城市燃气前景分析

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城市燃气前景分析范文第1篇

【关键词】天然气；发电；分析

西方发达国家发电能源利用率高、排放污染物少的重要原因之一是天然气在发电用一次能源中占有较高的比例，从而形成了成熟的以燃气轮机为中心的高效清洁发电技术。天然气发电在我国仍处于发展阶段，如何更好的应用天然气发电技术达到经济、高效的目的，将是我国未来一个时期的重要研究方向。

一、发展天然气发电的必要性

“十二五”及以后一个时期，我国节能减排任务十分繁重。国家“十二五”规划纲要明确了在今后5年碳排放强度下降17%的发展目标，这对电力工业节能减排提出了更高的要求。

天然气是一种清洁的优质能源，燃烧产物几乎不含二氧化硫、粉尘和其他有害物质。相对于燃煤发电，天然气发电在节能减排方面具有独特的优势。此外，发展天然气发电，可以改善电力系统运行工况，提高电力系统的效率和经济性，还能充分利用燃气、电力消费季节性峰谷特性互补的特点，对电网和天然气管网运行起到“双重调峰”作用，从而在更高的层面上提高我国能源利用效率。截至2010年底，我国天然气占一次能源消费的比例约4%。如果到2030年天然气消费比例提高到15%，将减少煤炭消费量的10%，每年仅燃料替代一项即可减少二氧化碳排放8亿吨以上。因此，在我国大力推广天然气发电是十分必要的。

二、天然气发电在我国的主要发展方向

目前，天然气发电在我国主要有两种主要应用方式：一是大功率燃气蒸汽联合循环，单机容量从数万到数十万千瓦不等。二是分布式供能系统，单机容量从数十千瓦到数万千瓦不等。

1.大功率燃气蒸汽联合循环

燃气蒸汽联合循环包括常规的燃气轮机和蒸汽轮机联合循环，以及把燃气轮机与蒸汽轮机合而为一的注水、注蒸汽、湿空气燃气轮机循环。大功率燃气蒸汽联合循环以天然气为主要能源，发电效率大于50%，明显高于现有发电设备，并具有良好的调峰能力。

2.分布式供能系统

分布式供能系统由先进的小功率燃气轮机与回热、吸收式制冷组成，可同时输出的热、冷、电能，如果设计得当就可以获得比集中供电更好的经济效果，且污染小，因而非常具有生命力。城市里分布式供能系统生产的电能不仅可以自用，还可以并网输出。平衡电网峰谷差，获得更高的经济效益。而在偏远的农村、渔区和牧区，分布式供能系统由于建设周期短，成本低，灵活机动性好，其优越性将更加突出，同时分布式供能系统符合我国发展分布式能源的战略思想，在今后拥有良好的发展前景。

三、天然气发电在我国的发展现状

天然气发电在我国的应用越来越广泛，我国集中式天然气发电装机不断增加，2010年为2642万千瓦，占总装机的2.73%。发电量为776.27亿千瓦时，占总发电量的1.84%，预计2015年，集中式天然气发电装机超过4000万千瓦，占电源总装机的比重约2.7%。但目前，我国天然气发电的经营状况令人担忧。国内集中式天然气发电装机主要分布在京津塘、长江三角洲和珠江三角洲等电价承受能力强的大城市，由于当地地方政府给予一定补贴，基本上能处于保本微利状况，而中等城市的天然气发电项目则基本处于亏损状况。

四、天然气发电面临的主要问题

现阶段制约我国天然气发电的主要原因在于以下几个方面：

1.天然气价格过高导致缺乏市场竞争力

从能源价格上来看，按照同等发热量计算，天然气价格高于煤炭，因此天然气发电站上网电价过高，无法从经济性上与煤电进行抗衡。同时，我国用电价格同国外相比显得偏低，因此即使天然气与煤的价格相当，也使天然气发电缺乏盈利的空间。

2.国内天然气发电核心技术水平落后

目前，大功率天然气发电组的核心技术仍被欧美国家所掌握，我国在此方面起步较晚，且核心技术的研究需投入大量的科研经费及研究人员。因此，现阶段我国天然气发电的核心装备仍采用进口，导致成本的不断上升。

3.天然气管网建设有待成熟

如今，通过“西气东输”工程的深入开展，国内主要天然气管网体系已基本构建形成，但各省、市的天然气管网建设仍相对较为落后，较高的管输费和中间运营商的存在，无形中提高了天然气发电站的用气成本。同时，各省、市冬季用气高峰的调节能力差（北方尤其突出），往往出现冬季“气荒”的尴尬局面，对以天然气为主要能源的发电站将产生重要的影响。

因此要使天然气发电在我国取得更大的应用空间，需做好以下几个方面的工作：

1.政府应给予必要的扶持

由于天然气发电在经济性上与煤电仍存在着一定的差距，因此想要更好的发展天然气发电，离不开政府相关政策的扶持。譬如通过对天然气发电站进气价格予以一定的优惠；利用主干线直接向发电站供气，减少中间管输成本等手段，加大对天然气发电的扶持力度。

2.核心设备国产化

天然气发电核心设备的国产化，也是早日突破天然气发电发展瓶颈的重要手段。现阶段可通过引进一批先进的设备和技术，尽快改善我国发电设备的组合结构，掌握先进技术，积累运行经验，同时通过消化、创新和合作生产等方式为以后的自主生产提供基础。

