRS開源平臺可用于承擔該類角色;算法開發者側重于實現創新性的專業算法,實現過程中可利用平臺提供的通用處理算法,科研型研究生承擔該類角色;應用整合者在算法提供者提供的算法和平臺架構者提供的基本界面元素基礎上,實現各種定制化的服務界面,應用型研究生可承擔該類角色。
3 課程設計
在課程安排上,要求教師在備課的過程中,仔細分析研究生的各自研究關注點,并根據個人意愿,合理劃分研究生的不同角色,有意識地滲透協同創新能力教育的思想,更要在教學過程中把協同創新能力的培養貫穿于整個教學過程之中。因此,教師需精心設計有利于培養學生協同創新能力的編程案例為切入點,案例難度遵循循序漸進原則,以分組形式指導學生進行上機實習,多討論,多實踐,多總結,逐漸培養學生的創新能力。
在培養目標方面,課程旨在培養研究生掌握協同解決大型遙感問題的能力,了解OpenRS平臺基本原理,并可在其基礎上進行二次開發,編寫與插入自己的專業算法,能勝任企業、研究院所和政府部門等有關遙感影像處理技術設計、開發和應用等工作。
在課程設置方面,應主要以上機實踐為主,課堂授課為輔的教學形式。課堂授課主要講授OpenRS平臺的基本原理,如:算法插件機制,給學生較為清晰的學習脈絡,幫助梳理其在多角色創新模式中感興趣的角色,引導其協同創新思維,課堂授課不宜超過總授課時間的20%;在上機實踐開始階段,由教師對照編程代碼,仔細講解不同角色開發過程與相關技術關鍵點,由學生模擬實現;在上機實踐中間階段,以分組形式,讓組內同學承擔不同角色,相互協同開發,共同解決某一問題;在課程后期階段,讓分組間進行協同,完成更為復雜,更貼近實際應用的技術問題。以這種多層次,不斷深入的模式,提高學生的實際協同工作能力,同時也潛移默化地培養協同意識。
4 結語
遙感科學與技術專業的高速發展使得協同創新成為必然趨勢。OpenRS開源平臺的開放性、擴展性、先進性正滿足上述趨勢。本文在對研究生創新能力培養難點與OpenRS平臺本身特點加以分析的基礎上,給出了遙感領域的多角色協同創新模式與課程設計。
參考文獻
新能源開發與利用范文2
關鍵詞:化工機械;新能源;開發;節能技術;應用
中圖分類號:U473 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2015)26-0055-02
1 化工機械行業面臨的挑戰
當代化工機械行業面臨競爭越來越激烈,相關問題也面臨越來越多的挑戰。
1.1 資源逐漸減少
有限資源的逐漸減少,同時由于化工行業的生產過程等而導致的環境污染問題也十分嚴重等,都導致生產成本節約的問題比較困難,通過促進新能源開發和相關節能技術,分析存在的實際情況,才能有效節約成本、增長盈利,因而新能源開發與節能技術應用是化工機械行業增長盈利、增強競爭力的必經之路,同時也是響應國家可持續發展的號召,為建設“節約型”社會而不斷努力。
1.2 危害生存環境
隨著化工機械工業的發展,生產技術不斷革新進步,國家的總體經濟發展不斷進步,卻使得化工機械消耗地球上的資源越來越多,環境污染的問題日益增多,嚴重危害了人們的生存環境,同時影響了人們的生活和生活狀況。
因此,化工機械工業必須積極地采取相應環保措施,保持化工機械生產企業能夠與環境保持可持續發展,從而實現產業的良性發展。而新能源開發實質是提高工作效應、節約能源以此帶來效益,另外,節能技術又在能源消耗方面有重大意義,減少能源的消耗,使得產業更好、更快地發展,從而新能源和節能技術應用方面越來越迫切。
2 化工機械行業分析
眾所周知,燃料是工業的血液,當然,化工機械工業也不例外。目前,化工機械行業主要還是以有限資源石油產業鏈中的汽油等為原料,然而隨著石油資源的有限性,造成了石油產品供需的矛盾日趨嚴重,資源的可用量越來越少。同時化工工業生產過程中排出的廢氣含有碳氫化合物、含氮氧化物的顆粒、鉛化物等污染物,使城市受到了大氣污染。隨著技術水平的不斷提升,化工機械行業利用資源、能源等消耗過快,造成環境過多污染且極為嚴重,對人類產生極大的危害,同時也令我們付出了沉痛的環境代價。
因此,為了使化工機械設備更好、更快地發展,應堅持相關產業開發與節約并舉、把節約放在首位的方針,提高能源、資源的利用效率,堅決改變高能耗、高污染、低產出的狀況,大力調整能源消費結構,使能源消費結構與資源水平和經濟發展相適應,努力建設節約型產業、“環境友好型”社會,實現能源化工的可持續發展。因而,要使得化工機械實現高效益、可持續發展,必須加快開發和推廣新能源開發與節能技術的應用,從而實現產業鏈穩態發展。
