盤點(diǎn)：20大能源新技術(shù)

　　01：本田家庭能源管理系統(tǒng) 反向輸送電網(wǎng)

　　本田結(jié)合其各項(xiàng)新能源科技，近日在美國加州大學(xué)西村校區(qū)(West Village)建成了一項(xiàng)“家庭能源管理系統(tǒng)(home energy management system，HEMS)”，也稱為本田智慧住宅系統(tǒng)。

　　建筑中使用可再生能源供電，其中包括為一輛本田飛度電動(dòng)車充電。經(jīng)估算，本田智慧住宅每年產(chǎn)生的超過2.6兆瓦時(shí)的電能余量(產(chǎn)生的電能大于消耗的電能)。而傳統(tǒng)家庭中，每年將會(huì)消耗13.3兆瓦時(shí)的電能。據(jù)悉，在智能住宅中的加熱、制冷、照明系統(tǒng)消耗能量的水平僅為傳統(tǒng)家庭的一半。相比普通家庭，智能住宅的水資源消耗量也僅為三分之一。車庫中安裝了容量為10千瓦時(shí)的電池能量儲(chǔ)存系統(tǒng)為本田飛度電動(dòng)車供電。在晚上用電高峰時(shí)段，屋頂上方太陽能板在白天吸收的能量便派上了用處。

　　本田的HEMS系統(tǒng)利用電池平衡整個(gè)家庭電網(wǎng)的負(fù)載，將功率波動(dòng)抑制到最小的幅度。HEMS系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)車電池的再利用，例如可以將其作為H2G(home-to-grid，家庭對電網(wǎng))運(yùn)用。

　　HEMS系統(tǒng)可以根據(jù)用電需求和電網(wǎng)信號自動(dòng)進(jìn)行供電量調(diào)節(jié)。當(dāng)家庭智能電網(wǎng)中的能量過于充盈時(shí)，它甚至可以將多余的能量反向輸送回電網(wǎng)。

　　本田智能住宅主要系統(tǒng)包括了功率為9.5千瓦的太陽能光伏板系統(tǒng)、直流-直流電動(dòng)車充電系統(tǒng)、地?zé)嵯到y(tǒng)、全新的LED照明系統(tǒng)。

　　02：鋁空氣電池汽車 續(xù)航3000公里

　　美鋁加拿大公司和以色列Phinergy公司在蒙特利爾向大眾展示了一種具有超級續(xù)航能力的電池技術(shù)，可以使一輛電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航19個(gè)小時(shí)，從多倫多開到1800公里外的哈利法克斯全程無需停車充電。

　　兩家公司展示的100公斤重的鋁空氣電池儲(chǔ)存了可行駛3000公里的足夠電量。相比之下，特斯拉[微博]Model S的電池超過500公斤，而行駛里程不到500公里。

　　鋁空氣電池在美鋁公司水電站的熔煉車間充電，充滿電的電池其實(shí)是一塊大部分由鋁制成的厚重面板。鋁板利用從空氣中吸收的氧氣以及用戶給汽車加的水產(chǎn)生化學(xué)作用，將鋁變成氧化鋁，從而釋放出能量，為汽車持續(xù)提供動(dòng)力。鋁的氧化反應(yīng)在鋁暴露在空氣中時(shí)會(huì)自然發(fā)生，表面的氧化鋁會(huì)阻止深層的鋁繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，新電池采用的新技術(shù)則包含了電解質(zhì)可溶解表面氧化層，使反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。

　　按照美鋁加拿大公司的介紹，使用這種電池的汽車仍需保留鋰電子電池，鋁電池只在鋰電池電量耗盡后才啟動(dòng)，因此可以用很長時(shí)間，期間只需每月加注清水。通常在一年左右達(dá)到使用極限后，到服務(wù)站更換充滿電的鋁電池即可。

