新能源材料论文1

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新能源材料的发展前景及趋势论文

新能源材料的发展前景及趋势论文

新能源材料的发展前景及趋势论文随着全球环境问题愈发凸显,新能源材料的研究和应用日益受到关注。

新能源材料是指能够高效转化、存储和利用能量的材料,代表了未来能源技术的发展方向。

在当前新能源热潮的推动下,新能源材料的发展前景前所未有地广阔,趋势也愈发清晰。

一方面,在能源全球化和多样化的趋势下,石油、煤炭等传统能源资源的有限性和环境污染问题已经日益凸显,这也促使了新能源材料的发展。

太阳能、风能等可再生能源因其清洁、无限的特点而备受关注,而新能源材料作为这些能源的核心组成部分,其研究和应用将为新能源技术的发展提供强有力支撑。

另一方面,随着科技的不断进步,新能源材料领域也在不断涌现出各种创新材料。

比如,具有高效能量转化率和稳定性的光催化材料、高能量密度和长循环寿命的电池材料等,都是当前研究的热点。

这些新材料的研究不仅可以推动新能源技术的创新,也有助于解决能源存储和利用方面的难题。

未来,新能源材料的发展趋势将主要体现在以下几个方面:首先,新能源材料将更加注重材料本身的性能和稳定性。

随着新能源技术的商业化进程加快,对材料的稳定性、成本效益等方面的要求也将越来越高。

其次,新能源材料的研究将更加跨学科化。

新能源技术的发展需要材料学、物理学、化学等多个学科的共同努力,不同学科之间的融合将为新能源材料的研究带来更多可能性。

再次,新能源材料的开发将更加注重实际应用。

材料的研究不仅需要追求基础科学的突破,更需要关注材料在实际应用中的表现,以满足不同场景下的需求。

总的来说,新能源材料的发展前景广阔,趋势也逐渐清晰。

未来的发展将离不开对新能源材料性能的不断提升和跨学科合作的深化,相信在多方合作的推动下,新能源材料必将迎来更加辉煌的发展前景。

新能源材料论文

新能源材料论文

新能源材料展观当今世界,随着人类对传统资源如煤矿等的过度开采和利用,引发了一些环境污染问题,也引起了社会各界人士的广泛关注,如今,能源问题已成为全球关注的重大问题。

各大国在经济竞争的同时,也在竞争着对新能源的开发及利用。

因而,为了使人类更加合理地利用自然资源,同时也为了国家的可持续发展,新能源材料的研发已经成为国家科技战略的基本内容。

新能源是指传统能源之外的各种能源形式,主要包括太阳能、地热能、风能、海洋能以及由可再生能源衍生出的生物燃料和氢所产生的能量。

新能源材料是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。

新能源材料主要包括:太阳能电池材料、镍氢电池材料、锂离子电池材料、反应堆核能材料。

一、光伏材料太阳能光伏材料是目前我国正大力发展的新能源材料。

光伏材料是能将太阳能直接转换成电能的材料。

光伏材料又称太阳电池材料,只有半导体材料具有这种功能。

可做太阳电池材料的材料有单晶硅、非晶硅、多晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe等。

其中单晶硅、多晶硅、非晶硅材料已实现批量生产。

二、反应堆核能材料反应堆核能材料以铀、氘、氚为代表。

其中铀是高能量的核燃料,1千克铀可供利用的能量相当于燃烧2050吨优质煤。

三、镍氢电池材料镍氢电池是现代电子产品中使用最为广泛的绿色环保电池之一,具有单体容量大、放电特性平稳、通用性强、发热量小等优点。

缺点是体积大、自身重量大。

汽、东风电动车辆股份有限公司和长安汽车等单位在其开发的混合动力轿车、混合动力客车中,大多使用了镍氢动力电池。

四、锂离子电池材料锂离子电池的优点有:工作电压高;比能量高;循环寿命长;自放电小;记忆效应小;对环境无污染。

我们平时所使用的手机电池、笔记本电池都是锂离子电池,锂离子电池产业在我国也发展得十分繁荣。

新能源材料的研发是全球科研的趋势,作为当代大学生,应当抓住这个机遇,积极投身新能源事业,通过提高新能源的技术工艺,克服生产难关,来达到绿色、环保、和谐的科技创新之路。

