可再生资源回收前景范文

时间:2023-12-13 17:08:34

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可再生资源回收前景

篇1

一、回购再造战略的内涵及逆向物流

1 回购再造战略的内涵。回购再造战略是指对油田生产单位所拥有的废旧生产物资进行回购,再造(再加工)、处理的过程,是物资流、信息流,资金流集成网络。

2 逆向物流管理的内涵。我们通常所说的物流是指“正向物流”,但一个完整的供应链不仅应该包括“正向”的物流,还应该包括“逆向”的物流。逆向物流属于油田供应链回购再造网络的一部分,是一种包含产品退回。物料代替、物资的回收再利用,废弃物处理、旧物资修复与再制造等流程的物流活动,是对生产废旧物资的收集、分类、再处理、再使用进行管理的过程,具体包括了退回检验控制,回收再造流程的确立、管理信息系统整合,物资回购集中管理四个方面。

二、油田物资供应链实施回购再造战略的必要性

1 回购再造战略是降低生产成本,实现降本增效的重要途径。油田供应链实施回购再造,既可以提高资源综合利用水平,节约生产物资采购成本,又可推动内部管理由粗放型向集约型转变,促进资源永续利用。

2 回购再造战略是保护油田生产环境,实现油田可持续发展的必然要求。油田实施物资回购再造战略,能够减少生产过程产生的废旧物资对环境的污染以及资源的消耗,既可以节约大量的资源,又可实现经济效益的提高。

3 回购再造可杜绝潜在质量事故的发生。油田生产单位在淘汰产品、废品中暴露出的产品品质问题,将透过逆向物流信息系统不断传递到物资供应管理阶层。物资供应部门的管理者可以根据反馈的质量信息优选供应厂商、促使供应厂商在事前不断的改进产品品质管理,以根除产品品质不良的隐忧,可以提高潜在事故的透明度,让质量事故防患于未然。

4 回购再造行业发展效益优势明显,具有广阔的发展前景,再生资源回收利用有着巨大的经济价值和环保价值,它不仅可以减少对原生资源的开采、利用,提高资源综合利用水平,还能节约了大量的资源,推动油田生产管理由粗放型向集约型转变,促进资源永续利用。为油田创造增效之道,也可增加一定的就业岗位,具有广阔的发展前景。

三、油田物资回收领域的现状及存在的问题

1 沿袭传统经营模式,管理机制有待创新。近几年来,在国家鼓励再生资源回收利用的政策下,油田再生资源回收利用已有一定的规模,设立了专门的机构,取得了一定的经济和社会效益,但基本还是采取“收进来、卖出去”的传统经营模式,没有向产业化方向发展。

2 油田废旧物资回收机构规模小、技术手段落后。由于油田对再生资源回收利用技术开发投入严重不足,油田废旧物资回收管理依然采用传统经营模式,对废旧物资仅限于“收”和“卖”,基本没有引进或采用新技术,新工艺,新设备用于再生资源的预处理和再加工,阻碍了油田再生资源回收利用的发展进程。

3 资源回收率低,不易回收利用的再生资源丢弃现象严重。油田生产每年投入约80亿的生产物资,物资种类涵盖56个大类,油田生产每年产生大量的废钢铁,旧设备,废有色金属、废纸、废塑料、废玻璃、废电池,由于油田生产区域面积广阔,生产过程产生的废旧物资零星分散,其回收、再加工,运输费用高,回购价格低;另一方面,油田废旧物资调剂中心受机构、人员因素影响,向生产单位回购废旧物资的种类和数量偏少。种种因素导致目前油田废旧物资再回收利用率不到2。%,可回收再生资源隐性流失严重,不易回收利用的再生资源丢弃现象更加严重。

4 职工的资源意识、节约意识不高。在油田内部,对能源节约与资源综合利用的重要性和迫切性还缺乏足够的认识,在发展思路上还没有转到通过存量调整,挖潜改造,提高企业经济效益的轨道上来,“资源意识”、“节约意识”有待加强。

5 激励机制不健全。油田目前在废旧物资回收利用方面的政策、措施不完善,缺乏促进生产单位节能降耗、提高资源综合利用率的激励政策。由于回收废旧物资需要耗费一定的人力、物力,如果废旧物资回购价格过低,激励措施不到位,调动不了生产单位的积极性。

四、油田物资回收、再造、处理的策略和方法

1 建立油田物资回购再造管理机构。任何一种管理体制的推行,都要有与之相适应的管理机构具体运行才能实现。油田供应链要实施物资回购战略,首先要建立相应的管理机构,应当在对油田现有物资供应管理体制及油田物资供应链进行全面分析的基础上,自上而下建立物资回购再造专门机构,使之能够覆盖油田各级生产管理部门。我们可以以油田物资供应体制为主线,将现有的油田物资回收调剂中心改建成油田物资回购再造集中管理中心,将各二级供应部门设为物资回购再造的中转中心,各三级基层单位为物资回购再造物资供应点,形成一个建立在供应链有关环节上的完整的物资回购再造管理体系。油田物资回购再造集中管理中心行使油田废旧物资回购管理职能,主要负责全油田生产性废旧物资的集中回收,利用、处置,调剂和检查,负责向修复点,油田范围内再加工点、油田外再生资源回收利用单位,生产物资供应厂商提供回购的可再生或可利用资源,负责旧品再造后的分配、供应。

