新能源節能技術大全11篇

緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇新能源節能技術范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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關鍵詞：

機械；新能源；節能技術

0前言

對于機械工業來說，要想進一步的提升自身經濟效益，增強綜合實力，必須進行新能源的開發與利用以及采取相應的節能工藝與技術。現階段，隨著經濟全球化進程的不斷推進，機械工業的競爭壓力越來越大，能源的消耗方面更是遇到了發展的瓶頸。集中體現在：人工費用所占成本比例相對較大；原料成本持續增加；能源投入數額較大；環保投入也持續升高等方面，使得機械企業在成本控制方面捉襟見肘。只有通過加快新能源的研發速度，推廣使用節能工藝與技術，全面梳理現階段能源消耗與節能中所出現的問題，才可以顯著地降低能源消耗提升企業效益。

1機械工業中新能源與節能技術的發展現狀

現階段我國逐步的將新能源推向產業化發展的道路，尤其是在機械工業方面，新能源與節能技術的應用與發展已有了不少的成果。如今，我國已對新能源的節能技術的研發形成了完整的理論，為進一步的開發和應用提供了基礎和保障。而在新能源和節能技術的實際研發中，一些產品已被應用到機械工業中，并可以滿足相關的要求。而有一些新能源節能技術產品開始走向產業化的道路，其生產規模正逐步擴大。其中最具代表性的就是新能源汽車的工業化生產。不過，在新能源和節能技術的發展與應用過程中，依然有不少的問題存在。首先，相對于發達國家來說，國內關于新能源與節能技術的研發要晚一些，政府在這方面的資金投入相對要少，而企業的資金投入更是不多。現今，關于新能源和節能技術，很多都處于試驗時期，即便有些企業逐步的增加了研發的資金，也取得了一定的成果，但整體上來說，還和國際先進水平存在著不少的差距。其次，在應用新能源和節能技術的機械中，很多核心部件不具備產業化生產的技術與條件，需進一步的加強。第三，我國對于新能源和節能技術相關的機械產品政策扶持力度不足。從環保的層面上來說，采用新能源與節能技術的產品，政府應加大扶持力度，給予相應的優惠和補貼政策。最后，我國沒有統一的關于新能源和節能技術規范與標準。要想機械工業逐步的應用新能源和節能技術，應當建立并完善相應的標準與規范，以達到促進機械新能源和節能技術發展的目的。

2機械新能源與節能技術的應用

2.1LNG機械的應用

天然氣是一種非常清潔的能源，在使用過程中包含兩種類型：壓縮天然氣（CNG）和液化天然氣（LNG）。CNG是通過加壓的方式，讓其以氣體狀態的情況下儲存到相應的裝置里，和我們通常使用的管道天然氣組成一致。而LNG則是將天然氣在非常低的溫度下進行冷凝等處理，讓其處于這種低溫（一般在162℃左右）環境中逐漸的被液化，從而產生了液化天然氣。因為此狀態下天然氣的密度要大得多，因此LNG機械相應的具有更長的工作周期，也使其在機械工業中的應用前景更大LNG機械大部分應用于汽車發動機的工業生產中，其采取特定的設備將LNG液化，然后將氣化天然氣的壓力進行調節以后將其輸入發動機，進而完成動力輸出操作。通過采用這種新能源與節能技術，新能源的消費成本可降低30%以上。不過，LNG機械依然有著多種問題存在。第一，用于汽車發動機的LNG機械和以柴油為動力的機械比較，其性能依然有所差異。尤其是在動力調節方面，相對的存在一定滯后性，無法完美地適應負荷的隨時改變。第二，無法實現密閉的作業。因為LNG所儲存的裝置其內部會存在非常高的壓力，而如果其內部的壓力超出一定值以后，就會自動的將天然氣釋放出去，以確保天然氣儲存裝置的安全性。但是，在密閉的空間內，天然氣就無法實現釋放。最后，在LNG機械加注天然氣的過程中，要依靠專業的設備完成，而實際的使用過程中，就會產生一定的限制，極大地阻礙了LNG機械的應用與發展。但是，和一般的柴油為動力的機械相比較，LNG機械是具有非常顯著的環保效益，其可明顯的降低二氧化碳、二氧化硫以及一氧化碳等污染氣體的排放量，在改善大氣環境方面意義非凡。

2.2電驅動機械

很多大型的工程機械，逐步開始使用大功率的電驅動馬達以代替傳統的發動機驅動。而相應的電驅動馬達所需的動力來源為電網的電能，與電動機所連接的控制器和變頻器之間可以實現數據的傳輸與交換，從而實現按照外界載荷情況而實時的變頻，達到調整電動機功率的目的。通過這樣的節能技術，可有效地降低能源的消耗，同時還具有較小的噪音污染、較小的污染物排放等特點。在節約成本的基礎上，又達到了環境保護的目的。

2.3混合動力機械

機械工業中汽車行業對于混合動力的使用已逐漸的成熟，并為混合動力機械的發展提供了極其廣闊的空間。現階段，機械工業中經常使用的混合動力能夠分成三種，分別是油電混合動力形式、油液混合動力形式以及由電液混合動力形式。在油電混合動力機械中，加入電動力，可以較相同能力的機械減少很大的功率，也實現了能源消耗的減少。相同情況下，采用混合動力可較單一柴油動力機械降低20%左右的能源消耗量，同時可減少20%左右的污染物排放量。

3結語

新能源與節能技術在機械工業中的應用，可有效地減少能源的消耗量，定會給機械工業帶來良好的發展機遇，同時也是未來機械工業的發展要求和方向。

作者：龍騰 單位：邵陽學院

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.054

1 我國新能源汽車的發展現狀

隨著我國經濟不斷的發展進步，汽車行業也得到了大力發展，成為人們日常出行中的重要交通工具，但同時也增大了能源的損耗，油品燃燒所產生的廢氣被直接排放到空氣中，增大了空氣污染的速度。采用新能源代替油品消耗，能夠節省大量的石油資源，同時在汽車的尾氣排放治理中也取得了理想的成績。因此新能源汽車應用得到了高度重視，各大汽車生產企業在對產品進行設計時，也會重點考慮在使用中新能源是否能夠得到充分的燃燒，為汽車行駛提供動能。其中應用最廣泛的是壓縮混合氣體，配合汽油使用后能夠為汽車行駛提供充足的能量，同時也減少了汽油的損耗量，混合氣體在壓力作用下進入到燃燒裝置中，被點燃后所釋放出的能量可供汽車行駛運行，并且這樣的環境下所進行的動力傳輸形式更合理，不會造成使用隱患問題。檢測汽車排放尾氣中的成分，可以發現僅僅有少部分氮氧化合物，排放量在環保部門規定的標準范圍內。新能源汽車是采用混合能源供應形勢來實現動能轉換的，由國外傳入到我國，今年來發展迅速，已經能夠實現自主研究，在國內大型汽車生產廠家都得到了很好的應用。由于汽車的供能形式發生轉變，在燃燒技術上自然也有明顯的變化，充分運用HCCI模式，能夠在基層中形成穩定的傳輸體系，在燃燒氣體被傳輸前，就已經進行了壓縮，提升混合氣體的濃度，這樣在啟動的瞬間動力能夠達到甚至超過單一油品功能標準，內燃機中的傳輸流程有所增加，但燃燒以及動能傳輸的時間卻并沒有增加，這是新能源汽車中獨有的優勢。