3.优化天然气发点布局

根据“西气东输”工程的实施情况，结合地下储气库、液化天然气（LNG）工厂等为天然气发电提供稳定的气源。同时应根据国内管道建设的规划，对天然气发电进行合理的布局和统筹的考虑，避免重复建设。

综上所述，天然气发电近年来在我国取得了显著的成绩，并且随着国家对于环境保护的不断重视重视，将在未来展现出更加重要的作用。

参考文献

[1]翁史烈，陈汉平，苏明.燃气轮机发电技术的发展及其天然气能源利用.应用能源技术，2008

城市燃气前景分析范文第2篇

【关键词】能源 生态环境，前景

【中图分类号】X171.1 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）01―0316-01

随着地球的化石能源的日渐枯竭，世界各国正面临着一场能源危机。目前全球煤的储量只可以维持230多年的需求，而石油和天然气将在未来60-80年内逐步耗尽。

近年来，随着科技的发展，以风能、太阳能为代表的可再生能源的开发利用为我们解决这场能源危机开辟了一条新的有效的途径。

中国是一个能源相对匮乏的国家，开发新能源对我国来说，具有非常重要的战略意义和广阔的发展前景。

辽宁省是北方工业大省，能源消耗的比例在东北地区名列前矛。2006年东北黑、吉、辽三省煤炭消耗总量为3.08亿吨，辽宁省消耗煤炭1.43亿吨，吉林省消耗煤炭0.75亿吨，黑龙江省消耗煤炭0.9亿吨，占东北地区所用煤炭46.4%。预测2010年辽宁省消耗煤炭1.6亿吨，将占东北地区用煤40.4%。

辽宁煤炭资源过去十分丰富，划为沈阳、抚顺、本溪、铁法、南票五大煤田，但是开采历史悠久，资源逐渐枯竭，目前保有资源诸量65.59亿吨，如果按50%的回采率，年采煤量0.6亿吨计算，可续采50年左右。

一、全省经济概况

辽宁省坐落于我国东北的南部，是工业基础比较雄厚的工业大省。省内区域面积14.7万平方公里。根据辽宁省民政厅2008年6月统计公布，全省总人口4471万，全省14个地级市，城市总人口1600万。省内经济发展及能源消耗主要在14个的地级市管辖区域。另外，我们省还有44个县级市及县城，县城人口约300万。辽宁省城市总人口约1900万。

二、全省目前能源利用

截至2007年底，辽宁总装机容量约为2232万千瓦，占东北地区的40%；辽宁用电量1300亿千瓦时，占东北地区的50%，其中从省外受人电量300来亿千瓦时。因此，电力供不应求的矛盾仍将是今后一个时期辽宁省电力发展面临的一个主要矛盾。补充辽宁省的电力缺口，主要来源为黑龙江东部和内蒙古东部地区，即“北电南送”、“西电东送”。

三、能源建设发展分析

（一）、煤炭资源：

辽宁煤炭资源过去十分丰富，划为沈阳、抚顺、本溪、铁法、南票五大煤田，但是开采历史悠久，资源逐渐枯竭，目前保有资源诸量65.59亿吨，如果按50%的回采率，年采煤量0.6亿吨计算，可续采50年左右。保有煤炭资源埋层比较深，开采难度大成本高，这给辽宁煤炭生产和供应构成巨大的压力和局限。

（二）、风能资源：

我国风能资源丰富的区域主要分布在“三北”（东北、华北、西北）和东部沿海地带，辽宁省北部地区处于我国“三北”风带上，南部则是绵长的海岸线，属我国东部沿海风带的北端。一个省份南北分别位于两个风能资源丰富区内，由此可见辽宁省的风能资源十分丰富。辽宁省风能资源储备情况。

（三）、核电资源：

辽宁省政府根据本省的实际情况，制定了辽宁省的核电发展规划。

辽宁省有2290公里海岸线，依海岸建立核电站已成为人们对核电选厂的共识。省内有如此长的海岸线，选择合理的核电厂址，是有比较大的发展空间。

辽宁大连复州湾红沿河核电项目已获得国家发改委的核准，2007年明正式开工，目前正在进行施工图的设计。

（四）、太阳能

辽宁省属于太阳能辐射量的三类地区，但辽宁西北地区接近内蒙古南部地区，这个地区的辐射能量应属于二类地区，作为我们辽宁省发展太阳能发电，应该从这个地区开始。

太阳能发电，从技术角度讲日渐成熟。目前就是设备价格太高，使发电成本降不下来。研发部门也都在努力开发新的聚光新材料，使太阳能发电电价接近常规电价。

（五）、生物能（沼气）发电

以前我们只将沼气作为农村民用燃料来开发，现在使这些技术规模化，必将形成有效能的新亮点，为我国边远地区提供用途更广泛的电能。

粮食加工企业的副产品稻壳，可以通过气化炉气化产生可燃气体，经过燃气轮机拖动发电机转换成电能。

四、结束语

辽宁省是缺煤；少气；短油；水紧张的地区。目前，全省还是以煤电为主的能源结构。

辽宁省煤炭产销矛盾突出，煤炭消费总量持续增长，生产总量逐年下降，对外依存度越来越大。2006年全省生产煤炭总量7367.3万吨，消费总量14252万吨，对外依存度48.3%。

