貌不惊人的意思:能源进展

光也能产生巨大磁效应 “光电池”技术有望问世 有望开发出存储太阳能的“光电池” 2011-4-18 阅读次数: 24次

　　本报讯 据美国物理学家组织网近日报道，密歇根大学研究人员发现光也能产生巨大的磁效应，有望开发出存储太阳能的“光电池”，替代传统的半导体太阳能电池。该研究发表在最近出版的《应用物理学》杂志上，校方正在为该方法申请专利保护。

　　这种制造“光电池”的方法可能推翻物理学的百年教条。光具有电性和磁性，但一直以来，科学家认为光的磁场效应非常弱，可以被忽略。

　　密歇根大学电工程与计算机科学、物理与应用物理系教授斯蒂芬·兰德和同事发现，当光以适当的强度通过一种绝缘材料时，光场所产生的磁效应比以前预期的要强一亿倍，在这种情况下，磁感应强度相当于很强的电效应。该方法的原理是此前未曾研究过的“光整流”，研究人员威廉姆·菲舍说，传统光整流中，光只能通过其电场效应将一些特殊的对称晶体材料中正负电荷分开形成电压，而新研究发现，在适当的条件下，光在其他材料中能通过磁场效应产生“光整流”。

　　兰德解释说：“在传统太阳能电池中，光进入材料被吸收，产生热量分离电荷。在我们的方法中，光不是被吸收，而是将能量存储在磁矩中，这将带来一种不需要半导体的新型太阳能电池，热负荷很低。强光也能产生很高的磁感应强度，最终提供一种类似电容供电器的光容式电源。”

　　新技术将使太阳能发电更廉价。研究人员预计，使用改良材料可使太阳能转换效率达到10%，这相当于目前商业级的太阳能电池。今年夏天他们将在实验室里利用激光研究，然后拓展到太阳光。

　　“目前制造太阳能电池需要大量的半导体加工工序。而我们只需一些镜片来集聚阳光，一些纤维来传导。玻璃就是很好的材料，透明陶瓷可能会更好。不需要复杂的工序。”菲舍说。

　　（常丽君）(科技日报)

国家电网发布促进风电发展白皮书 技术进步将使风电成为可控电源 2011-4-18 阅读次数: 33次

　　本报讯（记者瞿剑）国家电网公司4月15日发布《促进风电发展白皮书》，表示通过技术进步，可使风电成为可预测、可控制及可调度的电网友好型电源；在此基础上国网承诺，其年度、月度、日前、日内计划均优先调度风电，并首次详细披露了未来我国主要风电基地输电方案。

　　这份国内企业发布的首个风电发展白皮书，全面反映了我国风电发展所取得的巨大成就：截至2010年底，全国风电并网容量2956万千瓦，“十一五”期间年均增速接近100%。在社会关注的风电并网方面，国网公司风电接网及送出工程累计总投资达418亿元，共投运风电并网线路2.32万公里，建成风电送出汇集变电站（开关站）25个，变电容量3770万千伏安，建成新疆与西北750千伏联网工程、甘肃千万千瓦风电一期安西—永登750千伏送出工程。2010年，全国风电机组平均利用小时数2097小时，蒙东、蒙西、吉林、黑龙江风电发电量占全社会用电量的比例分别达到21.1%、8.7%、5.6%、4.6%，风电利用已达到较高水平。

　　《白皮书》披露，国网公司“十二五”电网发展规划，将促进风电发展作为重要内容，专题开展风电输电规划研究，形成了包括主网架规划、配电网规划、智能化规划和通信网规划的成果报告体系。研究表明，通过加强跨区电网建设、构建“三华”电网，全国风电消纳能力可提高一倍以上。同时，为了满足大规模风电并网对系统调峰能力的需求，积极开展抽水蓄能发展规划与建设。预计到2015年，我国风电消纳规模将超过9000万千瓦，到2020年将达到1.5亿千瓦以上。

　　《白皮书》披露，在输电技术方面，我国已在世界上率先全面掌握特高压核心技术，具备全套设备制造能力，制订了较为完整的特高压技术标准体系，形成了综合性能指标国际领先的试验研究体系，占领了世界电网技术的制高点。在风电场控制技术方面，国网公司率先在国内开展风电功率预测技术研究，全面掌握了对风电场开展功率预测的技术手段，我国风电功率预测精度现已达到85%，居国际先进水平；开发了风电调度决策支持系统、风电场综合监控系统及大型集群风电有功智能控制系统，初步实现了风电的可测、可控及可调。在储能技术与电动汽车方面，建设风光储输示范工程，探索不同种类可再生能源综合利用模式；加快电动汽车充换电服务网络建设，研究有利于提高风电等新能源消纳能力的电动汽车产业运营模式。

　　(科技日报)

我国实现全世界首次±660千伏输电线路带电作业 世界首次±660千伏输电线路带电作业成功 2011-4-15 阅读次数: 16次

　　最新发现与创新

　　科技日报北京4月14日电（记者瞿剑）世界首次±660千伏直流输电线路带电作业，今天在位于北京北郊的国家电网公司特高压直流试验基地获得成功，意味着这一全新电压等级输电线路在今后运行中可以不断电进行测试、检查和维修，对确保电网安全及可靠稳定运行具有重要意义。

　　据悉，±660千伏是一个全新的电压等级，目前世界范围内该电压等级的唯一实践是2月28日新近投运的宁东—山东±660千伏直流输电线路，其输送容量为400万千瓦，约占经济大省山东省全部用电负荷的1／9，被称为“不能停的线路”。因其唯一，线路的带电作业就没有任何先例可寻，必须面临一系列全新的技术挑战。

　　记者今天下午在现场看到，由国网中国电科院和山东电力集团超高压公司合作开展的此次开创性作业，前后历经近两个小时，在离地30多米高的±660千伏直流超高压电线上，身穿屏蔽服的技术人员成功完成了进出等电位、等电位导线修补、等电位间隔棒更换等操作项目。帮助他们就位的牵引、定位用绳索，是一种绝缘性、强度、耐烧蚀性都极强的特制蚕丝绳；而带电作业安全防护服装是一种面料中含有金属丝的米灰色屏蔽服，外观颇像“简化版太空服”，它能够有效屏蔽直流电场、旁路暂态电流，阻隔离子流，代替电位转移棒等。

　　此次带电作业试验首个进电场的技术人员王进在接受记者采访时表示，穿上这样的屏蔽服进入电场的一刹那，身体会有少许针刺感，但不会产生任何损伤。他介绍，此次作业的每一步骤，都有严密细致的技术支持，因此不仅有力保障了操作者的人身安全，其结果更有利于形成操作规范，应用于今后±660千伏直流输电线路的带电作业中。

　　(科技日报) 责编：董子凡

利用阳光和催化剂 二氧化碳与水可变身液态燃料 新催化剂让二氧化碳变身低成本液态燃料 2011-4-12 阅读次数: 35次

　　本报讯 据美国物理学家组织网4月7日报道，美国加州理工学院和瑞士科学家携手研制出了一种太阳能反应器。该太阳能反应器采用了低成本的新型催化剂，可集中太阳的热量，通过热化学循环方法，将水和二氧化碳转变为氢气和一氧化碳，而大量的氢气和一氧化碳结合在一起可形成液态燃料，为汽车、手提电脑和全球定位系统（GPS）供电。

　　太阳是地球上主要的能量来源，更好地利用丰富的阳光是所有新能源专家试图摘取的“圣杯”。科学家很早就知道如何将水和二氧化碳转变为氢气和一氧化碳。但如何高效、批量且低廉地转换一直困扰着科学家。其中的一个“拦路虎”，是转换过程需要昂贵且稀有的铂或铱等元素来作催化剂，以促使反应发生。

　　该研究的领导者之一、加州理工学院材料科学和化学工程教授索西娜·海尔将目光投向了二氧化铈，金属铈的氧化物二氧化铈常用于自洁烤箱内壁，可作催化剂使用。铈储量丰富，因此，在完成同样任务时，成本更低。

　　新方法分两步进行：首先，使用太阳光散发的高温将二氧化铈分解为铈和氧气；然后在低温下将二氧化碳和水变为一氧化碳和氢气。

　　海尔如是描述该过程：当将二氧化铈加热至约1500摄氏度高温时，会自动地从其结构内释放出氧气；接着将其冷却，氧气离开后留下的空白需要新氧气来填满。在约为900摄氏度的较低温度时，铈、氢气和碳都需要氧气，但铈的需求更强烈，于是，它就会从水和二氧化碳中“掠夺”氧气来填满这些空白，因此，水和二氧化碳就变成了氢气和一氧化碳。

　　海尔表示，实验设备包括两部分，其中一部分是由加州理工学院研制的圆柱状容器，其内壁布满了二氧化铈。第二部分是目前安放在瑞士保罗谢勒研究所的太阳能收集器，它是一套巨大的曲面镜，可大范围收集太阳光。

　　科学家让这两个设备“联姻”，首先用积聚的阳光加热圆柱内的二氧化铈，然后朝反应器中输入水蒸气和二氧化碳，并测量流出的氢气和一氧化碳的数量。

　　海尔表示，铈储量丰富，是铂储量的10万倍，因此，可将反应成本减少几个数量级。但目前这个将太阳光、二氧化碳和水转变为液态燃料的反应器的转换效率不足1%。科学家表示，热动力学分析表明，理论上转换效率可达15%以上。此外，科学家也希望能找到比二氧化铈更好的燃料，同时降低发生反应所需要的高温和低温。（刘霞）

　　(科技日报)

核电站安全六问 2011-3-29 阅读次数: 62次

　　解疑释惑

　　1．核电站是怎样工作的？

　　核电站是利用一座或几座核动力反应堆所产生的热能来发电或兼供热的核动力设施。反应堆是核电站的关键设备，相当于热电厂的燃烧炉，但用的燃料是铀。用铀制成的核燃料在反应堆内“燃烧”，即发生核裂变反应，产生大量热能和水蒸气，蒸汽推动汽轮机带动发电机旋转，电就源源不断地产生出来，并通过电网送到四面八方。目前世界上核电站常用的反应堆有压水堆、沸水堆、重水堆、气冷堆和快堆等。

　　2．核电站在设计上有哪些安全措施？

　　核燃料“燃烧”时，会产生大量的放射性物质。为防止放射性物质外逸，在建造时设置了四道屏障，包括燃料芯块、密封的燃料包壳、坚固的压力容器和密闭的回路系统，以及能承受内压的安全壳。在控制方面有多重保护：在出现可能危及设备和人身安全情况时，可进行正常停堆；因任何原因未能正常停堆时，控制棒自动落入堆内，实行自动紧急停堆；如任何原因控制棒未能插入，高浓度硼酸水自动喷入堆内，实现自动紧急停堆。在核电厂设计中，始终把安全放在第一位，考虑了当地可能出现的最严重的地震、海啸、热带风暴、洪水等自然灾害，即使发生了最严重的自然灾害，反应堆也应能安全停闭，不会发生爆炸。

