劉洪立
(上海海洋大學(xué)工程系 上海 200000)
改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程迅速,工業(yè)化加速在使得人們生產(chǎn)生活水平的同時(shí),也因其過(guò)快的發(fā)展速度使得能源問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。同時(shí),隨著城市化進(jìn)程提高以及人們生活水準(zhǔn)的提升,人類(lèi)生活對(duì)于能源的消耗越來(lái)越大,在能源的不斷消耗下,能源危機(jī)以及環(huán)境問(wèn)題逐漸的威脅到了人們的生產(chǎn)生活?;鹆Πl(fā)電廠主要的發(fā)電原理是通過(guò)燃料燃燒釋放熱能,通過(guò)轉(zhuǎn)子將熱能轉(zhuǎn)化為電能。傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠存在一些節(jié)能上的問(wèn)題,例如能源利用率以及轉(zhuǎn)化率不足,釋放出過(guò)多的污染物等。傳統(tǒng)的發(fā)電工程并不能在根本上整治我國(guó)目前的能源消耗現(xiàn)狀,因而在發(fā)電過(guò)程中實(shí)現(xiàn)可再生能源利用、低能量消耗以及清潔發(fā)電成為了建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)的熱門(mén)討論話題。
太陽(yáng)能是新能源發(fā)電技術(shù)中應(yīng)用較為廣泛的可再生能源,因?yàn)樘?yáng)能獲取方便同時(shí)也較為穩(wěn)定,在實(shí)際應(yīng)用上可以直接進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,通過(guò)太陽(yáng)能電池板以及太陽(yáng)能熱水器等直接完成太陽(yáng)能向電能、水能等的轉(zhuǎn)換。但目前的太陽(yáng)能利用效率有著一定的上限,需要科學(xué)的不斷發(fā)展和推進(jìn)才能繼續(xù)增加太陽(yáng)能的能量使用效率。
風(fēng)能在新能源發(fā)電工程中通常作為機(jī)械能以及電能的轉(zhuǎn)換來(lái)使用。西歐地區(qū)很早就開(kāi)始使用風(fēng)車(chē)來(lái)進(jìn)行一些農(nóng)業(yè)和工業(yè)活動(dòng),其原理主要是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能進(jìn)行人們生產(chǎn)生活中的機(jī)械能供給。在現(xiàn)代社會(huì),風(fēng)能通常被用于轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行使用,系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備可以安裝在大型建筑設(shè)計(jì)中進(jìn)行電能的提供,并且在一定程度上提高了建筑的美觀性,使得人與自然的建筑理念更加深入人心。
地?zé)崮艿闹饕獊?lái)源是地球內(nèi)部的熱能。地球內(nèi)部溫度較高,但是在實(shí)際使用中人類(lèi)受限于科學(xué)技術(shù)難以直接取用,地?zé)崮芾檬窃诘厍虻牡責(zé)釡囟容^高的地區(qū)進(jìn)行熱能直接取用的能源利用方式,其能量能夠直接轉(zhuǎn)移成人類(lèi)所需要的熱能,并且可以簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)換為電能等。
太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的主要設(shè)備是太陽(yáng)能電池板。目前太陽(yáng)能熱水器在我國(guó)陽(yáng)光充足的地區(qū)已經(jīng)得到了較大規(guī)模的應(yīng)用,其利用形式也各不相同。太陽(yáng)能電池板在持續(xù)集熱的集熱方式下提供的電能水平較低,因此在利用太陽(yáng)能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換時(shí)就可以使用這些低能量供應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行供暖等,實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能到電能再到熱能的轉(zhuǎn)換,降低實(shí)際生活中的用電量。在實(shí)際生活中,太陽(yáng)能是在具備陽(yáng)光條件時(shí)發(fā)電的首選,同時(shí)在企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)電能要求不高的情況下也可以使用太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備。
太陽(yáng)能房是指利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化來(lái)供給人們常規(guī)生活中的各種能源如熱能、電能等。通過(guò)太陽(yáng)能電池板等設(shè)備將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為室內(nèi)的電能,可以使室內(nèi)保持一定的電力供應(yīng),從而可以在高原地區(qū)陽(yáng)光充足但溫度不穩(wěn)定的條件下使用。但是由于目前科技水平下,對(duì)于太陽(yáng)能的利用效率開(kāi)發(fā)程度還不夠,所以太陽(yáng)能房目前還未得到較大規(guī)模的實(shí)際應(yīng)用。
目前風(fēng)能在我國(guó)電力系統(tǒng)中的應(yīng)用效果還不夠明顯,通常是在地區(qū)較為大型且較為寬闊的條件下安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)來(lái)進(jìn)行風(fēng)能向電能的直接轉(zhuǎn)換并給人類(lèi)日常生活直接供電。
地?zé)崮芸梢杂糜诎l(fā)電、供暖以及空調(diào)制冷,其中用于發(fā)電是地?zé)崮茏钪饕哪芰哭D(zhuǎn)換方式,和普通發(fā)電程序一致,地?zé)崮芤彩窍葘崮苻D(zhuǎn)化為機(jī)械能再轉(zhuǎn)化為電能。同時(shí)地?zé)崮芤部梢灾苯佑糜谑覂?nèi)的采暖空調(diào)、烹飪、沐浴等,由于其利用方式較為簡(jiǎn)單,目前已經(jīng)獲得了較為廣泛的應(yīng)用。
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快,我國(guó)人民的生產(chǎn)生活中對(duì)電力的需求越來(lái)越大,這為我國(guó)發(fā)電工程的發(fā)電效率提出了巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的火力發(fā)電能源利用效率較低同時(shí)對(duì)環(huán)境危害較大,在如今世界性能源問(wèn)題以及環(huán)境問(wèn)題的背景下,需要不斷的開(kāi)發(fā)新能源發(fā)電技術(shù)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的火力發(fā)電技術(shù)。目前,國(guó)家對(duì)電廠發(fā)電系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化更為重視,因此發(fā)電企業(yè)應(yīng)當(dāng)不斷地更新自己的發(fā)電系統(tǒng)來(lái)提高能源利用率,同時(shí)降低環(huán)境污染。以發(fā)展節(jié)能型的電廠發(fā)電系統(tǒng)為主要目標(biāo),降低電廠對(duì)熱量的消耗,進(jìn)一步提升運(yùn)行效率。同時(shí),在人們的實(shí)際生活中,電力的供應(yīng)系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)不斷地進(jìn)行相關(guān)新能源技術(shù)的創(chuàng)新和改革。