3 新能源開發和節能技術的應用相關措施
化工機械的新能源開發與節能技術的應用,是一個綜合性強的大工程,有為新能源實驗的新方法評定、檢驗,技術檢測的生命周期等,為達到新能源開發和節能技術的應用目的,個人認為可以從以下幾個方面展開。
3.1 原材料的選擇,可回收設計
從原材料的選擇、可回收設計等方面著手,從而符合可持續發展以及“環境友好型”社會的要求,實現化工機械產業高效益、可持續發展,同時對相關產品收益進行定期考核與評估,完善相關實施方面,改良相關制度。
3.2 組建監督管理評測單位
組建一些新能源與節能技術的監督管理評測單位,從而在一定程度上支持新能源和節能技術的開發和推廣,以便預防或者降低污染與環境破壞的后果,同時定期對相關成果進行評測,對差的成果予以摒棄,而對好的成果予以贊賞、發揚。
3.3 提高原料利用率
增加煤、石油等一次能源生產鏈中二次能源的利用,使得化工生產鏈在提高資源品質和價值的同時,也實現資源的清潔利用,同時也達到了“廢物利用”的目的,與可持續發展戰略不謀而和。
3.4 加快開發和利用可再生能源
當今,潮汐能、地熱能等清潔可再生能源逐步取代不可再生能源,通過加快開發和利用可再生能源,在一定程度上可以減緩對有限能源的依賴,同時減少溫室氣體等危害性氣體的排放,是實現可持續發展、“環境友好型”社會的一個重要舉措。
3.5 整合國內資源
我國西部仍屬于未完全開發階段,有相當多的天然氣資源,通過整合西部資源,有助于國家控制海外石油消費,減少對進口石油的依存度,從而一定程度上減少國內汽油價格的攀升,同時加快國內經濟發展。
3.6 加強海外石油的開采與開發
發展海外能源化工,從國際市場上獲得化工產品,既符合資源所在國經濟利益,又有助于加強我國在海外形成的資源優勢,增加了我國在石油資源開發和采集的可能性,在一定程度上減少國內石油進口壓力,降低對國外石油的依賴性,減緩國內石油價格的震蕩。
3.7 能源發展要與建設節約型社會、可持續發展策略相適應
能源資源的緊缺是長期制約國家經濟社會發展的絆腳石,節約資源是實現高效益、可持續發展的關鍵措施。應堅持開發與節約并舉、把節約放在首位的方針,提高能源、資源的利用效率,堅決改變高能耗、高污染、低產出的狀況,一定程度上可以對相關部門、企業進行關停改造,從而有效遏制相關情況的出現,生產線堅持響應國家、政府的號召。
3.8 合理分配資源
對于資源合理分配,以提高綜合利用率為首要任務,用盡可能少的石油資源,生產盡可能多的石油化工產品。從化工行業上講,可以推廣使用流水線作業,減少工序間的間隔,做到對石油資源的優化利用,提高生產率,達到“可持續發展”戰略目標和“節約型”社會的目的。
3.9 加大自主創新力度
“創新是一個民族前進的不竭動力”,從根本上講,創新是我國化工發展的必要條件。只有立足創新,才能真正開發出適合我國資源水平、切合現有設備、滿足我國國情的適用技術。同時完善相關科技創新的獎勵制度,調動相關人員參加創新的積極性,從而在創新上營造出良好的競爭氛圍,使得創新更好、更快地發展。
4 結 語
在日益嚴重的資源危機與環境污染的情況下,促進新能源開發和節能技術的應用,既符合我國國情需要,也促進我國化工機械行業更好、更快發展。同時兩者的相互促進才能保證豐厚的效益,從而更好地促進兩者的推廣,更好地支持“可持續發展戰略”口號,為建設環境“友好型”、“節約型”社會而不斷努力。同時創新也是一個民族不竭的動力來源,加大創新更加有利于化工機械行業甚至是整個工業的良性發展。新能源、節能技術加入創新元素更是能達到一個更好的發展,促進行業更好、更快地發展。
參考文獻:
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【關鍵詞】新能源發展;能源強度;經濟增長;影響
隨著社會的快速發展,能源資源的使用開始呈現供不應求的趨勢,為此新能源在不斷得以開發和發展,這個過程會形成對經濟增長產生一定的影響,而且不同的地區能源發展對其經濟效應反應不同,能源開發強度的大小也與新能源開發有著直接的關系。在這種發展現狀下,對新能源開發中要結合能源結構進行調整,促進經濟增長,并使能源得到有效利用,優化產業結構,促進我國經濟建設的可持續發展。
一、新能源和能源強度的概述
新能源其主要是指通過新型技術來對可再生資源進行開發并予以應用,這個能源包括太陽能、生物能、氫能等能源,而目前我們日常最常用的已開發的能源類型例如石油、煤炭等能源對環境會造成一定的污染,所以新能源具有比這些能源更加突出的低污染、無污染的環保特點。能源強度具體是一種單位能源產值的能耗,一個國家或者一個地區在單位產值內對能源的消耗,這在很大程度上也反映一個國家的經濟發展與能源之間所形成的密不可分的關系,而通常情況下,能源強度受到多方面的因素包括生產技術、經濟結構等的影響,而能源強度也會與經濟發展之間形成相互制約的關系。