　　03：Tech噴霧系統(tǒng) 無需電力

　　日本Tech Corporation公司推出了通過在太陽能電池板上灑水，防止高溫時(shí)光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率下降的“Tech噴霧系統(tǒng)”。該系統(tǒng)是2013年12月獲得專利的“太陽能感熱閥門及利用該閥門的灑水裝置”的實(shí)際產(chǎn)品。其特點(diǎn)是，采用“太陽能感熱閥門”，無需電力即可控制閥門開閉。其原理是，受熱部分在太陽光的照射下變熱，使子閥開啟，然后母閥開啟，開始供水。從子閥噴出的水一旦使受熱部分冷卻，子閥就會(huì)關(guān)閉，母閥也會(huì)隨之關(guān)閉，停止供水。僅利用水管的壓力即可噴霧。由于這一連串的動(dòng)作無需使用電力，因此只需進(jìn)行水管施工即可。

　　04：Homekit智能家居標(biāo)準(zhǔn) 統(tǒng)一平臺

　　蘋果的Homekit試圖把不同廠商混亂的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一到蘋果的平臺上，提供了一個(gè)把第三方智能、節(jié)能環(huán)保的家居產(chǎn)品匹配到iPhone這種設(shè)備的平臺接口。

　　HomeKit要打破現(xiàn)在各個(gè)智能硬件廠家各自為政，用戶體驗(yàn)參差不齊的混亂市場格局，讓各個(gè)廠家的智能家居設(shè)備能在iOS層面互動(dòng)協(xié)作，而無需這些廠家直接對接。

　　在這個(gè)平臺之上，無論是智能電表、智能空調(diào)、LED燈還是別的智能家居設(shè)備，能夠統(tǒng)一的協(xié)調(diào)工作。也許，Homekit能夠終結(jié)智能家居的碎片化時(shí)代。

　　05：等離子脈沖諧振技術(shù) 增產(chǎn)煤層氣

　　俄羅斯諾瓦斯公司發(fā)明的等離子脈沖諧振工藝技術(shù)及設(shè)備可方便善巧地為石油、煤層氣、頁巖氣的開采增產(chǎn)提供服務(wù)，如今已經(jīng)發(fā)展到了第四代。其原理是根據(jù)井下在不同的地質(zhì)條件下所特有的固有頻率，再利用等離子脈沖波作誘導(dǎo)，與井下的固有頻率產(chǎn)生沿水平方面的共振(也稱諧振)，從而產(chǎn)生大量的微裂隙網(wǎng)絡(luò)。而這種微裂隙網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的現(xiàn)象會(huì)持續(xù)很多年，而且產(chǎn)生的微裂隙網(wǎng)絡(luò)也不需要任何支撐劑，隨著時(shí)間推移也不會(huì)塌縮。

　　這種工藝能很好地解決石油井、煤層氣井、頁巖氣井的低滲透率問題，為穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)提供了一條低成本、高效益的便捷之路。目前這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在美國、俄羅斯、中東、中亞中被引用于石油增產(chǎn)服務(wù)。這也是在近十五年來唯一被美國認(rèn)可的俄羅斯技術(shù)。

　　06：晶科Eagle+組件 10倍國際標(biāo)準(zhǔn)

　　晶科能源在2014年5月21日在上海SNEC展會(huì)上推出“Eagle+”的太陽能組件?！癊agle+”系列是繼晶科能源2013年1月推出的全球首款雙85條件下PID Free(免于電勢差誘發(fā)衰減)認(rèn)證的“Eagle”組件的升級版本，其中60片多晶硅功率最高可達(dá)275瓦，在市場同類量化生產(chǎn)的產(chǎn)品中效率最高。

　　晶科能源“Eagle+”系列組件，采用創(chuàng)新的電池片制造技術(shù)與組件封裝工藝，雙85條件下(溫度85攝氏度，相對濕度85%)的PID Free性能是目前國際電工委員會(huì)(IEC)標(biāo)準(zhǔn)的10倍?！癊agle+”系列組件的全新材料和技術(shù)能夠使組件長期使用后發(fā)生蛇形斑與黃變的幾率基本降至為零，為行業(yè)組件性能與可靠度設(shè)立了更高的標(biāo)準(zhǔn)。