【论文】新能源材料结课论文

【论文】新能源材料结课论文

【关键字】论文18 宋正坤电气与电子工程学院电气1007班新能源材料结课论文对于新能源而言,目前有较大规模发展的大致有风能、太阳能、生物质能三类。

对于新能源的利用,最有前景的方式莫过于用来发电。

相比较而言,风力发电更有其规模性与技术基础。

下面首先分析太阳能发电与生物质能发电的优缺点。

太阳能发电的优点:1:太阳能取之不尽,用之不竭,地球表面接受的太阳辐射能,足够目前全球能源需求的1万倍,只要在全球4%的沙漠安装太阳能就可以满足全球需要。

2:安全可靠,不受能源危机和燃料市场不稳定的冲击。

3:太阳能处处可得到,不必远距离运输,躲免长距离输电线路的损失。

4:不用燃料,运行成本很低。

5:太阳能发电没有运动部件不易损坏,维护简单。

6:太阳能发电过程中不易产生污染废弃物,是理想的清洁能源。

7:太阳能发电系统建设周期短,方便灵活,可以根据负荷的增减,任意添加或减少太阳能方阵,躲免浪费。

太阳能发电的缺点:1:地面应用时有间歇性,在晚上或阴雨天不能或很少发电。

2:能量密度低,一般情况下,每平方米,太阳强度为1000W/m2。

3:目前价格较高,为常规电价的5-15倍。

针对太阳能发电的优缺点可知,太阳能发电具有极大的地域限制以及规模化生产限制,大面积覆盖在短期内实现仍有较大难度。

生物质能发电的优点:生物质能与传统化石能源相比具有可再生性、低污染性、分布广泛性和储量丰富的特点。

生物质属可再生资源,通过植物的光合作用可以再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用。

生物质的硫含量、氮含量低,燃烧过程中生成的硫化物、氮化物较少,因而可有效地减轻温室效应。

生物质能储量丰富,根据专家估算,地球陆地每年生产1000-1250亿吨生物质,海洋年生产500亿吨生物质。

生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍。

生物质能发电的缺点:燃烧秸杆发电是一种,成本高,效率低,应用范围很小的发电方式。

新能源材料与器件论文

新能源材料与器件论文

新能源材料与器件论文随着社会的不断发展,新能源领域的研究日益受到重视。

新能源材料与器件作为新能源技术发展的核心,其研究和应用具有重要的意义。

本文将重点探讨目前新能源材料与器件领域的最新进展和研究趋势。

新能源材料研究新能源材料的研究是新能源技术发展的基础,其性能和稳定性直接影响着新能源器件的效率和可靠性。

近年来,钙钛矿材料作为一种热门的光伏材料备受关注。

其高光吸收系数、光电转换效率和低制备成本使其成为一种理想的太阳能电池材料。

除此之外,石墨烯作为一种具有优异导电性和热传导性的二维材料,也在新能源领域展现出巨大潜力。

研究人员通过改性石墨烯的方法,成功提高了其在光伏和储能器件中的应用性能。

新能源器件设计与制备新能源器件的设计与制备是新能源技术发展的关键环节。

光伏电池作为新能源产业的核心设备,在新能源材料的基础上不断进行优化和创新。

研究人员通过设计新型光伏结构和调控器件界面,提高了光伏器件的光电转换效率和稳定性。

此外,储能技术也是新能源领域的热点之一。

纳米材料作为储能器件的关键材料之一,具有高比表面积和较强的化学稳定性,为储能器件的高性能提供了可能。

新能源材料与器件的未来发展新能源材料与器件领域的研究将会持续深入,未来的发展方向主要包括提高材料性能、降低制备成本、优化器件结构和提高系统整体效率等方面。

随着新能源技术的不断创新和完善,新能源材料与器件将更好地满足社会对清洁能源的需求,推动新能源产业的快速发展。

综上所述,新能源材料与器件作为新能源技术发展的关键领域,其研究和应用具有重要的意义。

不断创新和提高材料性能,将推动新能源技术的发展,为人类社会的可持续发展做出贡献。

期待在未来的研究中,新能源材料与器件领域能取得更大的突破和进步。

新能源新材料总结范文

新能源新材料总结范文

近年来,随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益突出,新能源产业成为各国竞相发展的重点领域。

我国作为全球最大的能源消费国,更是把新能源产业作为国家战略新兴产业来培育。

新能源新材料作为新能源产业发展的关键支撑,其研发和应用水平直接关系到我国新能源产业的国际竞争力。

本文将对新能源新材料的发展现状及趋势进行总结。

一、新能源新材料发展现状1. 电动汽车材料电动汽车是新能源产业的重要组成部分,锂电池、电机、电控等关键材料的发展对电动汽车的性能和成本具有重要影响。

我国在锂电池领域取得了显著成果,市场份额全球领先。

同时,电机、电控等关键材料的研究和应用也在不断取得突破。

2. 光伏材料光伏产业是新能源产业的重要组成部分,光伏电池、光伏组件等关键材料的发展对光伏发电效率和成本具有重要影响。

我国在光伏电池领域已具备全球领先的技术水平,光伏组件产能和出口量居世界第一。

3. 风能材料风能是新能源产业的重要组成部分,风力发电机叶片、轴承、齿轮箱等关键材料的发展对风力发电效率和成本具有重要影响。

我国在风力发电机叶片领域取得了显著成果,部分企业已具备国际竞争力。

4. 新型储能材料新型储能材料是新能源产业发展的关键,主要包括锂离子电池、超级电容器、燃料电池等。

我国在锂离子电池领域取得了显著成果,超级电容器和燃料电池的研究和应用也在不断取得突破。

二、新能源新材料发展趋势1. 高性能化新能源新材料将朝着高性能化方向发展,以满足新能源产业对材料性能不断提高的需求。

例如,锂电池将向高能量密度、长寿命、低成本方向发展。

2. 绿色环保化新能源新材料将更加注重绿色环保,以减少对环境的影响。

例如,锂电池将采用无毒、无害的电解液和正负极材料。

3. 产业化应用新能源新材料将加快产业化应用,降低成本,提高市场竞争力。

例如,光伏电池、风力发电机叶片等关键材料将实现规模化生产。

4. 国际化竞争新能源新材料领域将面临更加激烈的国际化竞争,我国企业需加大研发投入,提升自主创新能力,以保持国际竞争力。

新能源材料论文

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题目:新能源材料的应用与发展前景学院:材料科学与工程学院2013年11月26日目录0.摘要 (2)1.太阳能电池及光伏材料 (2)2.风电机组叶片材料 (3)3.贮氢材料 (4)4.镍氢电池和锂离子电池 (5)4.1.镍氢电池 (5)4.1.1.镍氢电池基本简介 (6)4.1.2.镍氢电池电池材料 (6)4.1.3.镍氢电池研究进展 (7)4.2.锂离子电池 (7)4.2.1.锂离子电池基本简介 (7)4.2.2.锂离子电池充放电原理及其电池材料 (7)4.2.3.锂离子电池的应用前景 (9)5.燃料电池 (10)5.1.燃料电池的基本原理及组成 (10)5.2.燃料电池的分类 (11)5.3.燃料电池的优缺点 (12)6. 新能源材料有待解决的课题 (12)7.参考文献 (12)摘要人类社会对能源的需求持续增长,能源需求结构也在发生变化,与此同时人类又面临着矿物能源环境污染和枯竭的难题,这一切都激励着新能源的出现和发展。

太阳能、氢能、核能、生物能、风能、地热能、海洋能等被认为是新能源,但它们必须依靠新材料的开发与应用才能得以实现,并进一步提高效率、降低成本。

新能源材料就是用于新能源生产、转换和应用所需的材料。

新能源材料有以下特点:1.新材料把原来已经使用的能源变成新能源,更便于使用;2.一些新材料可提高储能和能量转化效果;3.新材料保障了核反应堆等新能源的安全;4.材料工艺决定着新能源的成本。

AbstractHuman society’s demand for energy continued growth, energy demand structure is changing, at the same time the human faces pollution and depletion of fossil energy environment problem, this all motivated the emergence of new energy and development. Solar energy, hydrogen energy, nuclear energy, bio energy, wind energy, geothermal energy, ocean energy is considered to be a new energy, but they must rely on the development and application of the new materials can be realized, and further improve efficiency, reduce costs. Shinno source material for ability of Industrial sources, Change sum Application required plant material. Shinno source material have the following Features:1.New materials have used the original energy into new energy sources, easier touse;2.Some new materials to improve energy storage and energy conversion effect;3.New materials to protect the safety of nuclear reactors and other new energy;4.Materials technology determines the cost of new energy sources.关键词:太阳能电池贮氢材料风电机叶片镍氢电池锂离子电池燃料电池1.太阳能电池及光伏材料我国地面接收的太阳能资源非常丰富,辐射总量为3340~8400(MJ/m2)/a,主要分布在我国的西北、华北以及云南中部和西部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和台湾西南部等地区。