2 新能源汽車的節能技術應用

2.1 混合動力汽車

電能作為新型清潔能源在汽車設計生產環節得到了大力應用，處于清潔自然能源，混合動力是新能源汽車中常見的能源供應形式。通常情況下是將多種能源混合應用，汽油、天然氣以及電能。這樣的功能形式下將汽車不同區域的能源需求詳細區分，雖然是混合動力，但燃料仍然是獨立存儲的，同時功能達到汽車的形式能量需求，在這樣的供能形式下汽車得到了穩定的動力，能夠滿足各類行駛需求。燃燒油品不但行駛成本增大，同時也會造成排放尾氣中污染物質含量超標。新能源汽車行駛中只燃燒少量油品，結合電能共同使用，這樣在總的能量輸出上是不會發生變化的，同時也節省了大量的石油資源。電能存儲需要蓄電池的參與，設計階段對蓄電池的使用年限進行了嚴格的檢驗，避免汽車更換的廢品造成環境污染。汽車駕駛人員可以自由的切換供能形式，在電能與油品方面，人群基數較大的市區內應用電能，這樣就不會排放出尾氣，在路面狀況比較復雜的野外區域應用汽油供能形式，能夠節省行駛時間。

2.2 電動汽車

風力發電以及太陽能發電技術逐漸的完善，使得電能成為新能源汽車設計階段首要考慮的，電能汽車產品也逐漸增多。以電能為消耗能源來實現汽車行駛供能需要對車載蓄電池進行設計，盡量在滿足蓄電需求的前提下減小體積，這樣汽車的外觀設計也有更大的發展空間。在系統內部電能被轉換成為動能，帶動發動機設備運轉，汽車達到了行駛的能源供應標準，進而驅動行駛。隨著新能源汽車生產以及使用數量不斷的增大，城市內也建立了大量的充電站，可以為汽車的蓄電池補充電能。電動汽車可以做到零污染零排放，這一點是柴油以及汽油汽車所不能實現的，所補充的電能也由清潔環保的方法所生產出來，符合能源可持續發展理念。目前的設計生產技術能夠達到合理的充電間隔時間，并且動能也完全能夠達到行駛需求標準。不過電能汽車也存在一些需要改進的缺點，蓄電池部分的體積大重量大都會影響到汽車行駛速率，并且蓄電池的使用壽命是有限的，反復充電一段時間后，需要更換新的電池裝置，增大了使用階段的成本投入，相信在未來的技術發展中上述問題都能夠得到更合理的解決。

2.3 燃料電池汽車

燃料電池是通過氣體燃燒反應來為汽車行駛提供能量的，與傳統的功能形式不同，在使用階段會將預存的氫氣與空氣中的氧氣相互結合。這兩種氣體混合后得到的氣體具有可燃性，被點燃后所釋放出的能源補充給電池，使電能永遠更持續長久的能量，解決運行使用解讀所遇到的不合理問題。這種功能方式中所產生的尾氣排放僅僅是水分，并不會產生污染物質，符合汽車節能設計理念。采用該種供能模式的汽車需要安裝蓄電池，氫氣存儲裝置，運行使用的成本較低，但這些基礎設施的安全所占有的體積比較大，限制了對汽車外形的美觀設計，該技術目前正在全面研究中，僅僅在小范圍內投入使用，完全研究成功后，必然能夠代替傳統功能模式，成為新能源汽車的未來發展方向。

3 新能源汽車技術發展中的建議

面對新能源汽車對我國發展帶來的好處，政府需要在新能源汽車的發展道路中起到主導作用，通過宏觀調控來整合國內有限的資源，從而高效的發展我國新能源技術。從新能源汽車節能方面進行突破，避免在傳統汽車發展過程中所走過的彎路。同時在我國自主研發的基礎上，鼓勵國外投資者對國內的汽車企業進行投資，增強與國際一流新能源汽車廠商的技術交流，提升世界影響力。

4 結語

新能源汽車的研發對我國的汽車工業發展來說是一個非常好的機會。通過大力發展新能源汽車，可以大幅度縮小我國汽車行業與世界汽車行業之間的差距。隨著國家政策對新能源汽車的支持不斷加大，我們應積極響應，通過自主研發與整合資源，切實促進我國新能源汽車健康、快速的發展。

參考文獻：

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中圖分類號TU5 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）95-0191-02

0引言

當今社會經濟和科技在不斷的快速發展的同時能源消耗太大造成能源不斷的枯竭與環境污染嚴重等問題日益明顯。如今全世界各個地方都在提倡節能、減排。綠色環保則成了當今社會上的主體。如今汽車行業已經成為世界上最大的能源消耗和污染行業之一。而要解決能源消耗與環境污染問題就應該先從汽車行業抓起，減少能源消耗和污染。

1汽車的節能技術

1.1混合動力技術

混合動力一般指由汽油、柴油與電能混合在儀器所形成的動力。這項技術的關鍵是混合動力系統。混合動力系統關系著整個車的性能。再經過多年混合動力研究的基礎上，將原來的點火裝置轉變為由電動馬達作為發動機的輔助動力來驅動汽車。由原來的離散結構向著一體化結構發展。也就是將發動機和電機與變速箱結合在一起。在啟動的時候輔助發動機的電動馬達可以產生很強的動力，也可以在汽車高速平穩的行駛時間段內減少發動機的出力減少油耗。而且混合動力技術能夠對能量進行回收。在制動的時候，能夠對熱量進行轉變吸收。

混合動力技術的分類可分為兩類一是聯結方式二是混合度；聯結式分類是根據混合動力的驅動方式進行分的，其中聯結式分類又分為了3種：1）串聯式混合動力系統是由電能轉化為動能從而驅動車輪轉動，其中的電力是由內燃機帶動發電機來引起的；2）并聯式的混合動力系統區中的驅動系統內有兩套，并且兩套的驅動系統能夠可以相互協調來共同完成驅動車輛，當然也可以使用單獨的驅動系統來驅動車輛。這樣的并聯式混合驅動系統能夠使車輛適用于更為復雜的路況；3）混聯式混合驅動系統可以根據不同的路況來臨時調節內部機器的輸出功率的原因是因為它的內部中的內燃機和電機有自己的一套機械變速箱而且混合動力系統還可以分為以下4類：1）微混合動力系統該系統可以有效的防止電動機的不運轉從而增加油耗和對環境的污染。對發動機的啟動和停止進行控制；2）輕混合動力系統，而這種系統的主要代表是皮卡車；3）中混合動力系統動力系統采用的是高壓機比低混合動力系統更加的靈敏；4）完全混合動力系統的混合度達到50%是未來逐步發展的方向。

1.2高效汽油機、柴油機技術

汽車節能的關鍵是內燃機的技術。在內燃機節能技術方面，應該從這幾個方面討論， 第一是汽油機直噴技術，稀薄和分層燃燒技術；第二是柴油機的高壓噴射技術；第三是柴油機的多次噴射技術；第四是可變氣門技術；第五是廢氣渦輪增壓技術。

1.3高效載重汽車的發動機技術

目前我國載重汽車品種少，技術還很落后。發展高效的載重汽車，是在現代物欲橫流的形勢下，提高運輸的效率，降低汽車用能源消耗的重要一步。因此，國家應重點支持這種高效載重汽車的開發和產業化發展。

1.4轎車、輕型車的柴油化技術

實現節能的重要途徑是柴油化，隨著汽車以很快的速度進入家庭，我們應該十分注重這項技術。不斷的開發而且要有質量的保證。這樣的話就減少了對能源的開發。實現了節能減排。

2新能源汽車節能技術的應用

2.1混合動力汽車

混合動力一般指由汽油、柴油與電能混合在儀器所形成的動力車型。這樣能有效的改善燃油和功率輸出低的車型。根據其不同，主要又可以分為汽油混合動力和柴油混合動力兩種。他的優點是：1）采用混合動力后可以增加汽車內部機器功率的輸出和減少耗油量。當大功率內燃機功率不足時，可由電池來補充，同時電池也可以得到充電，所以其行程和普通汽車是一樣的；2）因為使用電池，可以方便地回收以便循環使用；3）在市中心人流量大的地方，完全用電池單獨驅動，實現“零”排放；4）可以在現有的加油站加油，不必再投資建設新的加油站；5）用戶可以讓電池在延長壽命和降低成本的基礎上保持良好的工作狀態。

