专论

  • 中国能源发展呼唤哲学思维

    杜祥琬;

    <正>1从哲学角度看发展"元命题""发展"是一个既涉及自然界,又涉及人类社会,而且跨越了广阔时空的深刻而复杂的人类活动,必须遵循自然的规律、社会发展的规律,而哲学是关于自然界和人类社会普遍规律的科学.所以,对于发展问题,对于能源发展的速度、方向,对这些"元命题"需要认识论和方法论的指导思考与实践.从认识论的角度,可得出三个基本观点。

    2012年06期 v.45;No.219 681-683页 [查看摘要][在线阅读][下载 117K]
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能源开发与利用

  • 政策法制与能源产业推动之探讨——以德国再生能源法为中心

    蔡岳勋;鲁裕申;

    全球传统石化能源耗竭及气候变迁等负面效应日益严重,以永续发展为目标,再生能源之开发利用备受关注,已成为世界各国能源政策的主要施政方针,其中多以立法手段积极推动.综观各国已提出亦或正在施行的政策和措施,皆由订定法令来体现,以法律的形式确立发展目标,再透过具体而明确的强制规范或经济激励措施,进而得其实质成效.德国再生能源法相关法规范即为明证.德国于2000年制定全球首部再生能源优先法(Gesetz fürden Vorrang Erneuerbarer Energien),简称再生能源法(Ernererbare-Energien-Gesetz,EEG),至今已历多次修法.本文将从德国再生能源法制探讨,观其核心固定电价制度(Feed-in Tariff,FIT)与近年修法方向,说明德国再生能源产业发展之背景及现况,希祈能就推动发展再生能源有所帮助.

    2012年06期 v.45;No.219 684-691页 [查看摘要][在线阅读][下载 1344K]
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  • 智能型混合能源独立供电/市电并联系统

    魏荣宗;黄立宁;林志森;郑清宗;

    开发了一个智能型混合能源独立供电/市电并联供电系统,解决再生能源可能引发之发电不稳定问题,利用独立电源混合并入市电之机制互补电能供应,运用成本导向发展经济调度法则,完成电源管理及功率分配最佳化过程控制,并可根据不同场址需求弹性加入各种再生能源以及传统能源.本系统透过全数字化控制达成电源管理及功率分配,并分析混合能源发电系统之冲击,并网模式将洁净能源电力转换供给一般负载使用,减少尖峰时刻之市电需求,于离峰用电或多余电能时将水电解为氢与氧储存备用,该系统可以逆潮流反馈电能回市电,自动侦测市电中断时以独立供电模式供应负载.本系统可达成三点目标:1)经智能型电源管理控制法则使系统操作于最佳效率之状态;2)并网模式时,输出与市电电压同相位之电流,达成单位功因并网以提升能源利用率;3)独立供电模式下提供低总谐波失真成分之正弦输出电压,有效降低电磁干扰.比对商购产品,少数有同时具备监视及控制功能,且不具备如本系统可任意搭配能源数量及调配电力使用负载条件之功能,本研究所开发之系统具有明显技术差异、领先优势及成本优势,具高度商品化价值.

    2012年06期 v.45;No.219 692-702页 [查看摘要][在线阅读][下载 2682K]
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  • 微生物燃料电池非贵金属氧化物阴极催化剂研究进展

    邓丽芳;袁浩然;陈勇;

    微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)是一种利用微生物将底物中的化学能直接转化为电能的理想产电装置,具有产电与废弃物处置双重功效.为探究非贵金属氧化物作为微生物燃料电池阴极催化剂可能的研究方向和发展趋势,主要总结了近几年来两种主要非贵金属氧化物(二氧化锰、二氧化钛)作为微生物燃料电池阴极催化剂的最新研究进展,并分析了其可能的催化反应机制.随后,对其发展方向提出了自己的见解:1)阴极材料改性:包括金属氧化物替换、掺杂、形貌特征改变等;2)阴极材料结构形貌改性:水热合成、液相沉积、溶胶凝胶等方法.

