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傳統能源的優點范文1
介紹了地下水源熱泵機組與地板供暖結合的供暖系統，分析了兩者結合應用的優點。對該系統和城市集中供熱和散熱器系統、城市集中供熱和地板供暖系統、電加熱地板供暖系統從一次能源消耗、初投資、運行費用等各方面進行了比較。技術經濟分析表明，類似延邊地區這種冬季采暖期長、地下水資源較豐富的地區，采用地下水源熱泵與地板供暖系統相結合有很大的優勢。
關鍵詞
水源熱泵 地板供暖 技術經濟分析
一 引言
延邊地區為朝鮮族自治區，該地區臨近日本海，地下水資源比較豐富，地下水溫常年在12～14℃，地下水位一般在15～20米左右。氣候上屬于海洋性氣候，夏季涼爽，不需要空調；冬季十分嚴寒，所以搞好供暖工作十分重要。
當地人們有采有自燒地炕作為冬季供暖方式的傳統習慣，但隨著人們居住環境（由平房搬進樓房），人們對生活質量和環境要求的提高，這種方式已經在城市住宅中淘汰。大部分采用城市集中供熱作為熱源，室內系統采用散熱器系統和地板供暖系統，并且由于人們習慣于傳統地炕，采用地板供暖系統更受歡迎。近幾年隨著供暖技術的發展，供暖熱源又有了很多新的選擇，包括有地源熱泵（包括以土壤、地下水、地表水為熱源的不同形式）和直接電加熱。本文將對一些典型供暖方案作技術經濟分析，供設計人和業主參考。
二 地下水源熱泵與地板供暖結合的供暖系統
1 地下水源熱泵
本文只考慮供暖情況，所涉及地下水源熱泵是指利用地下水作為低位熱源，通過電驅動制冷系統做逆制冷循環，吸收地下水的熱量向房間供暖的單熱泵，它的主要優點是：
（1）節能，冬季地下水溫度比環境空氣溫度高，并且地下水溫較為穩定，使得熱泵工作效率高，熱泵機組COP可以達到3.5以上，加上水泵等系統的COP在3.0左右，而空氣熱泵系統的COP一般在1.8～2.2左右，在寒冷地區則更低，且由于結霜和排氣溫度太高而無法正常使用。
（2）污染小，由于熱效率高，其一次能源消耗量很小，由此造成的溫室氣體排放較其他幾熱源都要低。運行沒有任何直接污染，可以建造在居民區內。沒有排放及廢棄物，不需要堆放燃料和廢物的場地，以及不用遠距離輸送熱量。沒有空氣源熱泵的熱污染和較大的噪聲污染等。
（3）運行穩定可靠，自動控制程度高，運行維護費用低，壽命長。
但是地下水源熱泵受地下水源的限制，只有在有充足良好的地下水源情況下才可以使用，且一定要做好井水回灌工作，做到在使用地下水源的時候盡量保護地上水源。
2 地板輻射供暖
地板供暖供暖是通過在地下敷設熱水散熱盤管或直接敷設電熱絲，利用地面自身的蓄熱輻射而將熱量向地面上的空間散發，維持該空間具有較穩定合適溫度狀態的一種供暖技術，它的主要優點是：
（1）提高了室內環境的舒適度，低溫地板供暖采暖給人以腳暖頭涼的舒適感，符合人體的生理學調節特點。熱容量大，熱穩定性好。
（2）節約能源，低溫地板供暖采暖可以在比室內正常設計溫度低2～3℃情況下達到對流散熱供暖相同的舒適度，比傳統的采暖方式要節約能源。熱量集中在房間下部的工作區間內，不會出現上熱下冷的現象，另外，低溫地板輻射采暖可方便地實現分戶熱計量控制。
（3）擴大了房間的有效使用面積，采用暖氣片采暖，一般100平方米占有效使用面積達2平方米左右，而且上下立橫管諸多，給用戶裝修和使用帶來不便。
（4）使用壽命長，低溫地板采暖可靠性高，使用壽命在50年以上，不腐蝕、不結垢，節約維修和更換費用。
（5）對熱能溫度要求不高，大熱能溫度低于50度時，有較強的適應性。
另外，地板供暖方式從室內供暖方式上來講，與延邊地區傳統的地炕相同，所以在該地區很受歡迎。
地板輻射供暖的缺點是增加了地板的厚度，使房間凈高減小。另外；家具特別是厚地毯等對散熱效果有較大的影響。
3 地下水源熱泵與地板供暖結合的供暖系統
由于地板供暖供水溫度不能太高，混凝土地板輻射供暖的供水溫度宜采用45～60℃，供回水溫差宜采用5～10℃。城市集中供熱設計供回水溫度為95℃/70℃，要應用地板供暖系統，用戶需自己加設換熱器。而采用地下水源熱泵為熱源時，較低的供水溫度正好使得熱泵機組的冷凝溫度較低，這樣可以使得機組的性能系數COP較高，在同樣的供暖量情況下減少了電耗。對于地下水源熱泵供熱系統，由于供水溫度較低，采和傳統的散熱器作為末端散熱設備的話勢必需要增加散熱器的散熱面積。所以地下水源熱泵結合地板供暖是利用了雙方的優點而避免了雙方的缺點，是一種經濟、高效的供暖系統形式。
三 技術經濟分析
本文以住宅樓為例，對地下水源熱泵結合地板供暖系統、現有的城市集中供熱和散熱器系統、城市集中供熱和地板供暖系統、直接電加熱地板供暖系統從一次能源消耗量、能源利用率、初投資和運行費用、投資經濟性等方面進行了比較。四個方案編號如下：
A 地下水源熱泵+地板供暖
B 電加熱+地板供暖