新能源材料的发展前景分析论文

新能源材料的发展前景分析论文

新能源材料的发展前景分析论文在当今社会,随着环境污染和能源危机的日益加剧,新能源材料的研究和应用变得日益重要。

新能源材料作为替代传统能源的重要组成部分,被广泛研究和应用于各个领域。

本文将从新能源材料的定义、分类、应用前景以及发展趋势等方面进行深入分析。

首先,新能源材料是指那些可以转化各种可再生能源为电能或其他形式能量的材料。

根据能源来源的不同,新能源材料可分为太阳能材料、风能材料、水能材料等。

这些材料能够有效利用特定能源并转化为可供人类使用的能量,对于解决能源危机和减缓环境污染具有重要意义。

其次,新能源材料在各个行业中都有广泛的应用前景。

在能源领域,新能源材料可以用于太阳能发电、风力发电、水力发电等,取代传统的化石能源,减少碳排放并保护环境。

在交通运输领域,新能源材料可以用于制造电动汽车、氢燃料电池车等,降低对传统石油资源的依赖,减少空气污染。

在建筑领域,新能源材料可以用于建设智能高效的绿色建筑,减少能耗,提高能源利用效率。

未来,新能源材料的发展趋势将主要集中在以下几个方面。

首先,新能源材料将不断提高能源转换效率和储能性能,以满足不同领域对能源密度和稳定性的需求。

其次,新能源材料将不断降低成本,提高生产工艺的可持续性,从而推动其大规模应用和市场普及。

此外,新能源材料也将不断创新,拓展应用领域,以适应社会经济的发展和需求变化。

综上所述,新能源材料作为未来替代传统能源的重要选择,具有广阔的应用前景和发展空间。

随着技术的不断进步和创新,我们有理由相信新能源材料将为人类社会的可持续发展提供重要支持,推动能源革命的到来。

相信在不久的将来,新能源材料将成为能源领域的主流,成为人类社会迈向更加绿色、清洁与可持续的重要力量。

新能源材料论文

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新能源材料论文新能源材料学学院,理院专专,材料化学学号,10273038姓名,专金成专专了一期的新能源材料专~我了多知专~也专新能源材料个学学学会很有了专多自己的专解和看法~下面就专我专专的专专一下,吧专期~我专主要专的是新型专池~有专专干专池~专蓄专池~性燃料专个学学碱池等等。

在今社~能源是我专每一人都专心的专专~也是每一家的重当会个很个国要专专~专如今~能源越用越少~专就需要我专去专新能源~只有专专~我专的能源才找不用~我专的家才越越专展~专得更加强大。

会尽国会来新能源是二十一世专世界专专专展中最具定力的五大技专专域之一。

太能决阳是一专专、高效和永不衰竭的新能源。

在专在~各政府都太能专源利用作专清国将阳国内靠噪声家可持专专展专略的重要容。

而光伏专专具有安全可、无、无专染、制专少、故障率低、专专专便等专点~在我西部的地形件下~有着非常特的作用。

国条独首先专专一下太能利用,国内阳状况煤炭巨量消专已成专我大专染的主要源。

我具有富的太能、专国气来国丰阳能、生物专能、地专能和海洋能等新能源和可再生能源专源~专专利用前景专。

太广阳能光伏专专专用始于70年代~正快速专展是在真80年代。

在1983年一1987年短短的年先后美、加拿大等引专了七太专池生专专~使我太专池几内从国国条阳国阳的生专能力从1984年以前的年专200千瓦专到1988年的4,5兆瓦。

目前太专阳池主要专用于通信系专和专专无专专、无专专村、无专专专等专专偏无专地~年专专辟区售1.1兆瓦~成效专著。

(1,建成了40多座专、专专小型光伏专站~光伏专池专机容量专装600千瓦~其中西藏最多~达450多千瓦~1998年10月建成我最大的西藏那曲安多专光伏国专站的光伏专池机容量高装达100千瓦。

;2,家用光伏专源在海、蒙古、新疆、甘专、夏、西藏以及专、吉青内宁宁林、河北、海南、四川等地泛专用。

据不完全专专~至今全已累专推家用光广国广伏专源专15万台~光伏专池专功率专达2.9MW。

新能源材料论文

新能源材料论文

新能源材料论文新能源材料是近年来发展迅速的研究领域之一。

新能源材料是指利用先进材料技术研制出来的能够转换和存储能量的材料,包括太阳能电池、燃料电池、锂离子电池等。

本文将对新能源材料进行探讨,并介绍其在能源领域的应用。

太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置。

通过将太阳光照射在太阳能电池上,太阳能会被光敏材料吸收并转化为电能。

新能源材料在太阳能电池领域的应用主要包括有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池。

有机太阳能电池采用有机材料作为光敏材料,具有轻巧、柔性和可塑性等特点,可以广泛应用于建筑物的外墙等场所。

而钙钛矿太阳能电池具有高效转换效率和低成本的优势,被认为是下一代太阳能电池的发展方向。

燃料电池是一种将燃料直接转化为电能的装置。

燃料电池利用材料的化学能直接转化为电能,并且不会产生有害气体排放。

新能源材料在燃料电池领域的应用主要包括质子交换膜燃料电池和固体氧化物燃料电池。

质子交换膜燃料电池采用质子交换膜作为电解质,具有高效率、快速启动和长寿命的特点,被广泛应用于汽车和家庭能源系统等领域。

固体氧化物燃料电池则具有高温操作和高效能的特点,主要用于工业领域的应用。

锂离子电池是一种以锂离子嵌入和脱嵌的方式进行充放电的装置。

锂离子电池具有高能量密度和长循环寿命的特点,被广泛应用于移动通信设备、电动汽车等领域。

新能源材料在锂离子电池领域的应用主要包括锂离子导电材料、电解质材料和电极材料等。

例如,锂离子导电材料采用导电性能较高的材料替代传统的锂离子电池中使用的材料,能够提高锂离子电池的充放电性能和循环寿命。

总之,新能源材料是推动能源转型和可持续发展的关键技术之一。

通过不断研究和开发新能源材料,可以提高能源转换效率、降低能源消耗和污染,并促进经济的可持续发展。

新能源论文[5篇材料]

新能源论文[5篇材料]

新能源论文[5篇材料]第一篇:新能源论文新能源助力传统交运企业转型摘要:目前环境污染与能源枯竭问题,已经制约了我国的可持续发展,推进新能源汽车市场的发展已经成为解决此问题的有效手段。

通过研究我国新能源车辆发展现状,针对当前我国新能源车辆在推广问题上碰到的重点与难点问题,从企业发展的角度提出了新能源汽车在交通运输行业推广的对策与建议,为行业管理部门进一步指导新能源汽车的应用与推广实现新能源汽车应用的标准化和规范化提供决策支持关键词:新能源,发展背景,政策,变革,转型。

●新能源客车的主要类型:(1)混合动力客车——约占我国新能源客车市场90%以上份额,是无可争议的主导车型。

对于我国客车行业来说,混合动力主要是柴油—电混合,优点是可以降低30%以上的燃油消耗,排放标准可以达到国Ⅳ水平,缺点是蓄电池容量和寿命问题没有得到彻底解决,混合动力客车属于发展期产品,允许进行批量生产,但只能在批准的区域、范围、期限和条件下销售、使用,并至少对20%销售产品的运行状态进行实时监控,造成单车价格下不来。