    2012年06期 v.45;No.219 703-707+808页 [查看摘要][在线阅读][下载 461K]
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  • 5 kW质子交换膜燃料电池堆之气体与水管理系统

    马小康;郑为阳;方富民;

    开发了一个气体与水管理系统,藉以配合5kW质子交换膜燃料电池堆(Ballard 1310),使燃料电池的发电效率提升,并应用在小型运输工具之辅助动力装置(APU).气体与水管理系统包含4个子系统:氧化物供应系统、氢气供应系统、冷却系统与控制系统.原设计之各子系统中,感测组件过多以及管路过长,易出现热耗散及不均匀的现象,使供应气体温度下降.在新的简化设计中,减少各系统中的感测组件及缩短的管路,能有效提升供应气体之温度,提升燃料电池的性能.此外,电池效能会被在不同负载下的气体相对湿度与氢气消耗量影响,氢气消耗量在负载100A时较负载10A时多44%,故分析氢气于各负载下的消耗情形与气体相对湿度,有助于设计理想的氢气再循环机制,而提升氢气的使用效率.为使总输出功率可达10kW,后续工作将以另一5kW燃料电池堆系统与原系统结合二极管做串并联组装,且因两电池堆之效能输出几乎一致,故全系统将可进行长时间且稳定之高功率输出.实验结果显示在空气进口温度51℃与相对湿度54%时,电池堆最理想效能可达到65.5%.

    2012年06期 v.45;No.219 708-714+728页 [查看摘要][在线阅读][下载 1624K]
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  • 厨余生质能源化再利用评估

    林秋裕;朱正永;黄馨卉;杨舜杰;庄永松;庄韵蓉;陈秀玲;戴志勋;

    本研究进行厨余厌氧酦酵生质能源应用之可行性评估,针对厨余转换生质能之产能、用能及可不可能等3大部分,作为评估之重要范畴,同时根据厨余特性、分类收集、反应器形式、操作控制技术、反应物再利用去化管道及经济评估等6大因子,作为后续能源应用可行性评估之重要准则.搜集国内外相关资料,汇整相关国家政策发展规划及技术可行性,以期提供推动低碳城市厨余生质能源化政策之建议方向.根据目前评估数据显示,利用生质能源于LNG、CNG车及氢气电动车等车辆之燃料,已有相关之应用实绩,未来可经由建置生质能源中心示范厂先期进行试运,再配合公部门(例如:公共运输工具与清洁车等)及未来施政之需求与考虑后,再行验证推动示范之可行性.

    2012年06期 v.45;No.219 715-720页 [查看摘要][在线阅读][下载 166K]
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  • 基于经济发展水平的生活垃圾热值分析与预测

    王亚琢;袁浩然;鲁涛;熊祖鸿;

    获得垃圾热值的方法有直接测定法和计算法两种.现有的计算方法在预测城市生活垃圾热值精度和适用性方面有待提高,迫切需要一种能够准确预测城市生活垃圾热值的计算方法.为此,以我国7个城市的16个生活垃圾为样品,进行基础物化性质分析.根据分析结果,采用现有的计算模型以及MATLAB计算软件等进行计算及修正,得出新的计算公式.验证发现,该公式能较好地估算我国现阶段各地区的垃圾热值,可以为全国各地计划新建的生活垃圾焚烧项目的工艺设计和运营管理提供理论数据和支撑.

    2012年06期 v.45;No.219 721-723页 [查看摘要][在线阅读][下载 249K]
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  • 铁矿石载氧体串行流化床煤化学链燃烧运行分析

    宋涛;沈来宏;张海峰;肖军;

    化学链燃烧是一种基于零排放理念的能够在煤燃烧过程中实现CO2内分离的具有很好应用前景的燃烧方式.基于东南大学1kWth串行流化床反应器,在对基于铁矿石载氧体煤化学链燃烧技术的基本概念与特点介绍的基础上,对铁矿石载氧体煤化学链燃烧特性进行实验研究分析.研究结果表明:铁矿石载氧体的存在显著提高了煤气化速率,燃料反应器出口CO2浓度将近90%,燃料反应器出口未检测到C2-C4碳氢化合物.煤种对铁矿石载氧体化学链燃烧特性影响较大,神华烟煤由于在燃料反应器较易气化,其化学链燃烧过程中碳转化率和CO2捕集效率均高于淮北无烟煤.在燃料反应器为970℃时,神华烟煤CO2捕集效率为82%,高于淮北无烟煤的65%.

    2012年06期 v.45;No.219 724-728页 [查看摘要][在线阅读][下载 457K]
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  • 呼伦贝尔褐煤中低温快速热解实验研究

    邓靖;李晓红;喻长连;冯杰;李文英;

    以呼伦贝尔褐煤为研究对象,陶粒为固体热载体,考察了固定床快速热解过程中温度、颗粒尺寸、反应时间等因素对煤热解产物产率和组成的影响,目的在于能够获得最多轻质油品的热解条件.结果表明,热解时间对气体产品的组成、焦油产率影响不明显.煤粒径对焦油产率影响显著.在热解温度550℃、煤粒径为1.10~1.18mm下,热解30min,焦油收率最高,达到6.2%,与慢速热解相比提高了19.2%,其中正己烷可溶物达77.1%.