2 建设再生资源回收利用体系。物资回购再造是一个系统工程,它是一个地区、一个企业整体经济发展模式和经济发展思路在一个方面的具体体现。所以,在油田物资供应链实施物资回购再造要从全局角度进行规划。首先要要克服和纠正“重大轻小,重新轻旧”的倾向,积极组织收购可再生资源,特别是对那些生产部门非常需要,但价值小、利润低或对环境污染严重的再生资源品种,更应千方百计组织回收。其次,要摒弃“收进来、卖出去”的传统经营模式,建立具有一定规模和水平的回收加工厂,采取清洗、除油,去污、干燥、拆解、剪切、打包,破碎等加工预处理手段,加工生产各类再生原料;最后,要根据物资回购的管理目标和业务流程,建立以三级物资回购供应点为基础的点多面广和服务功能齐全的物资回收体系、可再生物资交旧体系、废旧物资拆解体系、物资修复管理体系,返厂再加工管理体系,形成以回收和集中加工预处理为主体,为原油生产和油田建设提供合格再生原料的再生资源回收、加工、利用的产业链条,从而提高整个油田物资供应链的总运行效率。

3 完善物资回购再造管理机制,畅通物资综合

利用渠道。目前,虽然油田再生资源回收利用已有一定的规模,设立了专门的机构,但是,油田供应链要实施物资回购战略,还需完善机制。首先,要认真落实国家鼓励再生资源回收利用的有关政策,争取油田有关管理部门和财务部门的支持,获得对再生资源回收,加工、处理部门和回购再造信息网络等方面项目的投资。加快资源综合利用的步伐;其次,要同有关部门结合,制定有效促进油田再生资源回收利用的政策措施;第三,要加强与油田外再生资源加工行业及行业协会的联系,寻求与它们的交流与合作,第四,协调好废旧物资上交,回收、分拆、再加工、利用单位的协作关系。

4 开发物资回购信息系统。信息流与物资的流通是相辅相成的,信息流在物资回购和逆向物流中也起着至关重要的作用。虽然,信息在正向物流和逆向物流中所采用的形式有些不同,但从根本上讲,信息都是为物流顺利、通畅的完成所服务的。油田目前实施物资回购战略、发展供应链的逆向物流所面临的最重要的问题是废旧物资信息数据的缺乏。包括废旧物资存在的准确位置、数量、可利用的程度、目前的管理状况等等,因此建立为物资回购和逆向物流服务的信息系统和数据库,强化信息服务,实现信息资源共享,提供准确、充足的附加信息对逆向物流的顺利完成有着重要的意义。另外,目前,一些网站从事某些二手产品的广告和销售,我们也可以加强与这类网站的联系,一方面可以了解到市场行情、产品信息,可再生资源利用的信息,另一方面还可以通过这类网站为自己做宣传,寻求与油田外可再生资源加工厂商的合作。

5 建立相关激励机制。为促进再生资源的回收利用,油田应当出台一定的激励政策。加大对再生资源回收利用的支持力度,鼓励生产建设单位回收和利用。对上交的废旧物资,给予一定的价值返还;对利用再生资源的单位。可以按节约新物资的比例予以适当的奖励。

6 搭乘网络配送的运输载体,实现物资回购再造与网络配送整合。网络配送是正向物流的终点,而物资的回购再造是逆向物流的起点,二者可以通过油田物资供应链的运输载体实现物流供应链起点和终点的整合。即通过信息系统在完成网络配送的同时,利用网络配送的车辆,搭载回需回购再造物资至所需地点。

