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什么是生物质能及生物质能发电

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快乐的早晨
2022-12-22 02:05:11

什么是生物质能及生物质能发电

最佳答案
单薄的吐司
忐忑的路灯
2025-07-30 23:50:41

一、对农林生物质发电项目实行标杆上网电价政策。未采用招标确定投资人的新建农林生物质发电项目,统一执行标杆上网电价每千瓦时0.75元(含税,下同)。通过招标确定投资人的,上网电价按中标确定的价格执行,但不得高于全国农林生物质发电标杆上网电价。

二、已核准的农林生物质发电项目(招标项目除外),上网电价低于上述标准的,上调至每千瓦时0.75元;高于上述标准的国家核准的生物质发电项目仍执行原电价标准。

三、农林生物质发电上网电价在当地脱硫燃煤机组标杆上网电价以内的部分,由当地省级电网企业负担;高出部分,通过全国征收的可再生能源电价附加分摊解决。脱硫燃煤机组标杆上网电价调整后,农林生物质发电价格中由当地电网企业负担的部分要相应调整。

四、农林生物质发电企业和电网企业要真实、完整地记载和保存项目上网交易电量、价格和补贴金额等资料,接受有关部门监督检查。各级价格主管部门要加强对农林生物质上网电价执行情况和电价附加补贴结算情况的监管,确保电价政策执行到位。

具体价格看各地的政府支持以及扶持力度了。

最新回答
忧心的芝麻
优美的红牛
2025-07-30 23:50:41

这是从一篇叫做《太阳能简介》的论文中写到的,原文如下。

太阳能简介

摘要

太阳能作为一种取之不尽用之不竭的能源,受到世界各国的重视。太阳能广泛用于发电、制冷、制热等方面,已经和世界的经济生活联系在一起

关键词

太阳能污染硅电池

1. 前言

太阳能(Solar Energy),一般是指太阳光的辐射能量,在现代一般用作发电,是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。广义太阳能包括:地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能,化石燃料(如煤、石油、天然气等)。狭义太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。

太阳能源自太阳。太阳是一个炽热的气态球体,它的直径约为1.39×106km,质量约为2.2×l027t,为地球质量的3.32×105倍,体积是地球的1.3×106倍,平均密度为地球的1/4。太阳作为一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量(3.75×10^26KW)的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。

总的说来太阳能具有能量十分巨大、供应时间长、分布广阔、获取方便、安全、干净、不污染环境的优点。但也存在问题:1)能量分散,能量密度低;2)稳定性差,受日夜季候、地理纬度等影响,太阳能不断地生变化;3)装置成本过高;4)制造过程中污染严重,使用中可能有视觉污染。

我国的太阳能资源和分布广泛,有着十分丰富的太阳能资源。根据中国气象科学研究院的研究,有2/3以上国土面积,年日照在2000小时以上,年平均辐射量超过0.6GJ/cm2,各地太阳年辐射量大致在930~2330kW·h/m2之间。

从全国太阳年辐射总量的分布来看,西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。

2. 太阳能利用历史

人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有300多年的历史。近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀作功而抽水的机器。在1615年~1900年之间,世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光,发动机功率 不大,工质主要是水蒸汽,价格昂贵,实用价值不大,大部分为太阳能爱好者个人研究制造。

20世纪太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段 :

第一阶段(1900-1920)

太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置,但采用的聚光方式多样化,且开始采用平板集热器,装置逐渐扩大,最大输出功率达73.64kW,实用目的比较明确,造价仍然很高。建造的典型装置有:

1. 1901年,在美国加州建成一台太阳能抽水装置

2. 1902 -1908年,在美国建造了五套双循环太阳能发动机,采用平板集热器和低沸点工质;

3. 1913年,在埃及开罗以南建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵,每个长62.5m,宽4m,总采光面积达1250m2。

第二阶段(1920-1945)

在这20多年中,太阳能研究工作处于低潮,参加研究工作的人数和研究项目大为减少,其原因与矿物燃料的大量开发利用和发生第二次世界大战(1935-1945)有关,太阳能又不能解决当时对能源的急需,因此使太阳能研究工作逐渐受到冷落。

第三阶段(1945-1965)

 二战结束后的20年中,一些有远见的人士注意到石油和天然气资源正在迅速减少,呼吁人们重视这一问题,从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和开展。比较突出的研究进展有:

1955年,以色列泰伯等在第一次国际太阳热科学会议上提出选择性涂层的基础理论,并研制成实用的黑镍等选择性涂层,为高效集热器的发展创造了条件;

1954年,美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池,为光伏发电大规模应用奠定了基础。

这一阶段里还有其它一些重要成果,比较突出的有:

1952年,法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kW的太阳炉。

1960年,在美国佛罗里达建成世界上第一套用平板集热器供热的氨-水吸收式空调系统,制冷能力为5冷吨。

1961年,一台带有石英窗的斯特林发动机问世。在这一阶段里,加强了太阳能基础理论和基础材料的研究,取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上的重大突破。平板集热器有了很大的发展,技术上逐渐成熟。太阳能吸收式空调的研究取得进展,建成一批实验性太阳房。对难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术进行了初步研究。

第四阶段(1965-1973)

这一阶段,太阳能的研究工作停滞不前,主要原因是太阳能利用技术处于成长阶段,尚不成熟,并且投资大,效果不理想,难以与常规能源竞争,因而得不到公众、企业和政府的重视和支持。

第五阶段(1973-1980)

“能源危机”(有的称“石油危机”)在客观上使人们认识到:现有的能源结构必须彻底改变,应加速向未来能源结构过渡。从而使许多国家,尤其是工业发达国家,重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持,在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。

1973年,美国制定了政府级阳光发电计划,太阳能研究经费大幅度增长,并且成立太阳能开发银行,促进太阳能产品的商业化。

日本在1974年公布了政府制定的“阳光计划”,其中太阳能的研究开发项目有:太阳房 、工业太阳能系统、太阳热发电、太阳电池生产系统、分散型和大型光伏发电系统等。

这一时间太阳能研究领域不断扩大,研究工作日益深入,取得一批较大成果,如CPC、真空集热管、非晶硅太阳电池、 光解水制氢、太阳能热发电等。

太阳热水器、太阳电他等产品开始实现商业化,太阳能产业初步建立,但规模较小,经济效益尚不理想。

第六阶段(1980-1992)

开发利用太阳能热潮,进入80年代后逐渐进入低谷。世界上许多国家相继大幅度削减太阳能研究经费,其中美国最为突出。

导致这种现象的主要原因是:世界石油价格大幅度回落,而太阳能产品价格居高不下,缺乏竞争力;太阳能技术没有重大突破,提高效率和降低成本的目标没有实现,以致动摇了一些人开发利用太阳能的信心;核电发展较快,对太阳能的发展起到了一定的抑制作用

第七阶段(1992-今)

由于大量燃烧矿物能源,造成了全球性的环境污染和生态破坏,对人类的生存和发展构成威胁。在这样背景下,1992年联合国在巴西召开“世界环境与发展大会”,会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》、《21世纪议程》和《联合国气候变化框架公约》等一系列重要文件,把环境与发展纳入统一的框架,确立了 可持续发展的模式。这次会议之后,世界各国加强了清洁能源技术的开发,将利用太阳能与环境保护结合在 一起,使太阳能利用工作走出低谷,逐渐得到加强。世界环发大会之后,中国政府对环境与发展十分重视,提出10条对策和措施,明确要“因地制宜地开发和推广太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等清洁能源”,制定了《中国21世纪议程》,进一步明确 了太阳能重点发展项目。

3. 太阳能利用方式

3.1 光-热能转换

光热转换是利用太阳辐射加热物体而获得热能的一种太阳能利用方式。常见应用有太阳能热水器、反射式太阳灶、高温太阳炉、地膜、大棚、温室等。

3.1.1集热器

太阳辐射的能流密度低,在利用太阳能时为了获得足够的能量,或者为了提高温度,必须采用一定的技术和装置(集热器),对太阳能进行采集。太阳能集热器是把太阳辐射能转换成热能的设备,它是太阳能热利用中的关键设备。常见有可分为聚光型和非聚光型。

3.1.1.1非聚光型集热器

非聚光型集热器常见有平板和真空管集热器。

平板集热器

平板集热器是非聚光类集热器中最简单且应用最广的集热器。它吸收太阳辐射的面积与采集太阳辐射的面积相等,能利用太阳的直射和漫射辐射。按工质划分有空气集热器和液体集热器,目前大量使用的是液体集热器;按吸热板芯材料划分有钢板铁管、全铜、全铝、铜铝复合、不锈钢、塑料及其它非金属集热器等; 按结构划分有管板式、扁盒式、管翅式、热管翅片式、蛇形管式集热器,还有带平面反射镜集热器和逆平板集热器等;按盖板划分有单层或多层玻璃、玻璃钢或高分子透明材料、透明隔热材料集热器等。