C 城市集中供熱+地板供暖
D 城市集中供熱+散熱器供暖
1 一次能源消耗量與能源利用率比較
比較能源消耗量需要有共同的標準，一般采用一次能源消耗量為基準。一次能源是指在自然界現成存在，可以直接取得而不用改變其基本形態的能源，如煤、天然氣、石油等。能源利用率在這里指用戶需要的熱量與消耗的一次能源的比值。能耗計算原則如下：
散熱器供暖時設計供熱量60W/m2，地板供暖設計供熱量為50 W/m2，全年供暖期為150天，按每天供暖20小時計算，共3000小時，整個供暖季單位面積平均供熱量按設計供熱量的60%計算。
地下水供回水溫度為12℃/5℃，用戶側供回水溫度為45℃/38℃，根據實測數據和產品樣本，熱泵機組COP為3.8。
水泵與電機綜合效率為50%，地下水位實測為15～20m，地下水泵揚程取為25m，用戶側水泵揚程為20m。水泵按定流量運行，流量按設計供熱量計算。
電加熱效率取為100%，發電輸電配電系統總效率為30%。
集中供熱能量轉換與輸配綜合效率為80%，板式換熱器，設其效率為95%。
四個方案一次能源消耗量及能源效率比較見表1。
傳統能源的優點范文2
關鍵詞：地源熱泵 環保 可持續發展
隨著國民經濟迅速發展和人民生活水平的提高，建筑物在采暖、空調、生活熱水方面的能量需求越來越大，成為一般民用建筑物用能的主要部分。而傳統的空調供熱方式因其產生大量的環境污染和能源的浪費正面臨著嚴峻的挑戰。生態環境的惡化，資源的衰竭，迫使人們找尋一種綠色節能的空調供熱方式。此時，地源熱泵這一有這近百年歷史的并不新的新技術因其在環境保護和能源節約方面的顯著效果而被業界看好，作為一種有益于環境保護和可持續發展的冷熱源形式，已經引起了國內建設機構設計單位、房地產商和生產廠商以及公眾的廣泛興趣，“地源熱泵”作為一個新興的名詞，越來越廣泛的被人們談及。不少城市紛紛試點地源熱泵項目，以求高效制冷或供暖。
地源熱泵系統是一種節能且環保的新型空調系統，是一種利用淺層地下水能量來供熱/制冷的高效節能空調系統，因此，地源熱泵系統是一種"綠色"利用資源與能源的方式。它對地下水環境的影響程度既關系到地源熱泵系統建設的可行性，又關系到區域地下水資源的開發利用和保護。由于地源熱泵系統具有經濟、節能、環保等多方面的優勢，彌補了中國傳統的供暖空調方式存在的問題，符合中國環境保護與能源節約的政策，所以地源熱泵系統在中國具有良好的市場前景，更關系到我國環境的可持續發展。
一、地源熱泵技術的市場前景和推廣
地源熱泵技術是利用地球表層的土壤（巖石）和水體（地下水、海洋、河流和湖泊等）吸收太陽能和地熱能而形成的低位熱能資源，并采用熱泵原理，通過少量的電能輸入，實現低位熱能向高位熱能轉移的一種技術。
在中央空調系統中熱泵機組可以實現一機三用的功能，即冬季以冷凝器放出熱量來供熱采熱，夏季以蒸發器吸收熱量來制冷，四季可以通過冷凝器真個熱量制備生活熱水，并且夏季以制冷為目的時制備熱水可以認為是免費的。
地源熱泵中央空調機組，是一項高效節能型、環保型并能實現可持續發展的新技術，是以土壤為冷熱源對建筑物進行冬暖夏涼的空調技術，地源熱泵只是在土壤和室內之間“轉移”能量。利用較小的電力來維持室內所需要的溫度。在冬天，將土壤中的熱量送入室內。在夏天，過程相反，室內的熱量被熱泵轉移到土壤中，降低室內空氣溫度，而土壤獲得的能量將在冬季得到利用。如此周而復始，是以最小的代價獲取了最舒適的生活環境。
土壤源熱泵換熱器有多種形式，如水平埋管、豎直埋管等。這兩種埋管型式各有自身的特點和應用環境。在中國采用豎直埋管更顯示出其優越性：節約用地面積，換熱性能好，可安裝在建筑物基礎、道路、綠地、廣場、操場等下面而不影響上部的使用功能，甚至可在建筑物樁基中設置埋管，見縫插針充分利用可利用的土地面積。
地源熱泵系統可實現對建筑物的供熱和制冷，還可供生活熱水，一機多用。一套系統可以代替原來的鍋爐加制冷機的兩套裝置或系統。系統緊湊，省去了鍋爐房，避免危險源，節省建筑空間，也有利于建筑的美觀。地源熱泵系統的一個顯著的特點是大大提高了一次能源的利用率，因此具有高效節能的優點。地源熱泵比傳統空調系統運行效率要高約40～60%，節能50%左右。另外，地源溫度恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩定，整個系統的維護費用也較鍋爐-制冷機系統大大減少，保證了系統的高效性和經濟性。
現以某工程為例，將兩種方案夏季和冬季運行能耗測試數據作一比較。
該工程為兩層單體辦公建筑，總建筑面積約1000m2。室外氣象參數：夏季空調室外計算干球溫度為33.4℃，夏季空調室外計算濕球溫度為26.9℃，冬季供暖室外計算溫度為-9℃，夏季室內設計溫度為27℃，冬季室內設計溫度為21℃。建筑總冷負荷為105.5kW，總熱負荷為70kW。
