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行業(yè)資訊

新能源推廣 提高化工科技來輔佐

2025China.cn   2010年10月15日
  繼蒸汽機、電力和計算機之后,新能源產(chǎn)業(yè)將引領新一代產(chǎn)業(yè)革命。發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵在于通過技術(shù)途徑降低成本,開發(fā)與新能源產(chǎn)業(yè)相配套的新型化工材料,提高生物燃料轉(zhuǎn)化技術(shù)水平,促成規(guī)?;l(fā)展。

  風能: 把葉片“ 做強做大”

  風力發(fā)電成本已經(jīng)與火力發(fā)電接近,是最有希望擺脫政府補貼依賴、與傳統(tǒng)能源競爭的新能源之一。

  在風電設備中,葉片是實現(xiàn)風力發(fā)電機組有效捕獲風能的關(guān)鍵部件,葉片越大捕風能力也就越強。目前發(fā)電裝備大型化已成為風力發(fā)電的必然趨勢,這對葉片材料在成本和性能上提出了更高的要求。我國葉片材料的開發(fā)與國外還有一定差距,目前能夠規(guī)模生產(chǎn)3MW風機組及與之配套的葉片,5兆瓦海上風電葉片計劃在今年下線,而國外已經(jīng)開始了10兆瓦風電葉片的研發(fā)工作,且我國兆瓦級葉片所用的樹脂和PVC等關(guān)鍵材料大部分依賴進口。隨著風力發(fā)電對葉片的長度、壽命、性能、重量和環(huán)境適應性要求日益提高,開發(fā)輕質(zhì)高強、耐久性好的復合材料已刻不容緩。

  在新型復合材料開發(fā)方面,采用高性能環(huán)氧樹脂、乙烯基樹脂替代聚酯樹脂作為樹脂基體,采用碳纖維替代玻璃纖維作為增強材料提高葉片的承載能力,已經(jīng)成為葉片材料的發(fā)展趨勢。當務之急是突破新型復合材料的生產(chǎn)成本,從原材料、工藝技術(shù)、質(zhì)量控制等各方面深入研究,開展高性能真空灌注環(huán)氧樹脂體系、環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠黏劑、高性能葉片保護涂料的研發(fā)及規(guī)?;a(chǎn)技術(shù)研究,開發(fā)耐候性、抗老化性好的環(huán)氧樹脂,開發(fā)可回收利用的熱塑性復合材料。

  生物燃料:降本降耗看酶催化

  在生物燃料開發(fā)方面,以木薯、秸稈、農(nóng)林廢棄物、微藻為原料的新一代非糧生物燃料,不僅原料來源廣泛,而且極具碳減排潛力。

  纖維素乙醇是業(yè)界公認的綠色燃料生產(chǎn)技術(shù),但由于提高酶催化效率等關(guān)鍵技術(shù)尚未突破,導致生產(chǎn)過程的高能耗問題凸顯,生產(chǎn)成本較高?,F(xiàn)有的纖維素酶比活力較低,因此生產(chǎn)效率低、單位原料用酶量很大,導致纖維素酶和木聚糖酶的生產(chǎn)成本過高。此外,高效發(fā)酵菌株的缺乏也是制約生物質(zhì)轉(zhuǎn)化燃料產(chǎn)業(yè)化的瓶頸,應重點利用基因工程構(gòu)建能同時高效利用己糖和戊糖的菌種,實現(xiàn)乙醇的高效率轉(zhuǎn)化。纖維素乙醇還存在著預處理工藝復雜、現(xiàn)有原料難以收集和運輸?shù)葐栴}。我國應加快以農(nóng)作物秸稈和木質(zhì)素為原料生產(chǎn)乙醇技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化示范,實現(xiàn)原料供應的多元化,同時優(yōu)化燃料乙醇生產(chǎn)工藝,降低水耗、能耗和污染,降低生產(chǎn)成本,逐步擴大燃料乙醇生產(chǎn)規(guī)模和乙醇汽油推廣范圍。

  生物柴油具有優(yōu)良的環(huán)保性能和可再生性,且運輸、存儲和使用更加安全,發(fā)展前景十分看好。我國可以重點利用蓖麻油、桐子油等非食用油,開發(fā)餐飲業(yè)油脂等廢油利用的新技術(shù)、新工藝,提高脂肪酶轉(zhuǎn)化效率,加快制訂生物柴油技術(shù)標準,降低微藻制油生產(chǎn)成本,建立示范企業(yè),提高產(chǎn)業(yè)化規(guī)模,加速我國生物柴油產(chǎn)業(yè)化進程。

  光伏發(fā)電:新材料破局高電價

  太陽能光伏發(fā)電是我國重點發(fā)展的新能源產(chǎn)業(yè),但是由于半導體材料的光電轉(zhuǎn)換效率較低,導致生產(chǎn)成本高企,發(fā)電價格一直居高不下,短期內(nèi)與傳統(tǒng)能源相比缺乏競爭力。要規(guī)模推廣光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè),相關(guān)材料生產(chǎn)水平亟待提高。

  我國雖然光伏電池產(chǎn)量高居世界第一,但是由于缺乏核心技術(shù),材料研發(fā)水平與歐美發(fā)達國家還存在不少差距,主要表現(xiàn)在傳統(tǒng)晶硅電池領域缺乏多晶硅高效低成本清潔生產(chǎn)技術(shù),在砷化鎵、碲化鎘、硫化鎘、銅銦鎵硒、納米晶二氧化鈦等薄膜太陽能電池領域缺乏深入研究。

  太陽能光伏發(fā)電最終的競爭力將取決于生產(chǎn)成本和光電轉(zhuǎn)換效率的高低。在現(xiàn)有材料的開發(fā)工藝上,應該重點發(fā)展高純多晶硅提純工藝技術(shù)與關(guān)鍵裝置,發(fā)展大面積超薄硅片和漿料回收利用技術(shù),加強對熔鑄、剖錠及切割等關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新,完善高效低成本晶硅電池和薄膜太陽能電池等關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品,支持組件封裝工藝關(guān)鍵技術(shù)和新材料研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。在新材料的研發(fā)上,應積極開發(fā)低成本、輕量、柔軟性良好的發(fā)電層材料,開發(fā)高耐久性、高效率、低成本的周邊材料,開發(fā)單位面積大、吸光性好、電荷傳輸好的納米線電池、多層電池、聚光電池等。

(轉(zhuǎn)載)

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