目前,国内外使用比较普遍的是全铜集热器和铜铝复合集热器。铜翅和铜管的结合,国外一般采用高频焊,国内以往采用介质焊,1995年我国也开发成功全铜高频焊集热器。1937年从加拿大引进铜铝复合生产线,通过消化吸收,现在国内已建成十几条铜铝复合生产线。 为了减少集热器的热损失,可以采用中空玻璃、聚碳酸酯阳光板以及透明蜂窝等作为盖板材料,但这些材料价格较高,一时难以推广应用。

真空管集热器

为了减少平板集热器的热损,提高集热温度,国际上70年代研制成功真空集热管,其吸热体被封闭在高真空的玻璃真空管内,大大提高了热性能。将若干支真空集热管组装在一起,即构成真空管集热器,为了增加太阳光的采集量,有的在真空集热管的背部还加装了反光板。

真空集热管大体可分为全玻璃真空集热管,玻璃-U型管真空集热管,玻璃-金属热管真空集热管,直通式真空集热管和贮热式真空集热管。最近,我国还研制成全玻璃热管真空集热管和新型全玻璃直通式真空集 热管。

我国已经建立了拥有自主知识产权的现代化全玻璃真空集热管的产业,用于生产集热管的磁控溅射镀膜机在百台以上,产品质量达世 界先进水平,产量雄居世界首位。我国自80年代中期开始研制热管真空集热管,经过十几年的努力,攻克了热压封等许多技术难关,建立了拥有全部知识产权的热管真空管生产基地,产品质量达到世界先进水平,生产能力居世界首位。

真空管平板集热器

它是将单根真空管装配在复合抛物面反射镜的底面,兼有平板和固定式聚光的特点,它能吸收太阳光的直射和80%的散射。

3.1.1.2聚光集热器

聚光集热器通常由聚光器、吸收器和跟踪系统三部分组成。其工作原理是,自然阳光经聚光器聚焦到吸收器上,并加热吸收器内流动的集热介质,跟踪系统则根据太阳的方位随时调节聚光器的位置,以保证聚光器的开口面与人射太阳辐射总是互相垂直的。

在反射式聚光集热器中应用较多的是旋转抛物面镜聚光集热器(点聚焦)和槽形抛物面镜聚光集热器 (线聚焦)。前者可以获得高温,但要进行二维跟踪;后者可以获得中温,只要进行一维跟踪。这两种聚光集热 器在本世纪初就有应用,几十年来进行了许多改进,如提高反射面加工精度,研制高反射材料,开发高可靠性 跟踪机构等,现在这两种抛物面镜聚光集热器完全能满足各种中、高温太阳能利用的要求,但由于造价高,限制了它们的广泛应用。

3.1.2 太阳能热水器

基本原理:通过集热,促使管内水温高于水箱水温,热水比冷水轻,形成对流,最终使水箱中的温度达到使用所需的温度。

太阳能热水器通常由平板集热器、蓄热水箱和连接管道组成。按照流体流动的方式分类,可将太阳能热水器分成三大类:闷晒式、直流式和循环式。

3.1.3 太阳能采暖

太阳能采暖可以分为主动式和被动式两大类。主动式是利用太阳能集热器和相应的蓄热装置作为热源来代替常规热水(或热风)采暖系统中的锅炉。被动式则是依靠建筑物结构本身充分利用太阳能来达到采暖的目的,因此它又称为被动式太阳房。

被动式太阳房构造简单,取材方便,造价便宜,无需维修,有自然的 舒适感,特别适合发展中国家的广大农村。

主动式太阳房利用集热器产生的热水采暖,结构简单,蓄热器置于室外,室内又是由地板供暖,故不占用室内居住面积是这种系统的一大优点。

3.1.4 太阳能干燥

太阳能干燥按干燥器(或干燥室)获得能量的方式可分为:

1.集热器型干燥器

2.温室型干燥器

3.集热器—温室型干燥器

实际中还有集热器与常规能源、集热器与储热装置、集热器与热泵等各种组合式太阳能干燥装置。

集热器型干燥器是利用太阳能空气集热器,先把空气加热到预定温度后再送入干燥室,干燥室视干燥物品的类型多种多样,如箱式、窑式、固定床式或流动床式等。

温室型干燥器其温室就是干燥室,它直接接受太阳的辐射能。

集热器—温室型干燥器则是上述两种形式的结合。其温室顶部为玻璃盖板,待干燥物品放在温室中的料盘上,它既直接接受太阳辐射加热,又依靠来自空气集热器的热空气加热。

属于光热转化的还有:太阳能海水淡化、太阳能制冷和空调、太阳能热动力发电、太阳坑发电技术、太阳能热推进等。

3.2 光-电转换

原理是根据光电效应,利用太阳能直接转化为电能。应用包括为无电场所提供电池,包括移动电源和备用电源、太阳能日用电子产品等。

世界上,1941年出现有关硅太阳电池报道,1954年研制成效率达6%的单晶硅太阳电池,1958年太阳电池应用于卫星供电。在70年代以前,由于太阳电池效率低,售价昂贵,主要应用在空间。70年代以后,对太阳电池材料、结构和工艺进行了广泛研究,在提高效率和降低成本方面取得较大进展。

目前,世界上太阳电他的实验室效率最高水平为:单晶硅电池24%(100px2),多晶硅电池18.6%(100px2), InGaP/GaAs双结电池30.28%(AM1),非晶硅电池14.5%(初始)、12.8(稳定),碲化镉电池15.8%, 硅带电池14.6%,二氧化钛有机纳米电池10.96%。

我国于1958年开始太阳电池的研究,40多年来取得不少成果。目前,我国太阳电他的实验室效率最高水平为:单晶硅电池20.4%(50px×50px),多晶硅电池14.5%(50px×50px)、12%(250px×250px),GaAs电池 20.1%(lcm×cm),GaAs/Ge电池19.5%(AM0),CulnSe电池9%(lcm×25px),多晶硅薄膜电池13.6% (lcm×25px,非活性硅衬底),非晶硅电池8.6%(250px×250px)、7.9%(500px×500px)、6.2%(750px×750px), 二氧化钛纳米有机电池10%(25px×25px)。

由于各种不同材料制成的太阳电池所吸收的太阳光谱是不同的,因此将不同材料的电池串联起来,就可以充分利用太阳光谱的能量,大大提高太阳电池的效率,因此叠层串联电池的研究已引起世界各国的重视,成为最有前途的太阳电池。

太阳电池重量轻,无活动部件,使用安全。单位质量输出功率大,即可作小型电源,又可组合成大型电站。目前其应用已从航天领域走向各行各业,走向千家万户,太阳能汽车,太阳能游艇,太阳能自行车,太阳能飞机都相继问世,它们中有的已进入市场。然而对人类最有吸引力的是所谓太空太阳站。

3.2.1 太阳空间电站

空间电站实际上是利用太阳能发电的卫星,这些卫星表面覆盖有太阳能电池板,能够吸收积聚大量太阳能并将其转化为电能,通过微波束将电能传送回地面。

它是由永远朝向太阳的太阳电池列阵,能把直流电转换成微波能的微波转换站,发射微波束能的列阵天线等三部分组成,通过天线以微波形式向地面输电。在地面上则要建一个面积达几十平方公里的巨型接受系统。

空间发电有两大优点:一是可以充分利用太阳能,同时又不会污染环境,二是 不用架设输电线路,可直接向空中的飞船和飞机提供电力,也可向边远的山区、沙漠和孤岛送电。科学家预测,一旦建成空间电站,人类可以不断获得能源,地球能源利用将产生革命性变化。

问题:一是空间运输成本问题,按推测,至少空间运输成本要降低99%才有可能;二是能量转换的效率问题。

3.2.2 太阳能发电系统

太阳能电源是由太阳能电池发电,经蓄电池贮能,从而给负载供电的一种新型电源,广泛应用于微波通讯、基站、电台、野外活动、高速公路、也可为无电山区、村庄、海岛提供电力。 有以下好处:

1.不必拉设电线,不必挖开马路,安装使用方便;

2.一次性投资,可保证二十年不间断供电(蓄电池一般为5年需更换);

3.免维护,无任何污染。

太阳能电源可分为直流供电系统和交直流供电系统二种。

我们预计太阳能光伏发电在不久的将来将会占据世界能源消费的重要席位,它的发展不但要替代部分常规能源,而且还将成为世界能源供应的主体。预计到2030年,可再生能源的消耗将占总能源消耗比例的30%以上,而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占有比也将达到10%以上;到2040年,可再生能源消耗将占总能耗的50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末,可再生能源消耗将占总能耗的80%以上,太阳能发电将占到60%以上。以上这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域所占有的重要地位。根据《可再生能源中长期发展规划》报道,到2020年,我国将力争使太阳能发电装机容量达到1.8GW(百万千瓦),到2050年将达到600GW(百万千瓦)。预计到2050年,我国可再生能源的电力装机将占全国总电力装机容量的25%,其中光伏发电装机将占到5%。未来十几年,将是我国太阳能光伏产业发展继续迅猛的一个阶段。