① 方案1：空氣源熱泵空調系統。采用2臺YCAC75（H）空氣源熱泵機組，總制冷量為126kW，總制熱量為134kW，制冷工況下輸入功率為46kW，制熱工況下輸入功率為47.5kW。共選用24臺風機盤管作為末端設備，總功率為2.72kW。采用電加熱水箱作為空氣源熱泵系統冬季的輔助熱源，補償加熱量按系統熱負荷50%考慮，取35kW。
② 方案2：水環熱泵空調系統。采用23臺SHR系列單元式水環熱泵機組，總制冷量為105.5kW，總制熱量為120.8kW，制冷工況下輸入功率為23.5kW，制熱工況下輸入功率為25.2kW。采用電加熱水箱作為水環熱泵空調系統冬季輔助熱源，補償加熱量按系統熱負荷70%考慮，取50kW。
在5種負荷率100%、80%、60%、40%、20%下，對兩種方案夏冬季的運行能耗進行測試。兩種方案夏、冬季運行能耗的測試數據分別見表1、2。
運行能耗對比結論：① 水環熱泵空調系統的節能性與長期運行工況的負荷率有著密切關系，特別是在冬季。② 水環熱泵空調系統運行能耗要低于空氣源熱泵空調系統。③ 水環熱泵空調系統相比空氣源熱泵空調系統，無論系統造價還是年運行費用都低，說明前者更具經濟性，有更大工程應用價值。
二、對幾種地源熱泵系統在工程應用中的評述
由于全世界范圍內比以往更加關注能源、環境與可持續發展的問題，對于中國由于以燃煤為主的能源結構已經造成了極為嚴重的大氣污染，因此，要實現經濟的可持續發展，必須盡可能多地利用清潔的可再生能源，必須加大節能的力度，而既能在冬季供暖、又能在夏季制冷空調的地源熱泵系統是很好的一個選擇；另一方面是地源熱泵系統經過多年的研究，在技術上已經非常成熟，而且經過多年的示范與實踐，確認了地源熱泵系統的很多優點：節約能源、舒適、安全、性能穩定、清潔、使用靈活等。
1）直接利用地下井水的地源熱泵系統：其最大優點是非常經濟，占地面積小，但要注意必須符合下列條件：水質良好；水量豐富；符合標準。
2）地下埋管的地源熱泵系統：對于垂直式埋管系統，其優點有：較小的土地占用，管路及水泵用電少，其缺點是鉆井費用較高；對于水平式埋管系統，其優點有：安裝費用比垂直式埋管系統低，應用廣泛，使用者易于掌握，其缺點有：占地面積大，受地面溫度影響大，水泵耗電量大。
3）地表水式熱泵：其優點有：在10米或更深的湖中，可提供10℃的直接制冷，比地下埋管系統投資要小，水泵能耗較低，高可靠性，低維修要求、低運行費用，在溫暖地區，湖水可做熱源，其缺點有：在淺水湖中，盤管容易被破壞，由于水溫變化較大，會降低機組的效率。
4）鍋爐/冷卻塔與地下埋管相結合的混合型地源熱泵系統：適用于空間小，不能單獨采用地下埋管換熱系統的建筑，冷卻塔和閉環式系統相結合制冷，節省成本；事實證明該系統是高效率、低費用的。
三、地源空調系統——實現我國環境的可持續發展
近年來隨著資源和環境的問題日益嚴重，在滿足人們健康、舒適要求的前提下，合理利用自然資源，保護環境，減少常規能源消耗，已成為暖通空調行業需要面對的一個重要問題。適應這一要求，作為空調冷熱源中能源轉換效率最高的熱泵應用技術，正受到人們的日益重視和關注。
熱泵技術的應用和推廣，需要綜合考慮土壤冷熱平衡問題、地區地質狀況，同時適應能源結構調整和環境保護的需要，以保障我國環境的可持續發展。
建筑物污染控制和節能已是國民經濟發展的一個重大問題。傳統的采暖空調模式因其產生的環境污染正面臨著嚴峻的挑戰。對于夏季制冷的建筑來說，隨著空氣熱泵空調的普及，空調的實際使用效果正在逐年下降，這是因為空調裝機容量的增加，空調局部熱島效應交叉干擾的結果。天氣越炎熱，室外的溫度越高，空調負荷也越大，而此時空調機向室外散熱時，傳熱溫差越小，空調機的運轉效率就越低，設備也越費電。也就是說，除了燃煤供暖給環境造成污染之外，空調機同樣會造成大氣污染。另一方面，我國大部分地區冬冷夏熱，夏天大量地使用風冷空調，造成某些大城市供電緊張，形成電荒，為了確保不會造成斷電等問題出現，有些城市夏天限制用電量。另外，因為部分地區沒有暖氣供應，冬天使用電爐取暖，造成電力供應緊張。地源熱泵機組制冷、供暖所需能量3/4左右來自地能，另外1/4左右來自電力輸入，從而減少一次性的礦物能源消耗；不向室外排冷、熱風，減少城市熱島效應，對環境非常友好。
傳統能源的優點范文3
關鍵詞：新時期汽車；混合動力；發現現狀；關鍵技術
近幾年來，隨著世界各國經濟實力的不斷上升，各個國家的人民的生活水平也開始變得越來越好。因此，近幾年來，人民的私家車越來越多，車多了各國對于石油的需求也增加了。但是石油燃料的汽車對于大氣的污染是非常嚴重的，所以，電動汽車已被公認為是21世紀世界汽車工業改造和發展的主要方向。經過多年的研究努力，人們所研制出的電動汽車已經慢慢成熟了起來。目前，世界各國的電動汽車主要可以分為以下的三個種類：純電動汽車、混合動力電動汽車和燃料電池汽車。今天我們所要談到的就是這三種當中的混合動力電動汽車，今天我們將要從混合動力汽車的定義、混合動力汽車的關鍵技術、混合動力汽車的發展前景三個方面研討目前混合動力汽車的發展現狀和關鍵技術。