　　3．日本地震为何造成福岛核电站事故？

　　福岛第一核电站共有6座沸水反应堆机组。地震发生后，反应堆机组冷却系统供电中断，水循环不能完成，核反应堆中的热量带不出去，热量的聚集导致容器中更多的液态水变成蒸汽，容器内气压变大，对容器外壳形成威胁。为了降低容器内的气压，电站工作人员选择把蒸汽排出核反应堆，但是容器内的高温使得水蒸气与锆合金反应产生氢气，与厂房里的氧气混合发生了爆炸，造成了放射性物质泄漏。

　　4．福岛第一核电站爆炸是核爆炸吗？

　　不是。核爆炸是裂变反应过程在极短的时间内发生，裂变能量瞬间释放；而核电厂的反应堆则刚好相反，能量以一定的速率释放出来。除了燃料不同，核电厂做的事情跟火力发电厂非常类似。核反应堆是不可能像原子弹那样爆炸的，其燃料铀不纯，它们不会产生原子弹式的爆炸。

　　5．福岛核事故会有切尔诺贝利事故那样严重吗？

　　不会。福岛核电站与切尔诺贝利核电站的情况大不一样：福岛核电站反应堆是沸水堆，在停堆后发生事故，放射性物质泄漏量和污染区域较小；切尔诺贝利核电站是石墨慢化堆，没有安全壳，由于操作失误发生事故，导致大量放射性物质泄漏，产生的爆炸烟云直接进入大气平流层，造成大范围内放射性污染。目前国际原子能机构把此次福岛核电站事故定级为4级，而切尔诺贝利事故为7级事故（是最严重的事故级别）。

　　6．福岛核事故泄漏的放射性物质会对人们造成危害吗？

　　此次事故释放的放射性物质包括核燃料、裂变产物和活化产物，主要是碘、铯、锶等放射性核素。普通人在受到放射性烟云照射或吸食受辐射污染的食物饮料后，会受到较低的剂量。而现场救援人员和工作人员可能会由于其职业活动遭受体表或体内的放射性沾染，进而导致较大的剂量。目前厂区外的剂量水平不至于造成严重的伤害。

　　(据军事医学科学院放射与辐射医学研究所提供资料整理）

　　(科技日报) 责编：朱芙蓉

燃煤电厂烟气净化关键技术实现国产化 每年可节约成本2亿元，节电1.5亿度 2011-4-6 阅读次数: 38次

　　本报讯（记者吴晋娜）由中电投远达环保工程有限公司牵头，联合重庆大学等单位承担的国家科技支撑计划“燃煤电厂烟气脱硫脱硝脱汞关键技术研究与工程示范”项目，日前通过了结题验收。专家认为，该项目开发出的具有自主知识产权的燃煤电厂双相整流烟气脱硫、两级式烟气脱硝、烟气脱汞关键技术与装备，打破了国外对燃煤烟气净化先进技术的垄断。

　　长期以来，我国燃煤电厂环保技术大多依赖国外技术。为提高燃煤电厂环保技术的国产化水平和产业化能力，该项目于2007年12月启动，总投资9550万元，分别开展了对燃煤烟气脱硫、脱硝、脱汞关键技术与装备的开发，及相关技术集成、工艺优化等方面的研究工作，重点解决了燃煤烟气二氧化硫、氮氧化物和汞污染等问题。项目先后获得专利71项，其中发明专利39项，主持和参与编制国家、行业、企业标准共10项。当前，项目已建成国内规模最大的“原烟气综合实验基地”——重庆合川双槐电厂烟气净化综合实验基地，以及国内首台万吨级碳捕集中试装置和年产能1万立方米的脱硝催化剂制造厂项目。

　　该项目对降低工程建设和运行成本、提高行业技术水平和国际竞争力具有重要意义。据统计，该项目已为承担单位实现产值3.4亿元，节省工程造价1800万元，每年减少运行维护费1000万元，每年可减排二氧化硫7万吨，减少氮氧化物排放5万吨。项目技术进一步推广后，每年可实现产值16亿元，利润近1亿元，减排二氧化硫30万吨、氮氧化物28万吨。与现有技术相比，每年可节约建设成本2亿元，节约运行电耗1.5亿度。

　　(科技日报) 责编：朱芙蓉

“核高基”：突破核心关键技术 实现产业化 2011-4-4 阅读次数: 119次

　　“核高基”：突破核心关键技术 实现产业化

　　科技日报北京4月1日电（记者操秀英）“十二五”期间，核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品（简称“核高基”）重大专项将进一步加大高端通用芯片与基础软件产品的结合力度，抓住网络化带来的机遇，以重大应用为切入点，以突破核心关键技术、实现产业化为中心任务，以提高市场占有率为目标，统筹规划、整体推进，加大企业的参与力度，推动产业核心竞争力的提升。这是记者从工业和信息化部“核高基”重大专项实施管理办公室了解到的。

　　清华大学教授、“核高基”专项总体组副总师魏少军表示，“十二五”期间，“核高基”专项将进一步落实企业为主体的技术创新体系建设，力争做到“国家定目标，市场提需求，企业提方案，专家做综合，机关做决策，企业去执行”，加大市场作用。他还透露，“十二五”将探索实行专项实施的技术成熟度管理，对处于不同技术阶段的项目给予差别化的支持和管理方式。

　　在专项支持下，预计到“十二五”末，我国集成电路设计业占全球比重力争提升到12%—15%，基础软件产品的市场占有率进一步扩大，电子信息产业的利润率有明显提升，为2020年建立具有国际竞争力的高端通用芯片和基础软件产品研发与产业化体系，并在国际集成电路与软件产业链中占据重要位置打下基础。

　　“十一五”期间，“核高基”重大专项共部署课题220个，全国23个省市的300多家企业和高校院所、3.7万多名科技人员参与了专项的实施；截至2010年12月，专项已申报专利2247项，其中发明专利申请2123项，已授权专利220项，其中发明专利220项。专项增强了我国电子信息产业的自主创新能力和国际竞争力，促进了相关产业的快速发展，缩小了与国际先进水平的差距，提升了电子整机和国防装备自主可控发展的保障能力。“十二五”期间，“核高基”专项将进入攻坚克难的关键阶段，将强调在国际产业链中抢占位置、制高点和拥有话语权，支撑我国电子信息产业由大到强的战略转变。

　　　数控机床：总体技术水平进入国际先进行列

　　本报讯（记者贾婧）“‘十二五’期间，数控机床专项将进入攻坚克难、掌握核心技术，保证创新发展和重点跨越的关键阶段。”工业和信息化部装备工业司副司长王富昌近日在接受科技日报采访时表示，下一个5年将集中力量、集中目标，突破重点关键技术。王富昌表示，把重大专项的实施与863项目、两化融合技改项目和战略性新兴产业项目等政策的实施有机结合起来，集中国家资源，聚焦攻关目标，有的放矢地重点突破高档数控机床、数控系统和功能部件核心技术。

　　王富昌说，高档数控机床与基础制造装备专项两年的实施工作，加快了行业重点企业高端产品的开发速度，促进了企业提升产品质量、树立了品牌形象。

　　据统计，2010年我国机床工具行业实现工业总产值5536.8亿元，同比增长40.6%；数控机床产量达到23.6万台，同比增长62.2%。机床产值和数控机床产量均列世界第一。

　　“在集中目标，重点突出数控系统和功能部件的同时，也要注意与主机结合好。”王富昌表示，下一个5年，专项将坚持以市场需求为导向，围绕重点领域及其他科技重大专项的重点需求进行部署，重点解决制约行业发展的数控系统、功能部件和工具的核心技术问题，实现主机与部件的协同发展。

　　据王富昌介绍，到“十二五”末，高档数控机床与基础制造装备专项将实现自主创新能力显著提高，掌握一大批具有自主知识产权的核心技术，总体技术水平进入国际先进行列；届时，主机、数控系统、功能部件“中档规模化、高档产业化”将得以实现，我国将研制出一批具备国际先进水平的关键装备；进口量大的高速、精密立卧式加工中心、数控车床等产品市场占有率将有明显提升。

　　“我们将能实现国产中高档数控系统市场占有率提高到50%的目标。”王富昌说，航空航天、船舶、汽车、发电设备制造等高尖端行业所需要的高档数控机床与基础制造装备将实现80%可以立足国内。

　　(科技日报) 责编：董子凡

我国“生物炭”研发突破大规模产业化瓶颈 2011-4-4 阅读次数: 66次

　　最新发现与创新

　　本报讯（记者罗冰）秸秆、稻壳、食用菌基质等农林废弃物现在都成了“宝贝”。在辽宁省岫岩县洋河镇，这些“垃圾”被装在可移动式的大铁炉里，经过一天一夜“焖制”，第二天竟变成了黑黝黝的“生物炭”，再经过加工，成为炭基缓释肥、土壤改良剂和“炭化生物质煤”。

　　农林业废弃物资源化利用，尤其是“生物炭”的研究与产业化开发近年来备受关注。“生物炭”具有“负碳”减排、改良土壤、可像煤一样燃烧且更清洁等特点，但集中炭化型生产模式与农林废弃物分布广，收集、储运困难，很大程度上制约“生物炭”产业的发展。

　　由中国工程院院士、沈阳农业大学教授陈温福率领的团队发明了可移动“组合式半封闭炭化炉和亚高温缺氧干馏制炭新工艺”，解决了这一瓶颈，变农林废弃物收集、储运、异地集中炭化和深加工，为在产地就地炭化、集炭异地深加工或就地深加工，使农林废弃物大规模炭化、利用成为可能。

　　2005年起，团队开展了相关研究，并通过与辽宁金和福农业开发有限公司产学研合作，加速了成果创新和转化，完成了具有完全自主知识产权的“生物炭”生产工艺、生产装置研究，并获得国家发明专利；针对水稻、玉米等作物开发出了多款炭基缓释肥和土壤改良剂专利产品，并已取得生产许可证进行大批量生产；面向供热研发出多种炭化生物质煤；组建了国内第一家“生物炭工程技术研究中心”，围绕“生物炭”开展了多项基础和应用基础研究。

　　专家认为，生物炭产业潜力巨大，以生物炭为核心的多元化产品将有可能填补我国燃煤缺口的一半以上，还可通过提高肥料利用率、改良土壤等为保障我国粮食安全和环境安全提供有力支撑。

　　(科技日报)

首个可商用的纳米发电机问世 2011-4-1 阅读次数: 118次

　　科技日报讯（记者刘霞）据美国物理学家组织网3月30日（北京时间）报道，美国科学家今天宣布研发出了首个可商用的纳米发电机。研究人员称，这种柔性芯片可依靠人体运动，如手指的压力或脉搏的震动产生电力，有望让iPod等电子设备同电池说“拜拜”。

　　佐治亚理工学院教授王中林（音译）领导的科研团队在美国化学学会国家会议和展览大会上展示了该研究成果。他们通过按压位于两个手指之间的纳米发电机，分别给一个发光二极管（LED）灯泡和一个液晶显示屏（LCD）提供电力，以此证明了其在商业上的可行性。