　　07：豐田氫燃料電池汽車 零污染

　　豐田FCV概念車為一款實(shí)用性燃料電池車，計(jì)劃于2015年左右上市，它將成為氫動(dòng)力汽車發(fā)展的先驅(qū)。該車輛續(xù)航范圍至少500公里，并且加燃料時(shí)間在三分鐘以內(nèi)，與汽油車輛大致相同。豐田FCV的原理是液態(tài)氫被裝入容器中，然后與空氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生水，這一過程中會(huì)產(chǎn)生電能。把電能輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)。

　　相對于鋰電池、鉛酸電池，燃料電池唯一的產(chǎn)出就是水，不會(huì)造成污染。如果能結(jié)合新能源實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用，氫燃料電池將是真正的純綠色無污染產(chǎn)品。

　　此外，裝滿燃料的FCV可提供充足電力來滿足一個(gè)普通日本家庭的日常需要(10KWh)一個(gè)多星期。

　　08：最節(jié)能的Led燈泡 可用3萬小時(shí)

　　多倫多大學(xué)三位畢業(yè)生發(fā)明了號稱史上最節(jié)電的納米LED燈泡Nanoleaf，今年年初獲得李嘉誠的賞識和資助。

　　這種燈泡的形狀是幾個(gè)橫切的平面，有很強(qiáng)的科幻感。

　　Tom Rodinger、Gimmy Chu和Christian Yan是Nanoleaf燈泡的發(fā)明者。根據(jù)三位發(fā)明者最初的設(shè)想，Nanoleaf是一款外觀像用紙板做成的燈泡模型。值得一提的是，這種燈泡的形狀不再是圓弧，而是幾個(gè)橫切的平面;這樣不僅能夠全方位地發(fā)光，也省去了燈泡的外殼。還因?yàn)闊襞蓦娐钒逍螤钍钦燮饋淼模圆恍枰?。如此一來，Nanoleaf既節(jié)省了制造成本又降低了對環(huán)境的污染。

　　Nanoleaf 在實(shí)際應(yīng)用中崇尚節(jié)能環(huán)保理念。這種納米LED燈泡可即時(shí)實(shí)現(xiàn)360度全亮，而且它只需12W的功耗(同等白熾燈則需用至少100W的功耗)。Nanoleaf因此被李嘉誠譽(yù)為全球耗電最少的燈泡，較一般白熾燈減少88%耗電量。在壽命上，Nanoleaf可連續(xù)用上最少3萬小時(shí)，比一般白熾燈僅1500小時(shí)的壽命也大為延長。

　　09：宏海號移動(dòng)式起重機(jī) 提速海上鉆井平臺

　　“宏海號”22000噸移動(dòng)式起重機(jī)是由宏華集團(tuán)與武橋重工聯(lián)合研發(fā)制造的大型海洋平臺吊裝設(shè)備，現(xiàn)在正在開工建設(shè)。這是目前全球起重能力最大的移動(dòng)式起重機(jī)，它主要用于海上石油鉆井平臺的建造。

　　“宏海號”是宏華集團(tuán)實(shí)現(xiàn)向海工業(yè)務(wù)方向轉(zhuǎn)型的核心設(shè)備。借助該設(shè)備，宏華集團(tuán)在建造海上石油鉆井平臺和其他海工設(shè)備的時(shí)候?qū)⒋蟠筇岣咝屎涂s短工期。據(jù)宏華負(fù)責(zé)人介紹，建造效率可以提高20%~30%，成本也會(huì)相應(yīng)下降20%~30%。

　　宏華集團(tuán)提出的建造鉆井平臺的理念是“海洋裝備陸地造”。該公司將借助“宏海號”的超強(qiáng)吊裝能力，在陸地上基本完成平臺的建造，然后依靠吊機(jī)將平臺吊入下水，大大減少了對船塢的依賴性。