一、混合動力汽車的定義
我們現在所要談到的混合動力汽車指的就是使用多種不同的動力裝置或者是轉化器作為驅動器來推動汽車的行駛，而且在這些裝置中至少會有一種能源可以提供電能，這樣的汽車常常被我們稱作混合動力汽車。我們在混合動力汽車當中所安裝的混合動力裝置實際上就是傳統汽車當中的發動機，這種動力裝置會將一部分動力有電池和新能源來承接，比起傳統的發動機來這種動力裝置的體積更小，而且具有持續工作時間長、動力性好、電動機無污染、低噪聲的優點。
混合動力汽車所采用的動力裝置是傳統的內燃機和電動機，但是這種汽車的不同點在于它很好的將兩種動力裝置混合在一起，從而達到了很好的節能減排的目的，混合動力汽車內部的內燃機具有排量小、質量輕、速度快、排放好等等的一系列的優點?；旌蟿恿ζ噧炔肯到y中包括了電動機、發電機以及蓄電池這樣的系統可以有效的使用到新能源，起到了保護環境的作用，因此，混合動力汽車與傳統的電動汽車比較起來能夠提高電池的質量，提升汽車的使用時長，在動力和持久性上都有了很大的進步。
目前混合動力汽車在全球范圍內已經逐漸的推廣了起來，是因為它的動力裝置和電力裝置都比傳統的電動汽車要好的多，不需要增加另外的充電設施。而且與以往的電力汽車比較起來，它的優點在于排放量更小、使用時間更加持久、能源利用率大大的提升。而且更大的優點在于混合動力汽車的內部系統更加優化，與傳統汽車比較油耗降低了百分之五十，排放量降低了百分之八十，在環境保護，節約能源方面都有了很大的進步。
二、混合動力汽車的關鍵技術
雖然混合動力汽車有著以上的諸多優點，但是它要想更好的推廣起來，還需要很長的發展時間，要想混合動力汽車被大范圍的推廣起來還需要在能量、功率、儲量、成本、燃料的排放等等的關鍵技術上做一些更加深層次的研究，下面我們就來詳細的介紹一下這些關鍵技術。
（一）、混合動力汽車在功率上還需進一步的提升。要想混合動力汽車在功率的問題上更上一層樓就需要汽車的發動機和電動機更好的結合起來，合二為一。要根據汽車在不同的運行狀況之下能夠更好的控制住發動機和電動機，控制好他們應該再什么時候開啟，什么時候關閉。要想讓混合動力汽車做到如此的境界，是需要花費很多的精力的，我們需要有一些成熟的動力裝置和先進的動力系統來保障這樣精確的技術，以達到混合動力汽車在不同運行狀況下的自我調節。
（二）、混合動力汽車在能源儲存的技術上要做的更好。我們優化混合動力汽車能源儲存動力裝置的目的在于保障汽車在復雜的路面上（陡坡、山路、泥濘路面）也能夠很好的運行，而且要保障汽車能過快速的完成充電和加長單次使用時長，以保證汽車能夠隨時使用。解決好以上所敘述的一系列問題是混合動力汽車目前最為重要的問題。因此，我們在混合動力汽車的研發道路上還需要很長的路要走，各國的研發部門一定不能夠懈怠下來。
（三）、混合動力汽車需要在高功率、低耗能的方面進行更加細致的研究。上面已經說到混合動力汽車的最大優點在于它具有很強大的功率但是同時能耗有很小，但是目前在這一點上我們做的還是不夠好，還需要進一步的研究。在混合動力汽車高功率、低耗能的研究道路上急需解決的一個問題就是制造出更好的汽車集成電力電子模塊，而這個部件在研發的過程當中遇到的最大的技術問題有以下的三點：（1）、部件的散熱系統做的不夠細致；（2）、部件的體積、質量過大；（3）、部件的制作成本太高，而且不是非常的實用。
除了以上的三個關鍵技術以外，我們在混合動力汽車研發的道路上還需做到的技術研究有以下的兩點，其一：研發出更好的電動裝置，混合動力汽車最重要的就是要有好的動力裝置，否則它的使用效果是不如傳統的汽車的，這樣的話在推廣的道路上肯定會非常不順利的，如果想要有更好的動力裝置就需要研發出更好的永磁電機、開關磁阻電機等先進電機來替代目前使用的交流感應電機。同時對電機的控制方法和冷卻系統的研究也應繼續深入。其二：需要有更加先進的數學模型?；旌蟿恿ζ囋谘邪l的道路上要解決的問題一定很多，這就需要我們節省出大量的時間，否則研發所需的時間就會很久。所以，擁有一個先進的數學模型就顯得非常重要的，數學模型的作用就在于能夠幫助研發者很快的縮小研究范圍，找到研發的突破口，更快的找到解決問題的方式。同時也可以給研發者提供研究所需的數據，提高工作人員的工作效率，有助于按照既定的目標進行研發工作。
三、混合動力汽車的發展前景
（一）、國外混合動力汽車的研發現狀