二、新能源發展的現狀分析
目前世界經濟發展的形勢,眾多經濟學家也在不斷進行較為深入的研討,其中研討重點是新能源發展與經濟增長之間所形成的互相制約的關系。資源對經濟的波動影響是在多方面的因素下所形成,一個是相對于發達國家的經濟區域,如果能源供給受到一定的限制,那么經濟發展在某種程度上也是受到資源緊缺的影響,會導致資源約束經濟的發展;另外一點是在其他能源資源非常充沛的地區,由于資源產業的過?,F象,使得資源反而產生對經濟增長有著一定的約束控制的影響。在這些關系約束中,能源是對經濟增長造成重大影響的核心要素之一,尤其是我國還屬于發展中國家,工業發展的技術能力還不夠成熟,因此造成對能源消耗大且投入高的狀況。
三、新能源發展對能源強度的影響
能源強度單位產值內能源的消耗量大小的一種表示。新能源的開發和利用一方面可以對已開發的能源進行補足和增添,同時新能源是低碳環保型的,因此對環境的污染和損害都非常低,符合當前社會發展的需要。最為重要的是新能源的開發利用在很大程度上減小了單位產值的能量消耗,也就是說新能源的不斷開發利用,可以提高資源的使用程度,降低對資源的損耗,因此無形之中是增加了經濟效益。因此,總體來說,新型能源的開發提高了能源強度的利用率,促進了我國國民經濟的發展。
四、新能源發展對經濟增長的影響
1.新能源優化調整經濟結構
促進經濟增長的方式,如果僅僅通過能源和資源要素的高投入以及高消耗來實現是完全不夠的,其根本促進經濟增長的核心是提高能源的利用效率和改變經濟增長的途徑。在當前我國的工業發展的基本國情下,能源消耗會持續上升,經濟社會的可持續健康發展會不斷增加能源消耗量,使能源成為經濟發展的重要保障要素之一,而中國要走新型能源發展道路,要堅持科學發展觀,從節能環保、清潔低碳以及科技先進化的出發點進行周全的考慮,積極建設能源利用效率高、污染環境小且具有高新技術水平的經濟發展體系。在新能源不斷開發利用的過程中,要對經濟產業結構進行調整和優化,加快建立以低碳農業、低碳工業、低碳服務業為核心的新型經濟體系。與此同時,要在現有能源應用的基礎上對其他新型能源進行開發,強化能源的利用效率并促進循環經濟的發展,平衡經濟與能源之間的關系。
2.能源的消費結構的權衡
通過能源的開發,在單位產值內形成一定的能源消耗,從宏觀上看其對我國各個地區的經濟產業結構的影響較為淺薄,但實質上隨著我國科學技術水平的不斷提升發展,使得新型能源與經濟之間產生了一定的傾斜和不平衡。所以,各個地區要結合當地實際的經濟發展情況和資源開發條件,來協調平衡產業結構,提出可實施性的低碳經濟發展戰略。尤其是我國東部沿海地區地理位置的優勢,促使經濟發展具有一定的突出特點,同時能源需求量也相對較高,在這種經濟發展形勢下,要重視能源的消費結構的權衡,對清潔能源的使用比例進行合理的分配,盡量降低高彈能源的使用。在產業結構調整方面,要積極開創與時俱進的步伐,發展新型節能環保的新能源產業,不斷優化產業結構。對于中西部地區所具有的資源豐富的優勢特點,可積極發展新能源生產產業,在日照強的地區發展光能發電等環保低碳產業,充分發揮各種新型能源的利用效率,降低并減少環境污染,實現節能減排的可持續發展目標。
五、結束語
綜上所述,新能源的開發與利用在很大程度上促進了我國經濟建設的發展,但這個過程要把握協調好能源強度,讓經濟增長與能源之間取得相互促進的作用,從而使能源得到最大效率的使用,同時也提高了能源使用強度,促進國民經濟的可持續健康發展。
參考文獻:
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關鍵詞:粉末冶金技術;新能源材料;應用
前言
為了尋求長遠的發展,需要重視能源問題。在全球經濟以及熱口增長的環境下,傳統能源彰顯匱乏性,無法滿足社會發展的實際需求。同時,也無法進行再生。因此,面對嚴重的資源危機,要對新能源的開發與利用作為項目對待。粉末冶金對傳統冶金技術進行了發揚過大,積極融合現代科技,推動信息化建設,實現現代工業的良性運轉,也為新能源的開發提供更多的技術保障。
1 對粉末冶金技術特征的分析