2.2純電動汽車

純電動汽車是直接采用電機作為驅動器，是全部以電力作為汽車的驅動力這種車的難點在于電力的儲存技術。傳統汽車消耗石油等不可再生能源造成能源消耗和環境污染，而電能可以從核能、水力和風力等可再生能源中獲得且無污染。電動汽車還可以利用在其空余的時間進行充電，使發電設備日夜都能充分使用，大大提高它的行駛效率。由于這些優點，電動汽車的應用成為汽車工業的一個非常關心的問題。對于電動車而言由于建設成本高且基礎設施不是一個獨立的企業就能夠完成的，需要各個企業聯合起來與當地政府部門一起努力，才可能大規模的推廣。這使得電動汽車的價格非常的高昂，但是與混合動力汽車相比較來說電動汽車的技術簡單而且成熟且操作方便，且只要有足夠的電力就能驅動汽車且充電方便。但是不足就是電動車所使用的蓄電池的蓄電能力不足存儲的電量少，且構建電池的原材料成本高還沒有形成一定的經濟規模，所以購買價格高。

2.3燃料電池汽車

燃料電池汽車是以液化石油氣（LPG）和壓縮天然氣為燃料，采用先進的電子控制技術和高性能的污染凈化裝置來減少污染。而且經過有機材料的化學反應產生的電流作為汽車的驅動力。

近年來燃料電池技術已經取得了重大的突破。燃料電池汽車，零排放，而且減少了機油泄漏帶來的水污染和溫室氣體的排放等問題，還提高了燃油經濟和發動機燃燒效率，運行平穩，沒有噪聲。

2.4氫動力汽車

氫動力汽車是真正實現零排放的，排放出來的是純凈水，沒有任何污染。

但是氫燃料電池成本高，而且發展氫燃料的存儲和運輸按照技術條件很難實現，還有就是氫氣的提取需要通過電解水，否則就不能從根本上降低二氧化碳排放。

這項技術雖然實施起來困難，但是隨著新能源技術的不斷發展，一定會得以解決實現。

3發展前景

隨著國家政府部門的不斷指引，各項政策的不斷支持，新能源汽車的應用有很大的發展前景，新能源汽車節能技術的應用也會越來越廣泛，并且應用在人們的日常生活中，給人們的生活帶來很大的便利。通過不斷的發展新的技術，以最低的成

本換取最大的經濟效益，也將會引領新能源汽車走上一個更新，更廣闊的臺階。

4結論

科學技術永遠是第一生產力。汽車的迅猛發展，人們素養的不斷提高，在大力提倡生態文明建設，打造美麗中國的時代背景下，人們對環境的要求會越來越高。

更加環保的的汽車會越來越受到人們的歡迎。而新能源的開發會越來越重要，那么新能源汽車節能技術的應用會越來越廣闊，越來越受到人們的重視。

時代總是在不斷的發展，科技也不斷在進步。新能源汽車節能技術的應用將會備受重視。

參考文獻

[1]史永基，高雅利，王宇炎.新能源節能技術研究進展，2011（7）.

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1.1回轉式空氣預熱器柔性密封技術“回轉式空氣預熱器柔性密封技術”

為入選國家發展改革委《國家重點節能技術推廣目錄》的節能技術，其針對于空預器漏風和堵灰兩大難題提出的解決措施，可以有效解決回轉式空預器的運行問題，使空預器長期處于高效穩定的運行狀態，明顯提高機組運行的經濟性和安全性，從而達到節能減排的效果。“徑流式濕式電除塵器技術”與傳統濕式除塵相比除塵效率高達90%以上，運行電耗、水耗及阻力小，節能減排效果顯著。

1.2壓縮空氣系統節能改造項目

該項目將高載能生產車間原有的壓縮空氣系統加裝了空壓機房節能監控系統，解決了車間末端用氣波動且離心機調節能力弱的難題，實現了動態補償用氣，提高了部分電解車間用氣端的用氣效率，實現了各車間用氣流量的全可控，降低了空壓機群的總能耗。此項改造節能率超過20%，年節電約316萬千瓦時，折合標準煤1137.6噸、減排二氧化碳2980.6噸。

1.3其他洛陽隆華傳熱節能股份有限公司“電力尖峰冷卻技術”

針對火電尖峰冷卻問題提供專項解決方案。重慶富氧科技股份有限公司“富氧燃燒技術”、普瑞森能源集團公司“電廠凝汽器蒸汽噴射器抽真空系統”、國電科學研究院“低位能分級混合加熱供暖技術”、宜興亨達竹格填料有限公司“火力發電冷卻塔竹制淋水填料技術”等。這些技術及其實際應用案例對于引導用戶采用節能技術、促進火電行業節能減排技術進步具有重要的借鑒意義。

2電力新能源的現狀及發展

2.1太陽能

太陽能是目前來說應用最廣泛的新能源，太陽能具有取之不盡和容易收集等特點，只要有足夠的空間和合理的裝置就能夠進行太陽能的應用，目前我國的太陽能熱水器生產應用排行世界第一，已經實現了商業化，對于我國來說更多的需要考慮建筑中太陽能的利用，在建筑設計時充分利用太陽能，從美觀和技術方面綜合考慮，我國對于太陽能的重視會使得太陽能利用在建筑上的應用發展較快，更好的提供能源保障，但是同樣太陽能發電的前期投入較高，推廣普及需要政府的大力支持。我國的太陽能電池板的生產在世界水平上總體較高，隨著太陽能科技利用的不斷發展，硅材料等太陽能利用材料有可能出現降低等現象，光電元件的效率更高，成本越來越低，這就需要我們在太陽能的發展中從技術方面不斷進行突破，保障高效、低價，提高競爭力，保證能源的供應，降低污染問題。

2.2風能

目前，從可再生能源發電成本來看，風力發電成本在可再生能源中最具性價比。相較于傳統能源發電，目前全球部分地區陸上風電已經具備較好競爭力。對于我國掛檔加速的風電產業，如果要實現2020年，中國非化石能源占一次能源消費比重達到15%的目標，大力發展風電是毫無疑問的。目前就陸上風電開發成本來說，全球陸上風電平均度電成本降至約83美元/兆瓦時。而部分地區煤炭和天然氣發電成本不降反升。隨著風電技術進步和發展規模擴大，以及煤電成本的增加，未來風電競爭力將進一步增加，預計在2020年前后中國陸地風電成本將達到與煤電持平的水平。但在發展中我們要注意的是從風電場選址上需從宏觀和微觀角度著手考慮，做好當地風資源評估等前期工作。其次，在建設階段需考慮如何降低設備采購成本以及接下來運行維護成本。此外，現在我國風電行業的主力是國企，強調最多的是社會責任，任何企業想要可持續發展必須要有合理利潤，持續降低風電的全生命周期成本是風電產業健康發展且提升競爭力的必由之路。

2.3核能

目前來說核電常用的為核裂變，雖然核聚變釋放的能量要遠遠大于核裂變，但是技術存在一定的問題還未能真正投入使用，我國的核電經過了一段時間的發展取得了一定成就，但發展速度并不夠快，核電是高新技術，需要高科技和人才的支持，對操作人員的要求較高，所以核電的發展必須從人才的培養方面著手，綜合推進，才能夠保障核電技術的可靠、平穩、快速的發展。

2.4生物質能

對于生物質能的利用我國進行了深入的研究，由于我國農業的比重，我國的生物質能發展潛力很大，對于生物質能的應用分成了兩派，一派不能接受糧食作為燃料，但是隨著技術的不斷改進，目前采用纖維素制作燃料已經投入了不斷的試驗和發展。但是生物質能的應用仍舊存在一定的問題，例如運輸和收集的成本問題，從各個偏遠地區收集秸稈就造成了更多的人力和機械的投入，收集半徑太大就會對經濟效益造成影響，小規模的收購又很難保證能源的供應，這就對生物質能能源的發展造成了影響。需要我們不斷的采取新的科技手段，更好的利用生物質能。