隨著工業化的逐漸深入，環境污染的問題越來越嚴重，因此可持續發展的觀念也逐漸被人們所提倡，在這樣的國際背景之下，世界各國對于混合動力汽車的研發也越來越關注。從二十世紀九十年達開始日本、美國等先進的國家就已經開始了混合動力汽車的研發。經過將近三十多年的努力，混合動力汽車已經成為世界各大汽車公司的研發重點，而且研發的范圍已經開始深入到了中、大型汽車當中，在技術上的競爭也越來越激烈，目前世界上的混合動力汽車已經超過了一百萬臺，這對于混合動力汽車來說是一個很好的發展機遇。
（二）、我國混合動力汽車研發現狀
我國政府在國家高技術研究發展計劃"863"計劃中專門開列了包括混合動力汽車在內的電動汽車重大專項。目前，我國在新能源汽車的自主創新過程中，堅持了政府支持，以核心技術、關鍵部件和系統集成為重點的原則，確立了以混合電動汽車、純電動汽車、燃料電池汽車為"三縱"，以整車控制系統、電機驅動系統、動力蓄電池/燃料電池為"三橫"的研局，通過產學研緊密合作，我國混合動力汽車的自主創新取得了重大進展。
據中汽協統計，今年一季度新能源汽車生產27271輛，銷售26581輛，同比分別增長2.9倍和2.8倍。隨著"新能源車"這兩年成為車市關鍵詞，不少地方紛紛出臺相關扶持政策，刺激消費者購車。
而坦白說，自主品牌在新能源車參展的舞臺上，也從來都沒遜色過。有消息透露，上海車展比亞迪將首次派出全"新能源車"陣容參展，除熱銷的秦、已在多地"服役"的e6出租車、e6警車外，即將在年內上市的唐、宋、元、商都將悉數亮相，e5、T3也首次曝光。作為542戰略車型重磅車型-唐、宋、元三款雙模SUV百公里加速小于5秒，搭載極速電四驅，百公里油耗小于2L，其中宋、元將首度實車亮相。
結語：隨著科技的不斷進步，工業化的不斷深化，環境問題變得越來越嚴重，而且目前石油資源非常緊缺。為了我們的生態環境，也為了世界能夠保持和平，研發混合動力汽車是非常有必要的，我們在研發混合動力汽車的路上還需要很長的路要走，我們一定不能驕傲也不能氣餒，要在研發的路上一直走下去。
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傳統能源的優點范文4
關鍵詞：混合動力汽車；原理；發展前景
0 引言
隨著政府對于混合動力汽車的投入與開發的力度不斷加大，我國混合動力汽車迎來了重要的發展機遇。2015年1月13日，科技部部長萬鋼指出，科技部將按照部署，繼續推動混合動力汽車的基礎研究、關鍵性技術等領域的研究，為產業發展提供強有力的技術支撐，開發和使用混合動力汽車已經成為未來汽車工業發展的必然方向。
1 混合動力汽車的優點
混合動力汽車是指采用傳統燃料，同時輔助動力單元通常采用一臺發動機或動力發動機組，混合動力車輛的主流都是汽油混合動力，與傳統燃油汽車相比較，混合動力汽車在油耗、排放等方面有較大程度的改善?；旌蟿恿ζ嚨膬烖c：一是可讓電池保持在良好的工作狀態，不發生過充、過放，減少蓄電池容量和體積的同時提高了汽車最高速度，提高電驅動續駛里程，延長了蓄電池的使用壽命，降低成本；二是混合動力電動汽車集燃油發動機、電動機、儲能器件良好匹配和優化控制，大大提升了續駛里程，可達到燃油汽車水平，十分方便地解決純電動汽車遇到的難題；三是采用混合動力后可以自由調整負荷少或者多時的功率輸出與能量控制，在車輛行駛的過程中可以十分方便地回收制動時、下坡時、怠速時的能量?；旌蟿恿嚻毡榫哂械陀秃?、少污染的優點，同時也提高了能量的利用率。四是低排放，混合動力汽車由于在運行過程中所應用的燃料與常規動力有著很大的區別，所以具備低排放和零排放的相關要求。
2 混合動力汽車原理
混合動力電動汽車的動力系統和常規動力汽車的動力系統有著一定的區別，驅動系統、控制系統、輔助動力系統和電池組等是混合動力汽車的主要動力構成。
2.1 串聯式混合動力系統工作原理
串聯式混合動力系統是由內燃機直接帶動發電機發電，在這種情況下產生的電能通過控制單元經過電機轉化為汽車所需要的動能，最后完成驅動汽車的任務。這種動力系統的汽車在各大城市的公交上應用比較多，也取得了很好的應用效果，但是轎車上很少使用?，F將串聯式混合動力的簡單結構列舉如圖1：
工作原理：蓄電池組使發動機工作在一個相對穩定的工況，車輛開始行駛時，蓄電池組電量飽和，在這種情況下，汽車就不需要輔助動力系統工作，從而達到正常行駛的目的；在當電池電量低于60%時，汽車就要依靠輔助動力系統完成行駛目的，在這個過程中，輔助動力系統還可以給蓄電池組進行充電，使蓄電池組再次能夠重新工作。如果車輛在行駛的過程中需求的動力過大，蓄電池組和輔助動力系統就可以同時工作，以便能夠提供充足的動力；當車輛能量需求較小時，輔助動力系統就可以完成給蓄電池組進行充電的任務。
2.2 并聯式混合動力系統
并聯式混合動力系統適用于多種不同的行駛工況，尤其適用于復雜的路況，它有傳統的內燃機和電機驅動兩套驅動系統，兩個系統既可以各自單獨工作，也可以同時協調工作，發動機的動力可以直接用來驅動車輛，沒有能量轉換，能量損失小。發動機、電動/發電機或驅動電動機采用“并聯”的方式組成并聯式混合動力系統的驅動系統。該聯結方式結構簡單，成本低。本田的Accord和Civic采用的是并聯式聯結方式。