    2012年06期 v.45;No.219 729-734页 [查看摘要][在线阅读][下载 995K]
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  • 褐煤固体热载体热解-气化耦合工艺流程模拟

    路丙川;易群;吴彦丽;冯杰;李文英;

    为实现褐煤的清洁高效利用,对褐煤固体热载体热解-气化耦合工艺进行了评价.利用流程模拟软件ASPENPLUS建立了该工艺的模拟流程,分析了处理规模为42t/h时褐煤干燥阶段和热解阶段的能耗、固体热载体与煤混合、分离、运输过程的机械能耗及燃烧半焦的比例.结果表明,该工艺可利用褐煤所含外在水分作为气化剂,节约了气化所需水耗,在水煤比为0.7的情况下,可节约水资源12.5t/h,褐煤热解可获得焦油产品2.6t/h,半焦24.3t/h,其中45%的半焦用于燃烧供热,55%用于气化;褐煤热解单元能耗占总能耗70%以上,是直接导致固体热载体用量大、燃烧半焦比例大以及系统辅助能耗大的主要原因.

    2012年06期 v.45;No.219 735-739页 [查看摘要][在线阅读][下载 642K]
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区域环境与气候变化

  • 英国对抗气候变迁与能源利用之方向研析——以其近年之政策与立法为中心

    戴瑜均;蔡岳勋;

    英国政府发布名为《能源未来计划:安全、合理价格及低碳之能源白皮书》(Planning our electric future:aWhite Paper for secure,affordable and low-carbon electricity)明确指出:1.订立最低碳价制(Carbon Price Floor,CPF).2.固定电价价差合约(Feed-in Tariff with Contracts for Difference,FiT CfD).3.制定排放绩效标准(Emis-sions Performance Standard,EPS).4.提出新的电力容量机制(Capacity Mechanism).另一方面《能源法2011》(En-ergy Act 2011)之立法要点,除加强能源效率之改善,并利用能源公司义务(Energy Company Obligation)等新的经济架构强化对于弱势能源消费者的照护.此外,在进一步对历年来政策目标的更动与方向的调整进行比较与研析中,发现政策目标不外乎是藉由补助提高人民投入、发展该低碳能源产业之意愿,然而,由于自由市场选择之结果,造成资金集中到收益高的项目上,而无法多元化,且再生能源发电的种种限制,如发电缺乏弹性,亦造成供电安全等新兴的问题,此皆是相关政策调整之原因.

    2012年06期 v.45;No.219 740-745页 [查看摘要][在线阅读][下载 393K]
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  • 电力部门面对气候变迁之风险管理与决策

    王京明;郑郁儒;

    气候变迁已成为全球不可抵挡的趋势,各国政府亦将如何应对气候变迁列为施政重点工作之一,如何做好气候变迁下调适准备是其当务之急.本研究的目的即在提供电力部门一个良好调适准备的可能决策方法程序,供电力部门之相关决策者参考.研究的方法采用公司治理下风险与不确定性下之决策管理架构,将之适用于电力部门如何面对气候变化的各项可能冲击,以及如何评估电力部门面对气候变迁自我的脆弱度,同时也提供一套如何导出最佳调适政策的组合措施之方法程序.最后,研究的结论指出完善的调适所须遵行的属性与特质,以及调适所面对的障碍,期盼能提供电力部门一个较好的调适决策之程序,并能协助完成未来所需之各项调适策略.

    2012年06期 v.45;No.219 746-750+756页 [查看摘要][在线阅读][下载 572K]
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  • 台湾中钢SCR触媒在烧结场脱硝与脱二噁英中的应用

    孟庆立;李昭祥;杨其伟;宋由仁;

    台湾中钢SCR触媒是一种选择性催化还原(SCR,Selective Catalytic Reduction)双效触媒.其主要成分为V2O5/WO3/TiO2,最适反应温度介于250℃与320℃间,在此范围内,脱硝与分解二噁英的效率皆可达80%以上.它是一种板式触媒,抗飞灰腐蚀性高、堵塞机率与压降皆低.烧结场SCR触媒反应器主要由气气热交换器、再热燃烧器、导流板、筛板、喷氨格栅、触媒层与吹灰器构成,脱硝与分解二噁英之效率除受触媒活性质影响外,内部流场分布对于NH3与NOx混拌有显著影响,亦极为重要.CFD模拟可以帮助决定导板、筛板、喷氨格栅、触媒层的型式、数量与相对位置等以优化设计,相关CFD模型已在台湾中钢建立完成,计算结果可印证正式运转中的台湾中钢集团中龙钢铁烧结场SCR触媒反应器设计.

