新能源的发展和在船舶和汽车方面的利用.docx

课程论文评阅表
学号
0121310870132
班级
计算机1302
姓名
贾玉曲
课程名称
可再生能源的高效转换与利用
论文题目
新能源利用技术的发展及在汽车、船舶领域的运用
评阅点
评分依据
分值
得分
论点
正确、有新意、有创见
20

正确、有一定新意
15
基本正确
10
错误明显
5
完全错误
0
内容
充分、翔实、可靠
20

较充分、翔实
15
一般
10
较少
5
空乏无力
0
结构
思路
结构严谨、思路清晰、逻辑性强、有说服力、引文准确
40

较严谨、符合逻辑、有一定说服力、引文准确
30
思路较清晰、引文较恰当
20
有一定的说服力
10
结构混乱、有严重抄袭现象
0
规范化
格式符合规范字数满足要求
20

格式比较规范、字数偏少
15
基本符合规范、字数较少
10
格式规范性尚可，不足之处较多，字数太少
5
格式不规范，字数严重不足
0
总分

教师签名：

新能源利用技术的发展及在汽车船舶领域的运用
一、新能源利用技术目前的发展
目前，新能源已成为能源来源多样化，缓解全球气候变化和实现可持续发展的重要替代能源。能源是经济和社会发展的基础，是人类社会生存和发展的物质保障。纵观人类社会发展的历史，能源技术的进步极大地推动了世界经济和社会发展。石油和其他化石燃料的消耗和温室气体排放造成的空气污染、环境污染，及其引发的气候变化和人类生存条件的恶化等很多问题受到了广泛的关注，节约能源、提高能源效率、大力开发新能源已成为世界能源发展的核心。随着能源可持续发展这个主题逐渐成为国际社会的共识，以及国家关注能源供应和气候变化的行动，进一步推动了全球新能源技术和产业的发展。在第二十一世纪，许多国家，发展新能源是缓解能源供需矛盾，气候变化以及实现可持续发展的重要措施。
（1）我国新能源产业发展的现状及发展
1． 风能
风能利用主要以风能作动力(风帆助航)和风力发电两种形式为主，在船舶上的应用形式偏重于作为航行的主动力或辅助动力，只在少数船舶上应用风力发电技术。全球第一艘用风筝拉动的货轮自鲸天帆号(BelugaSkySails)2007年12月15日由德国汉堡市起航，横渡大西洋驶往美国休斯敦已于2008年3月14日成功完成了他的处女航。
2.太阳能
太阳能动力船舶，尤其是大型太阳能动力船舶，目前主要有以下几项关键技术有待于研究、解决、改进与完善：①太阳能动力船舶船体平台的研究属于舰船总体技术，包括适用的船舶类型分析论证、船型方案论证设计及其水动力性能研究，太阳能动力系统的布置等。②高效率的太阳能光伏装置的研制。太阳能的能量密度不高，太阳能光伏装置的能量转换效率对发展太阳能船舶至关重要。③大容量高输出功率的储能装置要实现大型船舶全天候太阳能动力航行仅提高太阳能光伏装置的效率还不够，储能装置的应用也是非常关键的技术。④（氢）燃料电池是太阳能动力船舶最有前途的中国水运第12卷储能装置。⑤太阳能制氢与储氢技术的研发氢燃料电池是以氢为燃料、氧为氧化剂，通过化学反应而产生电流的储能装置。由于上述关键技术短期内难以突破，大规模推广应用也不现实。
3.燃料电池
目前的燃料电池与相同功率的船用柴油发电机组在性能上完全具备了可比性，在功率比、环保等一些性能指标还有明显的优势。不过现阶段燃料电池装置仍处于研制阶段，产业化的程度很低，所以一套燃料电池装置的成本还很高，往往只能应用在少数高附加值的舰船上。同时，它还存在不少需要继续解决的问题，如减少损耗，提高效率，提高材质，改善工艺，提高稳定性，降低成本，改善电能质量等，短期内在船舶上大规模推广还不现实。
4.生物质能
当前生物柴油主要应用于车用小型柴油机上，生物柴油的热值比柴油低10左右，但其密度比柴油高；含氧燃料，着火后的自供氧效应，使燃烧速度高于柴油。且大多数有关生物柴油在发动机上的应用研究的前提就是对发动机不作任何改动，以掺混一定比例的生物柴油来研究发动机的燃烧排放动力性能。但是一方面生物柴油掺混比例还很有限，另一方面，生物柴油有和人类抢粮食之嫌。所以，也很难大规模在船舶大型柴油机上推广应用。
5.LNG燃料