比重过大的煤电，时时受到煤炭短缺的威胁。如果有大雪封路的天灾，造成的威胁将更大。从这些角度分析，改造能源结构势再必行。

全世界的主要电能来源为：火电、水电、核电、新能源发电。新能源为风能、太阳能、生物能等。

而辽宁省的火电比例高达92%。这是引起我们十分重视的问题。然而，辽宁省能源结构改造的重点将是那些方向呢？

（一）、水电：辽宁省的力资源有限，而且受地区气候条件的限制，水电发展在我们的地区受到制约，大力发展的可能性比较小。

（二）、风电：辽宁省在“三北”和“东部沿海”风带的交汇处，发展风电的自然条件非常好，我们应该大力发展。

（三）、核电：本文认为将是我们辽宁省发展的重点，在前面已经作过论述。

（四）、太阳能发电：辽宁省西北部属于太阳能辐射的二、三类地区：全年日照数为2200-3200小时，辐射量在502-670kj/cm2・年，相当于170-255公斤标准煤的发热量。地区自然条件非常适合太阳能发电发展。

（五）、生物能泛指为：生物乙醇、生物柴油、生物沼气等，这些全部可以作为燃料，再通过能量转换成机械能带动发电机发电。

从上面分析，可以得出辽宁省能源发展方向，就是风电、核电、太阳能发电、生物能发电。

参考文献

[1]余寅，唐宏德，郭荣宝.中国可再生能源发展前景分析[J].华东电力.2009（8）：37

[2]赵建安.世界油气资源格局与中国的战略对策选择[J].资源科学，2008，30（3）：322-329

[3]贺德馨.风能技术可持续发展综述[J].电力设备，2008，9（11）：48

城市燃气前景分析范文第3篇

新乡市位于河南省北部，北依太行，南临黄河，紧邻省会郑州，是中原城市群及“十字”核心区重要城市之一。新乡市位于我国中部地区，处于东南沿海区域和西部大开发区域之间，同时处于陇海经济带和京广经济带上，起着承东启西、连南贯北的桥梁和纽带作用，是推动中部崛起的核心城市之一。

新乡市是河南省重要的区域性中心城市，新乡市域的政治、经济、文化中心，以电子电器、生物制药、化纤纺织为主导的河南省重要的制造业基地，生态环境良好的宜居城市。

关键词：加油；加气；城市；新乡

中图分类号： TU984 文献标识码： A

1、规划的必要性和意义

自上世纪九十年代初加油站民营化以来，随着城市机动车数量的快速增长，燃油供应和销售政策的进一步开放，社会各个层次大大、小小的加油站如雨后春笋般建设起来，同时也带来了布局混乱、发展无序、安全无法保证等一系列问题。

目前，发展天燃气和新能源汽电动车解决能源问题，应对环境问题已经成为全球共识。中国政府十分重视新能源汽车的发展，2009年《汽车调整和振兴规划》要求以新能源汽车为突破口促进产业升级和结构调整，积极推动纯电动车产业化。同年，科技部，财经部，发改委，工信部联合启动“十城千辆”节能与新能源汽车示范推广应用工程。目前，在全国25座城市开展。河南省政府也十分重视新电动汽车产业的发展，2010年11月颁布了《电动汽车发展产业规划》提出了到2015年电动汽车实现规模化生产，产量达到25万辆；在中原城市群建设220座充换电站，形成网络目标。

实施加油、加气、充换电站行业的综合规划，对促进我市成品油、天燃气市场由无序竞争走向有序繁荣，对于改善城市环境，优化能源结构，改善民生、实现城市的可持续发展都具有重大的意义。

2.现状概述

2.1 加油站现状概况

新乡市中心城区范围内，加油站在数量上已具有一定规模；在空间分布上已基本覆盖了建成区所有地段，并且也具有相当密度；已满足了城区内部与城区进出车辆的加油需求，适应了城市与对外交通发展的需要。但是新乡市加油站在空间位置存在分布不够均衡，其中老城区和凤泉片区加油站密度较高，而城市东部片区、南部新区和新东片区相对密度较低，且加油站主要集中在城市对外出入口位置，加油站服务能力偏低。

新乡市中心城区现有的68座加油站中二级加油站66座，三级加油站2座，无一级加油站。加油站日均销售量最大为21吨，最小为2吨，相互之间差异化较大，部分加油站经营量较小，造成部分资源浪费。由于经营部门众多，缺乏组织协调性，市场混乱，部分单站年均经营量较小，有的年均经营量大，差异比较大。

2.2 加气站现状概况

新乡市中心城区加气站共有6座，1座为加气母站，4座为GNG加气站，1座为LNG加气站。目前，加气站建站模式较为单一，基本上是子母站形式。总体来讲，车用燃气加气站总量偏少，气源供应不足，造成高峰时期车辆排队等候加气现象，市场供需矛盾十分突出，严重影响了燃气车辆的正常运营。新乡市缺乏公交加气站，以导致公交汽车加气路线长，绕行多，造成了城市交通量的增加和资源浪费。

2.3充换电站现状概况

新乡市中心城区现有机动车充换电站4处，其中固定式充换电站1处，移动式充换电站3处。目前，新乡市充换电的建设也相对处于起步阶段，主要存在的问题如下：充换电站数量少，服务汽车数量有限，主要对象是新能汽车厂家生产的电动出租车，私人车辆尚未普及。公交汽车充电问题亟待解决，目前电动公交车由于充电问题，基本停运。充换电站目前正处于前期发展阶段，汽车充换电网络尚未建立，成为了电动汽车发展的制约因素。