    2012年06期 v.45;No.219 751-756页 [查看摘要][在线阅读][下载 1337K]
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  • 武汉大气PM_(2.5)中微量元素的污染特征和来源分析

    张帆;成海容;王祖武;陈宏玲;刘佳;

    为研究武汉大气PM2.5中微量元素的污染特征和来源,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析了11种典型微量元素的浓度水平,并通过元素相关性、因子分析、富集特征等方法对其来源进行了分析.研究表明,武汉大气PM2.5中的微量元素污染在夏季较为严重,秋季次之,冬季较轻.与国内其他城市相比,武汉大气PM2.5中的Zn、Ni、Cr的浓度值显著偏高,而Mn、Cu、Se、Pb、As、Ti的浓度值则较低,Cd排放不明显.Pearson相关系数分析表明,Zn、Mn、Cu、Pb、Cd、Se很可能来自同一污染源.因子分析表明,微量元素污染主要来源于钢铁冶金、合金制作和工业燃油3个方面.富集因子分析表明,Ti、Se、Cd、Ni、Pb、Zn、Cr主要来源于人为污染;而Cu和As则部分来源于人为污染,部分来源于土壤.

    2012年06期 v.45;No.219 757-761页 [查看摘要][在线阅读][下载 430K]
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  • 台湾产业节能推动策略与经验

    林文祥;谢维晃;

    因应全球气候变迁,台湾为善尽地球公民之责任,于2008年发布《永续能源政策纲领》,将节能减碳列为重点施政,在提升能源效率方面,能源密集度于2015年较2005年下降20%以上,此一目标系在每年提升能源效率2%下达成.此外,藉由技术突破及配套措施,2025年将下降50%以上,此一目标更隐含着在2015年以后台湾能源效率将提升3%以上.在积极推动各项节能减碳措施下,台湾能源密集度过去5年(2007~2011年)平均每年改善幅度约2.61%,整体能源使用效率提升及节能成效已有效显现,其中在产业节能策略方面,于环境面成立节能减碳技术服务团队,提供节能技术辅导,推动集团企业自愿性节能暨成立内部节能服务团,辅导能源用户建立ISO50001能源管理系统等措施.于法制面,依能源管理法推动能源大用户建立能源查核制度、订定能源用户强制性节约能源规定等,透过环境与法制等面向共同推动产业节能减碳.本文针对上述台湾对于产业所推动之节能推动策略及其推动作法,分享实施经验,以彰显台湾产业于经济、环境与能源三者兼筹并顾之成果.

    2012年06期 v.45;No.219 762-766页 [查看摘要][在线阅读][下载 211K]
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  • 从低碳社区与城市迈向永续家园之研究

    吴俊仪;

    为减缓全球暖化冲击及顺应气候变迁,低碳发展已成为国际共同追求目标,世界各国在建设低碳城市方面已迈出领先一步,然推动低碳仅为达成永续发展选项之一,如何由低碳社区及城市建构,延伸朝向永续家园发展,实为未来整体施政应考虑的重要课题.基于此,本研究分析国际间推动低碳与永续政策较具代表性的国家,归纳出国际间成功的条件因素,并介绍台湾当前低碳及永续的发展动向,提出建构低碳永续家园的推动策略、方法及产出的效益分析.打造低碳永续家园非一蹴可及,就生命周期与其观点而言,应从整体层面来评估碳排放,并整合资源建构低碳永续措施,将永续发展定为最终目标.

    2012年06期 v.45;No.219 767-776页 [查看摘要][在线阅读][下载 452K]
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  • 台湾创新推动整合清洁生产与绿色建筑之绿色工厂标章制度

    汤奕华;王朝民;许国荣;王义基;陈良栋;

    近来,全球气候变迁异常、能源及资源日趋短缺、跨国界环境问题日益严重,各国纷纷研讨永续因应策略,相关规范均将直接、间接影响到产业的竞争力.因此,台湾政府期能积极协助产业全面透过生产管理、制程技术的改变与提升,升级转型为绿色工厂,以因应国际环保趋势并掌握永续发展的契机.2010年12月,行政院核定智慧绿建筑推动方案中,指示由经济部工业局规划推动绿色工厂标章制度,该制度整合绿建筑与清洁生产评估,期望降低工厂厂房的建造、运作,以及产品生命周期各阶段能资源消耗与环境冲击,以符合产业低碳化之目标.厂商须同时符合绿建筑与清洁生产认证/评估,才能取得绿色工厂标章.至2012年1月已完成绿色工厂标章制度的发布,并自2012年4月1日起接受工厂的申请.希望藉由发展与推动独步全球的绿色工厂标章制度,引导产业绿化,进而兼顾环境与经济发展.此外,也希望藉由国际交流和经验分享,推广绿色工厂标章制度与其经验,促进该标章制度之应用与推广.由于许多国家对于绿建筑均有可依循评估的基准,故重点以清洁生产评估系统介绍绿色工厂标章制度.说明工业局对于不同产业应用清洁生产评估系统、指标之规划与评定方式,并以案例介绍绿色工厂推动经验.