　　利用“宏海號”的吊裝能力來建造半潛式鉆井平臺，制造工期可以節(jié)省3個(gè)月周期;自升式平臺的制造工期可以節(jié)省1~3個(gè)月周期。以第六代半潛式鉆井平臺每天租金60萬美元計(jì)算，節(jié)省的時(shí)間可以為船東直接轉(zhuǎn)化為5400萬美元的收益;以400ft自升式平臺每天租金30萬美元計(jì)算，節(jié)省的時(shí)間可以為船東轉(zhuǎn)化為900萬~2700萬美元的收益。

　　10：微生物驅(qū)油技術(shù) 易培養(yǎng)，成本低

　　目前中國主要油田進(jìn)入高含水開發(fā)后期，一種俗稱細(xì)菌的微生物采油工藝浮出水面。

　　2013年5月，勝利油田采油工藝研究院主持的“高含水油藏微生物驅(qū)油技術(shù)研究”項(xiàng)目，通過了集團(tuán)公司組織的鑒定。專家認(rèn)為，該項(xiàng)目整體達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

　　微生物驅(qū)油技術(shù)，就是利用微生物代謝產(chǎn)生的表面活性劑、生物氣、生物聚合物及其細(xì)胞的界面趨向性，進(jìn)一步提升洗油效率，動(dòng)用不同類型的剩余油技術(shù)。該技術(shù)包括微生物在油層中的生長、繁殖和代謝等生物化學(xué)過程，包括微生物菌體、微生物營養(yǎng)液、微生物代謝產(chǎn)物在油層中的運(yùn)移，以及與巖石、油、氣、水的相互作用引起的巖石、油、氣、水物性的改變。

　　勝利采油院微生物中心的現(xiàn)代化菌種庫，擁有功能菌200多株，所建的微生物采油菌液工業(yè)化生產(chǎn)車間，年產(chǎn)菌液達(dá)1500噸。

　　微生物采油具有兩個(gè)明顯優(yōu)勢：培養(yǎng)微生物不需要消耗大量的能源，有利于可持續(xù)發(fā)展;微生物易培養(yǎng)、繁殖快，相對其他采油技術(shù)成本較低。應(yīng)用效果表明，微生物采油措施普遍好于壓裂、酸化解堵、水力高壓解堵等措施。

　　11：側(cè)鉆膨脹套管完井技術(shù) 封堵復(fù)雜層

　　中國石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院機(jī)械所自主研發(fā)的側(cè)鉆水平井膨脹套管完井技術(shù)，在塔河油田刷新入井深度、井斜和連續(xù)膨脹長度三項(xiàng)全國紀(jì)錄，標(biāo)志著中國石油膨脹套管技術(shù)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先和世界先進(jìn)水平。

　　膨脹管技術(shù)是20世紀(jì)90年代產(chǎn)生并發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，是21世紀(jì)石油工業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)之一。2014年4月14日在塔河油田TH12124CH井現(xiàn)場施工，膨脹管下入長度526.88米，下入井深6065米、最大井斜65.8度，刷新了全國紀(jì)錄。

　　塔河油田部分深層側(cè)鉆井存在地質(zhì)避水要求，且鉆遇易漏和易坍塌地層的情況，采用常規(guī)小套管進(jìn)行完井后內(nèi)徑達(dá)不到后續(xù)施工要求;采用膨脹管充當(dāng)技術(shù)套管封堵復(fù)雜層，增加套管內(nèi)徑，可以滿足后續(xù)施工要求，為后續(xù)小井眼鉆進(jìn)提供可能。

　　12：天合光能 Honey Ultra組件 新世界紀(jì)錄

　　天合光能的新型Honey Ultra組件創(chuàng)造了單晶硅組件輸出功率的世界新紀(jì)錄。該項(xiàng)成果經(jīng)權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)萊茵TUV Rheiland測試，峰值輸出功率高達(dá)326.3瓦，表明其量產(chǎn)PERC單晶硅高效組件達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