(2)纯电动客车——由蓄电池作为动力源。

以电机代替燃油机,噪声低、无污染,使用单一的电能源。

而且,纯电动车的蓄电池可在夜间利用电网的廉价“谷电”进行充电,可以平抑电网的峰谷差。

我国纯电动车主要用于机场、社区、球场等地方。

纯电动客车作为起步进行示范运行,并对全部产品进行实时监控。

(3)燃料电池客车——主要是氢燃料电池客车,被认为是最有前途的产品,能够真正解决能源短缺问题,并且真正实现了零排放。

但也是属于起步期产品。

(4)CNG客车——CNG(压缩天然气)作为一种气体燃料,与空气混合更均匀,燃烧更加充分,排放的CO、HC等有害物质更少;天然气燃烧后没有积炭,可减少发动机磨损,维护保养费用低;天然气发动机改装简单,特别是用汽油机改装的双燃料发动机,因性价比极高,使用广泛;此外更重要的一点是,行驶同样公里数,天然气客车的燃料费用要远低于柴油或者汽油机,经济效益非常高。

以新能源为主题的论文:新能源:引领可持续发展的绿色浪潮

以新能源为主题的论文:新能源:引领可持续发展的绿色浪潮

标题:新能源:引领可持续发展的绿色浪潮摘要:本文深入探讨了新能源在当今世界的重要性与发展前景。

通过分析传统能源面临的困境,阐述了新能源的种类、特点及优势。

结合实际案例,展示了新能源在不同领域的广泛应用。

同时,剖析了新能源发展过程中面临的挑战,并提出了相应的解决策略。

最后,展望了新能源未来的发展趋势,强调其在推动全球可持续发展中的关键作用。

一、引言随着全球经济的快速发展和人口的持续增长,能源需求不断攀升。

传统能源如煤炭、石油和天然气等的大量使用,不仅带来了资源枯竭的危机,还引发了严重的环境问题,如气候变化、大气污染和生态破坏等。

在这种背景下,新能源的开发和利用成为了全球关注的焦点。

新能源以其清洁、可再生、可持续等特点,为解决能源危机和环境问题提供了新的途径和希望。

二、传统能源面临的困境(一)资源有限性传统能源是不可再生资源,其储量有限。

随着人类对能源需求的不断增加,传统能源的开采速度越来越快,资源枯竭的问题日益凸显。

例如,石油和天然气的储量预计在未来几十年内将逐渐减少,煤炭的储量也在不断下降。

(二)环境污染严重传统能源的使用会产生大量的污染物,如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等。

这些污染物的排放导致了全球气候变暖、大气污染加剧、酸雨等环境问题。

例如,煤炭燃烧产生的大量二氧化碳是导致全球气候变暖的主要原因之一。

(三)能源安全问题传统能源的供应主要集中在少数几个国家和地区,这使得全球能源安全面临着很大的风险。

一旦这些国家和地区的能源供应出现问题,将会对全球经济和社会稳定造成严重影响。

例如,中东地区的政治动荡和战争经常会导致全球石油价格的波动,影响全球能源市场的稳定。

三、新能源的种类、特点及优势(一)太阳能1.特点2.太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源。

它通过太阳能电池板将太阳能转化为电能,或者通过太阳能热水器将太阳能转化为热能。

太阳能的分布广泛,不受地域限制,而且使用过程中不会产生任何污染物。

3.优势o可再生性:太阳能是一种可再生能源,其资源丰富,不会枯竭。

以新能源为主题的论文:《新能源:引领未来可持续发展的新动力》

以新能源为主题的论文:《新能源:引领未来可持续发展的新动力》

《新能源:引领未来可持续发展的新动力》摘要:随着全球能源需求的不断增长和传统能源带来的环境问题日益凸显,新能源的开发和利用成为了全球关注的焦点。

本文探讨了新能源的重要性、主要类型、发展现状以及未来前景,强调了新能源在推动可持续发展方面的关键作用。

一、引言在当今世界,能源是经济发展和社会进步的重要基础。

然而,传统的化石能源如煤炭、石油和天然气等的过度使用,不仅面临着资源枯竭的危机,还带来了严重的环境污染和气候变化问题。

为了实现可持续发展,人类迫切需要寻找清洁、可再生的新能源。

新能源的开发和利用,将为全球经济增长、环境保护和能源安全提供新的解决方案。

二、新能源的重要性(一)缓解能源危机传统化石能源的储量有限,随着全球经济的快速发展,能源需求不断增长,能源供应面临着巨大的压力。

新能源如太阳能、风能、水能等具有可再生、丰富的特点,可以有效缓解能源危机。

(二)减少环境污染化石能源的燃烧会产生大量的污染物,如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等,对大气、水和土壤造成严重污染。

新能源在使用过程中几乎不产生污染物,对环境友好,可以有效减少环境污染。

(三)促进经济发展新能源产业是一个新兴的产业,具有巨大的发展潜力。

新能源的开发和利用可以带动相关产业的发展,创造就业机会,促进经济增长。

(四)提高能源安全过度依赖进口化石能源会给国家的能源安全带来风险。

发展新能源可以减少对进口化石能源的依赖,提高国家的能源自给能力,保障能源安全。

三、新能源的主要类型(一)太阳能太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源。

太阳能的利用方式主要有太阳能光伏发电和太阳能热利用。

太阳能光伏发电是利用太阳能电池将太阳能直接转化为电能;太阳能热利用是利用太阳能集热器将太阳能转化为热能,用于供暖、热水等。

(二)风能风能是一种清洁、可再生的能源。

风能的利用主要是通过风力发电机将风能转化为电能。

风力发电具有成本低、无污染、可再生等优点,是目前发展最快的新能源之一。

新能源材料的研究报告进展及其应用论文

新能源材料的研究报告进展及其应用论文

新能源材料的研究进展及其应用摘要:新能源材料是指支撑新能源开展的、具有能量储存和转换功能的功能材料或构造功能一体化材料。

新能源是降低碳排放、优化能源构造、实现可持续开展的重要途径,新能源材料是引导和支撑新能源开展的重要根底,对新能源的开展发挥了重要作用,一些新能源材料的创造催生了新能源系统的诞生。

在新能源系统中得到了大量应用。

主要介绍目前在新能源开展过程中发挥重要作用的锂离子电池关键材料、相变储热材料及储氢材料等新能源材料的现状应用及存在问题。

关键词:新能源;储热;储氢Progress in Research of Green EnergyMaterials Abstract: New energy materials refers to the functional material or structure function integrationmaterial supporting the development of new energy, with energy storage and conversion function.Utilizing green energy is one of the ways to decrease carbon em ission, optimize energy structure and realizesustainable development. New energy materials are important for guiding and supporting the development of new energyand are extensively used in the new energy systems. Current status and existing problems of some new energy materialsthatplay important roles in the developing process of new energy, such as relatedmaterials for batteries, and hydrogen energy and fuel cells, phase change thermal storage materials and hydrogen storage materialsare briefly introduced. Key words:new energy; thermal storage;hydrogen storage引言新能源和再生清洁能源技术是21世纪世界经济开展中最具有决定性影响的5个技术领域之一。