篇2

海滨城市可持续发展的基础理论

城市可持续发展这一问题提出后,国内外学者从资源、经济、社会和环境等不同的角度对其内涵及发展理论进行了深入研究。在众多的城市可持续发展理论中,以下几大理论是海滨城市可持续发展的重要支撑。资源永续利用理论的认识基础在于,认为人类社会能够可持续发展决定于人类社会赖以生存发展的自然资源是否可以被永远地使用下去[2]。在这种背景下,学者们开始探讨资源的永续利用并产生了相关理论。从可持续发展角度,自然资源可以分为可再生资源和不可再生资源两类。随着城市化进程的加快,无论是不可再生资源还是可再生资源都面临着量和质的“瓶颈”。不可再生资源已接近或部分超过其边界阈值;可再生资源也由于人类使用不当、管理不善导致其可再生能力受到严重损害,从而限制了利用的可能性。水桶理论是由美国管理学家彼得提出的,又称为短板理论。所谓“水桶理论”也即“水桶定律”,其核心内容为:一只水桶盛水的多少,并不取决于桶壁上最高的那块木块,而恰恰取决于桶壁上最短的那块。根据这一核心内容,“水桶理论”还有两个推论:其一,只有桶壁上的所有木板都足够高,那水桶才能盛满水;其二,只要这个水桶里有一块不够高度,水桶里的水就不可能是满的。水桶理论也是城市可持续发展的基础理论之一。在城市这个大系统中,资源子系统与社会、经济子系统之间的关系表现为供应与索取;环境子系统与社会经济子系统的关系表现为容纳与排放。根据城市可持续发展的本质,其发展的核心目标是经济的高速发展和社会的全面进步。我们可以建造城市可持续发展系统中的水桶模型,其中城市环境系统是城市可持续发展的保障,可以比作水桶的桶壁;城市资源系统是城市可持续发展的基础,比作水桶的桶底;经济系统和社会系统是城市可持续发展的核心内容,比作水桶里装的水。那么,在城市这个水桶中,经济发展的效率和社会发展的质量,并不取决于桶壁上最优的环境条件,也不取决于桶底最丰厚的资源禀赋,而是取决于桶壁上最差的环境条件和桶底最稀缺的自然资源。城市可持续发展是在保证资源环境自身生态平衡的基础上,实现人类经济社会高效发展。如果人类经济社会超出了环境和资源的承载能力,水桶中的水要么从桶壁流出,要么从桶底漏出,永远也不会盛满。人地关系协调发展理论是地理学的基础理论,也是城市可持续发展的基础理论。人类系统是地球系统的一个组成部分,同时也是生物圈的重要组成部分,是地球系统的主要子系统。同时又与地球系统的其他子系统(如,大气圈、水圈、岩石圈、生物圈)存在相互联系、相互影响、相互制约的关系。从人地关系协调发展理论角度看,海湾城市可持续发展实质上是人类系统和地球系统(包括特定自然资源和特定自然环境地)之间的协调关系,人类系统和地球系统都是开放的复杂巨系统,所以海湾城市可持续发展是一个具有特定结构和功能的复杂系统,如果人类系统和地球系统是相互协调的关系,则系统将呈现有序状态,社会经济将可持续发展,否则系统将出现无序或混沌状态,社会经济将不可持续。外部性理论的认识基础在于:认为环境日益恶化和人类社会出现不可持续发展现象和趋势的根源是,人类一直把自然(资源和环境)视为可以免费享用的“公共物品”,不承认自然资源具有经济学意义上的价值,并在经济生活中把自然的投入排除在经济核算体系之外[2]。当存在外部性时,社会资源配置低于帕累托(最优)效率;当边际成本等于边际效益时,资源配置达到帕累托(最优)效率。外部性(主要指负外部性)主要表现在两个方面:一是现代生产方式造成的环境污染;二是对自然资源的过度利用。其产生的根本原因主要是:产权不明晰、交易成本太高、环境资源难以定价。通常外部性内部化的手段主要有3种:一是以法律为基础的强制性管制手段;二是以经济为杠杆的选择性经济手段;三是以道德为准则的引导性教育手段。财富代际公平分配理论致力于探讨财富(包括自然财富)在代际之间能够得到公平分配的理论和方法。根据世界银行(1995年)的财富标准,财富包括自然资本、人造资本和人力资本。自然资本指自然界用于人类社会活动的资产,如环境的净化能力、各种环境的生态功能及各类自然资源;人力资本包括劳动力(含知识和技能),以及培育相应知识和技能在教育、科技、营养方面的投资;人造资本指通过人类劳动所形成的物质财富。财富代际公平分配理论认为实现由自然资本、人造资本和人力资本构成的社会财富的代际转移是可持续发展的必然要求。根据财富代际公平分配与可持续发展评价的标准,可持续发展可以分为以下3种类型。(1)弱可持续发展。当总资本量不减少,但不考虑资本结构即不考虑各类资本各自量的变化时,国家或区域处于弱可持续发展状态。(2)中等可持续发展。当总资本量不减少,同时考虑资本结构即各种资本(尤其是自然资本)都有一个下限,资本存量不能低于这一下限时,国家或区域处于中等可持续发展状态。(3)强可持续发展。当总资本量不减少,同时各种资本(尤其是自然资本)都不能减少时,国家或区域处于强可持续发展状态。3种生产理论流派的认识论基础在于:人类社会可持续发展的物质基础在于人类社会和自然环境组成的世界系统中物质的流动是否通畅并构成良性循环,并且把物质的流动分为三大“生产”活动,即人的生产、物资生产和环境生产,致力于探讨三大生产活动之间和谐运行的理论与方法[2]。3种生产理论认为:物资生产、人的生产和环境生产构成一个整体,物质在这个环状结构中循环运动。如果任何一种物质在这个系统中的流动受阻,都会危害世界系统和谐运动与持续发展。反过来或者可以说,人与环境的和谐程度取决于物质在这3种生产之间流动的畅通程度。