　　2014年6月23日，天合光能憑借“高效晶硅太陽能光伏Honey Ultra電池/組件”項(xiàng)目，經(jīng)過嚴(yán)格的評估、篩選和答辯，在全球近40項(xiàng)申報(bào)技術(shù)中脫穎而出，獲得2014年度“全球可再生能源領(lǐng)域最具投資價(jià)值的領(lǐng)先技術(shù)藍(lán)天獎(jiǎng)”。

　　Honey Ultra組件集成了多項(xiàng)自主研發(fā)的先進(jìn)電池背鈍化技術(shù)、組件減反射技術(shù)及組件低電阻連接技術(shù)，這是光伏科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自2013年11月順利驗(yàn)收以來取得的又一重要里程碑式突破，標(biāo)志著世界領(lǐng)先水平的PERC單晶組件產(chǎn)品近期可以實(shí)現(xiàn)市場的全面推廣，對光伏產(chǎn)業(yè)高效太陽能組件的規(guī)模化應(yīng)用將產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。

　　13：靜態(tài)清灰除塵技術(shù) 提高濾袋壽命

　　北京赫宸靜態(tài)清灰袋式除塵器，是世界上首創(chuàng)的分室離線反吹、靜態(tài)清灰的外濾式高氣布比袋式除塵器。這項(xiàng)技術(shù)專用于燃煤發(fā)電企業(yè)。

　　其技術(shù)亮點(diǎn)在于：獨(dú)創(chuàng)的濾袋，使過濾時(shí)表面保持平直，不向袋籠方向產(chǎn)生凹陷，因此具有其他袋式除塵器所不具備的優(yōu)勢：50%以上的粉塵靠自重自然滑落，從而使清灰間隔時(shí)間達(dá)到2小時(shí)左右。此項(xiàng)技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)過濾，而且實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)清灰。首次將氣化清灰技術(shù)應(yīng)用于袋式除塵器的清灰，清灰過程中濾袋基本沒有振動(dòng)和變形，改變了袋式除塵器技術(shù)領(lǐng)域中，動(dòng)態(tài)清灰理論一統(tǒng)天下的地位，為提高濾袋使用壽命創(chuàng)造了條件。靜態(tài)除塵技術(shù)，使得粉塵出口濃度被控制在11.6毫克之下，大大超過了20毫克的國家標(biāo)準(zhǔn)。

　　14：大氣靜壓能 前景廣闊

　　山東省科學(xué)院能源所退休教授張玉福提出了一種新能源：大氣靜壓能，并給出了諸多的應(yīng)用概念，而且注冊了相關(guān)專利。如大氣動(dòng)力新能源飛行轎車、無機(jī)翼飛機(jī)等等。

　　這些概念聽起來像是異想天開，但張玉福給出了這種新能源概念的理論原理。

　　大氣靜壓能是地球表面大氣對流層產(chǎn)生的，地球表面低層為最佳應(yīng)用區(qū)。開發(fā)利用這種新能源，只需在平板(或物體)一面減小大氣壓，另一面為一個(gè)天然大氣壓(隨地理高度和距地面高度不同，天然大氣壓也不同。)利用這種大氣壓差力，就可以作功，釋放出大氣靜壓能。

　　利用大氣靜壓能進(jìn)行技術(shù)突破的主要方法是消耗少量外界能量的方法。在物體兩面造成大氣壓差，物體一面減壓，另一面為天然大氣壓。目前已找到四種減壓方法：氣流法、液流法、超聲波方法、電子學(xué)方法，其中比較好的方法是電子學(xué)方法，以發(fā)展變化出多種具體結(jié)構(gòu)和技術(shù)。

　　大氣靜壓能的應(yīng)用前景非常廣闊。包括各種航空飛行器、航天動(dòng)力、地面車輛和海上運(yùn)輸動(dòng)力。大氣靜壓能還可以以轉(zhuǎn)動(dòng)力的形式，應(yīng)用于各種轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，像電動(dòng)機(jī)一樣廣泛應(yīng)用于許多方面，代替電動(dòng)機(jī)，不用輸電及其配套設(shè)備，既簡單又獨(dú)立。