3.3 光-化学能转化

这种转换技术包括半导体电极产生电而电解水产生氢,利用氢氧化钙或金属氢化物热分解储能等形式。太阳能制氢问题解决了,才有真正意义上的氢能利用(包括燃料电池),这将引起时代的变革。

正在研究的太阳能制氢。有以下几种方式:

1)太阳能电解水制氢。电解水制氢是目前应用较广且比较成熟的方法,效率较高(75%-85%),但耗电大,用常规电制氢,从能量利用而言得不偿失。所以,只有当太阳能发电的成本大幅度下降后,才能实现大规模电解水制氢。

2)太阳能热分解水制氢 。将水或水蒸汽加热到3000K以上,水中的氢和氧便能分解。这种方法制氢效率高,但需要高倍聚光器才能获得如此高的温度,一般不采用这种方法制氢。

3)太阳能热化学循环制氢。为了降低太阳能直接热分解水制氢要求的高温,发展了一种热化学循环制氢方法,即在水中加入一种或几种中间物,然后加热到较低温度,经历不同的反应阶段,最终将水分解成氢和氧,而中间物不消耗,可循环使用。热化学循环分解的温度大致为900-1200K,这是普通旋转抛物面镜聚光器比较容易达到的温度,其分解水的效率在17.5%-75.5%。存在的主要问题是中间物的还原,即使按99.9%-99. 99%还原,也还要作0.1%-0.01%的补充,这将影响氢的价格,并造成环境污染。

4)太阳能光化学分解水制氢 。这一制氢过程与上述热化学循环制氢有相似之处,在水中添加某种光敏物质作催化剂,增加对阳光中长波光能的吸收,利用光化学反应制氢。日本有人利用碘对光的敏感性,设计了一套包括光化学、热电反应的综合制氢流程,每小时可产氢97升,效率达10%左右。

5)太阳能光电化学电池分解水制氢。1972年,日本本多健一等人利用n型二氧化钛半导体电极作阳极,而以铂黑作阴极,制成太阳能光电化学电池,在太阳光照射下,阴极产生氢气,阳极产生氧气,两电极用导线连接便有电流通过,即光电化学电池在太阳光的照射下同时实现了分解水制氢、制氧和获得电能。这一实验结果引起世界各国科学家高度重视,认为是太阳能技术上的一次突破。但是,光电化学电他制氢效率很低,仅0.4%,只能吸收太阳光中的紫外光和近紫外光,且电极易受腐蚀,性能不稳定,所以至今尚未达到实用要求。

6)太阳光络合催化分解水制氢。从1972年以来,科学家发现三联毗啶钉络合物的激发态具有电子转移能力,并从络合催化电荷转移反应,提出利用这一过程进行光解水制氢。这种络合物是一种催化剂,它的作用是吸收光能、产生电荷分离、电荷转移和集结,并通过一系列偶联过程,最终使水分解为氢和氧。络合催化分解水制氢尚不成熟,研究工作正在继续进行。

7)生物光合作用制氢。40多年前发现绿藻在无氧条件下,经太阳光照射可以放出氢气;十多年前又发现,兰绿藻等许多藻类在无氧环境中适应一段时间,在一定条件下都有光合放氢作用。目前,由于对光合作用和藻类放氢机理了解还不够,藻类放氢的效率很低,要实现工程化产氢还有相当大的距离。据估计,如藻类光合作用产氢效率提高到10%,则每天每平方米藻类可产氢9克分子,用5万平方公里接受的太阳能,通过光合放氢工程即可满足美国的全部燃料需要。

3.4 太阳能-生物质能转换

太阳能-机械能转换。 20世纪初,俄国物理学家实验证明光具有压力。20年代,前苏联物理学家提出,利用在宇宙空间中巨大的太阳帆,在阳光的压力作用下可推动宇宙飞船前进,将太阳能直接转换成机械能。科学家估计,在未来10~20年内,太阳帆设想可以实现。通常,太阳能转换为机械能,需要通过中间过程进行间接转换。

3.5 太阳能利用中的污染

太阳能电池在使用过程中确实具有无排放,无噪音,无能耗的清洁能源称号,但当今主流却忽略了太阳能电池光鲜表面背后生产过程中的高污染、高能耗的问题。 

一、高污染

主要是生产硅过程中带来的四氢化硅污染和其它易燃易爆有毒气体污染和蓄电池带来的污染。

现太阳能电池90%为晶体硅电池,其原材料为多晶硅,由金属硅(工业硅)提纯而来,目前国内均采用化学法(改良西门子法):先将金属硅转变为三氯氢硅,再进行分馏和精馏提纯,得到高纯度的三氯氢硅 (具有毒性、腐蚀性和易爆炸) 后,最终由氢气还原而成;这一过程中只有约25%的三氯氢硅传化成多晶硅,其余基本直接排放;而污染最严重的,则是在还原过程中产生的副产品——四氯化硅(一种腐蚀性极强、难以保存的有毒液体,具有急毒性。由于四氯化硅不能自然降解,如果将四氯化硅倾倒或掩埋,水体将会受到严重污染,土地会变成不毛之地)。这还不包括大量氯气等其它易燃易爆有毒气体。

每生产1KW太阳能电池板需耗费10Kg多晶硅,产生80Kg以上四氯化硅。而国内能通过氢化还原闭环工艺循环减小四氯化硅排放的仅有一家;而即使通过氢化还原闭环工艺循环,四氯化硅的排放仍到达50%;四氯化硅虽然也是化工原料,但下游的化工厂消化十分有限。国内绝大多数多晶硅生产厂家的四氯化硅少部分以低价卖给下游厂家,一部分存储,一部分则偷偷掩埋。

这还不包括硅片后期处理的其它辅料。如制绒过程中用到的各种强酸强碱溶液、扩散使用的三氯氧磷、PECVD中使用的硅烷等,这些辅材的消耗不比主材料少。

由于太阳电池具有时效性,只有阳光照射才会产生电能;所以必须用蓄电池在有阳光时蓄电,无阳光时维持供电。而蓄电池又以铅酸蓄电池为主,其污染程度是相当大的。

二、高能耗

硅石冶炼为金属硅、金属硅提纯为多晶硅、多晶硅片处理需要耗费大量的电能,主要集中在硅石冶炼、多晶硅的铸锭和扩散这几个流程;每生产1KW太阳能电池板需要耗费5800-6000度电(国内平均数)。我们可以这样计算:按平均光照时间4小时/天,太阳能电池是寿命为15至20年(按20年),1KW太阳能电池总的发电量为4x365x20=29200KW• h;与耗掉的6000度电相比,其电能再生比只有4.87,这还没有算上光照效率以及逆变电源的损耗和控制电路的损耗;远远低于水电和风电。如果再加上超白玻璃、铝合金、钢材、电缆等辅件,其电能再生比是相当低的。

更大的问题是现国内生产的太阳能电池板90%以上用于出口,他国享受清洁能源,而我国却饱受能耗和污染之苦。

写在最后

据有关部门对2050年各种一次能源在世界能源构成中所占的比例预测结果显示,其构成为:石油0,天然气13%,煤20%,核能10%,水电5%,太阳能(含风能、生物质能)50%,其它2%,以太阳能为代表的新能源与可再生能源将在可持续发展中发挥重要作用。

中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,煤炭约占商品能源消费结构的76%,已成为中国大气污染的主要来源。大力开发新能源和可再生能源的利用技术将成为减少环境污染的重要措施。能源问题是世界性的,向新能源过渡的时期迟早要到来。从长远看,太阳能利用技术和装置的大量应用,也必然可以制约矿物能源价格的上涨。