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中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：

我們現在應用的能源主要是以煤炭、石油、天然氣為主的不可再生能源。這些能源在使用過程中會排放大量的有害物質（二氧化碳、硫、氮氧化合物等），是造成大氣污染和生態環境破壞的重要原因。因此提倡建筑節能，減少污染物的排放也是改善生存環境，提高生活質量的一種有效的方法。隨著現代化建設的發展和人民生活水平的不斷提高，人們追求更加舒適的建筑生活環境。冬季采暖，夏季空調都需要能源的供應。而在當前能源十分緊張的狀況下，節約建筑能耗就顯得尤為重要了。

1 住宅小區實施生態建筑節能技術的必要性

為了規范和指導綠色生態住宅小區的建設,建設部頒布了《綠色生態住宅小區建設要點與技術導則》,要點與技術導則,要求綠色生態住宅在能源和水、氣、聲、光、熱環境以及綠化等方面符合國家有關標準。可見生態節能住宅小區建設已經成為當前我國住區建設的重點,而生態節能技術在小區中的合理應用則成為建設生態住宅小區的重中之重。我國建筑耗能高,能源利用效率很低,單位建筑能耗比同等氣候條件下發達國家高出 2-3倍。我國現階段大力推進建筑節能處在關鍵時機,而早在20世紀70年代,建筑節能概念就被正式提出。建筑節能的中心就是減少建筑耗能 ,提高建筑中的能源利用效率。

2 住宅小區實施生態建筑節能技術的具體方式

2.1 圍護結構設計

外墻采用保溫隔熱技術,可大幅度提高外墻保溫隔熱性能。即滿足隔熱保溫要求,又便于施工,節約能源開支。屋面保濕隔熱采用SBS卷材、聚苯乙烯保溫隔熱板技術,施工簡便,質量輕,強度高,隔熱效果好,質量易保證,保溫隔熱性能長久,維護費用低。 門窗節能采用優質斷橋鋁門窗+三玻兩中空玻璃,具有難燃、強度高、耐腐蝕、防潮、防蛀、質輕美觀等特點。

2.2 供熱系統設計

采暖熱源來自城市熱電聯網集中供熱管網,供熱外網采用無溝式直埋敷設方式,按枝裝布置,設計按彈性理論。樓內采暖采用低溫輻射地板采暖,每戶設有分戶計量熱表,并通過溫控閥進行調節。室內采暖系統采用共用立管的分戶獨立系統,立管采用同程式。

2.3 電氣設備節能

建筑物內公共照明采用聲光控延時開關和節能燈具,室外照明采用管理中心集中控制,在夜晚不同時段開啟不同數量的照明燈具,并注意選擇太陽節能燈。節約能源,降低能耗,統一管理,提高工效。 小區應采用太陽能路燈和有源電兩用草坪燈,在太陽能充足時不需供電,節約能源,為綠色環保產品。其特點為直接利用太陽能照明,節約能源,節省費用。

2.4 分體式太陽能熱水器在建筑節能的應用

為了使太陽能與建筑能夠更好的結合,使太陽能利用與建筑物有機的成為一體。由此產生了“太陽能與建筑一體化設計”的概念,即從太陽能應用技術和建筑環境美觀兩方面入手,在開始建筑規劃設計時就考慮到太陽能的利用,將其列入涉及內容中,使其成為整個建筑的一個有機的組成部分,統一設計,施工,調試、驗收后交用戶使用。采用熱管型真空管式太陽能集熱器。如果陰雨天氣或夜間需要使用熱水,則自動或手動啟動電加熱器進行輔助加熱。本系統采用熱水箱與自來水管網對接,頂水使用,利用自來水壓將熱水輸送至衛生間、廚房等熱水用水點。與冷水通過混水閥調至所需溫度。每戶一套系統,用水和用電分戶計量,住戶可隨住隨用,無計費糾紛,便于物業管理。

2.5 節水技術的應用

中水利用。中水處理系統主要將小區所有的生活廢水送入中水站處理,達到《城市污水再生利用 城市雜用水水質》(GB/T 18920-2002)標準后回用于沖廁、綠化、道路清掃、洗車。即節約了用水,又為居民節省了開支(中水的費用大約是自來水費用的一半)。雨水收集利用。雨水是一種重要的淡水資源,現代國內大部分的城市住區地面為不透水鋪面覆蓋,遇到暴雨形成洪澇災害,如果將這些雨水,通過滲水與透水鋪面材料加以收集利用,可以形成數量可觀的水資源。如對于年將水為600mm的地區,1km2年降水量為60萬m3。城市雨水利用是將雨水通過相關的技術加以收集,貯留、利用或滲入地下,增加水資源以涵養地下水,從而有效的防止城市暴雨徑流,恢復生物多樣性。城市雨水的利用主要為直接利用和間接利用,直接利用主要是通過收集、駐留屋面、路面的雨水、并對不同用途的雨水進行分級處理加以利用。雨水的間接利用主要是通過利用各種滲透性好的材料,使降落到地面的雨水滲入地下,從而改善城市水環境,使產生良性的水循環。雨水收集利用綠化為收集道路及住宅屋面雨水到地下水池儲存,經過過濾,然后噴灑花草,節約水資源。 雨水直接滲透綠化為合理調整道路與綠化和草坪磚的標高,使雨水可直接滲透解決部分綠化用水,提高雨水的自用率。

人工濕地污水處理系統是有一些適合污染環境下生存的以大型水生植物為主的高、低等的生物和處于飽和狀態的基質組成的人工復合體。其工作原理是讓污、廢水、雨水流經濕地,通過水生生物的“新陳代謝”進行分解、吸收,轉化、利用,從而達到去除和降低污染物的目的。人工濕地系統是人類通過模仿自然實濕地凈化原理,人為的加強濕地對于污染物的處理功能,從而為人類服務。

3 新能源的開發和利用

3.1 新能源的含義和分類

新能源和可再生能源的概念是1981年聯合國在肯尼亞首都內羅畢召開的能源會議上確定的。它不同于目前使用的傳統能源，具有豐富的來源，幾乎是取之不盡，用之不竭，并且對環境的污染很小，是一種與生態環境相協調的清潔能源。聯合國開發計劃署（UNDP）目前將新能源分為三類：1、大中型水電。2、新可再生能源，包括小水電、太陽能、風能、現代生物質能、地熱能、海洋能。3、傳統生物質能。

3.2 開發利用新能源的重要意義

隨著能源需求的不斷增加，地球上不可再生能源的資源將進一步的減少直至枯竭。為了社會的發展和人類的進步，在提高能源的使用效率，節約能源的同時還必須要開發和利用綠色環保并可再生的新能源。根據專家預測，到2060年，全球可再生能源的用量將發展到能源總用量的50%以上，成為未來能源結構的主要部分。采用新能源是保護生態環境，走可持續發展道路的重要措施。

3.3 將新能源技術應用于建筑的意義和未來展望

建筑消耗大量能源，當前我國建筑業發展迅猛，把節能、綠色環保、生態技術應用于工程是建筑發展的必然趨勢。太陽能、風能、地熱能等新型能源在建筑上的有效應用，不僅可以代替資源有限的傳統能源，而且可以減少污染物的排放，保護生態環境，它的開發和利用具有廣闊的前景和深遠的意義。

3 結束語

以上對建筑節能和新能源的開發利用方面作了簡單的分析和研究，建筑節能和新能源的利用是緩解能源危機、減輕環境污染、改善生活工作條件、促進經濟持續發展的一項根本措施。作為當代建筑師，不應該只追求建筑造型上的新穎獨特而忽視了能源的浪費。我們應建立生態建筑思想，尊重自然環境，用科學技術、經濟效益和社會效益相統一的方法進行規劃和設計，將節能意識貫穿于設計的每一個環節，設計出更多符合時代要求的、高效低能耗的建筑作品，使建筑設計理念上升到新的高度。