与压缩天然气相比，液化天然气用于船的主要优势在于：储能密度大，是CNG(压缩天然气)的3倍；气瓶占用空间小，也更轻，匹配设计更方便；存储压力低、液态形式，更安全，充加速度快；甲烷含量高，更纯净，低碳排放更好、无碳烟和SOx排放，有利于发动机可靠性，热值和辛烷值高，燃烧柔和，噪声和振动小；低温特性，发动机充气效率高，冷能可在冷藏车或船舶上利用；液态储运，无需专用管道，中短期投资成本低、管理和维护简单；加气站投入少，投资成本较CNG低，能耗和噪音也较CNG低，运行费用较CNG低约50％；为未来液氢燃料应用奠定基础。另一方面，我国已建成和正在建设的天然气液化工厂有40余座，液化能力约500万t／年(70亿m3／年)。进口LNG(液化天然气)方面，国内中石油、中石化、中海油等石油公司已与国外签订了长期的天然气进口协议，在建和拟建的进口LNG接收站有大鹏、莆田、洋山港、上海五号沟、珠海、揭阳、深圳、宁波、江苏如东、曹妃甸、大连、青岛等12个，其中已投产的大鹏、莆田和上海LNG进口接收站总规模超过900万t／年，全部投产后的接收规模将达到5，000万t／年(约700亿m3／年)。2009年我国LNG的年消费量为700万~800万t，“十二五”期间我国天然气消费比重将由4％提高的8％，如果LNG同比增加，则到2015年我国LNG消耗量有望达到2000万t。目前，国内外已逐步重视LNG做为船用燃料的发展。法国船级社认为：“天然气动力推进系统将成为今后绿色航运的主要贡献因素之一”。挪威船级社也公开表示：“全球航运界到2030年有潜力实现减排30％，这其中最有效的措施就是使用LNG作为燃料”。
4、如何发展新能源产业
发展新能源产业，既要依靠先进的技术，还要有国家强有力的政策支持，同时还要让全社会认识到其紧迫性和重要性。分析目前我国新能源产业的现状不难看出，要发展新能源就必须坚持市场推动、科技支撑和政府引导着三项基本原则。我国政府已经承诺，到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降4O～45，并作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划，通过大力发展可再生能源、积极推进核电建设等行动，到2020年我国非化石能源占一次能源消费的比重达15左右；通过植树造林和强森林管理，森林面积比2005年增加4000万hm，森林蓄积量比2005年增加13亿平方米，在非化石能源15的指标中，可再生能源比重大约占45％左右，时间有限、任务艰巨，这是我国根据国情采取的自主行动，也表明我国将为全球应对气候变化的决心。在后石油时代，我国要从各个领域人手应对高油价和特高油价；更要大力鼓励支持新能源和可再生能源的发展，大力鼓励和支持石油替代产品的发展，从容地迎接新的主导能源时代的到来，为我国小康社会和现代化建设，提供新的可靠和能源保障体系。
二、新能源利用技术在汽车领域的运用
（1）国内外新能源汽车的发展
1、国内新能源汽车的发展
新能源汽车主要分为混合动力的汽车、燃料电池汽车、氢动力汽车、生物乙醇汽车、纯电动汽车等。而目前中国市场上的主要新能源汽车是混合动力和纯电动汽车，其中电池技术瓶颈仍未突破，依然是新能源汽车推广的最大问题所在。普通蓄电池充放电次数仅为300～400次，即使性能良好的蓄电池充放电次数也不过700～900次，也就是说目前的技术水平只能保证电池在十万公里以内运行，否则就得需要更换，因此也就得不到消费者的认可，阻碍了新能源汽车的发展。
我国传统汽车工业比较落后，企业开发创新的能力不足，而目前新能源汽车的研发任务虽然有国家“863计划”的支持，但承担的任务由各承担单位分担，各研发单位各自为战，形成了全而散的状况，需要整合学科优势资源，发挥节能与新能源汽车的快速发展。
2、国外新能源汽车的发展
美国政府重点发挥政府采购示范作用，宣传和推广新能源汽车。为了鼓励政府fllY3采购新能源汽车，美国政府设立了竞争性的资助项目，支持30个不同地区，的先进车辆示范工作。