参考文献

1、百度百科http://baike.baidu.com/view/21294.htm

2、太阳能干燥技术概况及应用前景张璧光

3、太阳能利用与可持续发展姚伟

4、太阳能热泵系统简介禚 静

5、我国太阳能利用进展陆维德 罗振涛

6、我国太阳能资源利用区划王炳忠

7、太阳能发电尚无经济可行性葛伟民

威武的黄豆
风中的蛋挞
2025-07-30 23:50:41
国家重点支持的高新技术领域

一、 电子信息技术

二、 生物与新医药技术

三、 航空航天技术

四、 新材料技术

五、 高技术服务业

六、 新能源及节能技术

七、 资源与环境技术

八、 高新技术改造传统产业

一、电子信息技术

(一)软件

1、系统软件

2、支撑软件

3、中间件软件

4、嵌入式软件

5、计算机辅助工程管理软件

6、中文及多语种处理软件

7、图形和图像软件

8、金融信息化软件

9、地理信息系统

10、电子商务软件

11、电子政务软件

12、企业管理软件

(二) 微电子技术

1、集成电路设计技术

2、集成电路产品设计技术

3、集成电路封装技术

4、集成电路测试技术

5、集成电路芯片制造技术

6、集成光电子器件技术

(三)计算机及网络技术

1、计算机及终端技术

2、各类计算机外围设备技术

3、网络技术

4、空间信息获取及综合应用集成系统

5、面向行业及企业信息化的应用系统

6、传感器网络节点、软件和系统

(四)通信技术

1、光传输技术

2、小型接入设备技术

3、无线接入技术

4、移动通信系统的配套技术

5、软交换和VoIP系统

6、业务运营支撑管理系统

7、电信网络增值业务应用系统

(五) 广播电视技术

1、演播室设备技术

2、交互信息处理系统

能够实现交互式控制的服务端系统技术。

3、信息保护系统

能够实现各种信息媒体整体版权保护的系统技术。

4、数字地面电视技术

5、地面无线数字广播电视技术

6、专业音视频信息处理系统

7、光发射、接收技术

8、电台、电视台自动化技术

9、网络运营综合管理系统

10、IPTV技术

11、高端个人媒体信息服务平台

* 采用OEM或CKD方式的集成生产项目除外。

(六)新型电子元器件

1、半导体发光技术

2、片式和集成无源元件技术

3、片式半导体器件技术

4、中高档机电组件技术

(七)信息安全技术

1、安全测评类

2、安全管理类

3、安全应用类

4、安全基础类

5、网络安全类

6、专用安全类

(八)智能交通技术

1、先进的交通管理和控制技术

2、交通基础信息采集、处理设备及相关软件技术

3、先进的公共交通管理设备和系统技术

4、车载电子设备和系统技术

二、生物与新医药技术

(一)医药生物技术

1、新型疫苗

2、基因工程药物

3、重大疾病的基因治疗

4、单克隆抗体系列产品与检测试剂

5、蛋白质/多肽/核酸类药物

6、生物芯片

7、生物技术加工天然药物

8、生物分离、装置、试剂及相关检测试剂

9、新生物技术

(二)中药、天然药物

1、创新药物

2、中药新品种的开发

3、中药资源可持续利用

(三)化学药

1、创新药物

2、心脑血管疾病治疗药物

3、抗肿瘤药物

4、抗感染药物(包括抗细菌、抗真菌、抗原虫药等)

5、老年病治疗药物

6、精神神经系统药物

7、计划生育药物

8、重大传染病治疗药物

9、治疗代谢综合症的药物

10、罕见病用药(Orphan Drugs)及诊断用药

11、手性药物和重大工艺创新的药物及药物中间体

(四)新剂型及制剂技术

1、缓、控、速释制剂技术——固体、液体及复方

2、靶向给药系统

3、给药新技术及药物新剂型

4、制剂新辅料

* 简单改变剂型和给药途径的技术除外。

(五)医疗仪器技术、设备与医学专用软件

1、医学影像技术

2、治疗、急救及康复技术

3、电生理检测、监护技术

4、医学检验技术

5、医学专用网络环境下的软件

(六)轻工和化工生物技术

1、生物催化技术

2、微生物发酵新技术

3、新型、高效工业酶制剂

4、天然产物有效成份的分离提取技术

5、生物反应及分离技术

6、功能性食品及生物技术在食品安全领域的应用

(七)现代农业技术

1、农林植物优良新品种与优质高效安全生产技术

2、畜禽水产优良新品种与健康养殖技术

3、重大农林植物灾害与动物疫病防控技术

4、农产品精深加工与现代储运

5、现代农业装备与信息化技术

6、水资源可持续利用与节水农业

7、农业生物技术

三、航空航天技术

1、民用飞机技术

2、空中管制系统

3、新一代民用航空运行保障系统

4、卫星通信应用系统

5、卫星导航应用服务系统

四、新材料技术

(一)金属材料

1、铝、镁、钛轻合金材料深加工技术

2、高性能金属材料及特殊合金材料生产技术

3、超细及纳米粉体及粉末冶金新材料工艺技术

4、低成本、高性能金属复合材料加工成型技术

5、电子元器件用金属功能材料制造技术

6、半导体材料生产技术

7、低成本超导材料实用化技术

8、特殊功能有色金属材料及应用技术

9、高性能稀土功能材料及其应用技术

10、金属及非金属材料先进制备、加工和成型技术

(二)无机非金属材料

1、高性能结构陶瓷强化增韧技术

2、高性能功能陶瓷制造技术

3、人工晶体生长技术

4、功能玻璃制造技术

5、节能与环保用新型无机非金属材料制造技术

(三)高分子材料

1、高性能高分子结构材料的制备技术

2、新型高分子功能材料的制备及应用技术

3、高分子材料的低成本、高性能化技术

4、新型橡胶的合成技术及橡胶新材料

5、新型纤维材料

6、环境友好型高分子材料的制备技术及高分子材料的循环再利用技术

7、高分子材料的加工应用技术

(四)生物医用材料

1、介入治疗器具材料

2、心血管外科用新型生物材料及产品

3、骨科内置物

4、口腔材料

5、组织工程用材料及产品

6、载体材料、控释系统用材料

7、专用手术器械及材料

(五)、精细化学品

1、电子化学品

2、新型催化剂技术

3、新型橡塑助剂技术

5、功能精细化学品

五、高技术服务业

1、共性技术

2、现代物流

3、集成电路

4、业务流程外包(BPO)

5、文化创意产业支撑技术

6、公共服务

7、技术咨询服务

8、精密复杂模具设计

9、生物医药技术

10、工业设计

六、新能源及节能技术

(一)可再生清洁能源技术

1、太阳能

(1)太阳能热利用技术

(2)太阳能光伏发电技术

(3)太阳能热发电技术

(1)1.5MW以上风力发电技术

(2)风电场配套技术

3、生物质能

(1)生物质发电关键技术及发电原料预处理技术

(2)生物质固体燃料致密加工成型技术

(3)生物质固体燃料高效燃烧技术

(4)生物质气化和液化技术

(5)非粮生物液体燃料生产技术

(6)大中型生物质能利用技术

4、地热能利用

(二)核能及氢能

1、核能技术

2、氢能技术

(三)新型高效能量转换与储存技术

1、新型动力电池(组)、高性能电池(组)

2、燃料电池、热电转换技术

(四)高效节能技术

1、钢铁企业低热值煤气发电技术

2、蓄热式燃烧技术

3、低温余热发电技术

4、废弃燃气发电技术

5、蒸汽余压、余热、余能回收利用技术

6、输配电系统优化技术

7、高泵热泵技术

8、蓄冷蓄热技术

9、能源系统管理、优化与控制技术

10、节能监测技术

11、节能量检测与节能效果确认技术

七、资源与环境技术

(一)水污染控制技术

1、城镇污水处理技术

城市污水生物处理新技术及生物与化学联合处理技术;中、小城镇生活污水低能耗处理技术;村镇生活污水;村镇小型源分离处理技术,低能耗生活污水处理技术。

2、工业废水处理技术

有毒难降解工业废水处理技术,有毒有害化工和放射性废水处理技术,湿式催化氧化技术;重金属废水集成化处理和回收技术与成套装置,煤化工等行业高氨氮废水处理技术与装置,固定化微生物高效脱氮技术;采油废水处理及回注,高含盐废水处理工艺与技术;高浓度工业有机废水处理工艺与技术,高效厌氧生物反应器;高效生物填料,薄膜负载型光催化材料,膜材料及组件,高效水处理药剂的研制,新型复合型絮凝剂处理高浓度、高色度印染废水技术。

3、城市和工业节水和废水资源化技术

生产过程工业冷却水重复利用药剂、技术,管网水质在线检测和防漏技术;各类工业废水深度处理回用集成技术;城市污水处理再生水生产的集成技术;工业、城市废水处理中污泥的处理、处置和资源化技术。

4、面源水污染的控制技术

规模化农业面源污染控制技术及生态处理技术;水产养殖水循环利用和污染控制技术;畜禽养殖场废水厌氧处理沼气高效利用技术。

5、雨水、海水、苦咸水利用技术

雨水收集利用与回渗技术与装置,苦咸水淡化技术;海水膜法低成本淡化技术及关键材料,规模化海水淡化技术;海水、卤水直接利用及综合利用技术。

6、饮用水安全保障技术

灵敏、快速水质在线检测技术;饮用水有机物的高级催化氧化技术,高效膜过滤技术,安全消毒技术,高效控藻、除藻和藻毒素去除技术;饮用水有机物高效吸附剂、高效混凝剂及强化混凝技术;农村饮用水除氟、除砷技术与装置,边远地区和农村饮用水安全消毒小型设备和技术。