3 加油、加气、充换电站规划布局要求

加油、加气、充换电站规划布局依据《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2012）和《新乡市城市总体规划》（2011―2020年），城区加油、加气站服务半径控制在0.9-1.2公里，汽车充换电站的服务半径按车辆平均行驶5-10分钟的标准控制，服务半径约为1-2千米。在城市建成区内不建设一级加油站、一级液化石油气加气站和一级加油加气合建站，规划应以三级加油站为主，二级加油站为辅，中心城区与其它周边县市联系的快速路上可在服务区内设置加油、加气站、充换电站。

站址应避开道路交叉路口和城市主干路两侧等交通过于集中的地段，应在次干路和支路上按照服务半径和规范要求合理布局设置。重要城市节点、高压走廊、绿化带、道路红线内不允许建设加油、加气站、充换电站点。

加油、加气、充换电站选址和规划设计时应避开地下有构筑物、煤气、热力等市政管线，空中有高压电线、通讯电缆的土地。避免在塌陷回填、地势低洼、地下水位高的区域选址，以免给施工造成困难。站址附近应有便利的电源、水源和冬季采暖条件，尽量减少站外配套工程投入。

4 加油、加气、充换电站要求预测

由于加油、加气、充换电站的站点规模与一个城市的社会经济发展具有密切的关系。因此，应首先对社会经济和道路交通、以及机动车保有量的发展做出预测，以便科学、合理的预测未来的需求规模。

根据预测2020年新乡市机动车日均最高加油需求量为163万升，参照相关城市加油站的单站日均加油能力2.8万升/座・日（约23吨/日），预测新乡市中心城区2020年所需加油站数量约为58座。

预测2020年新乡各市燃气汽车用气需求量为23.07×104Nm?/d，规划每座加气站规模平均按1.0-1.5×104Nm?/d计算， 新乡市需建设加气站的座数理论值约为15座。

城市内电动汽车充电站的服务半径为2km―3km，单个换电站服务能力400辆。因此，依据新乡市城市总体规划确定的中心城区面积预测到2020城区需要建立换电站15座，充电中心站点2座。

5加油、加气、充换电站的布局

5.1布局原则

按照“总量控制，合理布局，资源利用，稳定发展，确保安全，具备前瞻性，便民利用，规范改造” ，以及 “统一标准、统一规范、统一标识、优化分布、安全可靠、适度超前”的原则 ，结合总体规划，考虑城市布局、建筑密度以及出行交通的相对均衡性，根据规划区内不同功能区域、道路用地及项目建设等情况规划对中心城区加油、加气、充换电站据规划区用地布局，结合现状进行布点。

应鼓励加油、加气、充换电站等合建（多站合一），城区提倡现状加油站改建成加气站、油气混合站或油电复合站。对现有符合规定、手续齐全的加油站，拆除后可按照制定的选址要求和设置标准进行重新建设，不符合条件的加油站拆除后不再新建。中心城区新建加油站应按城区统一标准，符合条件的加油站、加气站可拆旧建新。

充换电站以移动式为主，固定式充换电站为辅，电动汽车充电桩相补充的多种模式相结合电动汽车充换电模式。充换电站点要在全市域形成全部覆盖和网络化发展，鼓励充换电站向县城、产业集聚区、重要的乡镇、农村社区设置。

5.2布局规划

依据上述布局要求和原则，按照新乡市的实际情况，预测到2020年新乡市中心城区加油、加气、充换电站点共56座。其中，新增加油站10个，加气站2个，充换电站2个，油电复合站6个，油气复合站4个，油气电复合站5个，充电中心站1个。新增、加气、充换电站30个（包括由现状加油站改造为加气、油气、油电、油气电复合站，共改造加油站7个。由现状加气站改造为油气复合站，共改造加气站2个）。保留加油、加气、充换电站26个，其中：保留加油站23个，加气母站1个，加气站2个，充换电站1个。

5.3充换电站布局

目前，新乡市将积极实施三网(城市、城乡、城际充换电网络)建设，2015年实现中心城区范围内电动汽车换电无障碍，积极建设“中原城市群新乡都市区充换电网络”，2020年逐步建成全市域电动汽车充换电网络。根据预测，全市域电动汽车充换电站网络共建设充换电站43个（中心城区建设15个，新乡市域建设24个，郑州4个）。

参考文献

1、伊强. 我国加油站行业的国际比较及发展前景分析【J】.石油库与加油站，2013

2、景风武，篙禾雨. 浅析未来中国加油站服务服务功能发展趋势及应对策略【J】.科技创业，2013

3新乡市规划设计研究院 新乡市城市总体规划（2011―2020年）

4《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2012）

作者简介

城市燃气前景分析范文第4篇

【关键词】储能技术；可再生能源；电池储能

Review of Energy Storage Technology And Development

LU Yu TANG Xue-hua TANG Li-chan

（Shanghai Electric Group Co.， Ltd.， Central Academe， Shanghai 200070， China）

【Abstract】As environmental pollution and resource waste becoming increasingly obvious， the importance of the new energy has been more and more apparent. For renewable energy， energy storage system plays an important role. It can not only solve the unstable characteristics of new energy power generation， but also store the additional power. This paper introduces the application status of different energy storage system， and gives the prospect of energy storage technology.