新能源论文3000字

新能源论文3000字

新能源论文3000字篇一:风能发电3000字论文风力发电技术在不断持续的能源紧张中,不少人想到了新能源利用。

利用洁净的能源(可再生能源)是人类社会文明进步的表现、是科学技术的发展、是环保理念的体现。

洁净能源指太阳能、风能、潮汐能、生物能等,这都是可再生取之不尽的能源,特别是风能技术最为成熟,经济可行性较高,是一种较理想的发展能源。

风是地球上的一种自然现象,它是由太阳辐射热引起的。

风能是太阳能的一种转换形式,是一种重要的自然能源。

太阳照射到地球表面,地球表面各处受热不同,产生温差,从而引起大气的对流运动形成风。

据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能,但其总量仍是十分可观的。

全球的风能约为2.74×109MW,其中可利用的风能为2×107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。

我国风能资源总量约42亿千瓦,技术可开发量约3亿千瓦。

目前东南沿海是最大风能资源区,风能密度为200W/M2~300W/M2,大于6m/s的风速时间全年3000h 以上就可取得较大经济效益。

一风力发电的现状21世纪是可再生能源的世纪,由于风能非常丰富、价格非常便宜、能源不会枯竭,又可以在很大范围内取得,非常干净、没有污染,不会对气候造成影响,因而风力发电具有极大的推广价值。

在中国,风能资源丰富的地区主要集中在北部、西北和东北的草原、戈壁滩以及东部、东南部的沿海地带和岛屿上。

这些地区缺少煤炭及其他常规能源,并且冬春季节风速高,雨水少;夏季风速小,降雨多,风能和水能具有非常好的季节补偿。

另外,在中国内陆地区,由于特殊的地理条件,有些地区具有丰富的风能资源,适合发展风电,比如江西省都阳湖地区以及湖北省通山地区。

目前我国的风能利用方面与国际水平还在一定差距,但是发展很快,无论在发展规模上还是发展水平上,都有很大提高。

据资料显示,“十一五”末九江电网电力开始出现缺额,20xx年缺额将达158兆瓦。

新能源材料论文

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新能源材料论文随着全球能源需求的不断增长和传统能源资源的日益枯竭,新能源材料的研究与应用变得愈发重要。

新能源材料的开发和利用对于推动清洁能源产业的发展,促进环境保护和可持续发展具有重要意义。

本文将从太阳能光伏材料、风能发电材料和储能材料三个方面进行论述,探讨新能源材料的研究现状、发展趋势以及未来的应用前景。

首先,太阳能光伏材料作为一种绿色清洁能源,具有广阔的应用前景。

目前,硅基太阳能电池是主流产品,但其成本高、能效低、生产过程能耗大等问题亟待解决。

因此,研究人员正在积极探索新型太阳能光伏材料,如钙钛矿材料、有机-无机杂化材料等,以提高太阳能电池的能效和降低成本,推动太阳能产业的可持续发展。

其次,风能发电材料也是新能源领域的重要研究方向。

风能作为一种清洁、可再生的能源资源,具有巨大的开发潜力。

目前,风力发电机主要采用的是玻璃纤维增强塑料和碳纤维复合材料等,但这些材料存在质量轻、强度高、耐腐蚀等问题。

因此,研究人员正在探索新型的风能发电材料,如纳米复合材料、生物基复合材料等,以提高风力发电机的性能,降低生产成本,推动风能产业的发展。

最后,储能材料作为新能源领域的重要支撑,对于解决新能源波动性大、间歇性强的特点具有重要意义。

目前,锂离子电池是主流的储能设备,但其成本高、能量密度低、安全性差等问题亟待解决。

因此,研究人员正在积极探索新型储能材料,如钠离子电池、钠硫电池、超级电容器等,以提高储能设备的能量密度、循环寿命和安全性,推动储能产业的发展。

综上所述,新能源材料的研究与应用对于推动清洁能源产业的发展,促进环境保护和可持续发展具有重要意义。

未来,随着新能源材料技术的不断突破和创新,相信新能源产业将迎来更加美好的发展前景。

让我们共同努力,为新能源材料的研究与应用贡献自己的力量,推动清洁能源事业迈向新的高度。

能源材料的论文范文

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能源材料的论文范文关于能源材料的论文新能源是降低碳排放、优化能源构造、实现可持续开展的重要途径, 新能源材料是引导和支撑新能源开展的重要根底, 新能源系统中得到了大量应用。

概要介绍了目前在新能源开展过程中发挥重要作用的核用锆合金、镍氢动力电池关键材料及氢质高容量储氢材料等新能源材料的现状及存在问题。

新能源; 氢能; 新能源材料新能源材料是指支撑新能源开展的、具有能量储存和转换功能的功能材料或构造功能一体化材料。

新能源材料对新能源的开展发挥了重要作用, 一些新能源材料的创造催生了新能源系统的诞生, 一些新能源材料的应用提高了新能源系统的效率, 新能源材料的使用直接影响着新能源系统的投资与运行本钱。

本文主要介绍核用锆合金、锂离子电池关键材料、镍氢动力电池关键材料及氢能燃料电池关键材料等新能源材料的现状及存在问题。

目前得到实际应用的储氢材料主要有AB5型稀土系储氢合金、钛系AB型合金和AB2 型Laves相合金, 但这些储氢材料的储氢质量分数低于212%。

近期美国能源部将xx年储氢系统的储氢质量分数的目标调整为515% , 目前尚无一种储氢方式能够满足这一要求, 因此必须大力开展新型高容量储氢材料。

目前的研究热点主要集中在高容量金属氢化物储氢材料、配位氢化物储氢材料、氨基化合物储氢材料和MOFs等方面的研究。

在金属氢化物储氢材料方面, 北京有色金属研究总院近期研制出Ti32 Cr46 V22 Ce014合金, 其室温最大储氢质量分数可达3165% , 在70 ℃和011 MPa条件下有效放氢质量分数到达215%[ 35 ] 。

目前研究报道的钛钒系固溶体储氢合金, 大多以纯V 为原料, 合金本钱偏高, 大规模应用受到限制, 因此, 高性能低钒固溶体合金和以钒铁为原料的钛钒铁系固溶体储氢合金的研究日益受到重视。

1997年, Bogdanovic等人发现当以Ti(OBun) 4 为催化剂时, NaAlH4 在中温条件( 100~200 ℃)下可实现可逆吸放氢, 其理论储氢质量分数可达516% , 从而掀起了配位氢化物储氢材料的研究热潮。

新能源材料与器件结课论文

新能源材料与器件结课论文

新能源材料与器件结课论文第一篇:新能源材料与器件结课论文新能源汽车的发展及应用--------燃料电池电动汽车随着煤、石油、天然气等传统化石能源的开采和利用,全球可供使用的资源越来越少;另外,在传统能源的使用过程中,能源的过度使用也引起了温室效应等一系列问题。