　　这种纳米发电机由平放在弹性高分子薄膜衬底上的氧化锌纳米线和两端的电极构成，其技术关键——压电材料氧化锌纳米线能将机械能转化为电能。这些氧化锌纳米线的直径仅为头发丝宽度的1/500，王中林团队找到了一种方法，可以将数百万根氧化锌纳米线中的电荷捕捉起来并集合在一起。同时，他们也开发出了一种可让纳米线沉积在大小仅为邮票1/4的柔性高分子薄膜芯片上的新手段。

　　王中林表示，5个纳米发电机结合在一起，能产生3伏特的电压和1微安的电流，电压与两节普通的AA电池相当。从王中林2005年开始研究纳米发电机到现在，6年来，纳米发电机的输出功率提高了几千倍，输出电压提高了150倍。未来，人们可将很多纳米发电机组合在一起，为iPod和手机等电子设备提供电力。

　　科学家指出，纳米发电机产生的电力可以存储在电容器内，定期驱动传感器并无线传输电信号。而且，未来人们可以通过散步来激活放在鞋子内的纳米发电机，为手持电子设备提供电力；心脏跳动可为植入体内的胰岛素泵提供电力；甚至轻拂的微风都能让纳米发电机为探测环境的传感器提供电力。

　　王中林表示，他们的下一个目标是进一步提升纳米发电机的输出功率，并可能3—5年内最先在环境检测传感器上实现其商业运用。

　　总编辑圈点：

　　一大碗过桥米线最多保证你半天不饿，但一小捆氧化锌纳米线却有可能改变全人类的生活。如果认为这是痴人说梦，就请看看王中林教授手里玩儿的宝贝！微安级电流确实很小，可是别忘了，发出这种电流的机器个头更小——即使组成百万军团，也不会占用太大空间。更重要的是，它们所需要的只是那些不用白不用且无处不在的动能。所以，我们以极大的热情期待着“首个可商用的纳米发电机”真正投入商用，届时和咱说再见的绝不仅是iPod电池。

　　(科技日报)

“人造树叶”光合效率达自然树叶10倍 可为发展中国家提供廉价电力 2011-3-30 阅读次数: 43次

　　本报讯（记者常丽君）据美国物理学家组织网3月28日（北京时间）报道，在近日召开的美国化学协会第24届全国会议上，麻省理工学院化学家称，他们在可持续能源方面取得了里程碑式突破，真正的实用型“人造树叶”首次由他们开发成功，其光合作用效率是自然界树叶的10倍。

　　这种“人造树叶”并非真的像自然界绿色植物的叶子，研究小组只是以树叶作为他们设计太阳能电池的一种风格，由硅、电子元件、催化剂等构成。把它放入1加仑（约4.5升）水中并暴露在阳光下，这种设备产生的电力足够支持一个发展中国家家庭一天的用电量。

　　这种电池可以安装在房屋顶部或旁侧，其工作原理是将水分解为氢气和氧气储存在电池里，通过这两种气体来产生电流。研究小组负责人、麻省理工学院化学家丹尼尔·诺塞拉说：“我们的目标是让每个家庭有自己的发电站。对于印度和非洲等发展中国家的贫困地区来讲，‘人造树叶’具有更加特殊的意义，可以作为一种廉价的家庭电源。”

　　“人造树叶”并非新概念。10多年前，美国国家可再生能源实验室的约翰·特纳就造出了第一片“人造树叶”。尽管其光合作用效率挺高，但却由昂贵的稀有金属制造，且很不稳定，寿命仅有一天，因此无法广泛应用。

　　而“新树叶”克服了这些问题，关键突破在于他们新开发出了几种强效且廉价的催化剂，由镍和钴制造，能在简单的条件下，将水有效地分解为氢气和氧气并保持高度稳定。根据实验，这种“人造树叶”的光合作用能持续45小时而不降低活性，效率是自然界树叶的10倍，并且将来还能进一步提高。

　　“这种实用型‘人造树叶’是几十年来能源科学领域的圣杯。自然界由光合作用推动，而未来世界可能由‘人造树叶’的光合作用来推动。”诺塞拉说。

　　总编辑圈点：

　　“里程碑”或“圣杯”这种词最好先省着点儿用，因为诺塞拉的太阳能转化装置还没有令人信服地证明其实际应用前景。比如，10倍于自然界树叶的光合作用效率，是否意味着电极上的电流密度已经达到商业化运作标准？果真是廉价电力且能替代化石能源，为什么只向发展中国家而不是所有国家提供？但另一方面，这种“人造树叶”以较低的成本真正模拟了植物的光合作用机制，我们至少应从技术上给予它充分肯定，特别是其新型催化剂卓尔不群。

　　(科技日报)

国内首套焦炉气制合成天然气工业示范装置投产 实现焦炉煤气“零”排放 投资额仅为煤制天然气的30%至40% 2011-3-29 阅读次数: 23次

　　本报讯（记者盛利）记者日前从西南化工研究设计院获悉，由该院自主研发的国内首套焦炉气甲烷化工业示范装置——5万标立方焦炉气制合成天然气工业装置，将于今年底在山西国新楼俊能源公司建成投产。该项目不仅能彻底实现焦炉煤气“零”排放，年减排二氧化碳33.8万吨，投资额仅为传统煤制天然气的30%至40%。

　　焦炉气是炼焦用煤在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种有毒、可燃性气体，是炼焦工业的副产品。此前研究认为，焦炉气循环利用方法较多，包括直接燃烧、发电、制尿素、制甲醇、制天然气、炼钢等。但通过技术经济分析，焦炉气制合成天然气经济效益最佳，一般3年至4年即可收回全部投资。如一个年产100万吨的焦化装置附产的焦炉气甲烷后制合成天然气，可年产1亿标准立方米压缩天然气。

　　作为国家“十一五”科技支撑计划重点项目，由西南化工研究设计院研发的焦炉气制合成天然气专利技术，于今年1月通过科技部组织的专家验收。目前，已与山西2家企业签订技术转让合同，并完成了20多家企业的项目可研报告。新技术的特点包括：催化剂同时具备完成甲烷化、脱氧和多碳烃转化三个功能；多级串联、气体循环、蒸汽回收等甲烷化工艺流程，合理移走甲烷化反应热，实现科学利用；实现焦炉气净化、甲烷化及变压吸附气体分离成套技术集成创新，在制合成天然气同时还可得到99.99%的纯氢。

　　今年3月15日，该院与山西国新楼俊能源签订焦炉气制合成天然气（SNG）项目合作协议，将于今年底建成投产的这套占地面积6.8万平米的国内首个焦炉气甲烷化工业示范装置，将以该企业焦化厂炼焦所产生的焦炉气作为原料气制合成天然气，装置规模为5万标立方,预计年产合成天然气2亿立方米，项目年减排二氧化碳33.8万吨、二氧化硫1210吨、粉尘总量16吨。据该企业测算，该项目投资仅为煤制天然气的30%至40%，仅3年就可收回成本。

　　我国是目前世界最大的焦炭生产、消费和出口国，焦炭总产能达3.6亿吨以上，占全球总产量的60%以上。全国有各类焦化企业2000多家，其中三分之二在独立焦化企业，每年副产焦炉气891亿立方米，除回炉加热自用、民用和生产合成氨或甲醇外，每年放散的焦炉气约200亿立方米，其热值超过“西气东输”一期工程的天然气总热值，若实现其全部回收利用，可得到70亿至80亿立方米压缩天然气，相当于520万至590万吨汽油。

　　(科技日报) 责编：陈小柒

我实施科技重大专项让核电站更安全(图) 专家详解第三代核电技术 2011-3-17 阅读次数: 94次

位于大亚湾核电基地的岭澳核电站正常运转（3月15日摄）。新华社记者 周强摄

　　“我国正在建设的第三代AP1000核电站由于采用了‘非能动’安全系统，即便遇到地震和海啸的双重叠加作用，也不会产生类似日本福岛第一核电站的核泄漏事故。”3月16日，国家核电技术公司专家汤紫德接受科技日报记者专访时如此表示。

　　在我国新一轮核电批量化建设过程中，AP1000将作为主力机型，而所有内陆核电站将全部采用AP1000技术。那么，第三代核电技术比第二代先进性体现在哪儿？它如何解决诸如反应堆余热排出等安全问题，避免福岛类似事故的发生？汤紫德为记者作了一番技术解读。

　　第三代核电技术相当于增加了自身的免疫力

　　二代核电站要求有苛刻的安全级应急电源（柴油发电机组）供电，安全系统才能工作。比如此次福岛第一核电站所遇到的情况：地震后，系统的第一反应还是正常的，首先是安全停堆，然后区域供电丧失，同时系统自备的事故应急发电机启动，以维持堆芯余热及时排出；但启动不到一小时，海啸来了，应急发电系统被摧毁，失去电源，余热就不能及时排出，使压力容器内温度、压力不断升高，反应堆发生爆炸。

　　“这就好比人的免疫力：有的人免疫力丧失，只有依靠药物来支撑，一旦药物失灵，病菌侵入，就无计可施；而有的人身体健康，依靠自身的免疫力就能抵御病菌侵袭。”汤紫德说。

　　“靠外界动力支撑安全系统运作，叫做‘能动系统’。”汤紫德告诉记者，而第三代AP1000技术采用的“非能动系统”是靠重力等自然力来驱动和维持安全系统运作，也就是说，即便失去动力，安全系统也可以自动启动，不受影响。

　　AP1000采用了“减法”原则增强安全性

　　本次福岛核电站发生的事故使人们不由地对核电的安全性产生疑虑。世界50多年核电历史上发生最严重事故的美国三里岛和前苏联切尔诺贝利，都属于第二代核电站。

　　事故发生后，美国核安全当局出台了《美国用户要求文件（URD）》，将新建核电站的安全标准提高了两个量级。因此，第三代核电站把设置预防和缓解严重事故作为设计上必须要满足的要求，将堆芯熔化和大量放射性物质向环境释放概率降到很低的水平。汤紫德介绍说，为了达到此目的，人们采取了两种不同的设计思路：“加法”和“减法”。

　　汤紫德比喻：“‘加法’就像一道道门卫，通过增加防护设施，也能把核电站的安全性提高两个量级。”第三代核电技术ERP采取的就是这种“加法”的思路，“这样，安全性是提高了，但系统比第二代更复杂，设备更多，造价更高”；为了平抑单位千瓦造价，还要增加容量，“这就是‘加法’”。

　　而AP1000走的是“减法”思路——减少安全设施，采用“非能动”技术，靠自然力（如流体的自然对流、扩散、蒸发、冷凝等），在事故状态下启动安全保护。

　　“比起能动系统，采用非能动的AP1000，设施能减少30%—50%，简化了系统，减少了设备和部件，如以6个水箱代替了大量能动安全系统，同时还降低造价，并大大提高了安全性。”汤紫德表示。