(二)大气污染控制技术

1、煤燃烧污染防治技术

高效低耗烟气脱硫、脱硝技术: 燃煤电厂烟气脱硫技术及副产品综合利用技术,烟气脱硫关键技术,烟气脱硝选择性催化还原技术;煤、煤化工转化过程中的废气污染防治技术;高效长寿命除尘技术。

2、机动车排放控制技术

机动车控制用高性能蜂窝载体、满足欧Ⅲ、Ⅳ标准汽车净化技术;满足欧Ⅲ、Ⅳ标准的柴油车净化技术:颗粒物捕集器及再生技术; 催化氧化与还原技术;满足欧Ⅱ、Ⅲ标准摩托车净化技术。

3、工业可挥发性有机污染物防治技术

高效长寿命的吸附材料和吸附回收装置;高效低耗催化材料与燃烧装置;低浓度污染物的高效吸附-催化技术及联合燃烧装置;恶臭废气的捕集与防治技术;油气回收分离技术:针对油库、加油站油气的挥发性有机化合物(VOCs)控制技术。

4、局部环境空气质量提高与污染防治技术

城市公共设施空气环境的消毒杀菌、除尘、净化和提高空气氧含量技术。

5、其他重污染行业空气污染防治技术

高性能除尘滤料和高性能电、袋组合式除尘技术;特殊行业工业排放的有毒有害废气、二恶英、恶臭气体的控制技术;工业排放温室气体的减排技术,碳减排及碳转化利用技术。

(三)固体废弃物的处理与综合利用技术

1、危险固体废弃物的处置技术

危险废物高效焚烧技术,焚烧渣、飞灰熔融技术;危险废物安全填埋处置技术,危险废物固化技术、设备和固化药剂;医疗废物收运、高温消毒处理技术;有害化学品处理技术,放射性废物处理与整备技术与装备;电子废物处置、回收和再利用技术。

2、工业固体废弃物的资源综合利用技术

利用工业固体废弃物生产复合材料、尾矿微晶玻璃、轻质建材、地膜、水泥替代物、工程结构制品等技术;电厂粉煤灰及煤矿矸石、冶金废渣等废弃物的资源回收与综合利用技术;废弃物资源化处理技术。

3、有机固体废物的处理和资源化技术

利用农作物秸秆等废弃植物纤维生产复合板材及其他建材制品的技术;有机垃圾破碎、分选等预处理技术;填埋物气体回收利用技术;填埋场高效防渗技术;小城镇垃圾处理适用技术。

(四)环境监测技术

1、在线连续自动监测技术

环境空气质量自动监测系统(粉尘、细颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、酸沉降、沙尘天气、机动车排气等);地表水水质自动监测系统(化学需氧量、余氯、BOD水质、氨氮、石油类、挥发酚、微量有机污染物、总氮、总磷等等);污染源自动监测系统(傅立叶红外测量烟气污染物、烟气含湿量;砷、总铅、总锌;氰化物、氟化物等);大气中超细颗粒物、有机污染物等采样分析技术。

2、应急监测技术

便携式现场快速测定技术,污染事故应急监测等危险废物特性鉴别、环境监控及灾害预警技术;移动式应急环境监测技术(便携式快速有毒有害气体监测仪及测试组件;便携式水质监测仪与测试组件;便携式工业危险物、重金属、有毒有害化合物的快速监测专用仪器及系统);应急安全供水技术;应急处理火灾、泄漏造成的环境污染技术。

3、生态环境监测技术

海洋环境监测技术,环境遥感监测系统;脆弱生态资源环境监控及灾害预警技术;多物种生物在线检测技术,水中微量有机污染物的富集技术,持久性有机污染物采样、分析技术。

(五)生态环境建设与保护技术

水土流失防治技术,沙漠化防治技术,天然林保护、植被恢复和重建技术,林草综合加工技术及配套机械设备;湿地保护、恢复与利用及其监测技术,矿山生态恢复、污染土壤修复,非点源污染控制技术;持久性有机污染物(POPs)替代技术;国家生物多样性预警监测和评价技术,系统生态功能区恢复与重建技术。

(六)清洁生产与循环经济技术

1、重点行业污染减排和“零排放”关键技术

电镀、皮革、酿造、化工、冶金、造纸、钢铁、电子等行业污染减排关键技术;上述行业工艺过程中废气、废水、废物资源化回收利用技术。

2、污水和固体废物回收利用技术

污水深度处理安全消毒和高值利用技术;城市景观水深度脱氮除磷处理技术;矿产废渣资源化利用技术;工业无机、有机固体废物资源化处理技术。

3、清洁生产关键技术

煤洁净燃烧、能量梯级利用技术;有毒有害原材料、破坏臭氧层物质替代技术。

4、绿色制造关键技术

绿色基础材料及其制备技术,高效、节能、环保和可循环的新型制造工艺及装备,机电产品表面修复和再制造技术,绿色制造技术在产品开发、加工制造、销售服务及回收利用等产品全生命周期中的应用。

(七)资源高效开发与综合利用技术

1、提高资源回收利用率的采矿、选矿技术

复杂难采矿床规模化开采及开发利用产业化技术;复杂多金属矿高效分离技术;难处理氧化矿高效分离与提取技术;多金属硫化矿电化学控制浮选技术;就地浸矿及生物提取技术;采选过程智能控制及信息化技术。

2、共、伴生矿产的分选提取技术

综合回收共伴生矿物的联合选矿技术;共伴生非金属矿物的回收深加工技术;伴生稀贵金属元素富集提取分离技术。

3、极低品位资源和尾矿资源综合利用技术

极低品位、难选冶金属矿有价金属综合回收利用技术;大用量、低成本、高附加值尾矿微晶玻璃技术;尾矿中有价元素综合回收技术。

* 一些常规的污染控制技术除外:1、常规工艺技术装备组合的水处理技术;2、城市混合垃圾和畜禽粪便制肥技术;3、 20吨以下的锅炉脱硫除尘技术;4、油烟净化技术(吸附、静电、喷淋);5、技术含量低的用工业废物制造建材项目;6、一次性餐具及相关材料技术;7、未经安全评价的用于治理环境污染的生物菌剂技术;8、室内空气净化空气清新剂及常规消毒技术。

八、高新技术改造传统产业

(一)工业生产过程控制系统

1、现场总线及工业以太网技术

符合国际、国内自动化行业普遍采用的主流技术标准(包括:IEC61158、PROFIBUS、FF、DeviceNet、PROFINET、EtherNet/IP、EPA、MODBUS/TCP等)的现场总线及工业以太网技术。

2、可编程序控制器(PLC)

包括符合IEC61131标准、可靠性高、具有新技术特点的PLC技术;集成了嵌入式系统、单片机、数模混合等新技术成果的PLC技术等。

* 以OEM方式集成的PLC产品除外。

3、基于PC的控制系统

以“工业PC机+软逻辑(SoftPLC)”、可编程序先进控制器(PAC)、现场总线及工业以太网为网络、连接远程I/O及其它现场设备组成的分布式控制系统。

4、新一代的工业控制计算机

面向图形的操怍系统和应用要求,能够解决处理器和显示设备瓶颈问题,采用地址、数据多路复用的高性能32位和64位总线技术,具有在不关闭系统的情况下“即插即用”功能的高可用系统和容错系统。

(二)高性能、智能化仪器仪表

1、新型自动化仪表技术

适用于实时在线分析、新型现场控制系统、e 网控制系统、基于工业控制计算机和可编程控制的开放式控制系统和特种测控装备,能满足重大工程项目在智能化、高精度、高可靠性、大量程、耐腐蚀、全密封和防爆等特殊要求的新型自动化仪器仪表技术。

* 一般传统的流量、温度、物位、压力计或变送器除外。

2、面向行业的传感器技术

面向行业和重大工程配套,采用新工艺、新结构,具有高稳定性、高可靠性、高精度、智能化的专用传感器技术。

3、新型传感器技术

包括阵列传感器、多维传感器 、复合型传感器、直接输出数字量或频率量的新型敏感器以及采用新传感转换原理的新型传感器等。

* 采用传统工艺且性能没有显著提高的传感器 (包括:热电偶、热电阻、电位器、电容、电感、差动变压器、电涡流、应变、压电、磁电等原理的传感器) 除外。

4、科学分析仪器、检测仪器技术

等离子光谱仪、近红外光谱仪、非制冷红外焦平面热像仪、微型专用色谱仪;特定领域的专用仪器,包括:农业技术品质和食品营养成分检测、农药及残留量检测、土壤速测等农业和食品专用仪器;海洋仪器;大气、水和固体废弃物安全监测和预警等核心专用仪器,各种灾害监测仪器;生命科学用分离分析仪器等。

* 传统的气相色谱仪除外。

5、精确制造中的测控仪器技术

包括网络化、协同化、开放型的测控系统;精密成形制造及超精密加工制造中的测控仪器仪表;亚微米到纳米级制造中的测控仪器仪表;制造过程中的无损检测仪器仪表;激光加工中的测控仪器仪表等。