粉末冶金技術具有長遠的歷史,其主要立足傳統冶金技術,達到了對諸多學科知識的融會貫通,形成優勢突出的新型冶金技術。粉末冶金主要對象是粉末狀的礦石。在傳統的冶金方法中,礦石的形式為整塊,先進行提煉,而后進行冶煉。應用傳統技術,塊狀礦石提煉技術受制于技術和礦石的大小,只能達到80%左右的利用率,產生大量材料的廢置。但是,在粉末冶金技術的應用下,資源利用率得以大幅提升,有效降低資源浪費。另外,塊狀形式的礦石材料長期處于露天堆放,對環境產生不良影響,甚至破壞。由此可見,冶金技術的改善勢在必行,要重視冶金技術水平的提升,使得材料各盡所用,發揮不同冶金材料的作用,切實提升使用效率,形成高性能的新材料,達到成本的降低。利用現代粉末冶金技術,能夠對廢礦石、舊金屬材料進行再利用,有效節約資源,極大推動經濟效益的獲取,對可持續發展意義重大。因此,粉末冶金技術在原材料選擇方面相對較為寬松,能夠充分利用廢舊金屬、礦石等,形成不規則的粉末,滿足原材料節約和回收的目標。另外,鑒于粉末冶金可塑性以及相關材料的添加,促進性能的增強和平衡。
2 對新能源技術的闡述
在科技的推動下,新能源技術逐漸被科學界重視。在傳統能源開發與應用中,出現嚴重的資源匱乏現象,加之對環境的不良影響,使得新能源問題的出現備受關注。新能源材料需要在開發、存儲以及轉化方面具有突出優勢。由此可見,新能源材料是發展新能源的關鍵因素。為了更好地實現轉化和存儲,其在配件、生產要素等方面都極具特色,與傳統能源行業的材料截然不同。粉末冶金技術在整個新能源開發應用中占據舉足輕重的地位。
3 系統介紹粉末冶金技術的類型
3.1 傳統粉末冶金材料
首先,是鐵基粉末冶金。這種材料是最傳統,也是最為關鍵的冶金材料,在制造業中應用較為廣泛。隨著現代科技的不斷發展,其應用范圍不斷拓展。其次,銅基粉末冶金材料。這種材料類型較多,耐腐蝕性突出,在電器領域應用較多。再次,硬質合金材料。這種材料具有較高的熔點,硬度和強度都十分高,其應用的領域主要是高端技術領域,如核武器等。最后,粉末冶金電工材料和摩擦分類,主要應用在電子領域。隨著通訊技術的不斷發展,粉末冶金材料的需求量增大。另外,粉末冶金材料在真空技術領域也得到推廣。摩擦材料耐摩擦性較強,促使物體運動減速,抑或是停止,在摩擦制動領域應用較多。
3.2 對現代先進粉末冶金材料的介紹
首先,信息范疇內的粉末冶金材料。立足信息領域,主要是指粉末冶金軟磁材料。具體講,是指金屬類和鐵氧體材料。隨著對磁性記錄材料的研究,在很大程度上推動了粉末冶金軟材料的需求。其次,能源領域內的粉末冶金材料。能源材料的研發推動能源發展,其中,主要涉及儲能和新能源材料。全球經濟的發展使得能源需求量增大,傳統能源彰顯不足,因此,新能源開發勢在必行,尤其是燃料電池和太陽能的開發。再次,生物領域的粉末冶金技術。生物材料技術的發展對整個社會具有不可替代的作用。要將生物技術列入國家發展計劃。在生物材料中,主要包含醫用和冶金材料兩大類,在維護身心健康的同時,加快金屬行業的進步。第四,軍事領域的粉末冶金材料。在航天領域,材料的強度和硬度是重要指標,穩定性要突出,具有極強的耐高溫性。在核軍事范疇,粉末冶金技術也具有發展前景,更好地推動整個社會工業技術的進步。另外,新型核反應堆的建設需要具有較高的防輻射標準,而粉末冶金技術的支持下,切實增強核反應堆的安全性與可靠性,有效降低核輻射強度。
4 對粉末冶金技術在新能源材料中的應用的介紹
4.1 粉末冶金技術在風能材料中的應用
風能對我國而言,十分豐富,不存在污染,是新能源的主要類型。在風能發電材料中,粉末冶金技術主要實現對兩種材料的制作,即即風電C組的制動片以及永磁釹鐵硼材料。這兩種材料的制作與整個風力發電關系密切,事關發電過程的安全性與可靠性,影響發電效率的高低。風能發電機制動片在摩擦系數和磨損率方面,要求較高,同時,力學性能必須突出。目前,主要應用的是銅基粉末冶金技術,完成對壓制制動片的制作。制動片需要在導熱方面十分突出,同時,制動盤具有較小的摩擦。在應對惡劣溫度環境的時候,也能夠進行有效的使用。對于永磁釹鐵硼,系統永磁材料代替了傳統的永磁材料,燒結釹鐵硼就是加入了稀土粉,利用粉末冶金工藝制備而成。
4.2 粉末冶金技術在太陽能中的應用
太陽能突出的特點是清潔性,是新型能源的一種,被商界所看好,開發價值巨大。當前,在太陽能領域,主要的發展方向為光電太陽能與熱電太陽能,形成發展趨勢。立足光電太陽能領域。其主導作用的部件為光電池,也就是半導體二極管,依靠光伏效應,促使太陽能有效轉化為電能。目前,太陽能光電轉化效率較低,對航天事業的發展產生阻礙。在粉末冶金技術的使用下,能夠有效進行薄膜太陽能電池的制作,光電轉化率得以顯著提升。同時,粉末冶金技術也研發了多晶硅薄膜,代替了傳統的晶體硅,光電轉化率大幅提升。另外,粉末冶金技術與太陽能熱電技術也實現了融合。當太陽進行地表照射之后,為了達到對光熱技術的有效收集,需要發揮吸收板的功能。而吸收板的制作與粉末冶金技術息息相關,主要應用了其成型技術,發揮粉體在色素和粘結劑方的作用,而后混合,形成涂料,涂于基板之上。這也充分體現了粉末冶金技術在成型技術方面優勢更加突出。