    2012年06期 v.45;No.219 777-784+842页 [查看摘要][在线阅读][下载 1010K]
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  • 以蛋白质观点探讨台湾地区大豆与绿藻之碳足迹

    杨英贤;周承宏;黄立雯;

    以减碳与考虑粮食问题为背景,拟以蛋白质供给观点,应用生命周期评估方法探讨大豆与绿藻之个案比较,分析台湾大豆与绿藻供给之生命周期能源消耗与碳足迹,并从粮食与减碳等双重观点进行价值探讨.个案大豆与绿藻的生命周期盘查,从摇篮到大门之碳足迹,生产1t蛋白质之大豆所需之碳足迹略低于绿藻,为5.379tCO2-eq.,而绿藻在培养阶段仍有0.7~0.9tCO2-eq.之减碳量.整体来说,以同样生产1t蛋白质,大豆在碳排放略低绿藻,然而随着绿藻培养技术的提升,其单位面积产值将有机会大幅提升,其减碳效益仍有机会提高.

    2012年06期 v.45;No.219 785-789页 [查看摘要][在线阅读][下载 501K]
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  • 城市化进程中武昌沙湖流域面源污染负荷时空分布模拟

    曾庆慧;庄艳华;洪松;

    利用遥感影像图进行武昌沙湖流域的土地利用分类,利用元胞自动机(CA)模型预测2011-2015年的土地利用变化,将CA预测结果与面源模型相结合,预测2015年沙湖流域面源污染物总氮(TN)、总磷(TP)、生化需氧量(BOD)负荷的时空分布.研究结果表明2003-2010年间,建设用地面积不断扩展,其他地类向建设用地转变速度依次为:农田56.8%、绿地35.1%、水域23.9%、未利用地8.9%.2011-2015年间各用地类型均有继续向建设用地转变的趋势.从污染物负荷总量的变化情况上看,2015年3种污染物的负荷总量较2003年均有较大幅度增长,其中:TN增长30.11%,TP增长17.32%,BOD增长43.38%.从污染物负荷总量的空间分布差异上看:TN由2003年的建设用地>绿地>农田>未利用地,转变为2015年的建设用地>未利用地>农田>绿地;2015年TP和BOD的污染负荷总量空间分布规律与2003年保持一致,为:建设用地>未利用地>农田>绿地.

    2012年06期 v.45;No.219 790-793+859页 [查看摘要][在线阅读][下载 684K]
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  • 基于在驶量环境承载力的城市交通管理——以武汉市为例

    王真;许翠琳;王亮;

    城市交通系统是城市复合生态系统中的一部分,城市交通承载力的大小影响城市发展的速度与生活环境.构建了由路网资源、燃油供给和大气环境模块组成的基于"在驶量承载力"的城市交通承载力宏观定量模型,并选择武汉市城区作为案例.研究得到2009年武汉市城区交通承载力为40.7万辆,NOx容量是制约武汉市未来交通发展的主要限制因子.

    2012年06期 v.45;No.219 794-797+820页 [查看摘要][在线阅读][下载 480K]
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  • 低碳公路交通评价模型的构建与应用——以黑龙江省为例

    巩翼龙;魏大泉;

    低碳公路交通是建设低碳城市的重要环节.目前,国内外专家学者从各种角度进行丰富的理论与实践研究,但是针对公路交通低碳化的评价模型比较缺乏.本文运用层次分析法构建公路交通低碳化评价模型,深入探讨公路交通的路网结构、规模、管理、效率、耗能以及排碳之间的关系,并结合气候因素和公民出行行为对公路交通高碳原因进行分析.并以黑龙江省为例进行公路交通低碳化评价.结果表明,黑龙江省公路交通低碳化程度为46.09%,低等级公路和等外公路比例过高、通达性低等不合理路网结构是黑龙江省公路交通高碳的主要原因;同时,公路交通管理效率低和寒地气候影响是黑龙江省公路交通高碳的重要原因.