海滨城市可持续发展的对策

一个城市的产业结构可反映该区域的资源开发利用能力、前景和所在区的环境承载力,代表城市可持续发展的方向和能力;其标志主要是对可再生资源的维护和抚育,对不可再生资源的替代能力。尤其是进一步优化海洋产业结构。海洋产业结构优化的方向是:产业绿色化,更关注生态和社会效益,如无污染环保型和环境友好型等;产业柔性化,即产业结构的组合关联性强,产品多样、产品周期较短、市场多元化,是具有弹性的产业结构;产业高科技化,利用高新技术改造传统产业,创建科技含量高的产业。“乘数效应”———投资的增加将会引起更大的乃至数倍的GDP的增加。港口经济是指由港口运输业及依托港口发展起来的相关产业有机组合而成的一种区域经济,具有极强的综合性和关联性。港口的发展既需要仓储、运输、物流、加工、贸易、金融、保险、、信息、口岸相关服务的支持,也会极大地带动这些产业的发展。有数据显示,港口生产经营与其他相关产业及间接诱发的经济贡献为1∶5,提供就业比值为1∶9,如,德国汉堡港每10万吨吞吐量(件杂货)所创造的就业岗位为428.8个,天津港每万吨吞吐量创造GDP的贡献约为120万元,对地区就业的贡献为26人,宁波港每增加1元产值,就能为宁波市带来89.6元的社会效益[3]。城市的人力资本存量和人才素质对城市经济竞争与发展起决定作用,现代城市竞争主要是科学技术水平的竞争。科技人才和技术创新是城市可持续发展的重要支撑。要增强科技创新对海滨城市可持续发展的带动作用,必须做好以下几个方面的工作。通过改善软硬环境,吸引外部资本、人才、科技资源;促进当地金融服务体系的完善,拓宽融资渠道,进一步加大科技投入,高度重视培育城市科技转化能力,激发大中型企业科技人才活力和创造力,促进企业和科研机构走向联合;进一步加大教育投入,深化教育改革,扩大职业教育、在岗教育,提高劳动者的文化技能,以提供适合地方需求的各层次人才。最终通过人力资源的优势发挥、资金和资本市场的运作、研究与开发潜力的支撑,实现海滨城市竞争力的持续提升。海滨城市可持续发展强调人口、资源、环境与发展关系的协调,社会、经济、生态目标的均衡;强调发展过程的整体性、长期性、复杂性和艰巨性。因此,应从以下几个方面着手,转变海洋经济增长方式。目前,资源的价格低导致的资源滥用与资源价值的不明确有很大的关系。要实现资源的持续利用必须树立正确的资源价值观,认识到未经人类劳动参与或尚未参与的交易、天然的自然资源都是有价值的;必须正视资源的区际差异和资源的代内公平,重新调整和建立资源流转机制,增加新的原则(补偿原则、资源市场原则);同时建立约束机制实现资源利用的效益最大化与资源的代际公平。要充分认识生态破坏的不可逆性和造成危害的持久性,认识到人类自身导致环境破坏后环境的滞后性,要加强对环境保护的预警研究。实现环境成本内化主要有以下手段:①政府的环境管理与监测手段,界定环境资源的产权,对环境资源进行价值评价和核算,建立环境监测系统,制订环境收费手段。②企业建立生态化管理(清洁生产,开发运用环境技术,生产绿色产品加强绿色营销)。③公众的环境知情权,普及环境教育。政府是影响环境质量的主体,通过管理机制、环境政策体系、环境信息公开化机构、保证环境质量。公众则树立环境意识、环境参与意识和环境监督意识。循环经济遵循“减量化、再使用、再循环”3R原则,是环境友好型经济,充分体现了自然资源和环境财产的价值,确立了新型的资源供应渠道。建立循环经济模式的主攻方向有:企业内部通过清洁生产、环境管理标准体系认证等措施实现资源的高效循环利用;企业间的资源循环利用与耦合,实现资源的高效循环利用和废弃物减量化;一、二、三产业内部及产业间的资源高效利用和耦合,实现区域资源的高效配置和废弃物的减量化。当前,循环经济的发展重点是发展生态工业,推行清洁生产和环境管理,培育再生资源回收利用业。

本文作者:赵玉杰工作单位:山东社会科学院海洋经济研究所

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中国利用微藻生产生物能源具有潜在的应用前景。目前,在山东省的实验室获得了初步成果,培育出的富油微藻,最高含油比已经达到68%,可在此基础上制取生物柴油。有专家认为,海洋微藻的能源化利用,有望成为“后石油时代”破解能源危机的一把钥匙。

据了解,山东有十几个课题组在从事微藻研究,已发现、筛选、培育几十个富油藻种。并开始运用基因工程技术来改造藻种。还有一些技术力量正在进行微藻生物柴油制备技术的研究。

据了解,中国的有机碳组成中。海洋藻类占了1/3,藻类是一种数量巨大的可再生资源。也是生产生物质能源的潜在资源,其中微型藻类的含油量非常高,可以用于制取生物柴油。微藻能够有效地利用太阳能,通过光合作用固定二氧化碳,将无机物转化为氢、高不饱和烷烃、油脂等能源物质;而且微藻生物能源可以再生,燃烧后不排放有毒有害物质,对大气二氧化碳没有净增加。此外,微藻的产油效率相当高.在一年的生长期内,每公顷玉米能产172升生物质燃油。大豆能产446升,油菜籽能产1190升,棕榈树能产5950升,而每公顷的微藻能产生物质燃油95000升。

(文章来源:中国节能减排网)

酿酒厂利用废水生产氢气

近日,美国加州Oakville的一间酿酒厂以细菌及少量电力。加入其酒厂排出的废水中制造出氢气。

宾夕法尼亚州大学环境工程学教授BruceE.Logan指出,这是首个以细菌电解系统从废水生产氢气的可再生技术示范。该系统由Logan教授及其研究伙伴共同研发。

那柏酿酒公司(NappawineCompany)提供设施及废水供研究。该公司为家族生产,葡萄园占地635英亩,以有机管理技术种植葡萄,并无使用化学品。

酿酒厂的废水主要来自清洗器材、葡萄处理及其他酿酒过程。

细菌电解系统厂是一个循环系统,每天可处理约1000公升的废水。细菌电解电池由两个泡在液体的电极组成,分别为碳阳极及不锈钢阴极。对比其他系统以白金或黄金等贵金属镀面的电极,此系统成本较低。

当废水流经电池,与细菌产生作用令有机物质转化为电流,如稍微提高细菌产生的电压,不锈钢阴极透过电气化学作用便产生氢气。

产生出来的氢气可用于氢燃电池,Nappa酿酒公司最后可将氢气应用于汽车或电力系统。该公司目前已设有废水处理及回收设施,经细菌电解处理过的废水将与其他用水再作处理,并用作灌溉。

篇4

重庆地区地表水资源丰富,长江、嘉陵江、乌江三大水系在重庆有大范围的流域面积。江水全年温度变化范围均适合于水源热泵运行,有利于水源热泵机组运行及获得比较高的运行效率;江水水质良好,除两江水的浊度存在波动较大和超出允许值较多外,其余指标从总体上说均能满足空调冷却水的水质要求,在工程上可以直接利用,水处理成本较低。