5 結束語
綜上,通過對粉末冶金技術優勢的分析,可以發現,其在新能源材料的開發和應用中極具發展潛力。粉末冶金在創造性方面十分突出,塑造性較強,使得其在新能源材料的發展和應用中占據核心地位。粉末冶金技術的工藝原理使得其在新能源開發中更具經濟性與高效性。因此,要大力推進粉末冶金技術在新能源開發應用中的拓展,為新能源的可持續發展提供保障。
參考文獻
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關鍵詞:能源計量 低碳環保 節能減排
能源計量就是煤炭、原油、天然氣、電力、煤氣、熱力、液化石油氣、生物質能等可以通過加工、轉換而取得的有用能源過程中,對用能單位用能過程進行數量、質量、性能參數、特征參數等的檢測、度量、計算。能源計量覆蓋到社會經濟建設的方方面面,小到電表、水表的計量,大到冶金、造船等。正確的能源計量數據有助于我們實現科學的能源管理,提高節能減排效果,促進低碳環保經濟的發展。
1、能源計量為低碳環保經濟發展提供技術支撐
1.1、節能減排的前提
企業開展的節能管理、能源統計以及能源利用狀況分析等工作都必須建立在獲取準確能源計量數據基礎上。沒有這些計量數據,節能減排就無從談起。所以說,能源計量是節能減排的前提條件。通過合理配備計量器具等,獲取準確的計量數據,然后根據企業需要進行科學的統計分析,實現節能減排。而為獲取準確的計量數據,需按規定選用合格的計量器具并做好器具的使用管理工作。例如:某市鼓勵135加耗標煤3000噸以上的企業嚴格推行計量能耗精細化管理,配備專職計量管理工程師,有效增強了員工的節能意識,在能源計量與節能巡查、適時監控的作用下,這些企業生產過程中的各環節跑、冒、滴、漏問題得到有效解決,節能效果明顯。
1.2、企業新能源開發的基礎
在能源緊缺形勢下,企業紛紛研究開發新能源,尤其是在低碳環保經濟迅速發展的今天,清潔煤技術、新能源汽車、智能電網、新能源規模發電已被認定為新能源開發的四大領域。而在新能源開發過程中,一方面需要解決技術難題,另一方面需要從新能源規?;a的流程、質量檢驗等角度確保其質量。在這些待解決問題上,扎實可靠的計量檢測技術和管理體系是促進新能源開發以及生產的基礎。因此,能源計量是新能源開發的基礎,為新能源開發增加助力。
1.3、評價節能新技術效果的基礎
為提高能源的利用率,企業紛紛加大節能新技術的研究,并取得重大突破,這是發展低碳環保經濟的技術手段。能源計量能為這些新節能技術進行評價和測試,得出準確的量化結果。例如:通過溫室氣體排放核查和清單編制工作,確定企業的排放源以及高能耗點,企業借助這些基礎性數據明確節能減排的要點,如:引進技術和資金進行節能改造;建立節能和溫室氣體排放監控體系等。
1.4、開展碳交易的重要基礎
隨著全球氣候變暖、海平面上升、溫室效應增強、氣候劇烈變化的發展,國際社會對氣候危機的關注日益增強,國際碳排放交易市場規模逐漸擴大。據了解,國際碳排放權交易已成為我國部分地區低碳環保經濟發展、低碳技術發展的重要手段。碳交易的基礎就是核算能源消耗中的二氧化碳排放量,準確的能源計量有助于我精準計算能源消耗量,進而判斷溫室氣體的排放量。目前,不少發達國家已經建立能源資源消耗、污染物排放的第三方監測機制,通過發達的能源計量手段促進低碳環保經濟的發展。所以說,能源計量是開展碳交易的重要基礎,它在我國低碳環保經濟的發展中具有重要效果。例如:構建科學、實用的用能和碳排放活動水平數據監測以及管理體系,這些數據作為政府作出相關決策的依據,也給企業和相關技術機構工享。或者與國外技術機構合作,加強計量監測和分析,滲透計量技術,從源頭上分析碳計量的問題,根據問題提出針對性的解決方案。
2、恰當運用能源計量,促進低碳環保經濟發展
2.1、完善計量管理制度,推進節能降耗計量服務活動
為推進低碳環保經濟的發展,全國各省市紛紛成立節能降耗計量服務隊,監督指導重點用能企業的能源計量器具的配備和管理,指導其完善計量管理制度,建立起計量器具檔案臺賬,并定期檢測器具,解決計量技術難題,顯著提高了企業的能源計量水平。另外,還實行信息化能源計量管理,加強檔案管理,扎實穩打的推進能源計量管理工作。