(三)先进制造技术

1、先进制造系统及数控加工技术

具有先进制造技术和制造工艺的单元设备、制造系统、生产线等,包括:复合加工、组合加工、绿色制造、快速制造、微米/纳米制造等相关装备和系统;CAD/CAPP/CAM/PDM技术在内的数字化设计制造系统,现代集成制造系统应用软件、平台及工具,生产计划与实时优化调度系统/ERP管理软件,虚拟制造(VM)技术,网络制造系统;智能型开放式数控系统、伺服驱动、数控装备、数控编程软件和应用软件、数控加工、数控工艺在内的先进数控技术;中高档数控设备和关键功能部件及关键配套零部件技术等。

*低附加值的和低技术含量的零部件加工技术除外。

2、机器人技术

新一代工业机器人;服务机器人;医疗机器人;水切割机器人;激光切割机器人;AGV以及制造工厂的仓储物流设备;机器人周边设备;特种机器人;开放式机器人控制技术;虚拟现实(VR)技术;机器人伺服驱动技术;基于机器人的自动加工成套技术;信息机器人技术等。

* 性能和结构一般的没有知识产权的普通机器人除外。

3、激光加工技术

激光切割加工技术;激光焊接加工技术;材料激光表面改性处理技术;激光雕刻技术和激光三维制造技术以及激光发生器制造和控制系统技术等。

4、电力电子技术

包括具有节能、高效、良好的控制性能和特种传动技术的应用系统;大容量化、高频化、智能化、小功率器件芯片方片化的电力半导体器件;多功能化、智能控制化、绿色环保化的模块;面向工业设备、物流系统、城市交通系统、信息与自动化系统等的高性能特种电机及其控制和驱动技术等。

* 性能一般的电源变换产品除外。

5、纺织及轻工行业专用设备技术

包括采用高精度驱动、智能化控制、高可靠性技术等开发的纺织机械专用配套部件;建立在计算机及网络技术应用基础上的在线检测控制系统和高性能的产品检测仪器;以控制、计量、检测、调整为一体的、带有闭环控制的环保型包装机械,袋成型、充填、封口设备,无菌包装设备;具有辅助操作自动化和联机自动化的柔性版印刷、防伪印刷、条形码印刷设备、数字直接制版机;精密型注塑机、精密挤出成型及复合挤出成型装备等。

* 性能一般的普通纺织机械、性能一般的包装机械及柔性版印刷机、卷筒进料多色凹版印刷机、不干胶商标印刷机除外。

(四)新型机械

1、机械基础件及模具技术

包括数控机床等重点主机配套用精密轴承;高性能、高可靠性、长寿命液压、气动控制元件;精密、复杂、长寿命塑料模具及冲压模具;快速原型和快速经济模具制造新技术等。

* 常规通用工艺技术,性能、结构、精度、寿命一般的普通机械基础件、普通塑料模具和冷冲压模具除外。

2、通用机械和新型机械

包括采用新原理,在功能、结构上有重大创新的新型阀门技术和新型泵技术;有核心专利技术或自主知识产权,利用新传动原理、新机械结构和新加工工艺的新型机械技术等。

* 性能一般的各类普通泵和阀门除外。

(五)电力系统信息化与自动化技术

1、采用新型原理、新型元器件的电力自动化装置

包括采用新型原理、新型元器件和计算机技术开发用于电力生产、输送和供用电各环节的自动化装置;可明显提高系统可靠性、提高生产效率、保证系统安全和供电质量的技术。包括:发电机组新型励磁装置和调速装置,新型安全监控装置和采用新技术的电网监测、控制装置等。

2、采用数字化、信息化技术,提高设备性能及自动化水平的技术

采用数字化和信息化技术,符合国际标准、具有开放性和通用性、高精度和高可靠的新型装置,包括:采用现场总线技术、具有综合状态检测功能的智能化开关柜;具有控制、保护和监测功能的数字化、智能化、集成化和网络化的终端装置;电力设备在线数字化状态检测与监控装置;电能质量检测、控制与综合治理装置;基于IEC61850通信协议的变电站综合自动化系统;采用虚拟仪器技术的电力系统用仪器设备;用于新型电能(包括核能发电)系统的连续、高效、安全、可靠的发、输、配电设备中的新技术和新装置等。

3、电力系统应用软件

与发电、变电、输电、配电和用电各领域有关的控制、调度、管理和故障诊断等方面的高级应用软件,以提高电力系统和电力设备的自动化水平、保障安全经济运行、提高设备效率及管理水平,包括:电力系统优化控制软件;新型输配电在线安全监控及决策软件;电力系统调度自动化软件;电力设备管理及状态检修软件,继电保护信息管理及故障诊断专家系统软件;电力建设工程项目管理软件;节能运行管理专家系统软件;用电管理软件以及电能质量在线评估、仿真分析软件等。

4、用于输配电系统和企业的新型节电装置

采用新原理、新技术和新型元器件,能够补偿无功功率、提高功率因数、减少电能损耗、改善电能质量的新型节电装置,包括:用于企业的新型节电装置;用于企业的节能、节电控制装置及其综合管理系统,用于输配电系统的先进无功功率控制装置以及区域的在线动态谐波治理装置等。

* 传统的高、低压开关设备,常规的发、供、配电设备除外。

(六)汽车行业相关技术

1、汽车发动机零部件技术

用于乘用车汽油机、乘用车柴油机、商用车柴油机等,具有自主知识产权的先进汽车发动机零部件技术,包括:汽油机电控燃油喷射系统、稀薄燃烧技术、可变进气技术、增压技术、排气净化技术;柴油机电控高压喷射技术、增压中冷技术、排气净化技术,新型代用燃料发动机技术等;新型混合动力驱动系统技术;新型电动驱动系统技术;氢发动机技术、燃料电池动力系统技术;新型动力电池组合技术等。

2、汽车关键零部件技术

具有自主知识产权的新型汽车关键零部件,包括:传动系统、制动系统、转向系统、悬挂系统、车身附件、汽车电器、进排气系统、新型混合动力传动系统、新型纯电动传动系统、轮毂电机、新型代用燃料发动机转换器、新型动力电池等。

3、汽车电子技术

汽车电子控制系统,包括:车身稳定系统、悬架控制系统、驱动力分配系统、制动力分配系统、制动防抱死系统、安全气囊、自动避障系统、自动停车系统、车载故障诊断系统、车身总线系统、智能雨刷、智能防盗系统等。

新型混合动力驱动管理系统、车用动力电池组管理系统、新型电动车用传感器、电动车用大功率电子器件、电动车用新型集成芯片、电动车电器系统用安全保护部件等。

4、汽车零部件前端技术

新能源汽车的配套零部件技术,包括:混合动力系统技术;燃料电池动力系统技术;氢发动机技术;合成燃料技术等。

灵巧的路人
饱满的钥匙
2025-07-30 23:50:41
机诞生于科幻小说之中一样,人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊,才给了人们充分的想象和创造空间。操作型机器人:能自动控制,可重复编程,多功能,有几个自由度,可固定或运动,用于关自动化系统中。程控型机器人:按预先要求的顺序及条件,依次控制机器人的机械动作。示教再现型机器人:通过引导或其它方式,先教会机器人动作,输入工作程序,机器人则自动重复进行作业。数控型机器人:不必使机器人动作,通过数值、语言等对机器人进行示教,机器人根据示教后的信息进行作业。感觉控制型机器人:利用传感器获取的信息控制机器人的动作。适应控制型机器人:机器人能适应环境的变化,控制其自身的行动。学习控制型机器人:机器人能“体会”工作的经验,具有一定的学习功能,并将所“学”的经验用于工作中。智能机器人:以人工智能决定其行动的人。我国的机器人专家从应用环境出发,将机器人分为两大类,即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人,包括:服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中,有些分支发展很快,有独立成体系的趋势,如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。目前,国际上的机器人学者,从应用环境出发将机器人也分为两类:制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人,这和我国的分类是一致的。空中机器人又叫无人机,近年来在军用机器人家族中,无人机是科研活动最活跃、技术进步最大、研究及采购经费投入最多、实战经验最丰富的领域。80多年来,世界无人机的发展基本上是以美国为主线向前推进的,无论从技术水平还是无人机的种类和数量来看,美国均居世界之首位。 机器人品种篇“别动队”无人机纵观无人机发展的历史,可以说现代战争是推动无人机发展的动力。而无人机对现代战争的影响也越来越大。一次和二次世界大战期间,尽管出现并使用了无人机,但由于技术水平低下,无人机并未发挥重大作用。朝鲜战争中美国使用了无人侦察机和攻击机,不过数量有限。在随后的越南战争、中东战争中无人机已成为必不可少的武器系统。而在海湾战争、波黑战争及科索沃战争中无人机更成了主要的侦察机种。法国“红隼”无人机越南战争期间美国空军损失惨重,被击落飞机2500架,飞行员死亡5000多名,美国国内舆论哗然。为此美国空军较多地使用了无人机。如“水牛猎手”无人机在北越上空执行任务2500多次,超低空拍摄照片,损伤率仅4%。AQM-34Q型147火蜂无人机飞行500多次,进行电子窃听、电台干扰、抛撒金属箔条及为有人飞机开辟通道等。高空无人侦察机