篇（6）

【關鍵詞】電力新能源 電氣節能技術 應用發展

現階段，受我國經濟發展的影響，人們的生活水平也在逐步提升，電氣行業在人們生活中不斷得以滲透。然而隨著電氣能源需求量的增加，電氣能源短缺也就成為制約電氣行業發展的重要因素。針對該問題，致力于電力新能源的開發以及電氣節能技術的使用，是推動電氣行業發展最為有效的措施，不僅能夠緩解電氣能源緊缺的現狀，同時還能夠優化我國的環境，在其基礎上實現電氣能源的可持續發展。為此，文章中針對電力新能源的開發與應用，對電氣節能技術進行了分析。

1 電氣新能源開發

1.1 太陽能光伏發電

現階段我們對于太陽能的應用已經比較普遍，太陽能作為新能源，其能源儲備量較大，并且已經被開發，所以在各方面的應用中十分普遍。在電力方面，太陽能光伏發電的應用，主要是利用了太陽能電池板、控制器以及蓄電池等元件共同構成了光伏發電系統，為此，這也是一個發電的控制系統。在其應用的過程中，主要是通過太陽能電池板以及蓄電池的連接，以此進行太陽能的儲存，再利用控制器以及逆變器對太陽能傳輸系統進行控制，實現對電網的管理，進而達到節能的目的。現如今太陽能在人們的生活中十分普遍，例如熱水器等，其運行原理便是通過安裝的太陽能電池板將公共電網進行連接，進而構成光伏系統，不僅提高了能源的利用效率，同時也減少了能源的損耗。

1.2 地熱能源的開發

受社會發展的影響，人們的取暖設施愈發先進，尤其是地熱資源的應用，逐漸成為現階段家庭中取暖的主要設施。在我國，擁有豐富地熱資源的地區主要在云南以及一帶，經過相關的調查分析可知，現階段我國地熱田數量約為300左右，天然熱量能夠達到1.1×102J/年。由此可知，地熱資源的開發是現階段推動電力新能源發展的主要內容，在地熱資源的開發中，我國還存在比較大的發展空間。除此之外，開發地熱資源，不僅能夠推動我國電力行業的發展，對于農業的發展也具有一定的重要性。

1.3 核能資源的開發

在電力眾多新能源中，核能是其中最具效率、清潔性最高的能源，但是核能本身具備較高的危險性，為此，在對其進行開發時，需要格外重視核反應堆的開發。現階段我國在開發核反應堆方面的技術仍然處于發展階段，核能的應用范圍也比較受限，所以，相關人員要借鑒其他發達國家的開發經驗，在開發核能的同時能夠降低風險，減少放射帶來的危險，充分發揮核能對于電力的價值。

2 電氣節能技術應用措施

2.1 優化電網配置，完善電氣節能技術

全面優化電網配置，是完善電氣節能技術、減少電能消耗的有效措施，由于電網在運行的過程中，會導致無功電流出現，進而對電能造成影響，造成電能消耗。優化電網配置最為有效的措施便是進行無功補償，運用電氣節能技術減少電能的損耗，除此之外，優化電網配置對電網功率的分配也具有一定的影響，不僅保障了變壓器中電壓的平穩運行，同時也減少了電能的消耗。

2.2 強化照明設計，節省能源

平時在人們的生活中，照明設備是人們不可或缺的一部分，照明設備不僅能夠為人們在黑暗的環境中提供光亮，也為城市的美化貢獻了一定的力量。然而在照明設備的大量應用中，也造成了大量的電能損耗，為了解決這一問題，對照明設備進行節能設計，減少照明能源的消耗便成為現階段節省能源的重要手段，在照明節能設計的基礎上，既能夠保證照明的質量與效果，同時也能夠減少能源的消耗。其一，合理選擇照明形式，在照明的同時要善于利用自然光，以此減少照明能源的消耗，其次，設計人員在進行設計的過程中，要將自然光源與照明光源進行結合，以此實現節能照明能源的目的。其二，結合不同的照明場所，設計不同的照明亮度，例如臥室光源的設計，可以選擇相對柔和的照明燈光，還可以利用熒光燈進行光源的平衡設計，針對比較高級的場所，便可以選擇三基色熒光燈，或是高顯色性鈉燈；其三，在照明的安裝方面，要合理選擇安裝位置，結合該場所實際的照明需求，設計節能開關，例如聲控開關，便可以實現照明節能的目的。

2.3 空調系統的節能設計

現如今空調系統的應用已經十分普遍，在建筑內部可以通過空調系統的應用，實現對溫度的調節，然而在應用空調系統的同時，會導致能源耗損。為此，空調系統的節能設計已經成為現階段相關人員研究的主要問題之一。冰蓄冷技術主要是通過電網低谷階段的風能，將冷量進行儲存，以此實現白天能量的釋放，達到節能的目的。冰蓄冷技術的應用，不僅實現了能源的節約，同時也大大節約了空調安裝的費用，減低空調制冷機的功率，減少電力負荷，進而實現空調系統的能源節約。

3 結束語

綜上所述，受我國經濟發展的影響，社會中對于電力的需求逐漸增大，然而隨著需求的不斷提升，電力能源也出現了緊缺的現象，為了解決這一問題，開發電力新能源，推行電力節能技術，是現階段促進電力行業發展的主要手段。文章針對電力新能源的開發，對電力節能技術的應用手段進行了闡述，通過文章中的分析，希望能夠在此基礎上全面提升電力新能源開發效率，實現電力能源節約，減少能源的消耗，進而推動我國電力行業的可持續發展。

參考文獻

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作者簡介

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改革開放以來到2000年，中國的能源消費增長率與國內生產總值增長率之比(能源彈性系數)為0．5左右，就是說，中國以能源消費翻一番支持了GDP翻兩番。但是，2004年，中國的能源彈性系數已攀升到1．6；2005年我國能源消費總量22．2億噸標準煤，比上年增長9．5％，能源消耗量繼續攀升。煤荒、電荒、油荒在一些地區相繼出現，礦難也頻頻發生。這種高投入、高消耗、高污染和低效益的粗放型增長方式，必然同資源、環境發生尖銳矛盾，最終將導致經濟發展的不可持續性。

我國正面臨能源供給壓力日趨增大，給經濟安全帶來的嚴重挑戰。目前石油占中國能源消費的22．7％，煤炭作為中國最主要的基礎性能源，比重達到67．7％，天然氣為2．6％，水電、核電、風能、太陽能等新能源和可再生能源為7％。這種能源結構落后于美國和歐盟國家，不利于經濟體系的安全與穩定。我國實施新的能源戰略將面臨著艱巨的任務：預計到2020年，中國計劃將煤炭的比重降低到50％至60％，而石油仍將維持20％左右的比例；減少的比重必須由多種能源來替代，包括天然氣、核電、水電以及其他可再生能源。

煤和石油是目前人類主要的可使用能源，在地球中的儲量有限。這種天然能源資源正以驚人的速度在消耗著，已經引發了一系列嚴重的經濟社會和環境危機。能源多元化是21世紀世界能源發展的必然趨勢和發展前景。

中國城市經濟學會十分關注城市經濟可持續發展的研究，也十分關注新能源和節能技術在城市經濟中的開發和利用。可再生能源作為常規化石燃料的一種替代能源，由于其清潔、無污染、可以再生和永續利用，符合城市可持續發展和保護環境的要求，因此受到越來越多的社會各方的重視。可再生能源將迎來大發展的新階段。