相關部門利用“5?20世界計量日”、“全國質量月”等契機,開展種類多樣的能源計量知識宣傳活動――結合能源計量審查工作,進行能源計量法律法規培訓活動;結合能源計量示范單位評選,推廣先進的能源計量工作經驗;結合低碳核查試點工作,全方位宣傳低碳知識、低碳計量和碳核查的意義和作用等。通過多種宣傳活動的開展,增強能源計量意識,形成良好的節能減排氛圍,使能源計量基礎工作得到夯實,為低碳城市建設提供可靠的數據支撐和技術保障。
為提高節能減排效果,政府在引導企業加強能源計量器具管理之余,還加強企業的計量數據管理,鼓勵企業運用先進的信息系統進行數據管理,實現數據的自動采集、整理、統計、分析,充分發揮能源計量在企業節能減排中的技術支撐作用。例如:某鋼鐵企業運用現代信息網絡技術建立其能源計量信息網絡系統,系統包含74臺衡器、488個計量點,實現了進出企業的物料以及生產過程中消耗的水、電、氣、煤、焦炭等能源的信息化、全過程監控計量管理,指導能源的科學管理,該系統在企業的節能降耗和清潔生產中發揮顯著作用。
2.2、加強能源計量執法監督,推進重點用能企業的計量管理
為落實《節約能源法》、《用能單位能源計量器具配備和管理通則》等法律法規,政府部門要加強對用能企業能力計量的執法監督,每年進行一次集中的能源計量器具配備和管理情況的監督檢查。通過執法檢查,督促企業加強計量管理,指導重點用能企業建立完善的計量檢測體系,推動計量的精細化管理,為新能源的開發、生產工藝改進、質量檢測提供計量技術保證。某省通過加大執法力度,全省95%的重點用能企業均已通過計量檢測體系的認證,共有專兼職計量工程師近兩萬人、計量管理標準3000多項。
3、結束語
發展低碳環保經濟與建設資源節約型社會、環境友好型社會的本質一致。為緩解能源緊缺現狀、保護環境,發展低碳環保經濟是我國社會發展的必然選擇。而能源計量工作為推動低碳環保經濟發展上具有重要作用,只得大力推進。
參考文獻:
新能源開發與利用范文6
新能源是相對常規能源而言的,一般具有以下特征:尚未大規模作為能源開發利用,有的甚至還處于初期研發階段;資源賦存條件和物化特征與常規能源有明顯區別;開發利用技術復雜,成本較高;清潔環保,可實現二氧化碳等污染物零排放或低排放;資源量大、分布廣泛,但大多具有能量密度低的缺點。根據技術發展水平和開發利用程度,不同歷史時期以及不同國家和地區對新能源的界定也會有所區別。發達國家一般把煤、石油、天然氣、核能以及大中型水電都作為常規能源,而把小水電歸為新能源范圍。
我國是發展中國家,經濟、科技水平跟發達國家差距較大,能源開發利用水平和消費結構跟發達國家有著明顯不同,對新能源的界定跟發達國家也存在著較大差異。小水電在我國的開發利用歷史悠久,裝機容量占全球小水電裝機總容量的一半以上,歸為新能源顯然是不合適的。核能在我國的發展歷史不長,在能源消費結構中所占比重很低,僅相當于全球平均水平的八分之一,比發達國家的水平更是低得多,核能在我國應該屬于新能源的范圍。
根據以上分析,可以把新能源范圍確定為:太陽能、風能、生物質能、地熱能、海洋能、氫能、天然氣水合物、核能、核聚變能等共9個品種。生物質能在廣義上分為傳統生物質能和現代生物質能,傳統生物質能屬于非商品能源,是經濟不發達國家尤其是非洲國家的主要能源,利用方式為柴草、秸稈等免費生物質的直接燃燒,用于烹飪和供熱;現代生物質能包括生物質發電、沼氣、生物燃料等,是生物質原料加工轉換產品,新能源中的生物質能僅指現代生物質能。傳統生物質能和大中小水電可稱之為傳統可再生能源,太陽能、風能、現代生物質能、地熱能、海洋能則統稱為新型可再生能源,是新能源的主要組成部分。
資源評價
跟常規能源相比,新能源最顯著的優勢就是資源量巨大(見表1)。太陽能是資源量最大的可再生能源,即使按最保守的可開發資源量占理論資源量1%計算,每年可供人類開發的太陽能也有1.3萬億toe,約相當于目前全球能源年需求量的100倍。風能的可開發資源量較低,但開發技術難度和成本也較低,全球陸上風電年可發電量約53億kWh,相當于46億toe。生物質能可開發資源量為48~119億toe,不過由于存在糧食安全和環境問題,可開發資源量難以全部轉化為能源。地熱能的熱源主要來自于長壽命放射性同位素的衰變,每年的再生量可達200億toe以上。按照目前的技術進展情況,全球40~50a內可開發地熱資源為1200億toe,10~20a內可開發地熱資源為120億toe。海洋能資源量并不算豐富,按照全球技術可裝機容量64億kW、年利用2000小時計算,只有11億toe。天然氣水合物屬于新型的化石能源,資源量相當于傳統化石能源資源量的2倍,達20萬億toe。全球鈾礦資源量為992.7萬t,如果用于熱中子反應堆,所釋放的能量約相當于1400億toe,而如果用于快中子反應堆,所釋放的能量可提高60~70倍。核聚變所消耗的燃料是氘,海水中的氘有40萬億t,理論上可釋放出的能量為3萬億億toe,按目前能源消費量計算,可供人類使用200億年以上。氫能的制備以水為原料,燃燒后又產生水,可無限循環利用,既是二次能源也可在廣義上稱之為可再生能源。