面临着这些问题,开发新型的、可持续发展的能源技术迫在眉睫,因此,新能源材料技术应运而生。

新能源材料的出现带动了工业的进一步发展,比如新能源汽车就是在这一背景下诞生。

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源或者使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

包括增程式电动汽车、混合动力汽车、氢发动机汽车、燃料电池电动汽车、纯电动汽车、其他新能源汽车等。

一、工作原理普通汽车的工作原理是由发动机将热能转变为机械能的过程,是经过进气、压缩、作功和排气四个连续的过程来实现的,每进行一次这样的过程就叫一个工作循环。

而新能源汽车按照动力的不同,其工作原理也各不相同。

以燃料电池电动汽车为例,其利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下.在燃料电池中经电化学反应产生的电能作为主要动力源驱动的汽车。

燃料电池电动汽车实质上是纯电动汽车的一种,主要区别在于动力电池的工作原理不同。

一般来说,燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能,电化学反应所需的还原剂一般采用氢气,氧化剂则采用氧气,因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料,氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。

二、燃料电池车的结构燃料电池城市客车动力系统主要有燃料电池发动机、动力蓄电DC/DC变换器、能量控制单元、电机及其控制系统组成。

其控制系统为线传操控系统。

燃料电池电动汽车的布置形式大概分为五种:单一的FC驱动结构(由燃料电池DC/DC、控制器、电动机组成)、FC+B系统结构(DC LINK)、FC+UC系统结构(超级电容器)、FC+B+UC(动力电池)、FC+B+FW(超高速飞轮)等几种情况。

新能源材料论文

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新能源材料论文新能源材料是指在能源产业中广泛应用的材料,如太阳能电池材料、燃料电池材料、锂离子电池材料等。

随着世界能源危机的日益严重以及对环境污染的担忧,新能源材料的研究和开发变得尤为重要。

本文将介绍太阳能电池材料、燃料电池材料和锂离子电池材料的研究现状和发展趋势。

太阳能电池材料是利用光电效应将太阳能转化为电能的材料。

目前常用的太阳能电池材料包括单晶硅、多晶硅、铁蓝石等。

其中,单晶硅具有高转换效率和稳定性,但成本较高。

多晶硅成本较低,但效率稍低。

铁蓝石是一种新型太阳能电池材料,具有高效率和较低成本的优势,但目前还存在一些挑战,如稳定性和制备工艺等。

未来,太阳能电池材料的研究方向主要集中在提高转换效率、降低成本和提高稳定性方面。

燃料电池材料是指用化学反应将化学能转化为电能的材料。

燃料电池能直接将氢与氧气反应产生电能,且排放物为水,具有环保和高效的特点。

燃料电池材料主要包括氢氧化钴、负载型贵金属催化剂等。

目前,燃料电池材料研究的主要问题是提高催化剂的活性和稳定性,降低贵金属的使用量和成本。

未来,燃料电池材料的发展方向主要集中在研究非贵金属催化剂、提高催化剂的稳定性和活性等方面。

锂离子电池材料是指用锂离子在正负极之间进行电荷和放电的材料,广泛应用于移动电子设备和电动车等领域。

锂离子电池材料主要包括正极材料、负极材料和电解质材料。

目前,常用的锂离子电池材料有锂铁磷酸盐、锰酸锂、氧化钴等。

锂离子电池材料的研究重点主要集中在提高能量密度、延长循环寿命和降低成本等方面。

未来,锂离子电池材料的发展方向主要包括研究新型正负极材料、提高电解质的导电性和稳定性等。

总之,新能源材料的研究和开发对于解决能源危机和环境问题具有重要意义。

太阳能电池材料、燃料电池材料和锂离子电池材料作为新能源领域的重要组成部分,目前正面临着一些挑战和机遇。

未来的发展方向主要包括提高转换效率和稳定性、降低成本和寿命等。

希望通过持续的研究和创新,能够推动新能源材料的发展,实现可持续能源的利用和环境保护的目标。

新能源与材料范文

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新能源与材料范文随着全球能源需求的不断增加和传统能源资源的枯竭,寻找替代能源已经成为现代社会的重要课题。

新能源技术的发展,源于对环境问题和能源危机的深刻意识,以及对可持续发展的追求。

而新能源的开发离不开材料科学与工程的支持。

新能源涉及的材料科学与工程包括但不限于:太阳能电池材料、电池材料、储能材料、光伏材料、燃料电池材料等。

这些材料的优劣将直接影响到新能源技术的效率、稳定性和成本等重要指标。

太阳能电池是一种直接将太阳光能转化为电能的技术。

太阳能电池材料的研究与开发是提高太阳能电池效率和降低成本的关键。

目前广泛应用的硅基太阳能电池材料具有稳定性好、寿命长等优点,但其制造成本较高,限制了其在大规模应用中的发展。

因此,研发新型太阳能电池材料成为当前的热点研究方向。

如硒化铜、锌锗硫化物等新型太阳能电池材料已经引起了广泛的关注。

储能材料是实现电能与化学能之间的转换的关键。

目前,储能材料主要包括超级电容器材料和碳纳米管材料。

超级电容器材料具有高能量密度、长循环寿命和快速充放电等特点,被广泛应用于电动汽车、可再生能源和电力系统等领域。

碳纳米管具有优异的电导性能、高比表面积和优秀的力学性能,被认为是一种理想的储能材料。

光伏材料是将光能转化为电能的关键材料。

常见的光伏材料包括硅、镓化合物、有机光伏材料等。

传统的硅光伏材料制造成本高,使用受限,不适合大规模应用。

因此,研究发展新型光伏材料成为提高光伏技术效率和降低成本的关键。

有机光伏材料由于其制备过程简单、成本低、可塑性好等优点,被认为是未来光伏技术的发展方向。

燃料电池是将燃料直接转化为电能的装置,被广泛应用于交通运输、电力供应和航空航天等领域。

燃料电池材料包括电极材料、电解质材料和催化剂材料等。

研发高效的电极材料、稳定的电解质材料和廉价的催化剂材料,可以提高燃料电池的转化效率和稳定性,推动燃料电池技术的发展。

综上所述,新能源与材料的研究与开发是实现可持续能源的关键。

新能源与材料科学论文

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《新能源材料论文》院系:辽宁科技大学无机11 姓名:杨赫学号:就目前来说,人类直接利用太阳能还处于初级阶段,主要有太阳能集热、太阳能热水系统、太阳能暖房、太阳能发电等方式。

(1)太阳能集热器太阳能热水器装置通常包括太阳能集热器、储水箱、管道及抽水泵其他部件。

另外在冬天需要热交换器和膨胀槽以及发电装置以备电厂不能供电之需。

太阳能集热器(solar collector)在太阳能热系统中,接受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置。