【Key words】Energy storage technology； Renewable energy resources； Battery energy storage

0 引言

电能已成为人类日常生活中最重要的能源之一。进入21世纪以来，人们对电能质量的要求不断增长，而传统的电力系统已经无法很好地满足用户需求。同时，随着社会的发展，环境污染和资源浪费等问题变得越来越严重，因此人们对地热能、海洋能、生物质能等新能源进行了开发和利用。但是，由于新能源发电的不稳定性和断续性，大规模的并网运行将会导致不可预计的后果。为了既满足人们的用电需求，又能够不污染环境，储能技术则显得格外重要。它能将地热能、海洋能等新能源储存起来，在适当的时候提供电能，起到了既不污染环境又能发电的作用。

1 储能技术的研究

储能技术历经了几十年的发展，其方式可以大致分为四类：物理储能、化学储能、电磁储能以及相变储能。每种储能方式又可以细分如下。物理储能主要包括压缩空气储能、抽水储能和飞轮储能；化学储能则主要有锂离子电池储能、钠流电池储能、铅酸电池储能等；电磁储能则包括超级电容和超导储能，其中超导储能是指将能量存储在以超导材料所制成的线圈中。当需要能量供应时，线圈中的能量便可以释放出来[1]。下面就介绍几种常用的储能方式。

1.1 物理储能

1.1.1 压缩空气储能

压缩空气储能顾名思义，就是把空气进行压缩并存储在高压密封的空洞中。这些空洞可以是地下报废的矿井、深海中的储气罐亦或是被封闭的山洞等。压缩空气储能其本质实际上是一种燃气轮机发电厂，它所起到的主要作用是节能和环保。当电网用电负荷处于低谷时，利用电网过剩电力将空气进行压缩，并把压缩的空气储藏在高压密封的空洞中；当电网负荷处于高峰状态时，则将之前储藏的空气释放出来驱动燃气轮机发电[2]。

相比于传统的燃气轮机而言，压缩空气储能所消耗的燃气至少可以节约40%。从商业角度来看，德国曾在1979年就已成功建立了290MW的压缩空气储能发电厂，而美国则于1991年完成了110MW的发电厂，至今仍处于运行状态[3]。总之，压缩空气储能技术发展至今已相对比较成熟，并且可以带来一定的经济效益，但是这种技术主要受地理条件所限制，在城市中运用的可能性极小，比较适合于有密封空洞的偏远地区。

1.1.2 抽水储能

抽水储能技术是所有储能技术中最完善、应用最广、容量也最大的一种技术。它在调峰调频和稳定电网等方面有着举足轻重的作用。抽水储能系统主要由以下几部分组成：上游水库、下游水库、传输和发电系统。当用电负荷处于低谷时，储能系统的电动机就会启动，将下游水库中的水抽到上游水库中并存储起来，这一动作是将电能转换为势能的过程；而当用电负荷处于高峰状态时，则利用势能转换为电能，将上游水库的水放到下游水库中去。

利用抽水储能技术所建造的电站，其容量大小可以按照用户需求来决定，设备的寿命基本上可以维持30到40年，其整体工作效率一般在77.5%左右。目前，世界上已有超过至少90GW的抽水储能系统处于运行中[4]。该项技术最大的特点就是它可以存储非常多的能量，技术方面相对稳定可靠。但是，它的缺点主要是受到地理条件的限制，往往会建造在比较偏远的地方。这样，在整个电力传输过程中不仅会造成电力的损耗，而且当系统运行出现故障时，也难以在第一时间进行维修。

1.1.3 飞轮储能

飞轮储能技术已存在大约有200多年的历史，它是一种基于机械运动的储能方式。当系统处于储能阶段时，利用电动机驱动飞轮高速旋转，将电能转换为动能；而在用电高峰时，高速旋转的飞轮则将动能转换为电能，使电动机作为发电机运行释放能量。飞轮储能的主要优点有建造周期短、设备运行使用时间长、储存能量高、环保无污染等。但是维护成本高、自放电率高也是其主要缺点。

目前，基轮储能技术国内外都已研制出了一些产品。例如：中国科学院的电工研究所就已经研制出了基轮储能技术的高速电机；美国的艾泰沃公司研制出了500kW的直流清洁能源等[5]。此外，该项技术还有一个良好的应用前景，就是可将其应用于电动汽车上。当电动汽车处于刹车制动时，飞轮可以吸收能量；而在高速行驶时，则可以把飞轮储存的能量释放出来用于加速。

1.2 电池储能

电池储能是所有储能技术中应用最广泛、也最为人所熟悉的一种技术。其本质是化学能和电能之间的一种能量转换。电池储能为新能源的发展提供了良好的基础。一方面，可以将太阳能、风能这种新能源所提供的能量储存起来，在用户需要时提供电能；另一方面，也可以在电网用电低谷时将多余电能储存起来，在用电高峰时释放出来，起到削峰填谷的作用。

按照电池所使用的不同材料，我们可以将电池分为锂离子电池、钠流电池、铅酸电池等[6]。而每种电池都有各自的特点。

1.2.1 锂离子电池

锂离子电池最早是在1992年由SONY公司研制出的，该电池具有储能密度高、体积小、使用寿命长、环保等特点。在所有储能电池中，锂离子电池不仅解决了充放电过程中的记忆效应，并且它的循环效率和储能密度也相比其他电池高很多。然而，如果要大规模应用锂离子电池储能还有一些问题需要解决。首先，锂离子电池由于在制作过程中加入了充电保护电路致使其成本较高；其次，在大规模应用锂离子电池时，必须解决电池的一致性问题。否则，电池在长时间使用以后会使电池性能急剧下降。