并聯式混合動力的結構如圖2：發動機、耦合器、變速器、電動機、功率變速器以及蓄電池組成并聯式混合動力動力傳動系統。
工作原理：該系統的發動機和電動機是并列連接到驅動橋上的，汽車行駛時，發動機與電動機可以分別獨立或共同向汽車驅動輪提供動力。發動機驅動的后輪動力與驅動電機驅動的前輪動力進行組合，在不同的路面上既可以共同驅動又可以單獨驅動，電動機既可以作電動機又可以作發電機，動力性較好。
2.3 混聯式混合動力系統
混聯式混合動力系統在起步和低速段采用純電動和串聯模式，兼顧了串聯和并聯混合動力兩種模式的優點，混聯式動力系統可以更加靈活地根據工況來調節內燃機的功率輸出和電機的運轉?；炻撃Ｊ奖却?、并聯模式更加節油，采用混合驅動模式，綜合調節內燃機與電動機之間的轉速關系，可以在急加速、爬陡坡等特種工況下，保證動力性的同時兼顧系統效率。 混聯系統的結構形式為同軸直聯式，由發動機、電動-發電機和驅動電動機三大動力混聯組成，是一種相對比較完善的動力系統，具有很好的燃油經濟性和較低的排放，加速性和平穩性也很好。
混聯式混合動力的結構圖如圖3： （下轉第140頁）
（上接第67頁）
工作原理：1） 發動機輸出的機械能可通過機械裝置直接驅動車輪；2）發動機輸出的機械能通過發電機轉化成電能由電動機驅動車輪；3）電池連接到發電機和電動機之間，可接受充電或提供輔助動力。
3 混合動力汽車發展前景
3.1 發展混合動力汽車是國民經濟可持續發展的需要
隨著石油資源會在不久的將來可能枯竭，各個國家對于傳統主要以石油為燃料的動力汽車開始改進，以求能夠更好地應對石油枯竭的未來發展趨勢。另外，人們環保意識的提高，電動汽車及混合動力汽車將成為新世紀前幾十年汽車發展的主流，這種新形式的動力汽車相對于傳統動力汽車是一場新的汽車革命，研究與發揮好混合動力汽車有利于國民經濟的可持續發展。
3.2 發展混合動力汽車是控制城市污染的需要
隨著社會的進一步發展，混合動力汽車越來越能夠體現出它的重要性。由于全球變暖、厄爾尼諾現象等大氣與環境問題，世界各國開始更多的關注大氣污染問題。其中，常規化石能源就是導致環境惡劣的主要因素之一。在這種背景下，世界各國紛紛制定了相關嚴格的汽車排放標準，改變了以往對于大氣污染的無視與忽視。由于國家對于大氣保護的相關法律法規的相關要求，人們對于清潔能源的呼吁等因素，今后，混合動力汽車在今后的發展中有著廣闊的市場空間，也是人類可持續發展的需要，特別是開發用于城市交通和城市之間的混合動力汽車在我國有著得天獨厚的發展條件和廣闊的應用前景。
4 總結
隨著人們對環境保護要求的提高，混合動力汽車技術，作為一種可持續、多樣化、可再生新能源時代的共性技術，為人們在既保護環境的同時、又能夠享受到科學技術給人們帶來的幸福感，相信它的明天一定更有前途！
參考文獻：
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傳統能源的優點范文5
經濟發展建立在消耗資源的基礎上，社會持續發展帶來能源開采和利用，造成現在面臨的能源短缺問題。根據世界能源機構2012年的分析數據顯示，世界石油、天然氣、煤、鈾的剩余開采年限僅為45年、60年、230年和70年，化石能源日益枯竭。同時，傳統化石燃料的使用產生大量溫室氣體，從而引發溫室效應、全球變暖現象，以及霧霾災害天氣的頻頻發生；化石燃料中的雜質燃燒后向大氣中釋放氮、硫等物質，影響環境健康，打破生態平衡。能源問題已經成為世界各國急需解決的熱點問題之一，開發和利用新型、綠色、可再生、清潔能源是解決當前能源危機問題的最有效途徑。太陽能是一種取之不盡、用之不竭的無污染潔凈能源，是未來最具開發潛力的新能源之一。將太陽能直接轉換為電能和熱能造福于人類一直是科學家的追求目標。因而自從1954年第一塊單晶硅太陽能電池問世以來，人們對利用半導體太陽能電池解決將來由于礦物燃料枯竭而引起的能源危機寄于很大希望。中國對太陽能電池的研究起步于1958年，20世紀80年代末期，國內先后引進了多條太陽能電池生產線，使中國太陽能電池生產能力由原來的3個小廠的幾百KW一下子提升到4個廠的4.5MW。2002年后，歐洲市場特別是德國市場的急劇放大和無錫尚德太陽能電力有限公司的橫空出世及超常規發展給中國光伏產業帶來了前所未有的發展機遇和示范效應。2008年以后，全國太陽能電池的產量為200萬KW，中國已經成為超越歐洲、日本的世界太陽能電池生產第一大國，光伏電池產量占全球產量的比例從2002年1.07%增長到2008年的近15%，商業化晶體硅太陽能電池的效率從13%-14%提高到16%-17%，形成以長三角、環渤海、珠三角、中西部地區各具特色的太陽能產業集群帶。