　　AP1000的事故风险比第二代低100倍

　　如果遭遇紧急事故，AP1000如何使自身恢复到安全状态呢？

　　汤紫德说，如果核电站出现安全问题，安全壳温度升高，堆芯有个高位水池，在温度、压力敏感元件的触动下，自动开启阀门，向堆芯注水，使其冷却。

　　“AP1000所特有的创新技术之一，就是能将堆芯熔融物保持在压力容器内。”汤紫德说，这使大规模放射性物质释放到环境的可能性进一步降低，其概率比现有的第二代核电大约低100倍。

　　“第三代核电站发生严重事故的概率大大低于第二代，在核电技术安全上具有优越性。”汤紫德说，第三代核电技术是当今国际上核电发展的主流。世界上核电发达国家已经开工建设和已向核安全当局申请建设许可证的核电机组，几乎都为第三代。如，美国的26台全是第三代的，法国已明确表示不再新建第二代核电站。我国通过依托浙江三门和山东海阳各两台AP1000核电机组示范工程，消化、吸收和掌握先进技术，实现AP1000核电技术的自主化和产业化批量建设。

　　据他介绍，目前，我国第三代核电自主化依托项目国产化水平达到60%左右，通过标准化后国产化水平将达到85%。

　　通过科技重大专项实施，我国正形成具有自主知识产权的CAP1400核电技术，目前自主化CAP1400正处于初步设计阶段，2013年具备浇灌第一罐混凝土的条件，预计2017年建成投运。（本报北京3月16日电）

　　(科技日报)

如何由产能大国成为光伏工业强国 ——访上海交大教授胡宏勋 2011-3-26 阅读次数: 23次

　　在世界前10个最大的太阳电池生产企业中，中国就有五个，产量超过全球的50%；但在世界主要光伏工业核心设备生产企业中，中国无一入列,中国仅占全球光伏市场总量的1%左右——

　　“在世界前十个最大的太阳电池生产企业中，中国占有五个，产量超过全球的50%；但在世界主要光伏工业核心设备生产企业中，中国无一入列。在世界主要太阳能级硅生产企业行列中，中国也无一个企业进入，主要原因是缺少核心技术，成本高，低质量，高污染。在市场方面，中国仅占全球光伏市场总量的1%左右，这使得中国的光伏工业充满了不确定因素，与欧美日本的光伏产业相比，我们不是强者。”

　　近日，在山西首届光伏产业发展论坛上，上海交大的胡宏勋教授作了主题演讲。他对国际光伏产业发展现状和我国的优势、问题和差距进行了分析对比。来自国内和日本、澳大利亚光伏产业的专家学者汇聚太原，为山西光伏产业实现跨越发展共谋良策。

　　胡宏勋说：“目前我国还没有生产高端的晶体硅太阳电池的整套设备。国产的生产线平均生产电池效率为16.5%—17%，而进口生产线平均生产电池效率高于17.5%。”

　　“虽然我国在主要原材料、核心设备、大规模应用方面的弱势，而在太阳电池制造成本及规模方面有明显优势。而且，我国在晶体硅太阳电池效率方面也在逐年提高。10年前，电池效率约10%—12%，成本约为40元/瓦。10年中，由于采用了大量的新工艺、新设备，目前的效率已达17%以上，成本约为8元/瓦。”

　　“只有将电池效率提高到18%以上，多晶硅的市场价格下降到300元/公斤，才有可能实现每瓦太阳能电池1美元的重要目标，阳光发电才有普遍推广意义和商业价值。”胡宏勋强调。

　　为使阳光发电成本更大幅度下降，我国必须解决自主核心设备、工艺及原材料的问题；改变设备靠引进，技术靠拷贝的低水平、大规模重复建设的现状；实现自主的先进生产设备和工艺技术，完善西门子法太阳能级硅的生产设备和工艺，关键是提高纯度，掌握核心技术，提高生产效率和减少污染。

　　他说，在新的10年里，我们必须在用新工艺，新电池结构和新设备上下功夫。其中最有成功希望的是采用选择性发射结电池。（SE电池）美国Sunpower公司已成功生产SE电池，其效率高于18%，目前成本较高，中国要以其自身的优势降低成本，率先达到1美元/瓦的目标，是有可能的。

　　阳光发电作为可再生能源中最具科技含量、最具吸引力的绿色能源，目前仅有概念性的作用，并没有对能源做出具有实际意义的贡献。如果2010年全世界光伏产业的总的生产量约为25000兆瓦，其有效发电量仅仅相当于一个装机容量为600万千瓦的常规发电厂。一切都是刚刚开始，蕴含着巨大的投资和发展机遇。

　　胡宏勋对加快我国光伏工业发展提出建议：首先，启动国内光伏市场，改变最终市场由国外控制的被动局面。让世界光伏工业服务于中国的改变能源结构的宏伟战略目标，让阳光发电成为继汽车工业之后另一个新的经济增长点。第二，总结一下3年多来中国在利用西门子法生产多晶硅的经验和教训，尽快掌握核心技术，建议先引进品牌生产线，走消化，吸收，提高，创新的成功之路。在人类大规模应用阳光发电时，利用物理法制造太阳能级硅材料将具有十分重要的意义。有关部门应当组织冶金专家对物理法制造太阳能级多晶硅的工艺设备进行攻关，争取尽快进入门槛，实现规模生产。第三，控制对于晶体硅太阳电池生产线的投资，不要盲目追求产能，要将目光投向制造光伏产业的先进的核心设备的制造业上，德国在这方面是走在前列的，有值得我们学习的地方，中国要解决先进晶体硅太阳电池生产线核心设备的制造，实现第二代以玻璃为基体的非晶硅薄膜太阳电池生产线核心设备的制造和第三代柔性薄膜非晶硅太阳电池的核心设备的制造。

　　胡宏勋充满信心地说：“我国发展光伏产业完全符合我国‘十二五’伟大的发展战略，中国必将成为世界光伏工业强国！”

　　(科技日报)

美国国家点火装置聚变反应实验条件模拟成功 聚变反应实验条件模拟成功 2011-3-18 阅读次数: 48次

　　本报讯（记者常丽君）据美国物理学家组织网3月16日（北京时间）报道，目前的商业核电站都是用核裂变来发电，核聚变迄今还无法用于大规模商业核电站中。最近，美国国家点火装置（NIF）项目的科学家攻克了点火装置中两个关键难题，如太阳般的极端高温以及均匀的、使标靶不会失形的压力，从而演示了在激光驱动下产生核聚变所需的条件。研究结果发表在近日出版的《物理评论快报》上。

　　与核裂变相比，聚变反应能产生同样巨大的能量但核废料却更少。NIF的目标是实现聚变反应，最终用来生产可持续的清洁能源。NIF科学家们正在研究的是一种惯性约束聚变（ICF），即在高能激光热量和压力条件下的聚变，将一个一英寸（约2.5厘米）见方的金质燃料芯块（称为“黑体辐射空腔”）作为氢同位素原子核发生聚变的场所。ICF反应的目标是获得点火，让聚变反应内部的燃料芯块所产生的能量，比激光引发反应时所提供的能量高10至20倍甚至更高。

　　在最近的实验中，NIF科学家获得了类似太阳的极端高温以及均匀、使标靶不会失形的压力。他们用一种直径2毫米的塑料小球代替了金质黑体辐射空腔，将192束激光聚集在含氦元素的塑料球上，所产生的巨大热量中近90%转换为X射线，使温度达到360万摄氏度。在这一温度下，2毫米直径的塑料球各向均匀收缩为只有1/10毫米。

　　NIF副主管爱德华·莫斯表示，新实验已经模拟出聚变反应发生的实验条件，比以前更加切实可行，并有望在明年上半年进行真正的演示。研究人员目前正在对含有不等量氘和氚的小球进行测试，以检验不对称向心聚爆的可行性，以实现最终的点火。

　　尽管实验条件看起来相当成熟，但真正的点火跟实验还有些不同。真正点火时，燃料芯块中用的不是氦而是铍元素，并包含了氢同位素氘和氚。激光产生的X射线使铍产生一种向内的向心聚爆，将震波传给氢同位素，进一步提高氘和氚原子核的温度，达到临界点后，它们才会克服彼此的斥力而聚合在一起。

　　世界上第一颗氢弹1952年11月1日在恩尼威托克岛爆炸成功后，半个多世纪来科学家一直尝试让这种瞬间释放的巨大能量细水长流。有节奏地引爆一颗颗袖珍氢弹，才能得到连续的能量供给。与托卡马克装置的磁约束路径不同，NIF采用激光驱动的惯性约束，继去年10月实验能量首次达到兆焦量级，新近攻克点火装置这两大难题无疑让人类更加接近受控核聚变目标。虽然如此，地平线上那座热核聚变发电厂对我们来说，毕竟还是路漫漫其修远兮。

　　(科技日报)

智能电网“十二五”末将接纳风电1亿千瓦 2011-3-5 阅读次数: 127次

　　科技日报北京3月2日电（记者瞿剑）国家电网公司今天宣布，到2015年，将基本建成坚强智能电网，智能化程度达到国际先进水平，实现接入风电1亿千瓦和光伏发电500万千瓦的目标；到2020年，坚强智能电网可实现二氧化碳减排量约16.5亿吨，二氧化碳排放强度比2005年下降8.8%，对实现我国2020年碳减排目标的贡献率可达20%—23%。

　　国网公司智能电网部主任王益民介绍说，为支持风电发展和大范围消纳，国网公司加大电网建设力度，截至2010年年底，共投资418亿元，建成投运风电并网线路2.32万公里，国网经营区域内风电并网装机达2826万千瓦，占全网最大用电负荷的4.2%，连续5年实现翻番。为最大限度地接纳风电、太阳能等清洁能源，国家电网将加快技术标准制定和关键设备的研发应用，提高电网优化配置能力。

　　据了解，国家电网现已制定15项智能变电站标准，形成了世界首套智能变电站系列技术标准，申请专利126项，整体技术水平国际领先。截至目前，已建成陕西750千伏延安、江苏220千伏西泾等8个智能变电站，成为引领世界变电站技术发展的中坚力量；已在北京、重庆和河北建成6个智能小区，在上海建成1座智能楼宇，构建了便捷的智能家居生活。

　　国网公司还联合7家电力设备制造商及清华大学、西安交大等，共同成立智能高压设备技术合作研究组织，实现产学研联合，带动国内电力设备厂家技术提升，西电集团、特变电工等一大批设备制造企业，在智能电网调度技术支持系统、智能一次设备、电动汽车充换电设施等方面取得重大突破，达到国际领先水平，我国智能电网装备、产业格局初步建成。

　　王益民介绍，国网公司已分别建成并投运了世界上首个交、直流特高压输电工程，使我国电网发展方式发生了根本性转变。1000千伏特高压交流试验示范工程投运以来，已连续安全稳定运行两年多，累计送电超过228亿千瓦时，成为南北方重要能源输送通道。正负800千伏特高压直流示范工程建成投运以来，已连续安全稳定运行7个多月，成为西电东送的重要通道，每年将向上海输送300亿千瓦时水电，使上海成为全球最大的“绿电城市”。