    2012年06期 v.45;No.219 798-803页 [查看摘要][在线阅读][下载 298K]
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  • 低碳高效的太阳能级硅制备新技术

    汪新;肖巍;尹华意;毛旭辉;朱华;汪的华;

    对固态二氧化硅在850℃氯化钙熔盐中的伏安行为分析的基础上,通过系统研究了二氧化硅粉末压片在850℃氯化钙熔盐中恒电位电解产物的物相和纯度,确定了通过熔盐电解法制备单质硅的电位范围.实验结果表明,熔盐电解二氧化硅制备单质硅合适的电解电位范围为0.65V(vs.Ca/Ca2+)至1.15V.通过在此电位范围内恒电位电解产物纯度和能量效率分析,明确了熔盐电解制备单质硅最优化的电解电位为0.85V,此时电解产物纯度高达99.41%,电流效率为79.3%,电解能耗为11.5kWh/kg Si.上述结果表明,熔盐电解法制备单质硅与传统碳热还原法相比在能量效率和产物纯度上具有优势.通过电解产物杂质来源的分析,提出进一步提高产物纯度以达到太阳能级硅要求的措施,为通过熔盐电解法直接制备太阳能级硅提供了科学基础.

    2012年06期 v.45;No.219 804-808页 [查看摘要][在线阅读][下载 452K]
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节能减排与低碳技术

  • 气体污染物之中高温净化技术

    邱耀平;陈一顺;黄亮维;

    核能研究所从2005年起,开始执行净碳技术领域研究,而气体污染物之中高温净化技术为其中的重点之一.中高温净化程序系将典型低温气体处理程序由室温提升至中高温层级,藉由气体处理温度的增高,可降低因温度变化所导致的可用能量减损,进而提升系统整体效能.主要涵盖两大领域技术,首先为流动式颗粒床过滤器气体净化技术,其原生技术为一可应用于中高温的粉尘过滤装置,本研究将其延伸发展为一种复合型过滤系统.其次,中高温脱硫为具有前瞻性的气体减排技术之一,本研究以含浸法制备脱硫剂,并于固定床反应器中进行化性测试;目前得到的最佳吸附容量为7.4g-S/100g sorbent.藉由上述技术之发展,希望提供温室气体排放减量的可行技术.

    2012年06期 v.45;No.219 809-816页 [查看摘要][在线阅读][下载 1648K]
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  • 电厂CO_2捕集系统DEA化学吸收剂性能与能耗实验研究

    刘炳成;史澄辉;李庆领;张建;

    CO2排放引起的温室效应已经影响到人类社会的发展和生存,而CO2捕集系统吸收剂的性能与能耗制约着电厂烟气脱碳减排的大规模推广.利用搭建的室内实验平台,实验结果表明:1)增大吸收剂浓度有利于提高二乙醇胺DEA的CO2吸收性能和吸收总量;2)90℃时DEA吸收剂的解吸速率较高,且解吸速率随吸收剂浓度的增大而显著提高;3)15wt%的DEA吸收剂具有较高的解吸速率和较低的解吸能耗,溶液再生度可达80%,综合性能良好.

    2012年06期 v.45;No.219 817-820页 [查看摘要][在线阅读][下载 866K]
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  • 二氧化碳捕获与封存技术经济评估

    葛复光;卓金和;

    相对于美国与欧洲,台湾天然气价格相对昂贵许多;因此使用燃煤IGCC+CCS在台湾将更具优势.本研究采用IEA参数设定与美国、欧洲及台湾燃料价格,以RETScreen进行技术经济分析,计算2020年IGCC、IGCC+CC(S)与NGCC电厂的上网电价、最适碳价及经济可行的时间.结果显示2020年NGCC上网电价(146.70美元/MWh)高于IGCC+CC电价(111.60美元/MWh)与考虑碳运输与储存成本的IGCC+CCS(127美元/MWh),其代表意义为尽管在没有碳税的前提下,IGCC+CCS在台湾仍较具优势.相比之下,美国因为天然气价格便宜,其IGCC+CCS在2030-2035年才有机会代替NGCC.台湾实证也显示当CO2价格在2020年为60~70USD/t-CO2,IGCC+CC较IGCC加上碳交易划算;当考虑碳运输与储存成本后,CO2价格必须高达90~100USD/t-CO2,IGCC+CCS才划算.本研究建议:1)将CCS技术纳入台湾能源政策的低碳能源选项;2)及早兴建CCS示范电厂;3)发展IGCC+CCS取代NGCC.

    2012年06期 v.45;No.219 821-827页 [查看摘要][在线阅读][下载 922K]
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  • 海洋封存二氧化碳最佳注入深度与液滴大小

    张建;董国明;

    大气中大量温室气体的排放特别是二氧化碳,已被广泛认为是造成全球气候变化的主要原因.研究结果显示,将二氧化碳封存到海洋是可行的,二氧化碳水合物水是需要考虑的重要问题.关于二氧化碳水合物在海水中的生成、扩散、溶解规律,不同的学者提出了不同模型与结论,但仍有很多不确定因素.通过数值模拟分析得出,封存过程中二氧化碳的释放速率、溶解速率和上升速度都是需要考虑的重要参数,液滴半径越小或者注入深度越浅时,其溶解速率将会越快.在同一深度下液滴由大半径溶解成小半径时,在海水中的溶解速率将越来越快.液滴在海水中并非以同一速度往上运动,而是与液滴的大小和位置有关.当注入深度增加时,可允许溶解的液滴半径随之增加,其中当注入深度在1 800m时,可允许最大液滴半径为1.0cm,在1 000m深度下,可允许最大的液滴半径为0.5cm.