在1982年的贝卡谷地之战中,以色列军队通过空中侦察发现。叙利亚在贝卡谷地集中了大量部队。6月9日,以军出动美制E-2C“鹰眼”预警飞机对叙军进行监视,同时每天出动“侦察兵”及“猛犬”等无人机70多架次,对叙军的防空阵地、机场进行反复侦察,并将拍摄的图像传送给预警飞机和地面指挥部。这样,以军准确地查明了叙军雷达的位置,接着发射“狼”式反雷达导弹,摧毁了叙军不少的雷达、导弹及自行高炮,迫使叙军的雷达不敢开机,为以军有人飞机攻击目标创造了条件。鬼怪式无人机1991年爆发了海湾战争,美军首先面对的一个问题就是要在茫茫的沙海中找到伊拉克隐藏的飞毛腿导弹发射器。如果用有人侦察机,就必须在大漠上空往返飞行,长时间暴露于伊拉克军队的高射火力之下,极其危险。为此,无人机成了美军空中侦察的主力。在整个海湾战争期间,“先锋”无人机是美军使用最多的无人机种,美军在海湾地区共部署了6个先锋无人机连,总共出动了522架次,飞行时间达1640小时。那时,不论白天还是黑夜,每天总有一架先锋无人机在海湾上空飞行。

为了摧毁伊军在沿海修筑的坚固的防御工事,2月4日密苏里号战舰乘夜驶至近海区,先锋号无人机由它的甲板上起飞,用红外侦察仪拍摄了地面目标的图像并传送给指挥中心。几分钟后,战舰上的406毫米的舰炮开始轰击目标,同时无人机不断地为舰炮进行校射。之后威斯康星号战舰接替了密苏里号,如此连续炮轰了三天,使伊军的炮兵阵地、雷达网、指挥通信枢纽遭到彻底破坏。在海湾战争期间,仅从两艘战列舰上起飞的先锋无人机就有151架次,飞行了530多个小时,完成了目标搜索、战场警戒、海上拦截及海军炮火支援等任务。

发射Brevel无人机

在海湾战争中,先锋无人机成了美国陆军部队的开路先锋。它为陆军第7军进行空中侦察,拍摄了大量的伊军坦克、指挥中心、及导弹发射阵地的图像,并传送给直升机部队,接着美军就出动“阿帕奇”攻击型直升机对目标进行攻击,必要时还可呼唤炮兵部队进行火力支援。先锋机的生存能力很强,在319架次的飞行中,仅有一架被击中,有4~5架由于电磁干扰而失事。除美军外,英、法、加拿大也都出动了无人机。如法国的“幼鹿”师装备有一个“马尔特”无人机排。当法军深入伊境内作战时,首先派无人机侦察敌情,根据侦察到的情况,法军躲过了伊军的坦克及炮兵阵地。1995年波黑战争中,因部队急需,“捕食者”无人机很快就被运往前线。在北约空袭塞族部队的补给线、弹药库、指挥中心时,“捕食者”发挥了重要的作用。它首先进行侦察,发现目标后引导有人飞机进行攻击,然后再进行战果评估。它还为联合国维和部队提供波黑境内主要公路上军车移动的情况,以判断各方是否遵守了和平协议。美军因而把“捕食者”称作“战场上的低空卫星”。其实卫星只能提供战场上的瞬间图像,而无人机可以在战场上空长时间盘旋逗留,因而能够提供战场的连续实时图像,无人机还比使用卫星便宜得多。1999年3月24日,以美国为首的北约打着“维护人权”的幌子对南联盟开始了狂轰滥炸,爆发了震惊世界的“科索沃战争”。在持续78天的轰炸过程中,北约共出动飞机3.2万架次,投入舰艇40多艘,扔下炸弹1.3万吨,造成了二战以来欧洲空前的浩劫。南联盟多山、多森林的地形以及多阴雨天的气候条件,大大影响了北约侦察卫星及高空侦察机的侦察效果,塞军的防空火力又很猛,有人侦察机不敢低飞,致使北约空军无法识别及攻击云层下面的目标。为了减少人员的伤亡,北约大量使用了无人机。科索沃战争是世界局部战争中使用无人机数量最多、无人机发挥作用最大的战争。无人机尽管飞得较慢,飞行高度较低,但它体积小,雷达及红外特征较小,隐蔽性好,不易被击中,适于进行中低空侦察,可以看清卫星及有人侦察机看不清的目标。在科索沃战争中,美国、德国、法国及英国总共出动了6种不同类型的无人机约200多架,它们有:美国空军的“捕食者”(Predator)、陆军的“猎人”(Hunter)及海军的“先锋”(Pioneer);德国的CL-289;法国的“红隼”(Crecerelles)、 “猎人”,以及英国的“不死鸟”(Phoenix)等无人机。无人机在科索沃战争中主要完成了以下一些任务:中低空侦察及战场监视,电子干扰,战果评估,目标定位,气象资料搜集,散发传单以及营救飞行员等。科索沃战争不仅大大提高了无人机在战争中的地位,而且引起了各国政府对无人机的重视。美国参议院武装部队委员会要求,10年内军方应准备足够数量的无人系统,使低空攻击机中有三分之一是无人机;15年内,地面战车中应有三分之一是无人系统。这并不是要用无人系统代替飞行员及有人飞机,而是用它们补充有人飞机的能力,以便在高风险的任务中尽量少用飞行员。无人机的发展必将推动现代战争理论和无人战争体系的发展。

机器警察

所谓地面军用机器人是指在地面上使用的机器人系统,它们不仅在和平时期可以帮助民警排除炸弹、完成要地保安任务,在战时还可以代替士兵执行扫雷、侦察和攻击等各种任务,今天美、英、德、法、日等国均已研制出多种型号的地面军用机器人。

英国的“手推车”机器人

在西方国家中,恐怖活动始终是个令当局头疼的问题。英国由于民族矛盾,饱受爆炸物的威胁,因而早在60年代就研制成功排爆机器人。英国研制的履带式“手推车”及“超级手推车”排爆机器人,已向50多个国家的军警机构售出了800台以上。最近英国又将手推车机器人加以优化,研制出土拨鼠及野牛两种遥控电动排爆机器人,英国皇家工程兵在波黑及科索沃都用它们探测及处理爆炸物。土拨鼠重35公斤,在桅杆上装有两台摄像机。野牛重210公斤,可携带100公斤负载。两者均采用无线电控制系统,遥控距离约1公里。

“土拨鼠”和“野牛”排爆机器人

除了恐怖分子安放的炸弹外,在世界上许多战乱国家中,到处都散布着未爆炸的各种弹药。例如,海湾战争后的科威特,就像一座随时可能爆炸的弹药库。在伊科边境一万多平方公里的地区内,有16个国家制造的25万颗地雷,85万发炮弹,以及多国部队投下的布雷弹及子母弹的2500万颗子弹,其中至少有20%没有爆炸。而且直到现在,在许多国家中甚至还残留有一次大战和二次大战中未爆炸的炸弹和地雷。因此,爆炸物处理机器人的需求量是很大的。

排除爆炸物机器人有轮式的及履带式的,它们一般体积不大,转向灵活,便于在狭窄的地方工作,操作人员可以在几百米到几公里以外通过无线电或光缆控制其活动。机器人车上一般装有多台彩色CCD摄像机用来对爆炸物进行观察;一个多自由度机械手,用它的手爪或夹钳可将爆炸物的引信或雷管拧下来,并把爆炸物运走;车上还装有猎枪,利用激光指示器瞄准后,它可把爆炸物的定时装置及引爆装置击毁;有的机器人还装有高压水枪,可以切割爆炸物。

德国的排爆机器人

在法国,空军、陆军和警察署都购买了Cybernetics公司研制的TRS200中型排爆机器人。DM公司研制的RM35机器人也被巴黎机场管理局选中。德国驻波黑的维和部队则装备了Telerob公司的MV4系列机器人。我国沈阳自动化所研制的PXJ-2机器人也加入了公安部队的行列。