從以上數據可以看出,能源資源完全不存在短缺或枯竭問題,人類需要克服的最大障礙是開發利用的技術和成本問題。隨著技術的進步和能源價格的上漲,目前不可開發的新能源資源有可能變為可開發資源,因此,對新能源來說,理論資源量是相對不變的,而可開發資源量卻可能會大幅度增加。
開發利用現狀
不同種類的新能源在資源分布、技術難度、使用成本等多方面存在相當大的差異,因而新能源的開發利用程度各不相同。在新型可再生能源中,太陽能、風能、生物質能和地熱能發展勢頭良好,已經進入或接近產業化階段,尤其是太陽能熱水器、風電以及生物燃料,已經形成較大的商業規模,成本也降至可接受水平。核能技術已經成熟,核電在國外已過發展高峰期,在我國則剛剛興起。核聚變、氫能、天然氣水合物、海洋能仍處于研究和發展之中,距離商業化還有較大距離。
截止到2009年2月,全球核電裝機已達3.72億kW,年發電量2.6萬億kWh,在全球一次能源結構中的比重約為6%左右。相比而言,新型可再生能源的開發利用程度還很低,以2006年為例,其在全球一次能源供應量中的比重僅為1%左右,占全部可再生能源的比例也僅為8%左右。2007年,全球新型可再生能源發電裝機量為1.65億kW,相當于全球電力裝機總容量的3.7%(見表2)。德國、美國、西班牙、日本等發達國家的可再生能源產業化水平已達到較高程度,其市場規模和裝備制造水平跟其他國家相比具有明顯優勢。我國也是世界重要的可再生能源大國,太陽能熱水器產量和保有量、光伏電池產量、地熱直接利用量以及沼氣產量都位居世界第一。不過,我國對新型可再生能源的開發多集中在技術含量較低的供暖和制熱領域,在可再生能源發電技術水平和利用規模方面跟國外相比還存在較大差距。我國新型可再生能源發電裝機容量僅為905萬kW,占全球5.5%,遠低于我國電力裝機總容量占全球16%的比重。
我國發展新能源的政策建議
我國是世界第一大碳排放國、第二大能源消費國、第三大石油進口國,發展新能源具有優化能源結構、保障能源安全、增加能源供應、減輕環境污染等多重意義,同時也是全面落實科學發展觀,促進資源節約型、環境友好型社會和社會主義新農村建設,以及全面建設小康社會和實現可持續發展的重大戰略舉措。我國政府把發展新能源上升到國家戰略的高度而加以重視,陸續出臺了多部法律法規和配套措施。
從近幾年的總體發展情況來看,我國新能源發展勢頭良好,增速遠高于世界平均水平,不過由于種種原因,新能源發展過程中的許多障礙和瓶頸仍未消除,主要表現在:資源評價工作不充分,技術總體水平較低,成本跟常規能源相比不具備競爭力,產業投資不足,融資渠道不暢,市場規模偏小,公眾消費意愿不強,政策法規體系不夠完善。結合國內外新能源發展的歷史和現狀,借鑒全球各國新能源發展經驗,針對目前我國新能源發展過程中存在的問題,特提出如下對策建議。
(一)正確選擇新能源發展方向
根據資源狀況和技術發展水平,確立以太陽能為核心、核能和風能為重點的發展方向。太陽能是資源潛力最大的可再生能源,化石能源、風能、生物質能及某些海洋能都間接或直接來自于太陽能,地球每年接收的太陽輻射能量相當于當前世界一次能源供應量的1萬倍。我國的太陽能熱利用已經走在世界最前列,太陽能光伏電池的產量也已經躍居世界第一,不過在太陽能光伏發電方面卻與光伏電池生產大國的地位極不相符。我國應進一步擴大在太陽能熱利用方面的優勢,同時把發展并網光伏和屋頂光伏作為長期發展重點。風能是利用成本最低的新型可再生能源,風電成本可以在幾年內降低到常規發電的水平,目前已經初步具備市場化運作的條件。我國風力資源較豐富的區域為西部地區及東部沿海,屬于電網難以到達或電力供應緊張的地區,發展風電應是近期和中期的努力方向。核燃料的能量密度遠高于常規能源,核電站可以在較短時間內大量建造,迅速彌補電力裝機缺口,最近國家發改委已經把核電規劃容量提高了一倍多。
(二)加大新能源技術研發力度