　　王益民透露，“十二五”期间，国网公司计划建设的特高压交流骨干网架将连接大煤电、大水电、大核电及大型可再生能源基地与主要负荷中心，促进能源资源更大范围的优化配置，推动清洁能源大规模开发和利用。

　　(科技日报)

中国最大的光伏地标建筑—“力诺之翼”(图) 2011-2-24 阅读次数: 122次

　　中国最大的光伏地标建筑——“力诺之翼”近日竣工。它位于山东省济南市力诺阳光科技园内，是一个立体式光伏电站，总长度为120米，高20米，龙门式钢结构，采用LED进行亮化。整个景观电站安装240KWp光伏组件，年可发电量为24万千瓦时，每年可节省标准煤88.8吨，减排灰渣67.2吨，减排二氧化碳约195.36吨，减排二氧化硫约7.2吨，具有良好的社会效益和经济效益。 (文娟 贵阳 记者宋莉/文 林令华/摄 )

　　(科技日报)

国内火力发电机组再创煤耗新低 2011-2-23 阅读次数: 39次

　　低碳生活

　　本报讯（记者陈杰）2月16日，上海外高桥第三发电有限责任公司公布了2010年平均供电煤耗，其两台100万千瓦超超临界发电机组在负荷率仅为74.3%，实现供电煤耗279.39克/千瓦时（含脱硫、脱硝），成为世界上第一个冲破实际运行供电煤耗280克/千瓦时整数关口的电厂，同时再度刷新了此前两次由自己创造的世界纪录，为世界火电行业树起了节能减排新的标杆。

　　火电行业素有“10克煤耗，一代技术”之说，火电机组的先进与否，供电煤耗是一个非常重要的考核指标。靠一般的运行优化，在原有设备的基础上使每度电能降低一、两克煤耗就非常不容易了。而早在2008年，外高桥第三发电公司这两台机组在负荷率仅为74%的情况之下，实际运行供电煤耗就达到了287.4克/千瓦时，比此前世界最先进火力电厂的供电煤耗还要低9克/千瓦时，2009年实现282.16克/千瓦时的供电煤耗，2010年更是一举突破280克/千瓦时大关。外高桥第三发电公司通过不断的自主创新，将中国的火力发电机组的综合技术水准一举向前推进了一代以上，目前从技术上已经牢牢占据了世界第一的位置。

　　据悉，基于在火力发电技术上的优势，外高桥第三发电公司有意将自己特有的技术创新成果全行业推广，新成立的上海申能能源科技有限公司将以这些技术为依托，采用包括合同能源管理等多种方式，为全行业提供一整套的节能减排解决方案。

　　(科技日报) 责编：项煜虹

江苏大丰建设全国规模最大的“风光互补”绿色能源基地(图) 2011-2-21 阅读次数: 62次

　　画中有话

　　江苏省大丰市利用沿海滩涂资源，建设了总容量220兆瓦（风电200兆瓦、光伏20兆瓦）的全国规模最大的“风光互补”绿色能源基地。即利用风电场风机间隙的土地建设光伏电站，根据风资源夜晚强白天弱、光资源白天强夜晚弱的特点，取长补短，优化电网负荷，保护电网。王耀 王成蓉摄

　　(科技日报)

汽车尾气发电能成为现实吗？ 2011-2-17 阅读次数: 61次

　　打破砂锅

　　你听说过汽车尾气可以发电吗？据统计，2010年我国汽车销量达到1806万辆，如果尾气发电成为现实，所有汽车配备尾气发电装置，那么节约下来的石油及减少的尾气排放量将十分可观。请关注——

　　在车水马龙的街头，一股股浅蓝色的烟气从一辆辆汽车尾部喷出。这种气体排放物不仅气味怪异，而且令人头昏、恶心，严重影响人的身体健康，这就是通常所说的汽车尾气。

　　环境保护部去年发布的《中国机动车污染防治年报（2010年度）》显示，我国自2009年以来成为世界汽车产销第一大国，机动车污染日益严重，汽车尾气排放成为我国大中城市空气污染的主要来源。

　　面对日益严重的汽车尾气排放污染问题，改用什么方法来破解，汽车尾气能否实现变废为宝呢？

　　尚待开发的财富

　　据了解，汽车发动机动力输出占燃油燃烧总热量的25％—42％，其余以废热形式从冷却水和尾气等中排出。这不仅是一种能量的浪费，同时也会造成一定程度的大气热污染。发动机尾气的余热具有温度高、压强大、流速快的特点，因此尾气所含能量在浪费的热量中占主要部分。

　　假如我们能将尾气中的热能转变为其他可利用的能量形式，就可以有效提高能源的使用效率，在节约能源的同时减小了尾气污染。事实上，这种想法并非天方夜谭。随着能源价格的上涨，如何利用汽车尾气中的能量，得到了人们越来越多的关注，已经有多家机构就相关领域进行了有益的尝试。

　　据了解，德国宝马公司近年来正在开发一款内置蒸气机构的汽油发动机，利用汽车尾气中的热量形成闭路朗肯循环（蒸气压缩式循环），为汽车提供一定的动力。同时，也有多家公司试图利用汽车尾气中的热量为汽车的制冷系统提供动力。

　　“目前，汽车尾气的能量利用主要分为内燃机式、制冷式以及热电式3种方式，但大都处于理论研究阶段。”北京理工大学机械与车辆工程学院张付军教授介绍说，“其中，利用汽车尾气与大气间的温差发电的热电式，因为有着较高的理论利用效率而受到大家的广泛关注。”

　　尾气发电或可行

　　如今，美国普渡大学的研究人员正与通用汽车联合开发一种利用温差发电的热能发电机。温差发电是利用热电材料的塞贝克效应（相互连接的两种材料在有温度差时会产生电位差）发展起来的一种发电技术，不需要机械运动，也不发生化学反应，就可以直接将热能转化为电能。

　　据该项目负责人、普渡大学机械工程系徐先凡教授介绍，开发此项技术，是为了将汽车尾气中的部分热量转化成电能继续利用，从而达到节省燃料并减少汽车尾气的目的。

　　自去年1月份开始，这个研发团队一直设法在汽车三元触媒转换器后安装一个由热电模块芯片构成的初始模型。该模型在有温差的条件下，热电材料中的电子发生流动形成电流，从而从温度高达700℃的废气中收集能量。

　　徐先凡表示，因为将汽车尾气中的热能转化为电能的过程中存在巨大的温差，所以选用的热电材料必须能够经受住长期巨大的温差。同时，热电材料的导热性必须很差，这样汽车尾气中的热量才能不会从一面传到另一面。

　　目前，通用汽车公司的研究者们正在测试一种名为“方钴矿化合物” 的材料。方钴矿是钴和镍的砷化物矿物，方钴矿族材料具有良好的电力特性，而导热系数不佳。如果加入某些稀土元素合金后，可使这种方钴矿的导热性进一步降低。

　　路漫漫其修远兮

　　“目前，利用汽车尾气发电技术仍处于理论研究阶段，离商业化应用还有很长的一段路要走，”张付军表示。事实上，此项技术商业化仍面临着诸多困难。

　　利用汽车尾气的热能发电，首先面对的是技术上的难题。普渡大学的研发团队目前最大的挑战之一是寻找合适的热电材料，热电材料必须满足耐高温以及导热性差两个条件。

　　北京理工大学机械与车辆学院马朝臣教授介绍说：“汽车尾气发电目前面临的一个很大的困难是如何提高实用中燃油的利用率。同时，如何降低生产过程中的成本，也是这项技术从理论研究迈向实际应用很重要的一步。”

　　尽管面临着重重困难，尾气发电技术仍有着非常广阔的市场前景。据相关媒体报道，目前最先进的热电组件的转换效率大概只有5%。若是使一辆雪佛兰越野车的燃油利用率提高5%，相当于每升燃油多跑0.43公里。而这项研究有望最终将汽车燃油利用率提高10%，高效的利用效率可以补偿安装设备带来的成本，经济效益前景良好。

　　“如果汽车尾气发电技术发展成熟之后，能源利用率可达10%左右，那么这将是一项市场前景十分可观的技术。”马朝臣如是说。

　　(科技日报)

铝粒子可提高薄膜太阳能电池光电转化效率(图) 2011-2-17 阅读次数: 77次

　

　　据美国物理学家组织网2月10日报道，新加坡A*STAR研究院高性能计算机研究所的科研人员尤里·阿基莫夫和魏诚美（音译）发现，通过沉积铝粒子的方法可以提高薄膜太阳能电池的光电转化效率，这种金属纳米粒子能防止光线的逃逸和反射，使更多的直射光直接进入太阳能电池。阿基莫夫说，该技术可以使我们进一步降低太阳能电池的生产成本，并增强太阳能电池的竞争力。

　　常规太阳能电池由于厚度较大，光线大多被吸收，沉淀的纳米粒子几乎没有起到任何作用。但对于较薄的薄膜太阳能电池，纳米粒子却发挥出了很大的作用，它们增加了光线在进入太阳能电池后的散射，增加了光线在薄膜中停留的时间，使薄膜太阳能电池的光电转化效率足以与传统的太阳能电池相媲美。

　　研究人员模拟了多种不同类型以及尺寸的纳米材料，以测定其对太阳能电池吸光效率的影响，并决定从铝粒子和银粒子中确定最终“人选”，为此研究人员还专门对两者在太阳能电池中的性能进行了比较。

　　一般而言，大多数人都会认为银粒子应被优先考虑。因为在光谱中的可见光范围内，它们具有较好的谐振性能，更容易将光线集中到太阳能电池之中。但实际情况却并非如此：虽然银粒子具有更强的光线捕获能力，但其本身也会吸收相当数量的光线，这将影响太阳能电池转化效率。而由于谐振波段超出了太阳光光谱，铝粒子就可避免这一情况的发生。此外，铝颗粒更容易被氧化处理，并且即使形状和大小不同，其性能都较为稳定。而且更重要的是，其散射特性比银粒子更为强劲。

　　阿基莫夫说：“我们发现，铝合金制成的纳米颗粒与其他金属粒子相比，光捕获性能更强，更适合于薄膜太阳能电池。并且我们相信这一技术能帮助太阳能电池变得更轻更薄更高效，使其具备更大的商业价值。”

 

国内首根1100kV无机粘接整体瓷套试成 2011-2-13 阅读次数: 72次

　　本报讯（史俊斌）国内第一根1100KV特高压开关用无机粘接整体瓷套日前在中国西电试制成功。该产品的试制成功，标志着国外公司对我国特高压开关用无机粘接瓷套制造技术和供应的垄断局面被打破，也标志着中国西电已掌握了超大型无机粘接瓷套的核心技术，并成为国内第一个掌握该技术和具备生产能力的企业。