1.2.2 钠流电池

近20多年来，有关钠硫电池的研究已有了重大突破，并且在一些国家都已实现了商业化。例如：日本京瓷公司所研制的钠流电池储能系统已有100多套投入运营中，其总容量已超过100MW。钠流电池具有较高的储能密度，可达140KWh/m3，其整体的效率大约在80%左右，整体的充放电次数至少可以达到6000多次。但是，和锂离子电池一样，由于其高额的成本致使其大规模的应用成为瓶颈。

1.2.3 铅酸电池

在电池储能领域中铅酸电池具有较早的历史，发展至今已有150多年的历史。该电池因其成熟的技术以及相对较低的成本成为了电池储能领域中的首选。但是，由于其可充放电的次数以及能量密度相比其他储能电池有明显的弱势，所以随着技术的不断进步，铅酸电池将会逐渐退出历史舞台。

1.3 电磁储能

1.3.1 超级电容

电容本身就是一种储能元件，而超级电容与普通电容的不同在于超级电容的电极表面积是普通电容的几万倍，并且其电荷层之间的距离也在0.5nm以下。超级电容相比其他几种不同的储能方式有着很大的优势。原因是它不仅具有较高的功率密度，同时它的充放电次数也很长，在不同温度下都可以稳定的工作并且具有环保无污染的特性。但是，超级电容也有自身的缺点，它两端的电压起伏比较大，在进行串联的时候很难做到均压。

1.3.2 超导储能

超导储能是指将能量存储在以超导材料所制成的线圈中。当需要能量供应时，线圈中的能量便可以释放出来。它的特点是具有较快的响应速度以及较高的综合效率。总之，不同的储能方式都有各自的特点，每种储能方式都有自己适合的场合，需要根据具体的需求来决定究竟选择哪种储能方式。各种储能技术的特点见表1。

表1 各种储能技术特点

2 储能技术的发展前景

新能源的发展是未来不可避免的趋势，而储能在整个新能源的发展过程中更是不可或缺的一环。储能技术在实现绿色电网、解决偏远地区用电供需矛盾和提升用户电能质量等方面提供了一系列的解决方法。它不仅可以用于电网、企业、住宅小区这种大规模的场合，同时也可以应用于新能源汽车这种日常交通工具中。但是，由于部分储能技术仍处于起步阶段，一些应用都还不是很成熟，所以在整个储能技术领域仍有很大的发展空间。

1）现阶段储能电池的发展瓶颈围绕着三点：环保、高效、低成本。如何研制出环保，高性能、低成本的电池是储能研发领域的一个重要课题。只有将这三点有机的联合在一起才能更快、更好地走向市场化。

2）不同储能技术的协同发展：每个储能技术都有自己的优点和缺点，各项技术都有自己所属的专项领域。针对现阶段的一些实际问题，如果能够有机的把不同储能技术联合起来使用，就可以达到扬长避短、事半功倍的效果。这也将成为储能领域中的一个重点研究方向。

3 总结

本文讨论了几种不同储能技术的特性及各自的优缺点，对储能技术今后的发展前景做了一定的概述。随着社会的进步，发展绿色能源已是未来不可避免的趋势，而储能技术是新能源发展的关键技术。只有解决了储能的问题，新能源的发展才能得到真正意义上的突破。

【参考文献】

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城市燃气前景分析范文第5篇

[关键字]福建太阳辐射太阳能热利用

全球范围内的非再生能源大量消耗引起了一系列的问题,如:全球能源危机、环境污染和气候变暖。太阳能作为一种取之不尽、用之不竭、能量巨大的自然能源,成为最引人注目、开发研究最多、应用最广的清洁能源。《中国新能源和可再生能源发展纲要(1996 年～2010 年) 》中明确指出,要把推广应用节能型太阳能建筑、太阳能热水器和光伏发电系统作为新能源和可再生能源、减少环境污染的有效途径,并被列为国家九五计划和2010 年长远规划优先发展项目主要内容之一。福建地区地处中低纬度,四季阳光充足,太阳能资源较丰富,但太阳能的利用程度较低。本文分析了福建地区太阳辐射分布特征和太阳资源的利用现况,并对促进福建地区太阳能光热开发利用的措施进行了探讨。

1资料来源

资料选用中国气象局信息中心气象资料室根据全国270个地面气象站1971年~2003年的实测气象数据整理出的典型气象年数据[1] [2]。

2福建地区太阳能资源分布及其特征

据相关气象资料统计,福建地区年日照时数1300～2500小时,年辐射总量为4200～5000 MJ/m2。随着近年来气候及环境的变化,福建地区太阳能资源呈逐渐上升的趋势,以下具体针对福建地区太阳辐射分布特点进行分析。

2.1 太阳辐射分布特点

2.1.1福建地区太阳总辐射的时空分布特征 表1分析表明,福建地区各地太阳总辐射年平均值最高值在崇武,为5089MJ/m2;最低值出现在永安,为4223.4 MJ/m2。从图1可知,太阳总辐射递减速率明显体现出由沿海城市向内陆西北地区减少(图1a)。从太阳辐射的成分看,福建地区的直接辐射年总量为1817.16 MJ/m2～2707.45 MJ/m2,占太阳总辐射量的28.24%～53.1%,其中最低值在永安,最高值在崇武。太阳直射的分布主要受气候和地形的影响,分布形势为由东至西、由南至北减弱(图1b),与降水量分布相反,与日照分布相一致。太阳散射等值线的走向接近东西向(图1c),表现其空间分布以经向差异为主。在东西方向上分布形势呈两高一低型。 除沿海半岛、岛屿小面积高值区外,年平均散射辐射有随高度升高而增大的趋势[3],闽中大山带南段和沿海东山岛、厦门等地,散射辐射年平均辐照度超过2500 MJ/m2。由于目前的太阳能利用装置主要利用的是直接辐射,而福建除少数内陆西北地区外,大部分地区的直接辐射比例大于40%,因此福建地区的太阳辐射分布特征对于太阳能的利用十分有利。