我國從事新能源技術研究的機構分布在上百個高校和科研機構,數量雖多,但由于力量分散,具有世界水平的研究成果并不多。建議整合具有一定實力的新能源研究機構,成立中央級新能源科學研究院。抓住當前因金融危機而引發全球裁員潮的有利時機,積極創造條件吸引國外高端研究人才。以新能源重大基礎科學和技術的研究為重點,加強科研攻關,盡快改變我國新能源科學技術落后的面貌。密切與國外的技術合作與交流,充分利用CDM機制,注重先進技術的引進并進行消化吸收與再創新,努力實現技術水平的跨躍式發展。
可再生能源大多具有能量密度低、資源分布不均衡等缺點,對其進行低成本、高效率利用是新能源開發的首要問題。顯然,可再生能源開發技術的復雜程度要比常規能源高得多,涉及資源評價、材料和設備制造、工程設計、配發和管理等多個領域,必須進行跨學科聯合攻關,這對我國目前相對封閉的科研體制提出了挑戰。國家需要在搞活科研創新機制、打造科研合作平臺、加大知識產權保護力度等方面做更多的努力,營造良好的科研環境。
(三)有序推進新能源產業化和市場化進程
只有實現新能源的大規模產業化和市場化,才有可能使新能源的利用成本降至具有競爭力的水平,為新能源普及打下基礎。在新能源開發成本較高、使用不便的情況下,推進新能源產業化和市場化必須由政府作為推手。促進產業化和市場化的措施涉及電價、配額、示范工程、技術轉化、稅費減免、財政補貼、投資融資等,要對各種新能源的不同特點進行充分分析,分門別類地制定合適的激勵政策。為保證政策的長期有效要建立完善的督促檢查機制,對違規行為進行懲處,以維護國家政策措施的嚴肅性。
國家應及時更新新能源產業的投資指導目錄,引導、鼓勵企業和個人對新能源的投資。同時,也要對新能源投資行為進行規范,避免一哄而上,造成局部重復投資或投資過熱。防止企業借投資新能源套取財政補貼、減免稅費或增加火電投資配額等不良行為。約束高污染新能源行業的投資行為,尤其是多晶硅副產品四氯化硅所帶來的環境污染問題值得關注。
(四)及早實施“走出去”戰略
我國是鈾礦資源貧乏的國家,資源量遠不能滿足未來核電發展的需要,鈾礦供應必須依賴國際市場。有關資料統計世界上鈾礦資源豐富的國家有澳大利亞、美國、哈薩克斯坦、加拿大、俄羅斯等,這5個國家的資源量合計占全球的比重為三分之二。其中,澳大利亞和哈薩克斯坦都是無核電國家,所生產的鈾礦主要用于出口。我國與哈薩克斯坦等國家關系良好,可作為實施鈾礦“走出去”戰略的重要目的國。合作重點應該放在最上游的勘探、開采領域,爭取獲得盡可能多的探礦權和采礦權,為我國核電站提供穩定、長期的核燃料來源。
目前全球對天然氣水合物的地質工作程度還非常低,這為我國獲取海外天然氣水合物資源提供了絕好的機會。在油氣資源領域,美國、日本等發達國家已經把全球的優質資源瓜分完畢,而在天然氣水合物領域,我國還存在較多獲取海外資源的機會。太平洋邊緣海域陸坡、陸隆區及陸地凍土帶的天然氣水合物資源豐富,這一地帶所涉及的國家主要是俄羅斯、美國、加拿大,應努力爭取獲得跟上述三國合作開發的機會。拉丁美洲國家沿海的天然氣水合物資源也比較豐富,要充分利用這些國家技術力量薄弱、研究程度低的現狀,加強與這些國家合作,以期能夠在未來取得這些國家的天然氣水合物份額。
東南亞處于熱帶地區,自然植被以熱帶雨林和熱帶季雨林為主,特別適合油料作物的生長,是發展生物柴油產業的理想區域。東南亞國家是我國的近鄰,可為我國的生物柴油產業提供豐富而廉價的原料。我國可采取以技術、市場換資源的合作方式,在當地設立林油一體化生產基地,產品以供應我國國內為主。
(五)調整、完善新能源發展規劃和政策措施
我國已經出臺的新能源發展規劃有《可再生能源中長期發展規劃》、《可再生能源發展“十一五”規劃》、《核電中長期發展規劃(2005-2020年)》等,部分行業部門和地方地府也針對實際情況制定了各自的發展規劃。國家級的規劃存在兩個問題:一是發展目標定得偏低,如風能到2010年的發展目標為1000萬kW,到2020年的發展目標為3000萬kW,而事實上,1000萬kW的目標已經于2008年實現,3000萬kW的目標也可能提前于2012年左右實現;二是缺乏設備制造產業和資源評價方面的目標。
國家有關部門應密切跟蹤國外新能源現狀,充分考慮新能源資源量、技術發展水平、環境減排目標、常規能源現狀等因素,對我國新能源發展規劃作出適當調整和完善,為新能源產業發展提供指導。我國有關新能源與可再生能源的規定和政策措施并不比國外少,但這其中有許多已經不再符合我國的實際,應立即對不合時宜或相互矛盾的規定和措施進行清理,制定出切實可行、可操作性高的配套法規和實施細則。
(六)建立符合國際標準的新能源統計體系