    2012年06期 v.45;No.219 828-832页 [查看摘要][在线阅读][下载 727K]
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  • 低碳城市水资源回收中心升级为绿色加气站与加电站评估

    朱正永;郑景鸿;林秋裕;吕晃志;张鸿鹏;简淑碧;

    本研究考虑2种情境提升原有都市水资源回收中心为绿色加气站,设置"绿色加气站"(含"甲烷供应系统"及"绿色氢供应系统")与"绿色加电站".故变更本水资源处理流程,分2种构想.构想1,将园区周边高浓度有机废水做为本处理厂水来源之一,或采用高低浓度废水分流收集方式,废水处理系统则采用两相式厌氧处理系统,以废水及污泥产制氢气及甲烷气成为气态生质能源.构想2,于现有规划设计增设新型有机污泥处理设施,包含高温好氧消化系统及甲烷化系统,可以直接生产甲烷气.另外,可于场址顶部设计太阳能丛林,产生之电力直接供应园区用电,或将处理出流水电解产生氢气燃料.本研究以污水处理量18 000CMD计算可产生之气体燃料,并换算至现有压缩天然气(CNG)公交车、电动车以及氢能汽车所需气体燃料量进行效益分析,若废水处理流程更改为构想1,每日所产生之氢气可供应250部氢能车使用,同时产生的甲烷气体可供应50部CNG公交车使用,若氢气透过燃料电池发电可供应378车次的电动车充电,但此方案必须导入园区周边的高浓度有机废水,将废水COD浓度提高至5g/L才能有效实行.构想2,在不更动现有的水资源回收处理程序设计下,仅在程序中增加有机污泥能源化系统,每日产制出的甲烷气体可供应20部CNG公交车使用,并降低系统污泥产生量达80%,不仅可达到能源回收的目的亦可降低污泥处置成本.最后若于水资源处理中心建物顶端设置太阳能板丛林,所产生的电力可供应园区使用,或可提供电动车加电站使用,每日可补充22车次的电动车.透过设置放流水电解系统,每日可供应7部氢能车使用;设置太阳能发电及电解系统,不仅可提升水回收比例,更具有展示及美化功能.

    2012年06期 v.45;No.219 833-837页 [查看摘要][在线阅读][下载 943K]
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  • 三维电极电催化处理焦化废水实验研究

    魏琳;宋金金;甘复兴;毛旭辉;

    焦化废水是一类难处理的工业废水,其中的含氮杂环类有机物很难通过生化法处理降解.采用自行设计的活性炭三维粒子电极电化学反应器,对焦化废水进行电催化处理的实验研究.根据对某钢铁厂焦化废水及其现有生化处理工艺出水的水质分析,选择吡啶、喹啉、吲哚等焦化废水中代表性难降解含氮杂环类有机物进行电催化降解,2h总有机碳(TOC)去除率可分别达到65%、76%和80%,而对3者的混合模拟水样进行矿化实验,3hTOC去除率可达70%,证实此法能有效地将含氮杂环类有机物开环降解矿化.在槽压为3V的条件下,利用此法对实际焦化废水进行电催化处理,5hCODCr去除率可达到60%左右,能耗为14.33(kW.h)/kg CODCr.三维粒子电极电催化法作为生化法的前处理或深度处理技术,具有较好的工业应用前景.

    2012年06期 v.45;No.219 838-842页 [查看摘要][在线阅读][下载 681K]
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  • 移动床生物膜反应器中的氧传质性能

    花吉锋;李文英;荆洁颖;孙梦君;李静;

    为提高移动床生物膜反应器中氧传质效率,利用动态溶氧法测定曝气量(0.84~4.2m3/h)、填料填充率(0~30%)、反应器高度(0~0.5m)、溶液中添加表面活性剂十二烷基硫酸钠和电解质NaCl等因素对氧传质系数的影响,结果表明随着曝气量的增大,氧传质系数从0.002 5/s增加到0.066/s,填料固含率在10%时氧传质效果最好;反应器高度主要影响气泡的压力进而影响气液接触面积,随着气泡的上升,氧传质系数从0.011逐渐降低为0.009 6/s;表面活性剂在0~0.015g/L浓度范围内氧传质系数逐渐降低;NaCl通过改变气泡表面的ζ电势和表面张力进而影响氧传质效果,在0~20g/L范围内,氧传质系数随着NaCl浓度的增大而增大.