表1福建地区各地月太阳总辐射量(MJ/m2 )

1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 总量

厦门 总辐射 285.7 221.4 299.3 343.3 440.5 437 529 499.5 468.8 415.9 349.7 324.6 4614.7

直射 108.3 67.0 97.0 92.2 188.2 183.4 288.2 173.5 170.5 169.5 171.8 170.4 1879.9

散射 177.4 154.5 202.3 251.1 252.3 253.6 240.8 326.0 298.3 246.4 177.8 154.2 2734.8

永安 总辐射 235.4 257 324.2 354.8 416 419.8 501 444.4 385.8 349.4 277.2 258.4 4223.4

直射 53.5 50.4 61.5 63.2 113.1 115.6 221.8 129.8 112.9 108.5 78.0 86.1 1194.3

散射 181.9 206.7 262.7 291.6 302.9 304.2 279.3 314.7 272.9 240.8 199.1 172.3 3029.1

(接上表1)

1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 总量

上杭 总辐射 252.3 226.2 236.5 280.5 380.2 462.2 535.2 481.4 438.2 423.7 325.4 274.5 4316.3

直射 108.5 79.4 60.5 46.2 150.6 250.7 258.8 163.0 168.7 232.3 180.1 120.3 1819.0

散射 143.8 146.8 176.0 234.3 229.6 211.5 276.4 318.5 269.5 191.4 145.4 154.2 2497.2

南平 总辐射 230.5 258.3 326.8 404.1 431.7 437 540.9 506.4 401.8 371.2 271.7 213.8 4394.2

直射 60.8 52.4 83.4 94.3 124.0 126.6 270.8 176.2 122.0 133.5 78.2 59.1 1381.3

散射 169.7 205.9 243.5 309.8 307.7 310.4 270.1 330.2 279.8 237.8 193.5 154.7 3013.0

福州 总辐射 221 234.4 277.1 349.9 449.2 466.9 568.1 512.6 421.6 367 264.1 212.4 4344.3

直射 95.0 101.9 123.8 189.1 205.9 241.8 288.9 277.3 178.0 212.0 121.5 118.4 2153.7

散射 126.0 132.5 153.3 160.8 243.3 225.1 279.2 235.3 243.6 155.0 142.7 94.0 2190.7

建瓯 总辐射 237 235 372.4 387.8 512.8 492.1 628.3 572.8 547.4 424.8 311.9 226.7 4949

直射 133.3 123.8 202.8 185.3 209.2 215.7 390.1 293.9 303.5 271.0 179.9 119.2 2627.5

散射 103.7 111.2 169.6 202.5 303.6 276.5 238.3 278.9 243.9 153.8 132.0 107.5 2321.4

崇武 总辐射 296.7 256.7 308.1 348.1 477.6 509.1 631.9 606.5 481.1 455.9 327.2 390.3 5089.2

直射 164.7 95.8 90.4 77.0 298.7 326.6 399.9 349.2 224.9 252.3 148.2 275.3 2703.2

散射 131.9 160.9 217.7 271.1 178.9 182.5 232.0 257.3 256.2 203.5 178.9 115.0 2386.0

2.1.2太阳辐射的月分布特点。各地太阳总辐射的月平均辐射,均以7月为总辐射最多月,8月次之。太阳总辐射至12月至2月期间逐月降低,其中以9月至12月之间降低最明显。12月至次年2月,总辐射值变化不大。南部多以2月,北部多以12月为太阳辐射最少月。自2月至7月,总辐射值逐月增大。6月至7月间总辐射值增多最明显。直接辐射随季节变化明显,一般以7月或6月最多,2月最少,并且最多月直射量是最少月的3～5倍。在12月或1月散射辐射最少,在5月～6月或8月为最多。因为12月和1月的福建地区为少雨季节,云量少,大气透明度高, 5～6月为降水最多月,而夏秋之交多台风和暴雨。

(a) 太阳总辐射(b)太阳直射(c)太阳散射

图1福建沿海地区太阳辐射分布图

2.1.3太阳辐射的季节分布。福建地区太阳辐射季节分布较均匀,以夏季(6―8月)的辐射量最多,约占全年的34%;再次是秋季(10―11月),约占25%,其次是春季(3―5月),约占全年的24%;冬季(12―2月)最少,约占17%。

2.2 日照分布特点

2.2.1日照时数空间分布特点。分析表2数据可以看出福建东南沿海崇武地区是年日照时数的高值区,福州、建瓯地区高达1900小时以上,厦门等地1800小时以上,永安和上杭地区达到1700小时以上,南平日照时数最少,不足1500小时,日照时数由闽南沿海地区向内陆西北地区减少。

表2福建地区各地日照时数(h)