按传热工质可分为液体集热器和空气集热器。

按采光方式可分为聚光型集热器和吸热型集热器两种。

另外还有一种真空集热器:一个好的太阳能集热器应该能用20~30年。

自从大约1980年以来所制作的集热器更应维持40~50年且很少进行维修。

(2)太阳能热水系统早期最广泛的太阳能应用即用于将水加热,现今全世界已有数百万太阳能热水装置。

太阳能热水系统主要元件包括收集器、储存装置及循环管路三部分。

此外,可能还有辅助的能源装置(如电热器等)以供应无日照时使用,另外尚可能有强制循环用的水,以控制水位或控制电动部份或温度的装置以及接到负载的管路等。

依循环方式太阳能热水系统可分两种:1、自然循环式:此种型式的储存箱置于收集器上方。

水在收集器中接受太阳辐射的加热,温度上升,造成收集器及储水箱中水温不同而产生密度差,因此引起浮力,此一热虹吸现像,促使水在除水箱及收集器中自然流动。

由与密度差的关系,水流量于收集器的太阳能吸收量成正比。

此种型式因不需循环水,维护甚为简单,故已被广泛采用。

2、强制循环式:热水系统用水使水在收集器与储水箱之间循环。

当收集器顶端水温高于储水箱底部水温若干度时,控制装置将启动水使水流动。

水入口处设有止回阀以防止夜间水由收集器逆流,引起热损失。

由此种型式的热水系统的流量可得知(因来自水的流量可知),容易预测性能,亦可推算于若干时间内的加热水量。

如在同样设计条件下,其较自然循环方式具有可以获得较高水温的长处,但因其必须利用水,故有水电力、维护(如漏水等)以及控制装置时动时停,容易损坏水等问题存在。

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淮阴工学院新能源概论课程论文作者:蒋乐文学号:1121617104系:生命科学与化学工程学院专业:新能源科学与工程题目:新能源材料以及应用任课教师:孙金凤2013年6月淮安1 引言:通过底物进行生物酶催化反应来制得氢气的微生物可分为5个种类,即:异养型厌氧菌、固氮菌、光合厌氧细菌、蓝细胞和真核藻类。

其中蓝细胞和真核藻类产氢所利用的还原性含氢质是水;异养型厌氧菌、固氮菌、光合厌氧细菌所利用的还原性含氢物质则是有机物。

按氢能转化的能量来源来分,异养型厌氧菌,固氮菌依靠分解有机物产生ATP来产氢;而真核类、蓝细胞、光合厌氧细菌则能通光合作用将太阳能转化为氢能。

1 生物质制氢1.1.1 生物量生物质制氢在生物技术领域,生物质又称生物量,是指所有通过光合作用转化太阳能生长的有机物,包括高等植物,农作物及秸秆,藻类及水生植物等。

利用生物质制氢是指用某种化学或物理方式把生物质转化成氢气的过程。

降低生物制氢成本的有效方法是应用廉价的原料,常用的有富含有机物的有机废水,城市垃圾等,利用生物质制氢同样能够大大降低生产成本,而且能够改善自然界的物质循环,很好地保护生态环境。

通过陆地和海洋中的光合作用,每年地球上所产生物量中所含的能量是全世界人类每年消耗量的l0倍。

生物质的使用为液态燃料和化工原料提供了一个有充足选择余地的可再生资源,只要生物质的使用跟得上它的再生速度,这种资源的应用就不会增加空气中CO的含量。

就纤维素类生物质而言,我国农村可供利用的农作物秸秆达5亿到6亿吨,相当于2亿多吨标准煤。

林产加工废料约3 000万吨,此外还有1000万吨左右的甘蔗渣。

这些生物质资源中,有16%到38%是作为垃圾处理的,其余部分的利用也多处于低级水平,如造成环境污染的随意焚烧、采用热效率仅为10%的直接燃烧方法等。

开发生物质制氢技术将是解决上述问题的一条很好的途径。

1.1.2 储氢技术目前储氢技术分为两大类即物理法和化学法。

前者主要包括液化储氢、压缩储氢、碳质材料吸附、玻璃微球储氢等;后者主要包括金属化物储氢、无机物储氢、有机液态氢化物储氢等。

传统的高压气瓶或以液态、固态储氢都不经济也不安全,而使用储氢材料储氢能很好地解决这些问题。

其中特别强调的是有机液体氢化物储氢技术,有机液体氢化物储氢技术是20世纪80年代国外开发的一种新型储氢技术,其原理是借助不饱和液体有机物与氢的一对可逆反应,即加氢反应和脱氢反应实现的。

烯烃、炔烃和芳不饱和有机物均可作为储氢材料,但从储氢过程的能耗、储氢量、储氢剂和物理性质等方面考虑,以芳烃特别是单环芳烃为佳。

目前研究表明,只有苯、甲苯的脱氢过程可逆且储氢量大,是比较理想的有机储氢材料。

有机物储氢的特点是:(1)储氢量大;(2)便于储存和运输;(3)可多次循环使用;(4)加氢反应放出大量热可供利用1.1.3 氢能源优点能源、资源及环境问题迫切需要氢能源来化解这种危机,但目前氢能源的制备还不成熟,储氢材料的研究大多仍处于实验室的探索阶段。

氢能源的制备应主要集中在生物制氢这一方面,其他制氢方法,是不可持续的,不符合科学发展的要求。

生物制氢中的微生物制氢需要基因工程同化学工程的有机结合,这样才能充分利用现有科技尽快开发出符合要求的产氢生物。

生物质制氢需要技术的不断改进和大力推广,这些都是一个艰难的过程。

氢气的储存主要集中在新材料的发现方面,对材料的规模化或工业制备还未及考虑,对不同储氢材料的储氢机理也有待于进一步研究。

另外,因为每一种储氢材料都有其优缺点,且大部分储氢材料的性能都有加合性的特点,而单一的储氢材料的性质也较多地为人们所认识。

因此认为,应该研制出集多种单一储氢材料储氢优点于一体的复合储氢材料是未来储氢材料发展的一方向。

氢能利用方面很多,有的已经实现,有的人们正在努力追求。

氢位于元素周期表之首,它的原子序数为1,在常温常压下为气态,在超低温高压下又可成为液态。

作为能源,氢有以下特点:氢是自估计它构成了宇宙质量的75%,除空气中含有氢气外,它主要以化合物的形态贮存于水中,而水是地球上最广泛的物质。

据推算,如把海水中的氢全部提取出来,它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。

所有元素中,氢重量最轻。

在标准状态下,它的密度为0.0899g/l;在-252.7°C时,可成为液体,若将压力增大到数百个大气压,液氢就可变为固体氢,除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,为142,351kJ/kg,是汽油发热值的3倍。