在欧盟国家中，意大利在汽车新能源技术方面比较领先。这源自政府采取的一系列激励和支持政策，如为购买环保新型车的消费者提供一定的补贴。根据意大利政府2009年推出的支持汽车产业计划，几购买以电能、氢能、甲烷等为动力的环保类新型乘用车的消费者将获得1500欧元的补贴，而购买以甲烷、氢能、天然气新能源为动力的轻型商用车的消费者将获得4000欧元补贴，这些补贴都可在报废旧车基础上进行累加。
2009年1O月，韩国知识经济部发布《电动汽车产业发展方案》，决定2011年正式启动电动汽车的批量生产，使之成为带动韩国经济增长的新动力，提出了电动汽车产业目标，即2011年创建电动汽车量产体系，2015年占领10％的世界电动汽车市场，2020年韩国国内小型电动车普及率达10％。
（2）新能源在汽车方面的利用以及现状
新能源汽车的主要类型及优缺点
类型
定义
优点
缺点
纯电动汽车
采用动力电池储存能量，由电力驱动
技术相对简单、成熟，只要有电力供应的地方都能供电，实现了零排放，是目前最适合城市使用的产品
目前蓄电池单位重量存储的能量太少，电动车价格较贵，使用成本主要取决于电池寿命以及当地油、电价格，存在电池安全问题
混合动力电动汽车
采用传统燃料，同时配以电动机或发动机改善低速动力输出和燃油消耗的汽车
降低燃油消耗，并可回收能量，在繁华市区，关停内燃机，实现零排放；解决了纯电动汽车的耗能大的空调、除霜等难题；可以利用现有的加油站，而且可以使电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放、延长其使用寿命，降低成本。
长距离高速行驶基本不能省油，电池容量和寿命没有彻底解决，单车成本高。
燃料电池汽车
以氢气、甲烷等燃料在特殊催化剂条件下通过化学反应产生电流，依靠电动机驱动的汽车
零排放或近似零排放，减少了机油泄露带来的污染，降低了温室气体的排放，提高了燃油经济性和发动机燃烧效率，运行平稳，无噪声。
整车成本高，基础设施建设跟不上，且当前燃料电池的使用寿命短。
氢发动机汽车
通过在气缸内燃烧氢气，产生动力做功
真正实现零排放的交通工具，具有无污染，零排放，储量丰富等优势，最理想的传统汽车代替方案。
氢燃料电池成本高，燃料的存储和运输困难，氢气的提取需要消耗大量能源，除非使用核电提取，否则无法从根本上降低二氧化碳排放。
其他新能源汽车(如二甲醚汽车)
采用传统能源之外的新兴能源作为动力或者采用其他节能减排装置的汽车
是柴油发动机燃料的理想替代品，效率高，污染低。
生产成本略高，对设备的腐蚀性较强，无法大规模。
三、新能源利用技术在船舶领域的运用
（1）新能源在船舶方面的现状和发展
开发替代能源船型，包括风能、太阳能、核能、氢能、生物质能以及混合能源等为典型代表的新能源在节能减排方面所具有的独特优势和所能产生的效益已经越来越显著，其在船舶交通运输行业的应用和推广已呈潮涌之势。面对石化能源日趋枯竭、排放污染日益加剧的形势，世界各国加强了环保措施，并配套政策促进船舶新能源动力系统技术的研发和应用。中国作为世界主要的石油进口国，石油消耗量巨大，在我国推广应用船舶新源动力系统已迫在眉睫。
(2) 新能源在船舶上的应用展望
虽然这些新能源已经在船舶方面有所应用，但受一些能源自身性质原因及船舶技术的限制，无法在短期内取代常规燃料。太阳能虽然不能提供远洋船舶的运营所需能量，但可以对船舶的日常生活进行供电，也可以起到节约成本的效果。由于对核燃料使用后的核废料也还缺乏妥善处理办法。所以，目前核动力装置还没有被民用船舶所采用。最经济可行的LNG也存在着一些问题。首先，LNG是-162．5℃的低温液化气体，所以LNG具有和原油相似的危险性外，还有着其特殊的低温危险性。其次，由于其是低温液体，对其储存条件不仅需要可以控制温度还需要有强大的抗压能力，若处置不当会导致大量的天然气释放到空气中。改建现有船队和LNG储存基础设施缺乏是目前面临的主要问题，大部分港口LNG补给设施不配套，此外，LNG燃料船的续航能力还较弱。综上，今后我们应加大技术投入，积极扩展多种能源的综合应用，并在政策上给予新能源优惠，促进新能源的开发利用。

附：参考文献列表
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