1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 总量

厦门 131 86 82 130 147 156 221 175 167 165 189 191 1840

永安 83 79 90 114 224 194 226 165 156 133 111 133 1708

上杭 124 72 73 80 157 190 193 187 150 201 180 138 1745

南平 81 68 92 99 176 170 209 157 109 134 104 73 1472

福州 111 88 117 136 164 191 251 244 160 206 138 127 1933

建瓯 132 106 145 130 153 161 230 205 220 225 148 113 1968

崇武 169 83 87 116 185 210 301 283 200 221 179 257 2291

2.2.2日照时数月分布特点。由图2可以看出,日照时数逐月变化与气温大体相当。日照时数2月最小,从2月起逐渐增加,7月为峰值,后又急降至最低点。绝大部分地区从4月起,月日照时数可达100小时以上,厦门、福州和建瓯地区可达130小时以上,唯上杭地区不足100小时。

图2福建地区月平均日照分布情况

2.2.3日照时数的季节分布。从图2数据得出福建地区日照季节分布是夏多冬少,春季略多于秋季,但总体比较均匀。各地冬季(12～2月)日照为349小时,占年总日照时数的19%左右;春季(3～5月)日照为389 小时,约占日照总数的21%左右。各地夏季日照约占全年日照时数的33%左右;秋季日照约占全年日照时数的27%左右。

2.3 气温变化与太阳能利用的关系[4-6]

环境温度是影响太阳能利用的因子之一,当环境温度较低时不利于太阳能的利用[4]。福建地区年平均气温为17～21.6 ℃,且80%的年份介于18～23℃,最冷月(1 月) 平均气温为7℃～13℃;最热月(7月) 平均气温28～30℃;秋春季月平均气温17～18℃。其供暖季节的气候环境温度较高水平,热状况较为优越,太阳能利用效率也较高。

总的来说,在福建地区利用太阳能资源最有利的地区是闽南及沿海岛屿地区,因地理纬度较低、太阳高度角较高、总雨量较少、阴天日数少和日照时数多等原因,而成为全省太阳年总辐射的高值区;最有利的季节是春、夏两季,但在秋季和冬季太阳的日照时数相对较多,因此充分利用全年的太阳能资源具有较大的潜力。

3太阳能光热利用分析[7-11]

太阳能热利用技术是指把太阳能转化为热能并加以利用。其中太阳能热水器技术是最成熟、光热转换效率最高(全玻璃真空管的光热转换效率已高达90%以上)、应用最广泛、产业化发展最迅速的方式。

3.1 现状和前景分析

截至2000年,我省太阳能热水器保有量为513 万m2 ,相当于年提供0.1636 万t 标煤的能源,其中2000年度新增213 万m2。目前,我国共有太阳能热水器生产企业3000余家,其中具有一定规模的生产企业1000余家。太阳能热水器目前的一次性投资比常规(电、燃气)热水器高,每m2约1500元,但是日常消耗比常规热水器少,每m2集热器每年可节约用电700～800kWh,节约标准煤500kg,无SO2 和CO2 废气排放,且使用寿命达10年以上。2007年福建地区常住人口为3581万人,居民人均纯收入为4453.85元,这是太阳能利用的巨大市场。但与市场的高需求和高发展形成极大反差的是,消费者对太阳能热水器整体满意度低,仅为53.9%。原因主要有以下几个:一热水器价格贵,初投资较高;二是大部分太阳能热水器性能不稳定;三是缺乏热水器与建筑一体化设计安装;四是在春季梅雨季节,使用电加热时间长,导致电耗大。

3.2 实施措施分析

促进太阳能热利用的推广实施需要在技术保证前提下,发挥政府和市场的双重作用,其中针对新的节能技术,政府的调控作用日益重要。

3.2.1技术保障。提供高性能的集热器和稳定的太阳能热水器管路配件;考虑采用可考虑和空气源热泵热水系统联供系统方式,改善阴雨天气电加热时间过长问题,达到最佳的节能效果。

3.2.2政策法规建设。福建省建设厅已《居住建筑与太阳能热水系统一体化设计、安装及验收规程》,有利于促进我省居住建筑与太阳能热水系统的推广利用。

3.2.3经济杠杆。政府对开发与推广太阳能应用产品实行优惠贷款政策、特别折旧和税收减免措施,对太阳能利用推广和示范项目实行补贴制度,同时对太阳能开发利用给予财政补贴。

3.2.4信息宣传。大力宣传太阳能科普知识,让社会各界更多地了解太阳能、利用太阳能。同时,做好技术咨询、技术培训、技术服务工作,协调行业关系、拓展太阳能市场。

4结论

4.1 福建地区太阳辐射的空间分布由沿海城市向内陆西北地区减少,年平均值最高值在崇武,为5089MJ/m2;最低值出现在永安,为4223.4 MJ/m2。但除少数内陆西北地区外,大部分地区的太阳总辐射大于4300 MJ/m2,直接辐射比例大于40%。

4.2 福建地区的太阳能资源具有明显的月变化,夏秋季较大,冬春季较小,其中7月为总辐射最多,562.1MJ/m2;2月最小,241.3 MJ/m2。

4.3 福建地区日照时数的空间分布由东至西、由南至北减弱,东南沿海崇武地区是年日照时数的高值区高达2291小时以上,南平日照时数最少,不足1500小时,大部分地区大于1700小时。

4.4 福建地区日照时数的时间分布夏多冬少,春季略多于秋季,但总体比较均匀,7月为峰值,233小时;2月最少,83小时。

由此可见福建地区具有太阳总辐射量大、直接辐射较多、太阳能可利用日数较多,气候环境温度高等自然气候条件,太阳能资源丰富,可开发条件优越,综合利用太阳能的潜力巨大。针对福建地区太阳能热利用的现状,加强技术保障、政策法规、经济激励和信息宣传方面工作以促进太阳能热利用在福建地区推广。

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