    2012年06期 v.45;No.219 843-847页 [查看摘要][在线阅读][下载 740K]
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  • 污泥处置过程中主要有机污染物生成及迁移转化规律

    邢世友;袁浩然;鲁涛;陈勇;

    多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)等有机污染物广泛存在于各种污泥中.污泥主要有填埋、堆肥、焚烧和热解等处置方法,各种处置方法在无害化处理、资源化、能源化利用方面各有侧重,而有机污染物的消除是污泥无害化处理的重要内容,也是污泥资源化、能源化利用的基础.从污泥不同处置技术入手,系统总结了现有的处置技术中各主要有机污染物生成、迁移及转化规律.生物降解作用是填埋和堆肥技术中有机污染物减少的主要因素.焚烧过程中二噁英的产生量与温度、氧含量、氯含量、颗粒物表面的金属离子等因素密切相关,污泥热解过程中PAHs的生成机理为狄尔斯-阿尔德反应机理,加热温度、加热方式和添加剂均会影响热解油中PAHs含量,在此基础上指出了污泥处置技术的研究热点在于优化处置过程的控制参数,达到有效减少和抑制有机污染物的生成的目的,进而实现污泥资源化和能源化利用.

    2012年06期 v.45;No.219 848-854页 [查看摘要][在线阅读][下载 543K]
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  • 纳米磁性壳聚糖对腐殖酸和重金属离子混合吸附研究

    肖玲;马珊;

    研究了纳米磁性壳聚糖吸附剂对腐殖酸的吸附性能和重复使用性能,分析了腐殖酸存在的条件下对Cu2+、Pb2+、Cd2+三种重金属离子吸附的影响及机理.实验结果表明:该吸附剂对腐殖酸吸附的最佳pH值为11,饱和吸附量为292mg/g;吸附速度快,15min可达吸附平衡;经5次吸附后,保留了初次吸附量的60%,具有一定的可再生性和重复使用性.同时,该吸附剂吸附腐殖酸后仍可对Cu2+、Pb2+、Cd2+产生吸附作用,较单独吸附时Cu2+、Pb2+的吸附量有所降低,而Cd2+的吸附量则有大幅提高.

    2012年06期 v.45;No.219 855-859页 [查看摘要][在线阅读][下载 597K]
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  • 氧化石墨/壳聚糖磁性复合吸附剂对活性艳红吸附性能研究

    肖玲;陈艺羡;

    采用原位共沉淀法制备了氧化石墨/壳聚糖磁性复合吸附剂,研究了氧化石墨/壳聚糖磁性复合吸附剂对活性艳红的吸附行为,发现壳聚糖与氧化石墨的加入量为重量比在200:1时对活性艳红的吸附量最大.考察了氧化石墨/壳聚糖磁性复合吸附剂在不同pH值、不同时间下对活性艳红的吸附性能.实验结果表明,该吸附剂吸附活性艳红的最佳pH值为2,饱和吸附量为706mg/g,吸附速度快,对活性艳红的吸附在30min内达吸附平衡.吸附过程可用Langmuir吸附等温线描述,符合二级动力学方程.经10次吸附后,对活性艳红仍保留了初次吸附量的61%,具有一定的重复使用性.

    2012年06期 v.45;No.219 860-864页 [查看摘要][在线阅读][下载 741K]
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  • 废荧光粉回收处理技术

    王嘉庆;郑光杰;

    含汞废灯管经干式处理可回收荧光粉,近年来灯用荧光粉价格高涨以及其中含有稀土元素,其回收倍受重视.但回收荧光粉其发光强度较新荧光粉低落,本研究探讨可行之回收技术以提升纯度与强度.在提升回收纯度部分,改良式管端切除与纯化技术,回收荧光粉纯度由95.94%提升至99.61%.在提升发光强度部分,使用丙酮清洗,回收荧光粉其发光强度提升29.9%;回收卤磷酸盐荧光粉以醋酸溶液清洗,则发光强度提升19%,而回收三波长荧光粉发光强度提升15%;固态反应法技术,卤磷酸盐荧光粉发光强度提升41%,而回收三波长荧光粉提升12%;水热反应法实验,卤磷酸盐荧光粉发光强度提升54%,而回收三波长荧光粉提升19%.经本研究发现,使用水热反应法处理回收荧光粉,其提升卤磷酸盐及三波长荧光粉之发光强度效果最为显著.

    2012年06期 v.45;No.219 865-868页 [查看摘要][在线阅读][下载 304K]
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