雖然太陽能產業在可再生能源中占有很大的份額，受到了很多社會關注和資本投資，但是該產業依舊面臨幾個重要的問題：一是轉化效率有待提高，現今普遍使用且能量轉換效率已經很高的硅太陽能電池轉化效率僅為17%-22%；二是光伏器件的制造和安裝成本仍需進一步降低，才能實現真正的全面推廣和應用；三是光伏器件如太陽能硅板的生產制造過程能耗高、且易產生污染。目前研究和應用最廣泛的太陽能電池主要是單晶硅、多晶硅和非晶硅系列無機硅材料太陽能電池，其中無機硅材料太陽能電池由于原料成本高、生產工藝復雜、且材料本身不利于降低成本等因素限制了它的民用化。因此，開發低成本太陽能電池的有效途徑之一就是尋找廉價、清潔環保、穩定性好、易大面積制造，具有良好光伏效應的新型太陽能電池材料。有機聚合物太陽能電池具有清潔環保、成本低、制作工藝簡單、重量輕、可制備成柔性器件，以及共軛聚合物材料原料種類繁多、可設計性強，且通過材料的改性可以有效地提高太陽能電池的性能等突出優點，是未來極具潛力的性價比高的能源轉換新技術。
由中國科學院院士李永舫領導的中科院化學研究所有機固體院重點實驗室課題組，一直以來致力于共軛高分子和有機聚合物太陽能電池研究的最前沿，主要從事聚合物太陽能電池光伏材料和器件、導電聚合物電化學和半導體納米晶體材料等方面的研究。為了提高有機聚合物太陽能電池的光電轉換效率，從2000年開始，李永舫院士及其科學家團隊從聚合物太陽能光伏材料的分子設計入手，解決各個科研瓶頸難題逐步提高聚合物太陽能電池的光電轉換效率，并于2016年3月在全聚合物太陽能電池的研究方面取得突破進展。他們使用基于噻吩取代苯并二噻吩和氟取代苯并三氮唑的中間帶隙二維共軛D-A共聚物J51為給體、n-型窄帶隙聚合物N2200為受體制備了全聚合物太陽能電池，通過器件優化實現了8.27%的能量轉換效率，為當年文獻報道的全聚合物太陽能電池最高值。這一高的能量轉換效率得益于聚合物給體與受體吸收光譜互補、氟取代二維共軛聚合物J51給體較低的HOMO能級和較高的空穴遷移率，以及使用了他們開發的p酰亞胺類PDINO陰極界面修飾層材料（Energy EnvironSci.2014，7，1966-1973）。S后在2016年12月，李永舫院士帶領研究團隊又發展了一系列基于噻吩取代苯并二噻吩（BDTT）與苯并三氮唑（BTA）單元的中間帶隙二維共軛聚合物給體材料，通過側鏈工程降低了HOMO能級，增強了鏈間相互作用，提高了空穴遷移率，使基于這類聚合物為給體、ITIC為受體的非富勒烯聚合物太陽能電池的能量轉換效率達到11.4%。目前，實驗室小面積器件能量轉換效率已突破12%，可以向應用階段發展。該項研究所取得的全新進展和突破，對于重新認識有機聚合物太陽能電池中的激子電荷分離的驅動力具有重要意義，也為將來的高效共軛聚合物給體光伏材料的分子設計提供了一種新思路和新途徑，將對有機光伏領域的發展起到促進作用。
有機聚合物太陽能電池（Polymer Solar Cell，PSC）是一般由共軛聚合物給體（如聚3-己基噻吩（P3HT）}和富勒烯（PCBM）衍生物（或非富勒烯聚合物）受體的共混膜（作為光敏活性層）夾在ITO（氧化銦錫）透光電極（正極）和金屬負極之間所組成的太陽能電池。有機聚合物太陽能電池的工作原理是利用有機化合物從陽光產生電能：當光透過ITO電極照射到活性層上時，活性層中的共軛聚合物給體吸收光子產生激子（電子-空穴對），激子遷移到聚合物給體/受體界面處，在那里激子中的電子轉移給電子受體PCBM的最低未占有分子軌道（LUMO）能級，空穴則保留在聚合物給體最高占有分子軌道（HOMO）能級上，從而實現光生電荷分離，然后在電池內部勢場（其大小正比于正負電極的功函數之差、反比于器件活性層的厚度）的作用下，被分離的空穴沿著共軛聚合物給體形成的通道傳輸到正極，而電子則沿著受體形成的通道傳輸到負極。空穴和電子分別被相應的正極和負極收集以后形成光電流和光電壓，即產生光伏效應。
傳統能源的優點范文6
關鍵詞：照明；節能；LED；太陽能
中圖分類號：TK01 文獻標識碼：B
1 概述
隨著全球能源日益枯竭，節約能源是我們未來面臨的重要問題。變電站在電力系統中擔任著轉換電能的角色，本身也是消耗電能的用戶端，變電站的設計必須考慮節能減排。
在變電站的照明設計中，積極采用新型的LED節能燈替代傳統燈具，并引入太陽能照明，實現變電站照明的經濟、節能和環保。從而提高變電站照明質量、減少站用電能損耗、降低照明器材投資、美化變電站環境，滿足變電站“資源節約型、環境友好型”的要求。
2 節能型LED燈的技術特性
2.1 LED節能照明的概念