　　特高压开关用无机粘接瓷套是特高压罐式断路器和GIS的重要部件。由于其制造技术难度大、工艺要求复杂、制造装备要求高等特点，长期以来国内电瓷制造企业不能生产。国内电力建设从西北750输变电工程到特高压工程，该产品一直依赖进口。中国西电所属西电西瓷近年来致力于攻克大型瓷套无机粘接技术，经过认真分析、系统策划，对涉及产品制造的材料、配方、工艺、装备等关键技术环节，集中精力，重点突破，继2010年2月8日世界第一高窑成功点火和800kV开关用无机粘接瓷套通过鉴定后，又取得了1100kV特高压开关用无机粘接瓷套研制的阶段性成果。

　　(科技日报) 责编：朱芙蓉

自动焊技术在我国核电站建设中首次使用　1月25日，具有国际先进水平的窄间隙自动焊技术在宁德核电站1号机组主管道焊接中正式应用，这是自动焊技术首次在我国核电建设中使用。据介绍，主管道焊接处于核岛安装关键路径，其工期直接影响到核电站冷试及商运等关键节点。窄间隙自动焊技术的使用，将对主管道焊接质量提高、焊接工期优化，以及核电建设成本压缩起到重要作用。该技术由中广核工程有限公司联合中国核动力研究设计院、中核二三建设公司、中核武汉核电运行技术公司以及国内主要的核电设备制造单位组成的项目团队合作开发。主管道自动焊工艺的投入应用，填补了我国核电建设领域的一项空白，标志着占目前我国在建核电机组过半的CPR1000项目将全面进入主管道自动焊工艺时代。图为技术人员在宁德核电站1号机组主管道进行自动焊技术操作。快速充电式纯电动公交巴士投入试运行日前，由恒通客车与微宏动力公司合作生产的快速充电式纯电动公交巴士在浙江省湖州市投入试运行，该车采用了全新快充锂电池，10分钟即可完成整个充电过程，一次充电行驶里程达到30至50公里，使用寿命可达6至8年。小图为工作人员演示充电过程。 (雷燕)　　(科技日报) 美研发可快速制造烃类燃料的反应器 2011-1-16 阅读次数: 35次

　　本报讯 据美国物理学家组织网1月12日报道，美国科学家研发出了一种新反应器，其能利用太阳光、二氧化碳、水和氧化铈快速地制造烃类燃料。该研究发表在上周出版的《科学》杂志上。

　　这个过程类似于植物的生长过程，植物为维持生长也会使用来自太阳的能源将二氧化碳转变为糖基聚合物和芳香烃化合物。这些化合物中包含的氧被去除后即可转变为燃料，其方式或是通过在地下历经数千年的降解以形成化石燃料，或通过一种更加迅速的分解、发酵和氢化过程来产生生物燃料。

　　然而，利用植物将太阳光转化为化学燃料并非最有效的办法，制造出实用的太阳能燃料还有很长的路要走。因此，研究人员正在寻找方法，希望可以在不依赖植物的生长和分解等中间步骤的情况下用太阳光将二氧化碳转变为烃类燃料。

　　现在，美国加州理工学院的威廉姆·陈和同事演示了一种可能的反应器设计。在这种反应器中，被聚集在一起的太阳光能将氧化铈——稀土金属铈的氧化物加热到足够高的温度，将氧原子从它的晶格中摇散并使之脱落；接着，该材料可以很容易地从水或二氧化碳中剥夺其氧原子以取代自己失去的氧原子，从而得到氢气或一氧化碳；再使用额外的催化剂，可以将氢气和一氧化碳结合在一起生成燃料。

　　按照设计，集聚的太阳光通过一个窗孔进入该太阳腔室反应器，光线在腔室内可反射多次，以确保反应器能捕捉到足够多的入射太阳能。圆柱形的氧化铈片同样被置于腔室内，并经受数百次的热—冷循环以诱导燃料的产生。（刘霞）

　　(科技日报)

我国生产高端薄膜太阳能电池有了“利器” 性能可与国际一流设备媲美 售价仅为进口设备的一半 2011-1-9 阅读次数: 55次

　　最新发现与创新

　　科技日报上海1月8日电（记者王春）不久，一种更“给力”并实惠的能源将走入寻常百姓家。今天，首台代表着国际尖端技术水平的薄膜太阳能电池关键生产设备——等离子体增强型化学气相沉积设备（PECVD）在位于上海张江的理想能源设备公司正式下线。这台设备的研制成功和下线，大幅降低硅薄膜电池生产成本，打破了高端薄膜太阳能电池设备市场一直被国外厂商垄断的局面，填补了光伏电池高端设备国产化的空白。中共中央政治局委员、上海市委书记俞正声致信祝贺。

　　据介绍，一片约1.5平方米的普通平板玻璃完成导电层覆膜后，进入PECVD反应腔，完成化学气象材料叠层结构的覆膜，厚度增加了两个微米，即成为转化率可达10％的薄膜太阳能电池。代表第二代光伏技术的薄膜太阳能电池是在玻璃、金属或塑料等基板上沉积很薄的光电材料形成的一种太阳能电池。它在弱光条件下仍可发电，既可应用于大规模光伏电站，也可制成柔性及半透明电池，实现真正的光伏建筑一体化应用。这种电池可大幅降低生产过程的能耗，具备显著降低原料和制造成本的潜力，近年来逐渐成为光伏产业的热点。

　　由该公司研制的PECVD，采用了先进的超高频射频技术、真空和温度控制技术，以及自主创新的自动传输技术。其中采用非晶微晶双结硅薄膜太阳能电池结构，首次实现独立多腔多片的反应腔系统，大大提高了产能。该系统能够同时处理3个反应腔中30片的玻璃覆膜过程，并且各腔又具有单腔独立运作的灵活性，可以分别沉积非晶微晶薄膜，属世界领先技术水平。产品性能可与国际一流设备媲美，售价仅为进口设备的一半。

　　(科技日报) 责编：马爱平

"十二五"特高压电网起步 输电技术优势全面体现 2011-1-7 阅读次数: 32次

　　科技日报北京1月6日电（记者瞿剑）值我国首个特高压输电工程——1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程投运2周年之际，国家电网公司今天宣布，正式启动该线路扩建工程，以显著提升华北、华中电网的电力交换能力，全面体现特高压输电的技术和经济优势。

　　晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程自起步至今，一直备受瞩目，甚至在其开工前后，亦争议声不断。此次投运2周年，以其连续安全稳定运行736天的优异表现，不仅全面验证了特高压输电的技术和经济优势，更确立了我国在特高压输电技术研究、装备制造、工程设计、建设和运行领域的国际领先地位——据国家电网副总经理舒印彪介绍，在同等输送距离和输送容量下，特高压输电能力为500千伏输电线路的4到5倍，而线损只有其30%；输送距离可达2000—3000公里，造价是500千伏线路的75%。两年来，工程实现了双向、全电压、大容量输电，经受了雷雨、大风和高温、严寒等恶劣条件考验，系统运行稳定、设备状态正常。工程的建成大大增强了华北、华中电网之间的电力交换和资源优化配置能力。截至1月5日，工程累计送电209亿千瓦时，其中华北火电送华中130亿千瓦时，替代运煤420万吨；华中水电送华北79亿千瓦时，节约用煤255万吨、减排二氧化碳694万吨。2009年冬季，华中地区供电紧张，通过该工程日均送电量约5000万千瓦时，相当于每天输送标煤1.6万吨，有效缓解了华中地区煤电运输紧张矛盾。

　　据悉，工程投运以来，美国、俄罗斯、巴西、印度、南非等国家分别提出了与中国进行特高压技术合作的要求。

　　国家电网方面表示，今天启动的该项目扩建工程，是我国“十二五”特高压电网建设的起步工程。工程静态投资42.85亿元，计划于2011年底建成投产。该工程的示范意义在于：一是进一步验证特高压交流大容量、远距离输电的能力，通过扩建主变并加装串补，可使工程的输送能力达到500万千瓦以上，年输电量不少于250亿千瓦时；二是进一步提高电网资源配置能力和安全稳定水平，扩建后华北、华中电网的电力交换能力显著提升，运行方式更加灵活，对于缓解枯水期电煤运输压力、保障华中地区能源供应安全具有特别重要的意义；三是进一步推动特高压输电技术创新发展，全面突破特高压串补、63千安特高压开关等核心技术，提升大电网运行控制水平，为特高压电网建设奠定坚实基础。

　　扩建工程建设方面也极具挑战性：一是设备研制难度大。特高压串补为世界首次研制，需攻克系统、设备等关键技术，研制旁路开关、保护间隙、旁路隔离开关、限压器和光纤柱等代表国际同类设备最高水平的新设备；二是建设工期紧。从开工建设到工程投运只有一年时间，实际施工工期不到10个月，工期进度十分紧迫；三是建设任务重。与试验示范工程相比，主设备数量增加了一倍，而供货周期更短，对批量生产设备质量稳定性提出了更高要求，现场建设与运行交叉界面多，需在扩建同时保障运行安全，技术难度大、安全风险大；四是电网安全责任大。工程连接华北、华中两大电网，扩建后的输送能力将达到500万千瓦以上，对工程建设、系统运行和设备可靠性提出了更高要求。

　　(科技日报)

我国掌握柔性直流输电核心技术 2011-1-7 阅读次数: 54次

　　最新发现与创新

　　本报讯（记者瞿剑）我国在世界公认的新能源接入电网最佳方式——柔性直流输电技术领域取得重大突破。国家电网中国电力科学研究院研制的柔性直流输电成套设备，在通过国际标准、国内行业标准规定的全部型式试验之后，于1月3日下午顺利完成国内第一个柔性直流输电示范工程首站设备的包装、装货，正式发往上海南汇风电场的工程现场。此举标志着国家电网公司成为继ABB、西门子之后，世界第三家完全掌握柔性直流输电成套设备设计、试验、调试和生产全系列核心技术的企业。

　　柔性直流输电技术是当今世界电力电子技术应用领域的制高点，也是智能电网关键技术之一。其最突出特点是采用全控型电力电子器件IGBT（绝缘栅双极型晶体管）。与采用晶闸管的传统直流输电相比，其系统反应速度快、可控性较好、运行方式灵活；比常规交、直流输电能极大地减少系统短路，还能向无源电网供电，是解决大面积区域停电、实现远距离孤立送电的有效途径。

　　据中国电科院专家介绍，风能、太阳能发电等新能源接入电网的最大障碍就是其间歇性和不确定性，而柔性直流输电技术就像在输电线路中增加了一个“等效电容”，可以有效解决因不确定性而引发的谐波污染、电压间断和波形闪变等问题，是公认新能源接入电网的最好方式，甚至在很多场合下是唯一选择。

　　国网公司于2006年5月全面启动该领域研究。2007年12月，中国电科院开始相关的前期研究及其基础理论研究。经过攻关，掌握了基于IGBT可关断器件柔性直流输电关键技术，拥有完全自主知识产权并实现量产。此次发货，是南汇风电场并网的重要节点；该示范工程建成，将成为我国智能电网建设的标志性成果之一，其系统理论研究及工程化应用在亚洲尚属首次。