可再生能源包括太陽能、風能、水能、生物質能、地熱能和海洋能等。地熱能是蘊藏在地下巖石和流體中的熱能，蘊藏量相當于全球煤炭儲量熱能的1．7億倍，可供人類長期利用。地熱能用來發電或為建筑物供熱和制冷，在世界各國已經開展起來。目前，全世界已有300座地熱發電站，分布在20多個國家，其中美國占40％。地熱能將成為未來最重要的能源之一。我國利用地熱能的科研和開發，還處在起步階段，不久的將來，也會出現一個新的發展階段。到會的專家和正在開始使用地熱能的城市，將會為我國進一步開發和利用提出許多寶貴的經驗和建議。

篇（8）

“泛能網”構建生態園區

近年來，關于生態園區、能源生態城的說法不絕于耳，但很多人并不清楚真正意義上的生態園區。這種新型的能源生態城概念不僅強調環境的生態，更關注能源的生態。也就是說，更多考慮的是能源的循環，對能量實現梯級利用、余能最大回收，對能源全生命周期進行智能化管理，實現“能源的綜合利用”，并最終將能源全部“榨干吃凈”。

舉個例子，用煤發電的有效溫度在1000～1300℃之間，如果繼續沿用傳統的利用方式，1000℃之下和1300℃以上的煤炭能量就被白白浪費了。這導致能源利用效率低下，同時還會產生極大的環境污染。

“過去，能源是單一的生產，造成效率低下的本質是能源、資源和職能的過度浪費，未被開發的資源錯位。對此，我們提出了一個概念，就是泛能網技術。它是實現能量流、信息流和非能源物質流相互耦合的智能協同網絡化技術，關注能源生產、應用、儲運和再生的全過程。”新奧集團首席技術官甘中學博士表示，新奧志在建立真正的新能源體系，打造“能源新常態”。

根據甘中學的描述，基于泛能網技術，我們可以看到生態園區的內能源將呈現一種“智慧”狀態：在園區內天然氣、太陽能、氣電聯產、煤氣化生產、微藻生物能源、地熱等多種能源生產方式并存，以最佳方式保障整個城市的能源穩定供應。城市中的泛能站，則將天然氣、電能轉化為汽、電、熱等能量，并根據不同消費載體的能源用量、時間段、使用形式等，實現能源的優化補給和調度。而這些調度、優化、傳輸、使用、流轉等環節，都能在泛能服務平臺上一覽無余。

這樣的畫面，未來將會在中德生態園中真實上演。中德生態園控制性能源詳細規劃由新奧集團編制，它是利用泛能網技術將能源、資源和信息耦合在一起，實現區域內的節能減排和可持續發展。在中德生態園的泛能網規劃中，我們將建設一個大型的能源供應站，在各個小區再建一些小型的泛能站，實現1拖N的整體能源供應系統，保證整個能源系統的穩定。

新奧泛能技術中心技術人員以辦公和居民用電系統舉例說明：居民用電系統晚上負荷高，白天負荷則接近于零；而辦公用電恰與之相反。原有的居民區與辦公區需要分別建設1個100萬千瓦時的配電設施才能滿足用電需要，而利用泛能網技術，完全可以各建一個50萬千瓦時的配電設施，根據白天居民區用電少而辦公區用電多的特點，可以把居民區盈余能量傳送到辦公區，夜晚則做反向傳送，將辦公區盈余能量傳回到居民區，如此可以在降低能源設施建設成本的前提下，滿足兩個不同區域的用能需求，從而在總體上減少能源浪費。

技術創新“制造”能源

在化石能源面臨枯竭的警鐘下，如何利用技術創新“制造”能源，成為所有政府和能源企業必須思考的問題。

事實上，能顯著達到節能減排效果的“能效改進”本身即是一種新的能源。來自國際能源署的報告顯示，工業部門消耗了世界1/3的能源，而工業部門中高達1/4的能耗可以通過應用節能技術和行為優化來加以避免。以新奧泛能網技術為代表的能效改進工程，在應用端解決了能源的高效利用問題，在一定意義上等于“增加了”能源。這些被稱為沒有“剪彩”的能效改進工程，雖然不是一種直接性的可再生能源，但是它的意義卻絲毫不亞于新能源的開發。

當然，能效改進并不能徹底解決能源枯竭的問題，如何在能源生產端找更好的新型能源和替代能源？新奧通過不斷創新和探索，形成了清潔能源循環生產技術。這是一系列以煤為基礎的清潔轉化技術總稱，主要包括地下氣化、煤催化氣化及微藻生物吸碳技術等。煤炭通過催化氣化和地下氣化兩種方式，被轉化為合成氣，這種合成氣可以直接用于發電，或轉化為甲烷（天然氣的主要成分）等產品，轉化過程中產生的二氧化碳、廢水等物質，通過微藻生物吸碳技術吸收利用，又可以轉化為生物柴油、化工原料及其他高附加值產品。

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Abstract: The construction in the construction process is energy-hungry, also in the run using, so the energy saving has big potential. It should be to optimize building structure, reducing the energy consumption of the heating system, reducing the energy consumption of air conditioning lighting efforts to build a conservation-oriented society from the perspective of building energy efficiency.Key words: building energy efficiency; new energy; new technology

中圖分類號：F206文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）02-

隨著我國國民經濟的快速發展和能源供應的同益緊缺，節約能源己成為我國可持續發展的重要戰略，建筑作為能耗大戶，建筑節能工作己刻不容緩。

一、建筑節能技術的趨勢（一）理想的節能建筑應在最少的能量消耗下滿足以下三點：

1、能夠在不同季節、不同區域控制接收或阻止太陽輻射；

2、能夠在不同季節保持室內的舒適性；

3、能夠使室內實現必要的通風換氣。

目前，建筑節能的途徑主要包括：盡量減少不可再生能源的消耗，提高能源的使用效率；減少建筑圍護結構的能量損失；降低建筑設施運行的能耗。在這三個方面，高新技術起著決定性的作用。當然建筑節能也采用一些傳統技術，但這些傳統技術是在先進的試驗論證和科學的理論分析的基礎上才能用于現代化的建筑中。（二）減少能源消耗，提高能源的使用效率為了維持居住空間的環境質量，在寒冷的季節需要取暖以提高室內的溫度，在炎熱的季節需要制冷以降低室內的溫度，干燥時需要加濕，潮濕時需要抽濕，而這些往往都需要消耗能源才能實現。從節能的角度講，應提高供暖(制冷)系統的效率，它包括設備本身的效率、管網傳送的效率、用戶端的計量以及室內環境的控制裝置的效率等。這些都要求相應的行業在設計、安裝、運行質量、節能系統調節、設備材料以及經營管理模式等方面采用高新技術。如目前在供暖系統節能方面就有三種新技術：①利用計算機、平衡閥及其專用智能儀表對管網流量進行合理分配，既改善了供暖質量，又節約了能源；②在用戶散熱器上安設熱量分配表和溫度調節閥，用戶可根據需要消耗和控制熱能，以達到舒適和節能的雙重效果；③采用新型的保溫材料包敷送暖管道，以減少管道的熱損失。近年來低溫地板輻射技術己被證明節能效果比較好，它是采用交聯聚乙烯(PEX)管作為通水管，用特殊方式雙向循環盤于地面層內，冬天向管內供低溫熱水(地熱、太陽能或各種低溫余熱提供)；夏天輸入冷水可降低地表溫度(目前國內只用于供暖)；該技術與對流散熱為主的散熱器相比，具有室內溫度分布均勻，舒適、節能、易計量、維護方便等優點。（三）減少建筑圍護結構的能量損失建筑圍護結構的節能技術集中體現在對通過建筑圍護結構的能量控制上。在建筑實體墻部分，通過建筑的內、外保溫技術，在冬季的采暖季節，降低通過圍護結構向外的熱損失，在夏季的空調季節，降低通過圍護結構向低通季節，充分利用自然通風作用，調節室內環境。在建筑物透明結構部分，主要是控制窗戶的太陽能熱流，采光性能，通風性能等。如通過設計控制合適的窗墻面積比，選擇合適的窗戶結構，通過采用遮陽技術和鍍膜技術等，來達到冬季采暖季節時，可以阻止室內熱輻射通過透明結構的損失，增加太陽能對室內的滲透，在夏季空調季節時，可以阻止室外熱量向室內滲透，減少室內冷氣的損失。（四）降低建筑設施運行的能耗建筑內的能耗設備與系統主要包括建筑的空調系統、照明系統、熱水供應系統、電梯設備等。其中空調系統和照明系統在大多數的民用建筑能耗中占主導地位，空調系統的能耗更接近建筑能耗的40%到60%，成為主要的控制對象。而降低能耗又成為建筑設施節能的關鍵，當前主要技術措施有:一是建筑能源的梯級應用。根據建筑不同用能設備和系統等級的劃分，優先滿足用能品位高的設備和系統，利用這些設備和系統的排出能量滿足用能品位低的下游設備和系統。二是能源回收技術。通過能源回收設備，將排出建筑物的一些能量進行回收再利用，是降低建筑能耗的一個重要措施。三是通過控制調節系統來降低能耗。由于建筑內部設備與系統的設計往往是在滿負荷的條件下進行的，而這些設備和系統往往運行在非滿負荷條件下，這就要求這些設備和系統配備有優良的控制和調節系統，并要求物業管理人員有敬業精神和專業技能，可以根據不用負荷特點對有關設備和系統進行自動或人工調節，避免大馬拉小車現象。控制調節技術對于既有建筑的節能有其特殊的意義。四是采用高能效的設備。