美国Remotec公司的Andros系列机器人受到各国军警部门的欢迎,白宫及国会大厦的警察局都购买了这种机器人。在南非总统选举之前,警方购买了四台AndrosVIA型机器人,它们在选举过程中总共执行了100多次任务。 Andros机器人可用于小型随机爆炸物的处理,它是美国空军客机及客车上使用的唯一的机器人。海湾战争后,美国海军也曾用这种机器人在沙特阿拉伯和科威特的空军基地清理地雷及未爆炸的弹药。美国空军还派出5台Andros机器人前往科索沃,用于爆炸物及子炮弹的清理。空军每个现役排爆小队及航空救援中心都装备有一台Andros VI。

我国研制的排爆机器人

排爆机器人不仅可以排除炸弹,利用它的侦察传感器还可监视犯罪分子的活动。监视人员可以在远处对犯罪分子昼夜进行观察,监听他们的谈话,不必暴露自己就可对情况了如指掌。

1993年初,在美国发生了韦科庄园教案,为了弄清教徒们的活动,联邦调查局使用了两种机器人。一种是Remotec公司的AndrosVA型和Andros MarkVIA型机器人,另一种是RST公司研制的STV机器人。STV是一辆6轮遥控车,采用无线电及光缆通信。车上有一个可升高到4.5米的支架 ,上面装有彩色立体摄像机、昼用瞄准具、微光夜视瞄具、双耳音频探测器、化学探测器、卫星定位系统、目标跟踪用的前视红外传感器等。该车仅需一名操作人员,遥控距离达10公里。在这次行动中共出动了3台STV,操作人员遥控机器人行驶到距庄园548米的地方停下来,升起车上的支架,利用摄像机和红外探测器向窗内窥探,联邦调查局的官员们围着荧光屏观察传感器发回的图像,可以把屋里的活动看得一清二楚。

机器人指挥

其实并不是人们不想给机器人一个完整的定义,自机器人诞生之日起人们就不断地尝试着说明到底什么是机器人。但随着机器人技术的飞速发展和信息时代的到来,机器人所涵盖的内容越来越丰富,机器人的定义也不断充实和创新。

1886年法国作家利尔亚当在他的小说《未来夏娃》中将外表像人的机器起名为“安德罗丁”(android),它由4部分组成:

1,生命系统(平衡、步行、发声、身体摆动、感觉、表情、调节运动等);

2,造型解质(关节能自由运动的金属覆盖体,一种盔甲);

3,人造肌肉(在上述盔甲上有肉体、静脉、性别等身体的各种形态);

4,人造皮肤(含有肤色、机理、轮廓、头发、视觉、牙齿、手爪等)。

1920年捷克作家卡雷尔·卡佩克发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》。在剧本中,卡佩克把捷克语“Robota”写成了“Robot”,“Robota”是奴隶的意思。该剧预告了机器人的发展对人类社会的悲剧性影响,引起了大家的广泛关注,被当成了机器人一词的起源。在该剧中,机器人按照其主人的命令默默地工作,没有感觉和感情,以呆板的方式从事繁重的劳动。后来,罗萨姆公司取得了成功,使机器人具有了感情,导致机器人的应用部门迅速增加。在工厂和家务劳动中,机器人成了必不可少的成员。机器人发觉人类十分自私和不公正,终于造反了,机器人的体能和智能都非常优异,因此消灭了人类。

但是机器人不知道如何制造它们自己,认为它们自己很快就会灭绝,所以它们开始寻找人类的幸存者,但没有结果。最后,一对感知能力优于其它机器人的男女机器人相爱了。这时机器人进化为人类,世界又起死回生了。

卡佩克提出的是机器人的安全、感知和自我繁殖问题。科学技术的进步很可能引发人类不希望出现的问题。虽然科幻世界只是一种想象,但人类社会将可能面临这种现实。

为了防止机器人伤害人类,科幻作家阿西莫夫于1940年提出了“机器人三原则”:

1,机器人不应伤害人类;

2,机器人应遵守人类的命令,与第一条违背的命令除外;

3,机器人应能保护自己,与第一条相抵触者除外。

这是给机器人赋予的伦理性纲领。机器人学术界一直将这三原则作为机器人开发的准则。

在1967年日本召开的第一届机器人学术会议上,就提出了两个有代表性的定义。一是森政弘与合田周平提出的:“机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等7个特征的柔性机器”。从这一定义出发,森政弘又提出了用自动性、智能性、个体性、半机械半人性、作业性、通用性、信息性、柔性、有限性、移动性等10个特性来表示机器人的形象。另一个是加藤一郎提出的具有如下3个条件的机器称为机器人:

1,具有脑、手、脚等三要素的个体;

2,具有非接触传感器(用眼、耳接受远方信息)和接触传感器;

3,具有平衡觉和固有觉的传感器。

礼仪机器人

该定义强调了机器人应当仿人的含义,即它靠手进行作业,靠脚实现移动,由脑来完成统一指挥的作用。非接触传感器和接触传感器相当于人的五官,使机器人能够识别外界环境,而平衡觉和固有觉则是机器人感知本身状态所不可缺少的传感器。这里描述的不是工业机器人而是自主机器人。

机器人的定义是多种多样的,其原因是它具有一定的模糊性。动物一般具有上述这些要素,所以在把机器人理解为仿人机器的同时,也可以广义地把机器人理解为仿动物的机器。

1988年法国的埃斯皮奥将机器人定义为:“机器人学是指设计能根据传感器信息实现预先规划好的作业系统,并以此系统的使用方法作为研究对象”。

1987年国际标准化组织对工业机器人进行了定义:“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能,能完成各种作业的可编程操作机。”

我国科学家对机器人的定义是:“机器人是一种自动化的机器,所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器”。在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中,人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深,机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。结合这些领域的应用特点,人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器,如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等。对不同任务和特殊环境的适应性,也是机器人与一般自动化装备的重要区别。这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人型机器人和工业机器人所具有的形状,更加符合各种不同应用领域的特殊要求,其功能和智能程度也大大增强,从而为机器人技术开辟出更加广阔的发展空间。

中国工程院院长宋健指出:“机器人学的进步和应用是20世纪自动控制最有说服力的成就,是当代最高意义上的自动化”。机器人技术综合了多学科的发展成果,代表了高技术的发展前沿,它在人类生活应用领域的不断扩大正引起国际上重新认识机器人技术的作用和影响。

我国的机器人专家从应用环境出发,将机器人分为两大类,即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人,包括:服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中,有些分支发展很快,有独立成体系的趋势,如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。目前,国际上的机器人学者,从应用环境出发将机器人也分为两类:制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人,这和我国的分类是一致的。

古代机器人

机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。然而人们对机器人的幻想与追求却已有3000多年的历史。人类希望制造一种像人一样的机器,以便代替人类完成各种工作。

机器马车

西周时期,我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人,这是我国最早记载的机器人。

春秋后期,我国著名的木匠鲁班,在机械方面也是一位发明家,据《墨经》记载,他曾制造过一只木鸟,能在空中飞行“三日不下”,体现了我国劳动人民的聪明智慧。

公元前2世纪,亚历山大时代的古希腊人发明了最原始的机器人——自动机。它是以水、空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像,它可以自己开门,还可以借助蒸汽唱歌。

1800年前的汉代,大科学家张衡不仅发明了地动仪,而且发明了计里鼓车。计里鼓车每行一里,车上木人击鼓一下,每行十里击钟一下。

后汉三国时期,蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”,并用其运送军粮,支援前方战争。

1662年,日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶,并在大阪的道顿堀演出。

1738年,法国天才技师杰克·戴·瓦克逊发明了一只机器鸭,它会嘎嘎叫,会游泳和喝水,还会进食和排泄。瓦克逊的本意是想把生物的功能加以机械化而进行医学上的分析。

写字机器人

在当时的自动玩偶中,最杰出的要数瑞士的钟表匠杰克·道罗斯和他的儿子利·路易·道罗斯。1773年,他们连续推出了自动书写玩偶、自动演奏玩偶等,他们创造的自动玩偶是利用齿轮和发条原理而制成的。它们有的拿着画笔和颜色绘画,有的拿着鹅毛蘸墨水写字,结构巧妙,服装华丽,在欧洲风靡一时。由于当时技术条件的限制,这些玩偶其实是身高一米的巨型玩具。现在保留下来的最早的机器人是瑞士努萨蒂尔历史博物馆里的少女玩偶,它制作于二百年前,两只手的十个手指可以按动风琴的琴键而弹奏音乐,现在还定期演奏供参观者欣赏,展示了古代人的智慧。

19世纪中叶自动玩偶分为2个流派,即科学幻想派和机械制作派,并各自在文学艺术和近代技术中找到了自己的位置。1831年歌德发表了《浮士德》,塑造了人造人“荷蒙克鲁斯”;1870年霍夫曼出版了以自动玩偶为主角的作品《葛蓓莉娅》;1883年科洛迪的《木偶奇遇记》问世;1886年《未来的夏娃》问世。在机械实物制造方面,1893年摩尔制造了“蒸汽人”,“蒸汽人”靠蒸汽驱动双腿沿圆周走动。