　　(科技日报)

国内最大纯电动客车制造基地河南投产 2011-1-5 阅读次数: 33次

　　本报讯（记者张文天）记者从相关部门获悉，1月1月上午，国内最大的纯电动客车制造基地在河南省许昌市襄城县正式投产，由河南新美景电动汽车有限公司投资生产的首批20辆“中文牌”纯电动客车下线。之后它们将交付许昌市公交公司使用，使其成为中原地区最早用上“零排放”公交车的二级城市。此举将有效缓解城市公交污染。

　　据介绍，这20辆中文牌纯电动客车型号分别是HNX6120EVG的单层12米城市公交车和HNX6110EVSG的双层11米城市公交车。

　　该基地占地6000亩，于2010年3月18日投入建设，一共6个车间，年生产能力达2万辆，是国内最大的纯电动客车生产基地。目前基地已完成16万平方米的厂区建设。

　　河南省新美景电动汽车公司董事会主席贾秉成介绍说，该公司已经掌握了成熟的纯电动汽车技术，其独有的“车身轻量化”以及电池超长续驶能力，使得基地生产的纯电动客车最早具备了量产和商业化的条件。

　　许昌市公交公司相关负责人表示，经过多次上路试验，中文牌纯电动客车车况好、用电省、一次充电可行驶超过360公里。据悉，许昌市之所以成为中原地区最早使用纯电动客车的城市，主要在于政府加大投入，在市区筹建了30个直流充电桩，20个交流充电桩，可以满足30辆电动大巴车和20辆电动车同时充电，已初步具备纯电动客车的运营条件。

　　据悉，目前一台中文牌纯电动客车市场价格是130万，河南当地政府补贴50万，试点城市国家将再补贴50万，这样一台车其实只需30万。

　　(科技日报) 责编：陈小柒

我建成全球首台百万千瓦空冷机组 彻底改变空冷机组技术设备依赖进口历史 2010-12-31 阅读次数: 38次

　　最新发现与创新

　　本报讯（记者游雪晴）12月28日凌晨6时，随着稳定试运行168小时圆满结束，全球首个百万千瓦超超临界空冷发电机组项目——华电集团宁夏灵武二期工程正式投产发电。作为我国百万千瓦机组空冷技术装备自主国产化示范项目，机组节水率高达80%，彻底改变我国空冷机组技术、设备依赖进口的历史。

　　据华电宁夏灵武发电有限公司总经理李其浩介绍，华电宁夏灵武二期工程共包括两台百万千瓦超超临界空冷机组。项目同步建设脱硫和脱硝装置，符合世界低碳经济发展方向。李其浩表示，目前正加快灵武三期工程前期工作，力争实现远期装机容量556万千瓦的目标，把华电灵武电厂建设成为全国最大的空冷发电厂。

　　据介绍，该项目节能减排效果十分突出，年节约标准煤25.3万吨，每年减少向大气排放二氧化硫7.2万吨；两台百万千瓦超超临界空冷机组节水效果显著，实际耗水量为640万吨/年，与同容量湿冷机组耗水量3304万吨/年相比，节水量达2664万吨/年，相当于近80万人一年的用水量。

　　华电灵武二期工程作为宁夏宁东能源化工基地的标志性工程和国家“西电东输”的重要电源支撑点，努力实现“安全最好、质量最优、工期最短、造价最低”的建设目标。

　　我国西北地区煤炭储藏丰富，水资源相对匮乏。有关人士表示，此次华电灵武二期两台百万千瓦超超临界空冷机组项目的实施，对于加速推进我国大型电站空冷系统国产化实施进程，确保我国富煤、贫水地区电力工业的可持续发展具有重要的标志意义。

　　(科技日报)

高科技助力风能效率提高风能是人们所看好的、发展前景相当可观的可再生能源。然而，风能也面临着利用率或效率方面的问题，导致此问题的因素在于风能自身存在的易变性。在风速稳定的情况下，风力发电机的空气动力性能表现极佳。然而，在遇到阵风、湍流和风剪流时，风力发电机叶片的效率则会出现降低情况。对此，科学家在不断努力，帮助大型风力发电机组在不同风力条件下提高风能的利用率。

　　智能控制系统可大大提高风能利用率

　　美国雪城大学L.C.史密斯工程和计算机学院部分研究人员正在进行这方面的研究工作。目前，他们正在测试自己开发的主动式风流动智能控制系统。该系统的基本出发点是根据表面测量而估算流过叶片表面风的状况，然后将此信息传递给智能控制器，以便对叶片采取实时调整控制气流和提高风力发电机系统的整体效率。此举还有可能降低因流动分离而产生的过度噪音和叶片振动。

　　参与研究的人员包括王冠南（英译）、巴斯曼·哈迪迪和马克·格劳泽尔，他们完成的初期仿真结果显示，对叶片1/2半径以外的外侧板施以气流控制，能在风力发电机额定功率输出相同的情况下，显著地增大风力发电机整体工作范围；或者说，在相同的工作范围，可适当地提高风力发电机的额定输出功率。

　　研究人员认为，在采用气流控制后，风力发电机的工作范围可以有效地提高80%，额定功率输出不变；或者将额定输出功率增加20%，工作范围保持不变。他们表示，最佳的气流控制部位为叶片外侧板超出半径一半的位置。

　　借助雪城大学新落成的无回声风洞设施，研究人员同时还在分析和了解特定的叶片形状，以决定在气流极其不稳定的环境下，不同形状的叶片在受到适当气流控制时，其所具有的升力和阻力特性。此外，研究人员还将利用无回声风洞来评估和测量气流控制对风力发电机噪声频谱的影响。

　　美国能源部支持的明尼苏达大学风能联盟专门从事与风能相关的研究，雪城大学的主动风流动智能控制系统研究属于联盟整体工作的组成部分。身为机械和航空工程教授的格劳泽尔表示，很高兴能参与明尼苏达大学牵头的具有世界水平的风能研究联盟，这是将在气流智能控制系统方面的专业知识用于可再生能源领域的极好机会。

　　排骨状V形槽能将效率提高3%

　　在雪城大学研究人员研究风力发电机气流智能控制系统的同时，明尼苏达大学的科研人员则在研究影响风能效率的另外一个问题，那就是风阻。他们在风力发电机叶片上开凿许多细小的凹槽了解是否能够减少风阻。凹槽分布在叶片表面外层上，槽身十分浅（只有40至225微米），人眼根本看不出来。通过对发电能力为2.5兆瓦的风力发电机叶片表面进行风洞试验以及计算机模拟，研究人员研究了不同凹槽形状和凹槽走向的效果。研究人员罗格·阿恩德等人相信，排骨状V形槽将能够将风力发电机的效率提高3%。

　　在不久前举行的美国物理学会流体力学分部会议上，雪城大学和明尼苏达大学的研究人员分别介绍了他们的研究情况。

　　（本报华盛顿12月20日电） 一种新奇的有机金属燃料电池问世 在发电同时还可生产化工产品 2010-12-21 阅读次数: 65次

　　本报讯 据美国物理学家组织网12月16日报道，瑞士苏黎世联邦理工学院和意大利研究人员联合开发出一种新奇的有机金属燃料电池，该电池在发电同时还能用可再生原材料生产出优质化学产品。

　　这种新有机金属燃料电池的工作原理与以往的电池完全不同。它基于一种含铑元素的特殊分子络合物，这种络合物以分子形式嵌入阳极材料，阳极的支持材料为碳粉，使分子络合物能分布均匀。阳极吸收自由电荷，将它们转移到阴极重新释放，这一过程生成了电流。其特别之处在于，它是用阳极上的分子络合物作催化剂，有很多优势功能。苏黎世联邦理工学院教授汉斯乔格·格鲁茨曼彻说，这种燃料电池在发电的同时，还能用可再生原料产出优质化工产品，并且毫无浪费，这是一个巨大的进步。

　　格鲁茨曼彻认为，这种有机金属燃料电池的潜在用途很广。比如在实验中，1,2-丙二醇（来自可再生原料）能被转化成多种乳酸，乳酸可用来制造生物降解高分子材料，而大部分传统工艺，生产1吨乳酸要产生约1吨的硫酸钙，处理这些硫酸钙成本很高。而新的燃料电池在转化原料之后不留残余。

　　此外，还可以将有机金属燃料电池微型化，给心脏起搏器供电。它还能减少制作催化剂时对稀土和贵重金属的需求。格鲁茨曼彻还在研发不需要金属电极的燃料电池，或者只用很少的锰、铁或钴等金属，而目前的有机金属燃料电池还用了铑。（常丽君）

　　(科技日报) 责编：马爱平

火电厂：引来海水降“体温” 2010-11-29 阅读次数: 55次

　　低碳生活

　　火电厂发电，需要消耗大量的淡水。为节约淡水资源，火电厂一般都建有冷却塔，用于循环利用淡水资源。冷却塔巍然耸立，是火电厂标志性建筑物。

　　当您来到位于渤海湾畔的大唐集团王滩火电厂，一定会感到奇怪：偌大一座火力发电厂，根本见不到冷却塔的影子。

　　王滩火电厂采用两台60万千瓦燃煤发电机组，是京津唐电网建设规划中的重要电源支撑点，是一座环保节能型现代化火电厂。用清洁能源，点亮美好生活是王滩火电厂的经营理念。

　　正在王滩火电厂组织施工的中铁十八局二公司指挥长高元甲，是一位电力建设专家。他给我们揭开了谜底：“王滩火电厂采用海水直流冷却，所以你在这里看不到冷却塔了。”

　　原来，火电厂为便于取水，一般建在江河附近。但是，王滩火电厂靠近海岸，附近没有大江大河。对于这种情况，为了满足火力发电厂淡水需求，一般做法是从远处调水，或者开采地下水，但这两种方法对王滩火电厂来说都不现实。

　　调水需要大量投资，占用大量土地，沿途还会出现蒸发、渗漏和污染等损耗。电厂是用水大户，过度开采地下水，会给当地产生巨大的“副作用”，造成地面下沉、海水倒灌、生态环境恶化等严重后果。

　　王滩火电厂把目光瞄向了广阔的海洋。因为地球存在着大陆和海洋的水汽交换，海水对于人类来说可谓取之不尽，用之不竭。于是，王滩火电厂冷却塔工程取消，海水直流冷却工程上马。

　　火电厂采用海水直流冷却技术，具有极大经济效益、社会效益和环境效益。采用海水直流冷却技术，火电厂每百万千瓦的耗水量为每秒0.09吨。按照这样的数据计算，王滩火电厂每天满负荷发电，可以节约地下水2万吨。

　　冷海水与热火电的亲密接触，为电厂节约了大量淡水资源，为社会可持续发展做出了贡献。高元甲曾经负责多家电厂的施工任务，他在比较多家电厂的冷却系统后说：“王滩火电厂采用海水直流冷却，这对缺水的我国北方地区来说，无疑具有重大的现实意义。节能减排在王滩电厂，不是一句空洞的口号，而是实实在在的行动。”（张少峰）