二、利用新能源新技術在節約能源、保護環境方面，新能源的利用起至關重要的作用。新能源通常指非常規的可再生能源，包括有太陽能、地熱能、風能、生物質能等。

（一）人們對各種太陽能利用方式進行了廣泛的探索，逐步明確了發展方向，使太陽能初步得到一些利用。

1、作為太陽能利用中的重要項目，太陽能熱發電技術較為成熟，美國、以色列、澳大利亞等國投資興建了一批試驗性太陽能熱發電站，以后可望實現太陽能熱發電商業化；

2、隨著太陽能光伏發電的發展，國外己建成不少光伏電站和“太陽屋頂”示范工程，將促進并網發電系統快速發展；

3、目前，全世界已有數萬臺光伏水泵在各地運行；

4、太陽熱水器技術比較成熟，已具備相應的技術標準和規范，但仍需進一步地完善太陽熱水器的功能，并加強太陽能建筑一體化建設；

5、被動式太陽能建筑因構造簡單、造價低，已經得到較廣泛應用，其設計技術已相對較為成熟，已有可供參考的設計手冊；

6、太陽能吸收式制冷技術出現較早，目前已應用在大型空調領域；太陽能吸附式制冷目前處于樣機研制和實驗研究階段；

7、太陽能干燥和太陽灶已得到一定的推廣應用。但從總體而言，目前太陽能利用的規模還不大，技術尚不完善，商品化程度也較低，仍需要繼續深入廣泛地研究。

（二）在利用地熱能時，一方面可利用高溫地熱能發電或直接用于采暖供熱和熱水供應；另一方面可借助地源熱泵和地道風系統利用低溫地熱能。風能發電較適用于多風海岸線山區和易引起強風的高層建筑，在英國和香港已有成功的工程實例，但在建筑領域，較為常見的風能利用形式是自然通風方式。

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1 引言

佛山是建筑陶瓷主產區，集中了新明珠、蒙娜麗莎、歐神諾等著名品牌企業以及科達機電、摩德娜、中窯公司等陶瓷裝備龍頭企業，使佛山市的建筑陶瓷企業無論在品牌、品種、工藝、技術裝備和管理都處于全國領先水平。經過近十年的努力，佛山建陶業實施了變頻改造、余熱利用等多項節能效果明顯的措施，產品能耗明顯下降。

原料加工是陶瓷生產三個主要耗能工序之一，主要設備有球磨機、噴霧干燥塔等，能耗約占生產總能耗的15%，雖然占比不大，但目前該工序的生產工藝仍較為落后，所以深入挖掘原料加工過程的節能潛力，對全面完成“十三五”節能目標有重要意義。

本文通過對多家陶瓷生產企業調研，對一些正在實施的節能新技術進行分析評估，對“立磨預粉磨+連續球磨技術”、“干法制粉技術”等可應用于原料加工工序的節能技術進行分析，供同行參考。

2 能源結構與工序能耗情況

據2014年統計資料，列入我市重點用能企業監管名單共194家，能源消費總量714.12萬噸標煤（tce，下同），其中陶瓷企業55家，綜合能耗261.13萬tce ，占總能耗的36.6%。圖1為佛山市重點用能企業陶瓷行業綜合能耗變化，從圖1可以看出，我市陶瓷生產企業2010年～2014年四年間用能能耗有所下降，年均下降2.87%，能耗下降主要有以下幾方面原因：

1） 部分產能轉移至外地；

2） 市場需求減緩；

3） 產品向精細化、高檔化發展，燒成速度減慢，總能耗有所下降；

4） 廣泛應用節能技術，單位產品能耗逐年下降。

2.1 陶瓷企業能源結構

2.1.1陶瓷企業能源消耗量

對佛山市六家較大型建筑陶瓷企業2014年能源消費狀況進行分析，按能源品種進行分類，生產過程中煤或煤制品能耗占85%，電耗占9.87%，如表1所示。

2.1.2陶瓷企業各工序能源消耗量

根據五家建筑陶瓷企業的測試數據，在某生產周期內各工序能耗數據如表2所示。從表2可以看出，燒成工序是主要耗能工序，占67.41%，原料工序能耗占企業總能耗約30.35%，其中電耗占31.12%。

2.2 原料加工節能新技術

2.2.1立式磨與連續球磨工藝

傳統的球磨工藝為間歇式生產，物料在粉磨過程中不可避免地會出現“過度粉碎”現象，已達到了細度要求的物料不及時排出，仍然在機內繼續球磨消耗能量，使粉碎機生產能力降低，能耗增加。

連續球磨工藝是通過把傳統的間歇式陶瓷原料研磨工藝，改進為連續式的球磨工藝。用較少的設備、人工和占地，達到持續不斷地生產，從而提高產量，降低原料制造成本。

立式磨機是利用磨機的渦輪與反擊機構把物料帶起并高速運轉，在離心力的作用下，向磨機筒體的周邊甩出，沖擊、撞向筒壁，同時在氣流的作用下，物料自下而上形成一圓形物料墻幕，物料不斷加入，又不斷甩出，不斷被拋向和撞擊著反彈回來的物料，也就是物料打擊物料，致使物料一個或者多個斷面上產生無數的裂紋并不斷擴大、加深和延伸，從而使物料裂解成微粒碎，它集沖擊、撞擊、擠壓、剪切、磨剝于一身，快速完成物料破碎過程。

立式預粉磨與連續球磨機在陶瓷原料粉磨中的聯合應用，是針對目前傳統單一球磨加工工藝的二段粉磨技術，是今后陶瓷原料加工發展方向。其將砂石料經立式預粉磨機進行粉磨處理后，再進行篩分，合格粉料送入下工序的連續球磨機進行研磨，不合格粉料回磨。其他泥料經破碎、化漿、分離，合格漿料送入連續球磨機進行混合研磨。此工藝避免大的物料在球磨機初始粉碎階段的大能量消耗，大大地縮短了原料的球磨時間和能耗。

由于“立式預粉磨+連線球磨技術”改造量大，工藝調整內容多，有較大的技術難度，部分企業會采取過渡方案，即：“立式磨機+傳統球磨機”組合方案，采用立式磨機分類粉碎，后段用傳統方法球磨，工藝流程如圖2所示。