地质构成内主要以砂岩、泥岩地层为主,导热系数大,热物性很好,且可钻性等级低,钻孔难度小,费用不高。地下水主要以基岩裂隙水、脉状裂隙水为主,有利于地下换热器的传热和地下热平衡。

城市污水排放量大且稳定,污水温度受气候影响小,具有冬暖夏凉的特性。同时大量的温泉资源产生的洗浴废水仍蕴含大量的热能,也具备开发潜力。

太阳能资源条件较差,但是在夏季太阳能资源的分布情况却相对丰富,在每年的6~10月里,约有60%左右的时间达到了三类地区的水平,在这些月份,太阳能资源的可利用程度较高。

2 可再生能源建筑应用市场前景分析

重庆目前可再生能源建筑应用的形式主要包括利用地表水、生活污水、温泉废水、土壤采用热泵技术为建筑供冷、供热(生活热水),利用生物质能制取沼气,在渝东南部分区县太阳能丰富地区利用太阳能制取生活热水,后两者因使用规模一般较小,在此不予考虑。

地源热泵相对于常规空调系统,区别主要在于冷热源部分,这也是造成其比常规空调投资成本要高的原因,如地表水地源热泵、污水源热泵要增加取水和水处理设备,地埋管地源热泵需要打孔安装地热换热器。近几年,随着市场的逐渐成熟,地源热泵的投资成本也在不断下降。图1、图2所示的是2007~2010年地表水地源热泵增量投资成本和增量投资静态回收期走势示意图,可以清晰的看到这种变化。同时,从已投入运行的地表水水源热泵系统工程项目实际效果来看,冬、夏季节能率平均在34%以上,节能效果显著,业主也可获得较好的经济收益。

根据有关单位对重庆主城九区可再生能源资源的评估,不考虑空调系统末端,包括地表水地源热泵、地埋管地源热泵、污水源热泵在内的可再生能源建筑应用,即可提供约1700亿的市场。应该说,重庆地区可再生能源建筑应用产业化前景良好。

3 可再生能源建筑应用产业化发展建言

3.1 规划先行,合理布局

坚持规划先行原则,对可再生能源进行统一规划。可再生能源可以重复利用,但并不是能够无限制的开发,必须有事先的和整体的规划。规划应建立在对可再生资源基础数据调研基础上,可按照主城、一小时经济圈、区域中心城市、区县城市顺序,有条件的地区也可先行,由点到面,逐步建立可再生能源建筑应用的专项规划。同时,出台指导性或强制性的政策,根据各地区可再生能源资源优势,将每年可再生能源建筑应用面积列入考核范围。

3.2 建立长效推广机制

发挥财政、税收金融等经济政策的引导和调控作用,建立建筑节能专项资金制度,加大对利用可再生能源的建设项目及技术含量高、推广价值大的可再生能源建筑应用设备研发和产品生产企业的支持力度。积极培育建筑节能服务体系,推行合同能源管理和特许经营管理模式。

制订地表水地源热泵系统应用水资源费优惠政策。地表水地源热泵系统只是提取地表水中的热能实现供冷、供热,在排放水不做景观用水等其它用途条件下,基本可全部排回,也不会污染水体。建议免收或减免部分水资源费,以利于推广。

3.3 开展关键技术研究

建立具有标准接口、开放式的可再生能源建筑应用水文地质数据信息资料库,为热泵系统的设计和运行优化提供依据,减少热泵推广的人力、物力、财力的投资。开展江河水和湖水在不同水质情况下对热泵机组换热器的传热、阻力特性及性能影响等方面的基础研究,为水处理设备和水源热泵机组的研究开发提供可靠的基础数据。

针对江水含沙量大、浊度高、湖水含藻类大等问题,研制或采用高效除沙、降低浊度(对江水)和除藻(对湖水)的水处理设备。研制、开发、或采用高效并具有防腐、防堵、防冲击和自清洗能力的水源热泵机组,降低水处理要求,减小水处理设备投资。针对长江、嘉陵江取水落差大的情况,开展水轮泵、水轮发电机等方面的排放水利用方案及一水多用技术,降低取水泵的能耗。

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关键词:农作物;秸秆材料;3D打印

中图分类号:X503.231 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170532081

前言

随着科技的发展,传统制造技术已难以满足人们使用需求,因此,寻找一种新的制造方法十分迫切,3D打印技术便在这样的背景下应运而生。近年来由于3D打印技术越来越受到人们的关注,在各大主流媒体频繁出现,成为当下与未来发展的新星。但因打印材料的紧缺与制备困难,打印成本昂贵,对3D打印技术的发展和深入市场化带来一定的制s。农作物秸秆作为一种可再生资源,应用在3D打印技术中具有重要的现实意义。

1 3D打印技术的概述

3D打印技术源自20世纪90年代,是一种快速成型制造技术,因其制造特点独特,又称“增材制造技术”,工作原理为层层堆叠与逐层打印,是一种跨学科的交叉技术。3D打印技术是基于传统二维打印技术基础上的大胆创新,把二维打印延伸至三维领域,把喷墨式打印的平面图案、文字等通过原材料逐层堆叠而成的三维立体实物,不但拓展出非主流化设计潮流,还彰显出新时代个性化创新活力与创造潜力。