　　如果取得了技術(shù)上的突破，大氣靜壓能也可轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)化為電能，有望引起一場電力革命。

　　15：德國科林煤氣化技術(shù) 能耗大幅降低

　　德國科林CCG粉煤氣化技術(shù)是世界領(lǐng)先的將劣種煤轉(zhuǎn)化為氣體燃料的技術(shù)。

　　其過程主要是由給料、氣化與激冷等系統(tǒng)組成，采用干粉煤加壓進(jìn)料，以純氧作為氧化劑(部分煤種需添加少量水蒸氣)，在氣化室內(nèi)在高溫高壓的條件下反應(yīng)，產(chǎn)生以一氧化碳和氫氣為主的合成氣，并實(shí)現(xiàn)高溫液態(tài)排渣。原料氣化和達(dá)到氣體平衡所需的熱量由原料碳氧化成CO和CO2所釋放。通過科林CCG氣化工藝可以把原煤、石油焦等轉(zhuǎn)化為清潔的、高附加值的一氧化碳和氫氣，可用于生產(chǎn)合成氨、甲醇、合成油、合成天然氣等化工產(chǎn)品，還可用于發(fā)電或者生產(chǎn)城市煤氣。

　　此項(xiàng)技術(shù)煤種適應(yīng)很廣，對一些低品質(zhì)的煤種有很好的工業(yè)化效率?？蓪?shí)現(xiàn)較高的氣化溫度(1400℃~1700℃)，碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)到99%以上，合成氣中不含重?zé)N、焦油等物質(zhì)，有效合成氣成分90%~93%，冷煤氣效率80%~83%。

　　科林CCG粉煤氣化技術(shù)可以使能耗大幅降低。采用高壓投料，投料后即可向后系統(tǒng)導(dǎo)氣，大大減少合成氣向火炬的排放量，減少了浪費(fèi);合成氣中含固體量低、水汽比高，提供了足夠變換所需的水蒸氣并有效的避免了變換工段可能發(fā)生的催化劑中毒和床層堵塞現(xiàn)象;系統(tǒng)所產(chǎn)廢水很少，廢水中不含苯、酚等大分子有機(jī)物，對廢水處理系統(tǒng)的規(guī)模和先進(jìn)性要求不高，廢水經(jīng)簡單處理后即可實(shí)現(xiàn)回收利用;爐渣不含可溶性有毒物質(zhì)，可作為建筑原料使用;氣體排放物僅為輸煤用惰性氣體，含塵量低于10mg/Nm3。

　　16：人工樹葉 光子轉(zhuǎn)化能源

　　美國加州理工學(xué)院約根森實(shí)驗(yàn)室是人工光合聯(lián)合中心(JCAP)總部，JCAP設(shè)計(jì)出一種人工樹葉，利用陽光提升氫和其他燃料的燃燒效率。

　　JCAP設(shè)計(jì)出一種比單純靠太陽能電池板放電分離水分子更廉價(jià)的新系統(tǒng)。JCAP設(shè)計(jì)的人工樹葉的核心部分是2塊浸入水溶液的電極。每一塊電極由半導(dǎo)體材料制作而成，該材料能夠從太陽光譜中捕獲特殊的光能。電極外表還涂有催化劑，用來確保電極以一定的速度產(chǎn)生氫氣或氧氣，分離出的氫氣可以單獨(dú)作為原料或與一氧化碳反應(yīng)后變?yōu)橐环N液態(tài)氫碳化合物燃料。

　　在設(shè)計(jì)人工樹葉的過程中，最難的是光電陽極材料的選取。電化學(xué)家兼JCAP主管Carl Koval說：“這些電極材料都非常不穩(wěn)定，甚至連1分鐘的穩(wěn)定狀態(tài)都達(dá)不到?！?/FONT>