2.2.2干法制粉技術

濕法制粉是墻地磚生產的傳統工藝，原料加水細磨成含水量為40%左右的泥漿，泥漿過篩后經液壓柱塞泵送入噴霧干燥器造粒，造粒后經篩分及陳腐成為含水量約5%～7%的陶瓷粉料，然后干壓成型。

干法制粉工藝是將各種原料單獨粉碎到一定粒度后配料細磨，細磨后篩余料返回細磨工序，符合粒度要求的篩下料經增濕造粒機增濕造粒成含水量約10%～12%的陶瓷粉料顆粒，再經干燥及振動篩分后，篩上料經微破碎后再次進入振動篩，篩下料送至料倉陳腐后，干壓成型。干法制粉工藝流程如圖3所示。

干法制粉需解決的關鍵技術：陶瓷原材料預均化處理，粉磨與分選，干法造粒，成套的、連續的干法制粉裝備達到產業化規模并實現自動化。

干法制粉與濕法制粉兩種工藝的能耗水耗對比如表4所示。

3 節能潛力計算

3.1 立式磨與連續球磨工藝節能潛力

“立式預粉磨+連線球磨技術”已有成功案例，預計到“十三五”末，在我市推廣面可達到20%。以2014年陶瓷重點用能企業能源消耗量261.13 tce為計算基數，按電力占總能耗9.87%，原料工序電耗占總電耗30.68%，球磨機占原料工序電耗約70%，節能率50%計算：

項目年節能量=綜合能耗計算基準×電能占百分比×原料工序電耗占比×球磨機占原料工序電耗比×推廣面×節電率=261.13×9.87%×31.12%×70%×20%×50%=0.56

萬tce。

“立式磨機+傳統球磨機”組合，球磨機漿料粉磨時間可縮短40%～45%，節能40%。預計到“十三五”末期50%陶瓷企業應用此技術。

項目節能量=綜合能耗計算基準×電能占百分比×原料工序電耗占比×球磨機占原料工序電耗比×推廣面×節能率=261.13×9.87%×31.12%×70%×50%×40%=1.12萬tce。

球磨系統改造合計節能量：0.56+1.12=1.68萬tce。

3.2 干法制粉技術節能潛力

干法制粉是一個系統工程，需要科研、裝備制造單位和用戶多方共同努力才能使此技術日漸成熟，預計到“十三五”末將有20%建筑陶瓷企業采用干法制粉工藝。

節能量=綜合能耗計算基準×建筑陶瓷企業能耗占比×原料工序能耗比×推廣面×節能率=261.13×90%×30.35%×20%×45%=6.42萬tce。

3.3 節能潛力匯總

連續球磨技術與干法制粉兩種工藝的節能潛力匯總如表5所示。

3.3.1新技術節能量占工序能耗消費量比例

原料工序用能量：綜合能耗總量×原料工序能耗比=261.13×30.35%=79.25萬tce；

兩項新技術節能潛力：8.10萬tce；

節能量占工序能耗消費量比例：8.10×100%/79.25=10.22%。

3.3.2影響節能潛力的因素

本文提出的兩個項目，按預測在“十三五”產生的節能量占工序能耗比例并不高，主要有以下影響因素：

（1）工藝成熟度。立式快磨或連續球磨技術成熟度高，在礦石加工、水泥生產等行業已廣泛應用，容易實施。而干法制粉因成球機理影響壓片成型，目前還未能得到完全解決。

（2）裝備配套。雖然建筑陶瓷企業有改進制粉工藝的需求，但企業自身研發能力有限，必須依靠科研單位、裝備制造單位，從目前來看，行業內未能集中力量攻關。

如果干法制粉工藝應用面提高至40%，兩個項目節能量將達到14.52萬tce，節能量比例提高至18.32%。

4 結語

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3D打印技術在醫學領域的研究，國際上和國內都是近幾年才開始，國內與國外的差距并不大，對于我國來說，基礎研究已躋身第一梯隊，應用研究逐漸成熟，但仍面臨諸多困難，產業化尚待時日。

從上世紀90年代初開始，我國便在國家自然科學基金委和國家科技部的支持下開始了3D打印的研究。在科技部多個五年計劃的持續支持下，華中科技大學、西安交通大學、清華大學、北京航空航天大學、西北工業大學等一批科研院所開展了幾乎所有主流的3D打印技術研究。但國內從事3D打印技術研發的科研團隊或企業中，基本上都是在金屬材料或非生物非金屬材料的領域，將研究重點聚焦在3D生物打印領域上的還是比較少。同時從另一個方面看，3D打印技術在醫學領域的研究，國際上和國內都是近幾年才開始，國內與國外的差距并不大。

1.基礎研究：已躋身第一梯隊

在我國，對于3D生物打印的基礎性研究，主要在一些大學的研究中心進行。提到國內的3D打印，就不能不提到一個人DD顏永年。顏永年，第一任清華大學材料成形制造自動化研究所所長和第一任清華大學生物制造研究所所長，被業界譽為“中國3D打印第一人”。2012年10月，顏永年教授被推舉為中國3D打印技術產業聯盟首席顧問。顏永年將制造科學引入生命科學領域，提出了“生物制造工程”（Organism Manufacturing Eng.）學科概念和框架體系，為制造科學發展提出了一個新的方向。顏永年的團隊在組織工程、載體支架的3D生物打印方面進行了深入地探索。

對于生物制造，這一3D打印最前沿的領域，顏永年教授認為，基于3D打印技術的細胞三維受控組裝工藝，是生物制造中最為核心的技術，其目標為具有新陳代謝特征的生命體的成形和制造。細胞直接三維受控組裝，使人類可以按照器官解剖學的數字模型，通過控制單個細胞和細胞團簇的3D組裝，最終實現可整合于人體新陳代謝系統，用于修復和替代病損組織和器官的人造器官。

2013年8月，一個標志性的事件在業界引起了很大的轟動，從而將國內在生物制造領域的研究推向了前臺。杭州電子科技大學徐銘恩教授宣布：他帶領的團隊研發成功了國內首款3D生物打印機。這臺國內首款生物3D打印機的成功研制意味著我國3D生物打印的研究已進入了世界先進水平行列，在國際舞臺上已可以和美國的Organovo公司等3D生物打印先驅同臺競技。

2.應用研究：逐漸成熟，但仍面臨諸多困難

對于3D生物打印的臨床應用研究，其實在我國很早就開始進行了。早在2001年，我國就成功完成了國際上第一例將3D打印技術用于頜面的修復。但我國現有的監管制度不完善、打印成本較高及一系列技術難題有待攻克等因素使得3D打印技術在生物醫療領域的應用仍面臨很多困難。

在3D生物打印的應用研究方面，華南理工大學的楊永強團隊具有一定的代表性，做了很多有益的探索。華南理工大學楊永強教授所帶領的研究團隊自2001年左右開始研究3D打印技術，在牙科的牙冠固定橋、個性化舌側托槽、膝關節的假體、外科手術導板以及植入體等方面都有涉及。

以采用3D打印技術制作烤瓷牙為例，德國的設備一次能直接制作200-250個牙冠，楊永強團隊研發的設備能做100多個，但價格只有德國設備的四分之一到五分之一。楊永強的團隊目前正在研究打印手術導板技術，目前已經做了20余種外科手術導板。另外他們在多孔骨和植入體方面也做過一些嘗試，比如模仿髖關節打印的“金屬骨頭”，力度和骨骼非常接近。

3D打印快速、個性化、小批量和高精度的特點是這種技術應用于醫療領域的優勢所在，但生產成本高、打印材料的欠缺、移植后機體免疫排斥等一系列技術問題使得3D生物打印在從定制化產品走向大規模臨床應用，還存在著很多障礙。不少業內人士呼吁，3D生物打印前景廣闊，政府應出臺相應的扶植政策，同時監管部門也應更新監管思路，積極應對新技術帶來的生產模式的變革。

3.產業化尚待時日