3D打印技术所需的成本较高,不仅因为3D打印机本身机器的价格高,更重要的是3D打印所使用的材料价格高,精密度越高与速度越快的3D打印,其对于材料的要求越高。而材料作为3D打印技术成型工艺与成型件性能及设备结构的核心,根据化学成分可分成金属、陶瓷、聚合物及复合材料等,这些材料的价格较高,且数量有限,还要满足刚度、强度、耐湿潮及热稳定性要求和方便后续工艺处理。可见,3D打印因受到材料紧缺与材料价格问题的制约,难以快速形成市场化,对3D打印材料与其制备方法的深入研发带来一定影响。

2 3D打印技术的材料及其优缺点

2.1 金属材料

之所以3D打印倍受欢迎,主要因其可把物体的设计、创造或快速复制从改变变成现实。当前大多3D打印材料以塑料为主,而金属所具有的良好力学强度与导电性使该领域的研究者对金属物品打印持有浓厚的兴趣。但将金属作为3D打印的原材料使用价格非常昂贵,特别是作生产原料而使用的金属材料,比如1kg的钛金属粉末用在3D打印上的价格是200~400美元,昂贵的原材料使得3D打印技术难以真正得到普及。

2.2 陶瓷材料

硅酸铝陶瓷粉末可以用作陶瓷产品的3D打印,且3D打印出来这类陶瓷制品耐热性高,不透水,无毒可回收,可以作为理想的餐具、饮具、花瓶、烛台、艺术品及瓷砖等家居装饰品,但因其强度不高,因此容易碎裂。

2.3 聚合物材料

用于3D打印常见的聚合物材料有聚乳酸(PLA)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)。ABS是最常用的3D打印热塑性材料,不仅可生物降解,还有良好的柔韧性、抗高温性及机械加工性,加上其强度高、耐磨性好与抗冲击性大而常被工程师选用。但许多ABS部件会有精度障碍,和3D打印机的机床接触时,表面容易向上卷曲,且打印较大物件时,要小心模型冷却时因热应力而引发的翘曲和变形。PLA是3D打印初期使用情况最好的原材料,呈半透明颜色与光泽质感,可经生物降解后变成活性堆肥,是由甘蔗与玉米淀粉所形成,能避免模型发生翘曲和变形,打印出其他材料难以打印的形状。但PLA材料打印出来的物件无法抵抗高温,一旦温度超过50℃就会变形和软化,给3D打印带来巨大的麻烦。

2.4 复合材料

美国硅谷Arevo实验室通过3D打印发现高强度的碳纤维复合材料,与传统注塑定型和挤出方法相比,3D打印中通过对碳纤维的精确控制,可以优化电热性能与特定机械的性能,具有优秀的抗化学与耐高温性能,且可严格设定综合性能。因3D打印复合材料的零件一次使用只可制造一层,每层可实现任何需要的纤维取向,因此其造价也会较为昂贵,且无法循环利用,适用于国防、航天及医疗方面。

3 农作物秸秆3D打印的综合应用

和上述材料相比,农作物秸秆应用在3D打印中更具发展前景。农作物秸秆是在籽实收获之后剩下的一些富含纤维成分的作物残留物,主要有豆类、麻类、薯类、禾谷类、油料类及甘蔗、棉花、瓜果、烟草等作物的秸秆,其作为农作物当中主要的副产品,数量庞大,同时也是具有多类用途的一种可再生生物资源。根据联合国的环境规划署所做出的报道指出,世界上所种植的各类农作物秸秆每年可提供20亿t,而我国的农作物秸秆每年产量大约是7亿t,位居世界首位,其折合标准煤量是3.5亿t左右,占全球秸秆总量约30%,我国农作物秸秆资源量每年占生物质资源量接近50%。

虽然农作物秸秆为一种珍贵的可再生资源,但因受到生活方式与消费观念影响,我国的农作物秸秆资源基本还处在高污染、高消耗及低产出的现状,大多数农作物秸秆都被弃置或焚烧,无法得到合理的开发与利用。根据调查,我国农作物秸秆的利用率在33%左右,其中大多数都未经过处理,经处理后所利用的量只有26%左右。所以,对农作物秸秆资源进行综合应用对保护环境、节约资源、增加收入及促进农业可持续发展等具有重要意义。

然而,将秸秆用在3D打印中的新材料,不仅可以解决农民农收问题,保护环境,还能在加工回收后获取3D打印的新材料,这样可以显著降低3D打印的成本。农作物结钢有着非常高的利用价值,其热值高,相当于标准煤的50%,经测定,农作物秸秆的热值大约15000KJ/kg,且农作物秸秆中含有多种能够被有效利用的成分,除了大部分的碳之外,还有钙、钾、镁、硅、磷、氮等矿物质元素及有机成分纤维素、木质素、半纤维素、蛋白质、灰分及脂肪等,这些物质可作为资源进行利用。

如用玉米秸秆等原料经过加工后可以打印出木纹餐具与花瓶等生活常用品,这种采用农作物秸秆经3D打印所生产的产品有着天然草木色的纹理与秸秆特有的清香,使所打印出来的产品更具木质感,不仅实用,还具有观赏价值,且农作物秸秆用做3D打印的材料,绿色环保,具有非常广泛的应用前景。

4 结语

3D打印技术的出现受到多个国家的关注与重视,且对传统的制造方法带来巨大突破,在其不断发展的过程中为各类似行业所存在的问题提供新解决思路与方法。因此,各国开始大力发展3D打印打印技术,并将农作物秸秆应用到3D打印中,相信在未来3D打印技术会逐渐渗透到人们的生活中,变成社会发展新航标。