所有气体中,氢气的导热性最好,比大多数气体的导热系数高出10倍,因此在能源工业中氢是极好。

氢燃烧性能好,点燃快,与空气混合时有广泛的可燃范围,而且燃点高,燃烧速度快。

氢能利用形式多,既可以通过燃烧产生热能,在热力发动机中产生机械功,又可以作为能源材料用于燃料电池,或转换成固态氢用作结构材料。

用氢代替煤和石油,不需对现有的技术装备作重大的改造现在的内燃机稍加改装。

氢可以以气态、液态或固态的氢化物出现,能适应贮运及各种应用环境的不同要求。

氢本身无毒,与其他燃料相比氢燃烧时最清洁,除生成水和少量氨气外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质,少量的氨气经过适当处理也不会污染环境巨,而且燃烧生成的水还可继续制氢,反复循环使用。

由以上特点可以看出氢是一种理想的新的含能体能源。

目前液氢已广泛用作航天动力的燃料,但氢能的大规模的商业应用还有待解决以下关键问题:廉价的制氢技术:因为氢是一种二次能源,它的制取不但需要消耗大量的能量,而且目前制氢效率很低,因此寻求大规模的廉价的制氢技术是各国科学家共同关心的问题。

安全可靠的贮氢和输氢方法由于氢易气化、着火、爆炸,因此如何妥善解决氢能的贮存和运输问题也就成为开发氢能的关键。

许多科学家认为,氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源。

氢能是一种二次能源,因为它是通过一定的方法利用其它能源制取的,而不象煤、石油和天然气等可以直接从地下开采。

在自然界中,氢易和氧结合成水,必须用电分解的方法把氢从水中分离出来。

如果用煤、石油和天然气等燃烧所产生的热转换成的电支分解水制氢,那显然是划不来的。

现在看来,高效率的制氢的基本途径,是利用太阳能。

如果能用太阳能来制氢,那就等于把无穷无尽的、分散的太阳能转变成了高度集中的干净能源了,其意义十分重大。

目前利用太阳能分解水制氢的方法有太阳能热分解水制氢、太阳能发电电解水制氢、阳光催化光解水制氢、太阳能生物制氢等等。

利用太阳能制氢有重大的现实意义,但这却是一个十分困难的研究课题,有大量的理论问题和工程技术问题要解决,然而世界各国都十分重视,投入不少的人力、财力、物力,并且也已取得了多方面的进展。

因此在以后,以太阳能制得的氢能,将成为人类普遍使用的一种优质、干净的燃料2 能源的利用2.1.1 能源的历史作用古代,秦始皇统一中国,他想长生不老,曾积极支持炼丹术。

其实炼丹术士最早接触的就是氢的金属化合物。

无奈多少帝王梦想长生不老,或幻想遨游太空,都受当时的科学技术水平所限,真是登天无梯。

到后来,1869年俄国著名学者门捷列夫整理出化学元素周期表,他把氢元素放在周期表的首位,此后从氢出发,寻找与氢元素之间的关系,为众多的元素打下了基础,人们则氢的研究和利用也就更科学化了。

至1928年,德国齐柏林公司利用氢的巨大浮力,制造了世界上第一艘“LZ—127齐柏林”号飞艇,首次把人们从德国运送到南美洲,实现了空中飞渡大西洋的航程。

大约经过了十年的运行,航程16万多公里,使1.3万人领受了上天的滋味,这是氢气的奇迹。

然而,更先进的是本世纪50年代,美国利用液氢作超音速和亚音速飞机的燃料,使B57双引擎辍炸机改装了氢发动机,实现了氢能飞机上天。

特别是1957前苏联宇航员加加林乘坐人造地球卫星遨游太空和1963年美国的宇宙飞船上天,紧接着1968年阿波罗号飞船实现了人类首次登上月球的创举。

这一切都依靠着氢燃料的功劳。

面向科学的21世纪,先进的高速远程氢能飞机和宇航飞船,商业运营的日子已为时不远。

过去帝王的梦想将被现代的人们实现。

以氢气代替汽油作汽车发动机的燃料,已经过日本、美国、德国等许多汽世公司的试验,技术是可行的,目前主要是廉价氢的来源问题。

氢是一种高效燃料,每公斤氢燃烧所产生的能量为33.6千瓦小时,几乎等于汽车燃烧的2.8倍。

氢气燃烧不仅热值高,而且火焰传播速度快,点火能量低(容易点着),所以氢能汽车比汽油汽车总的燃料利用效率可高20%。

当然,氢的燃烧主要生成物是水,只有极少的氮氧化物,绝对没有汽油燃烧时产生的一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等污染环境的有害成分。

氢能汽车是最清洁的理想交通工具。

2.1.2 能源材料氢能汽车的供氢问题,目前将以金属氢化物为贮氢材料,释放氢气所需的热可由发动机冷却水和尾气余热提供。

现在有两种氢能汽车,一种是全烧氢汽车,另一种为氢气与汽油混烧的掺氢汽车。

掺氢汽车的发动机只要稍加改变或不改变,即可提高燃料利用率和减轻尾气污染。

使用掺氢5%左右的汽车,平均热效率可提高15%,节约汽油30%左右。

因此,近期多使用掺氢汽车,待氢气可以大量供应后,再推广全燃氢汽车。

德国奔驰汽车公司已陆续推出各种燃氢汽车,其中有面包车、公共汽车、邮政车和小轿车。

以燃氢面包车为例,使用200公斤钛铁合金氢化物为燃料箱,代替65升汽油箱,可连续行车130多公里。

德国奔驰公司制造的掺氢汽车,可在高速公路上行驶,车上使用的储氢箱也是钛铁合金氢化物。

2.1.3 能源效率掺氢汽车的特点是汽油和氢气的混合燃料可以在稀薄的贫油区工作,能改善整个发动机的燃烧状况。

在我国许当城市交通拥挤,汽车发动机多处于部分负荷下运行、采用掺氢汽车尤为有利。

特别是有些工业余氢(如合成氨生产)未能回收利用,若作为掺氢燃料,其经济效益和环境效益都是可取的。

大型电站,无论是水电、火电或核电,都是把发出的电送往电网,由电网输送给用户。

但是各种用电户的负荷不同,电网有时是高峰,有时是低谷。

为了调节峰荷、电网中常需要启动快和比较灵活的发电站,氢能发电就最适合抢演这个角色。

利用氢气和氧气燃烧,组成氢氧发电机组。

这种机组是火箭型内燃发动机配以发电机,它不需要复杂的蒸汽锅炉系统,因此结构简单,维修方便,启动迅速要开即开,欲停即停。

在电网低负荷的,还可吸收多余的电来进行电解水,生产氢和氧,以备高峰时发电用。

这种调节作用对于用网运行是有利的。

另外,氢和氧还可直接改变常规火力发电机组的运行状况,提高电站的发电能力。

例如氢氧燃烧组成磁流体发电,利用液氢冷却发电装置,进而提高机组功率等。

二次能源是联系一次能源和能源用户的中间纽带。

二次能源又可分为“过程性能源”和“含能体能源”。

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