　　(科技日报) 责编：王飞

多层太阳能电池转换效率高达41.1% 2010-11-5 阅读次数: 87次

　　科技日报柏林11月1日电（记者李山）10月27日，德国弗劳恩霍夫协会在布鲁塞尔领取了欧洲技术与研究组织协会(EARTO)颁发的2010年创新奖。EARTO是欧洲研究和技术组织的行业协会，其颁发的创新奖旨在表彰研究和技术组织推动了经济和社会进步的研究工作。

　　此次获奖的研究工作来自于弗赖堡的弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（ISE）。该所的安德烈亚斯·贝特（Andreas Bett）博士和他的团队研发出了效率几乎是传统硅太阳能电池两倍的太阳能电池。这种电池采用了太阳能电池堆叠技术，使整个太阳光谱都可用于能源生产。

　　目前在实验室所研发的硅基太阳能电池中，单晶硅电池的最高转换效率为29%，而ISE实现了41.1%的效率，这是继2007年美国的Spectrolab有限公司研制出效率达40.7%的太阳能电池后又一具有里程碑意义的纪录。

　　为实现这一目标，ISE的研究人员改进了多层太阳能电池的堆叠。这种电池内部的三个子电池由Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体（指元素周期表中的Ⅲ族与Ⅴ族元素相结合生成的化合物半导体，主要包括镓化砷、磷化铟和氮化镓等）相互叠加而成，每个子电池能够特别有效地转化一定波长范围内的太阳光。这些高效的电池被安装在可集中太阳光强度500倍的集中器里。经ISE自2006年以来不断的改进，这种阳光集中器内的金属结构已经可以传输较大电流，并且自身电阻较低，尺寸也非常小，不会阻挡阳光的穿透。

　　为了使这项技术迅速从实验室走向工业化，ISE研究所还专门建造了一个示范试验室，用来展示它们在工业中如何应用。而从ISE分离出来的Concentrix太阳能公司所生产的集中器系统，已经在西班牙太阳能电厂的应用中帮助实现了太阳能并网发电25%的系统效率。

　　(科技日报)

我国首个火电厂脱硝催化剂产品推向市场 2010-11-2 阅读次数: 105次

　　科技日报北京10月30日电（记者郭姜宁）今天，江苏省江都市政府、扬州经济技术开发区和江苏峰业电力环保集团联合在京举行新成果、新产品发布会：由峰业电力环保集团旗下的江苏万德电力环保有限公司与华北电力大学合作攻关的我国首个火力发电厂燃煤锅炉用高科技蜂窝式SCR脱硝陶瓷催化剂产品在京正式推向市场，同时，也宣告国内此类脱硝催化剂完全依赖进口成为历史。

　　这项产学研相结合的新型环保产品，经过近3年的潜心研发，投入近千万元于今年3月研制成功。据华北电力大学环境科学与工程学院院长赵毅教授介绍，在充分吸收美国和日本同类技术工艺的基础上，SCR（选择性催化还原脱销）催化剂采用国内最先进、最专业化的催化剂产品成套制造设备系统，并创新采用了一流的分析、实验、设计、生产、检测等全过程的控制程序和实施方法，以确保产品质量的稳定性。此款SCR催化剂具有高活性、高脱硝率、高开孔率、高比表面积等性能。同时具备高机械性能、高抗热冲击性能、良好的抗中毒性能，较国外同类先进产品相比更适合高温、高灰、高压和锅炉与高炉煤气混合燃烧的工况。经检测，该脱硝催化剂的各项参数、性能和指标均达到或超过国外同类产品。

　　江苏峰业电力环保集团、江苏万德电力环保有限公司董事长许德富告诉记者：目前，万德电力环保有限公司已在江苏扬州市经济技术开发区征地150亩，投资3亿元新建蜂窝式SCR催化剂工厂，2013年二期工程投产后年产能达2.2万立方米，届时将成为亚洲乃至世界产能最大的催化剂专业生产公司和研发实验基地。

　　(科技日报) 责编：董子凡

可燃冰钻探取心工具现场试验成功 将拉开我国可燃冰商业开发的帷幕 2010-10-21 阅读次数: 37次

　　最新发现与创新

　　科技日报讯 （通讯员李江辉 梁子波 记者孙明河）10月上旬，胜利油田传来喜讯，国家“十一五”重大科技攻关课题——天然气水合物钻探取心关键技术研究，在渤海南岸、黄河三角洲东北部的埕岛海域成功进行了现场取样。

　　天然气水合物外表像冰，点火可燃，其成分80％—99.9％为甲烷，被认为是未来最理想的替代能源。据估计，海底可燃冰分布范围约4000万平方公里，约占海洋总面积的10％，其储量够人类使用1000年。但可燃冰是一种天然气和水在低温高压条件下结合形成的固体物质，储藏在低温高压的深海海底，没有保压保温的钻探取样技术，很难获取可燃冰样品并探知其储量。

　　10月4日至7日，在胜利六号钻井平台施工的埕北25GA－6和埕北25GA－7两口井上进行了现场取样试验。试验的主要目的是检验取样工具的岩心进入、执行机构的实施、割心机构的关闭及保压效果等关键技术的实际作业情况。试验分两个阶段，在25GA－6井进行2筒次取心作业，从375－379.3米间取心4.3米，平均岩心收获率95.35％；最多一次取心3.1米，收获率100％。第二阶段取心在25GA-7号井进行，取海水以下泥层，该海域泥线深度33.6米，取心泥线深度38.6米，下压1米，取得岩心长度0.6米；工具出井后进行不同阶段现场测试，保压效果理想。

　　本次试验成功，表明工具各个结构合理，几项关键技术均得以解决。据悉，两种取心工具已成功申请2项发明专利、5项实用新型专利，还有两项发明专利正在审理中。有关专家认为，可燃冰钻探取心技术的突破，将拉开我国可燃冰商业开发的帷幕。

　　(科技日报) 责编：董子凡

我国风电已形成一批自主品牌 2010-10-18 阅读次数: 40次

　　我国风电技术创新能力不足的问题曾困扰该行业的发展。广东明阳风电技术有限公司总经理王松说：“在我们最初入行时，有人告诉我这行很简单，只要买来图纸和生产许可证，将零部件组装起来就行了。”

　　但《中国风电发展报告2010》透露了一个好消息，2000年前，国产品牌在国内市场的认知程度很低，市场份额不到10%。从2005年开始百万千瓦级风电基地规划，促成了一批自主品牌的建立。也就是说，2005年前，我国只有一家企业进入世界风电企业前15名，2009年已有3家企业进入世界10强，5家企业进入前15名。华锐、金风和东方汽轮机已成为世界风电界的著名品牌。

　　据统计，2009年，新增和累计装机容量进入我国市场前10名的国产品牌平均为6家，国际品牌为4家，国内品牌新增和累计装机容量分别为74.1%和73.8%，而国际品牌相应的市场份额为10.8%和11.4%。

　　《报告》认为，国内前10名企业都成功建立了自己的研发团队，完善整机制造能力，逐步改变以购买生产许可证为主的局面，委托设计、联合设计和自主设计成为国内品牌获得自主技术的主要手段。

　　据悉，目前，华锐、金风、浙江运达等7家企业基本具备了兆瓦级风电机组设计能力和制造的关键技术，通过建设高水平试验室、检测装置等研发平台，培养专业风电技术人才等措施，形成了较完善的自主研发体系。在2009年，上述7家企业装机容量占全国新增市场的69%。

　　不过，中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会主任朱俊生强调，目前，我国风电机组的关键设计技术依然依托欧美，自有的风资源评价技术还处在较简单的初期阶段，风电人才的培育和储备也远不能适应风电商业快速发展的要求。

　　“风电作为一个技术含量高的新兴产业，技术的可靠性需要经过长期的运营检验。风电领域的投资者应从更长远的角度效验机组的可靠性和风电的发展，而不应将风电作为短期逐利的工具。”朱俊生说。

　　（本报北京10月16日电）

  能源家族 2003-8-15 阅读次数: 993次            

　　能源家族成员种类繁多，而且新成员不断加入。概括地说凡是能被人类利用以获得有用能量的各种来源都可以加入到能源家族中来。能源家族从不同的角度可以划分不同的成员，从其产生的方式以及是否可再利用的角度可分为一次能源和二次能源、可再生能源和不可再生能源；根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源；根据使用的类型又可分为常规能源和新型能源。

　　一次能源：有可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气资源。其中，水、石油和天然气是当今世界一次能源的三大支柱，它们构成了全球能源家族结构的基本框架。另外，一次能源小家族中也列入了像太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及核能。

　　二次能源：包括电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等等。

　　污染型能源：包括像煤炭、石油等；清洁型能源：包括像水力、电力、太阳能、风能和核能等。

　　常规能源：包括一次能源中的可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源。

　　新型能源：包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及用于核能发电的核燃料等。 文章来源：大众科技报 21世纪能源的必要条件-再生能源 2003-8-15 阅读次数: 578次  　　要使得人类社会实现可持续发展，不实现人口的稳定是行不通的。1972年罗马曲线报告的人均国民生产总产值和出生率的关系图告诉人们，要达到一定生活水准的社会，出生率需要达到人口稳定的年间，人口1000的出生数为20人以下。并可看出，1986年人口稳定的人均国民生产总产值需要达到1500美元/年，一般人均国民生产总产值与人均年间能源消费量成正比关系。根据此关系，93年度日本环境要览(古今书院)统计出人口稳定的人均年间消费是按石油换算，约为1.5-2.5kl。因此美国现任副总统柯尔公开表明，为了稳定人口，稳定人民生活的能源和教育是必要的。显然，实现可持续发展的社会，必须具有持续可能的能源，面向21世纪，开发代替化石燃料的新能源是迫在眉睫的大事。

　　作为21世纪的新能源，需要具备哪些条件呢?我们认为其基本条件可包括下面的四个方面：

　　(1)应是可持续的永久性能源

　　(2)应是不给地球环境增加负荷的能源

　　(3)应是生产量能达到供应人均年间1.5-2.5kl(按石油换算)程度的能源

　　(4)应是价格上超过现在化石燃料的价格

　　另外有人更清楚地认定21世纪的新能源也应是代替石油的液体燃料。如果这也被定义为21世纪能源的必要条件的话，可能只能发展生物能了。以汽车为首的现有的机器，虽然靠石油驱动，但随着燃料电池等现代化新技术的发展，既有的液体燃料机器的概念也会随之发生变化，在上述条件当中，我们可以认识到再生能源是能够成为21世纪能源的一个必要条件。

　　所谓再生能源，是指不随本身的变化或被利用而日益减少的能源如风能、海洋能、地热能、太阳能、热核受控核聚变能和生物能。它们可以从自然界源源不断地得到补充。与其相反， 非再生资源的化石燃料、核燃料是随着被人类利用而逐渐减少的能源，特别是化石燃料将面临着枯竭的危机。 文章来源：《现代科学知识热点问题》