参考文献

篇6

论文摘要本文针对我国走可持续发展道路以及循环经济的战略,分析了废旧磨具的物资状况,提出了废旧磨具的再生技术路线,并探讨了废旧磨具再生的市场前景。

1前言

随着社会的发展,资源的有效利用已成为人们日益关注的焦点。资源的获取途径有开采、储备和再生三种。面对全球资源枯竭、国内资源紧张的现状,我国必须放弃单纯的储备“原生态”资源的狭窄思路,转而走“再生资源”之路,这也是我国搞循环经济必须面对的一个问题。与“储备”资源相比,“再生”资源可能是解决目前我国能源困境的一种有效途径。

如何实现废旧物资的再生已成为科研开发的重要课题之一;大批废旧磨具的回收再利用则是磨料、磨具行业的研究热点。

2废旧磨具市场状况

在机械加工行业,由于磨床结构设计、制造与技术方面的要求,磨削加工所用的磨具不可能完全被消耗,总会剩余约占磨具总质量1/3的残留量;另一方面,磨具生产企业由于生产工艺及过程控制不当,往往会产生一些废品(即便控制得当,也会产生大约1%的废品)。据统计,我国磨具年产量约20万吨,每年产生的废旧磨具近万吨,虽然一些技术工作者根据自身企业情况对废旧磨具进行了有效利用,但仍有相当数量的废旧磨具被当作垃圾处理掉。

近年来,磨料价格一直居高不下,节约和利废是当务之急。此外,从资源的角度来看,磨具的生产制造所用的基础原料,如铝矾土、石英、长石、粘土等都属于天然矿藏,经长期开采,其资源已相当有限。因此,磨具生产制造行业必须积极寻找新矿源、杜绝资源浪费、发展可再生资源。废旧磨具的再生将是磨具行业技术工作者不容回避的攻关课题。

3废旧固结磨具再生技术

固结磨具由磨料和结合剂两部分组成,经过配料、混料、成形、干燥、烧结或硬化而成。磨料主要包括刚玉系和碳化硅系两大类,是由基础原材料铝矾土、石英等经高温冶炼而成。磨料主要起磨削作用;结合剂主要起粘结磨粒、保持磨具硬度和强度的作用。在磨具制作和使用过程中,磨粒的物理化学性能并没有发生本质的变化,仍然保持其固有特性。当废旧磨具破碎加工后,每个颗粒都包含一定量的磨粒和结合剂,再生磨粒仍可保持其固有的磨粒特性。磨具根据加工工件的工艺要求分成不同类别,在制作过程中所用的磨料材质、结合剂的种类和用量也各不相同。因此,废旧磨具回收后要先分类,再处理:按结合剂种类将磨具分为陶瓷结合剂、橡胶和树脂结合剂三大类;再按磨料材质分为白刚玉、棕刚玉、微晶刚玉、单晶刚玉、铬刚玉、绿碳化硅、黑碳化硅等。不同结合剂的废旧磨具处理方法各不相同:对于树脂、橡胶结合剂的磨具要按磨料材质分类,然后投入焚烧炉焚烧,以便除去树脂、橡胶结合剂,这样处理后磨料性能基本没有变化,仍可按一级磨料被重新使用;陶瓷结合剂类磨具处理方法截然不同。由于陶瓷结合剂是无机化合物,在磨具高温(约1350℃)焙烧过程中玻化,已牢牢附着在磨料表面,很难用简单的物理、化学方法将其分离。但将陶瓷磨具物理破碎后形成的新磨粒,其磨削、自锐性能基本不会改变,因此,可以将陶瓷磨具按磨料材质分类后进行破碎、分级,并对再生磨料进行配方试验,重新制成磨具加以利用。

4废旧磨具再生的应用前景

对于陶瓷结合剂磨具再生磨料的利用,可以从以下几个方面入手:(1)生产树脂切割片。树脂切割片是以树脂液和树脂粉为结合剂,将磨料粘结固化而成。对于切削要求不高的产品可以使用这种再生磨料生产;(2)用于树脂磨具的夹心部分,替代优质磨料以降低生产成本。因为磨具用于磨削时通常仅使用外径部分,内径部分不参与磨削;(3)在陶瓷磨具生产中替代部分优质磨料。由于再生磨料仍具有良好的磨削性能,则可以在不改变磨具的硬度、强度、磨削性能的前提下,通过调整配方、试验、主要性能检测等手段确定再生磨料的加入比例和新的生产工艺。转

使用再生磨料可以减少资源浪费、降低企业生产成本。目前正品刚玉系磨料中棕刚玉市场价格约为2600元/t,白刚玉约8500元/t,而再生磨料中棕刚玉仅1300元/t、白刚玉4000元/t;正品碳化硅系磨料均价约8500元/t,而再生碳化硅磨料仅4000元/t。再生磨料与正品磨料价格悬殊,按照我国年产20万吨磨具的市场状况,废旧磨具再生每年可创造近5000万元的经济效益,并且可以减轻环境负荷,符合我国的可持续性发展及循环经济战略。因此,废旧磨具再生有十分可观的经济效益和社会效益,其市场前景非常看好。

篇7

内容摘要:我国工业经济的发展带来能源消费的迅猛增长,而伴随粗放式能源消费模式产生的资源耗竭、环境污染及生态破坏问题日益严重。本文基于3E系统模型,通过对我国能源消费现状、能源消费存在的外部性问题及其解决路径的分析,谋求能源—经济—环境三个社会发展子系统之间的综合平衡与协调发展。