LED（Lighting Emitting Diode）照明即是發光二極管照明，是一種半導體固體發光器件。它是利用固體半導體芯片作為發光材料，在半導體中通過載流子發生復合放出過剩的能量而引起光子發射，直接發出紅、黃、藍、綠色的光，在此基礎上，利用三基色原理，添加熒光粉，可以發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色等任意顏色的光。
LED照明產品就是利用LED作為光源制造出來的照明器具，被稱為第四代照明光源或綠色光源。由于LED是冷光源，半導體照明自身對環境沒有任何污染，與白熾燈、熒光燈相比，LED照明燈具節電效率可以達到90%以上。在同樣亮度下，耗電量僅為普通白熾燈的1/10，熒光燈管的1/2。
2.2 LED照明的優點
LED照明作為一種綠色照明方式，具備一些傳統照明設備無法比擬的優點。
（1）節能高效：LED照明設備采用超低功耗的發光二級管（單管0.03W-0.06W）作為發光源，直流驅動，電光功率轉換接近100%，相同照明效果比傳統光源節能80%以上。
（2）使用壽命長：LED光源稱為長壽燈，意為永不熄滅的燈。固體冷光源，環氧樹脂封裝，燈體內也沒有松動的部分，不存在燈絲發光易燒、熱沉積、光衰等缺點，使用壽命可達6萬到10萬小時，比傳統光源壽命長10倍以上。
（3）對人體危害?。篖ED光源沒有頻閃；沒有紅外和紫外的成分，沒有輻射污染，顯色性高并且具有很強的發光方向性；調光性能好，色溫變化時不會產生視覺誤差；冷光源發熱量低，可以安全觸摸。這些都是白熾燈和熒光燈達不到的。它既能提供令人舒適的光照空間，又能很好地滿足人的生理健康需求，是保護視力并且環保的健康光源。
（4）環保：與傳統的金鹵燈和熒光燈管相比，LED照明燈具不含汞等重金屬元素，廢棄物可回收，對環境沒有污染。
3 太陽能LED照明技術
太陽能是一種技術成熟、性能可靠、長壽命、使用方便、無污染、無噪音，易于大規模生產的可再生能源，也是國際社會公認的理想替代能源。開發利用太陽能，對于保障能源安全，保護生態環境，實現可持續發展，具有重要意義。
太陽能LED照明技術是對太陽能的重要開發應用。太陽能LED照明設備由太陽能光伏組件、控制器、蓄電池、逆變器（或聯網）以及燈具等設備組成。
變電站道路照明采用太陽能LED路燈，能源全部來自于太陽能，無需對其供電，節省了電能，節省了線材及安裝費用，較之于傳統高壓鈉燈路燈，投資費用大大減少。
4 移動式LED照明設備
為滿足變電站設備檢修的照度需求，需在各個生產房間及戶外場地布置足夠數量的燈具。根據檢修照明的性質，檢修照明設備僅在設備需要檢修時才需要開啟，平時設備利用率并不高。為了減少照明設備的投資費用，變電站可設置移動照明設備，從而減少變電站戶外場地照明燈具的數量。
移動照明設備通常由燈具、電源和移動小車構成，燈具和電源安裝于移動小車上，燈具高度和照射方向也可進行調節。
傳統移動照明設備光源采用高壓鈉燈，燈具功率較大；移動式LED照明設備光源采用LED，燈具功率較小，在經濟和節能方面優于傳統移動照明設備。且由于移動式LED照明設備采用蓄電池供電，不會對外排放廢氣，而傳統移動照明設備采用小型柴油發電機作為電源，在使用工程中需燃燒柴油，并排放廢氣。因此，移動式LED照明設備更加節能和綠色環保。
5 LED照明設計與傳統照明設計全壽命周期技術經濟比較
本文以220kV 戶外 GIS變電站為例，在保證相同照度的情況下，分別以傳統燈具為主和以LED燈具為主對照明設計方案進行技術經濟比較。
5.1 照明設計方案燈具配置
（1）傳統照明設計方案
戶外變電站傳統照明設計中，戶內燈具主要采用熒光燈和金鹵燈；戶外燈具主要采用高壓鈉燈，該方案的燈具配置如表1所示。
（2）LED照明設計方案
該方案戶內和戶外燈具均采用LED燈具，并引入移動式LED應急搶修燈和太陽能照明。該方案的燈具配置如表2所示。
5.2 照明設計方案全壽命周期技術經濟比較
假設燈具每天使用12小時，根據LED燈具10萬小時的壽命計算，LED燈具的全壽命周期大約為20年。因此以20年為周期，將傳統照明設計方案與LED照明設計方案進行全壽命周期比較，如表3所示。
由表3可以看出，采用LED燈具后，初期投資高于傳統燈具，但由于LED燈具的節能特性，在20年全壽命周期內，LED照明設計方案比傳統照明設計方案節約電能100萬千瓦時，節約電費60萬元；由于LED照明燈具的壽命長、免維護的特性，LED照明設計方案比傳統照明設計方案節約維護費用15萬元。綜合各項因素，在20年全壽命周期內，LED照明設計方案比傳統照明設計方案共節約費用60.13萬元。
結語
在變電站照明設計中采用LED節能燈具，并應用太陽能LED照明設備和移動式LED照明設備等新技術，與傳統照明設計方案相比，LED照明設計方案在全壽命周期內技術經濟最優，從而使變電站照明系統更加節能和環保。
參考文獻
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