关键词:3E系统模型 能源消费 外部性 途径

问题的提出

3E(Energy—Economy—Environment)系统模型研究能源—经济—环境三个社会发展子系统之间的综合平衡与协调发展,强调只以“能源—经济”或者是“经济—环境”二元系统为对象的研究都有失全面和深入,主张社会经济发展离不开能源服务需求,但同时,经济增长不能造成无法挽回的环境与生态破坏。

统计数据表明,改革开放30多年来,我国经济一直保持高速增长的趋势,国内生产总值年均增长9.88%。而随着经济的增长,能源消费总量也稳步增长,能源消费与GDP呈同向增长,能源消费成为经济持续稳定增长的重要推动力,为经济发展提供了重要的物质保障。然而,经济与能源消费高速增长的同时,却带来了大气、水、土地等资源的污染,这种能源消费的负外部性问题日益显著,逐渐成为能源经济学和环境经济学研究的重要课题。

我国能源消费现状

我国的能源资源总量约4万吨标准煤,居世界第三位。煤炭保有储量为10024.9亿吨,但可采储量只有893亿吨,石油的资源量为930亿吨,天然气的资源量为38万亿立方米,现已探明的石油和天然气储量只占资源量的约20%和约6%,仅够开采几十年;煤层气资源量为35万亿立方米,相当于450亿吨标准煤,排世界第三位,但尚未形成规模开发利用。因此,从可采储量及可开发利用规模角度看,我国常规能源资源并不丰富。

(一)能源消费总量水平

改革开放以来,我国经济快速增长,国内生产总值和能源消费量增长迅速,年增长率分别为9.6%和5.2%。

从表1可以看出,随着我国工业化发展和国民生产总值的增加,1995-2000年,我国能源消费总量从131176增加到145531万吨标煤,增加了14355万吨标准煤,增加10.94%;2000-2006年,能源消费总量增加90466万吨标准煤,增加62.16%;而纵观1995-2011年,我国能源消费总量增加了 193882 万吨标准煤,增加了 147.80%。我国能源消费总量水平正在以较快的速度逐年递增。

(二)能源消费结构现状

从表1统计数据可以看出,我国煤炭、石油、天然气等一次能源消费中,煤炭消费占据了绝对高的百分比。以发电煤耗计算法计算,除2000年煤炭消费总量占比69.2%之外,其余主要年份的煤炭消费总量占比均达到70%以上。在能源消费构成中,占据第二位的是石油,1995-2011年主要年份中石油消费总量占比平均达到19.54%。

(三)能源利用效率现状

我国平均每万元国内生产总值能源消费量,如表2所示,自2007-2011年,总体单位能耗逐渐下降,即能源利用效率总体上在不断提高。2007 年的每万元国内生产总值能源消费总量是 1.28 吨标准煤,2011 年这一消耗总量降低为 1.08 吨标准煤;2007 年每万元国内生产总值煤炭消费量、焦炭消费量、石油消费量、原油消费量、燃料油消费量和电力消费量分别为1.25 吨、0.14 吨、0.18吨、0.16 吨、0.02吨和0.13 万千瓦小时,到了 2011 年对应能耗分别降为 1.04吨、 0.11 吨、0.13 吨、0.13 吨、0.01 吨和 0.13 万千瓦小时。

我国能源消费存在的外部性问题

(一)能源消费外部性的含义

本文所论及的能源消费外部性,主要是指能源消费的负外部性,即能源消费行为对另外的经济行为人或者生态环境所产生的有害影响,这种有害影响带来他人或社会的损失和额外费用的增加,能源消费者不支付补偿费用,因此能源消费的私人成本小于社会成本。

(二)我国能源消费外部性问题

我国能源消费的负外部性问题集中表现在资源耗竭、环境污染及生态破坏等方面。

首先,工业经济发展造成煤、石油、天然气等不可再生能源过度使用,我国看似能源储量丰裕,却面临着资源耗竭的命运。据统计数据显示,我国煤炭探明储量约l万亿吨,居世界第三位,而剩余可开采储量为1145亿吨,石油剩余可采储量160亿桶,天然气剩余可采储量为2.35万亿立方米,人均煤、石油、天然气可开采储量分别为世界平均值的74%、11%、4.5%。按目前剩余可采储量(不包括将来勘探出来的能源资源)和能源消费量来看,煤炭还可以开采60年,天然气还可以开采40年,石油还可以开采13年。如此下去,我国将难以摆脱资源耗竭的厄运。

其次,不合理的能源消费结构带来严重的环境污染问题。在我国能源消费结构中,煤炭的消费长期保持在 70%以上,这种以煤炭为主的能源消费结构,是造成我国大气环境污染的主要因素。按照我国现阶段的煤炭燃烧方式,煤炭不能实现完全燃烧和充分利用,低水平的煤炭利用方式所产生的废弃物形成了大气中二氧化硫、氮氧化物、烟尘等,臭氧层遭到破坏,气候受到影响,酸雨的形成破坏了生态平衡,公众健康和文物古迹也受到侵害。另外,石油化工、燃煤以及机动车尾气排放是空气中重金属污染物的主要来源,这些重金属污染物通过呼吸进入人体和动物的肺部,对人体和动物的健康构成重大威胁,甚至形成致命的伤害。

最后,粗放式的能源消费模式破坏了水、土地等生态系统的平衡。在工业生产和人民生活过程中,能源消费产生大量的废水、固体废弃物,这些污染物破坏了水、土地等生态系统的平衡。根据统计数据,2003年到2010年八年间,我国包括工业和生活废水排放量从428.4亿吨增长到572亿吨,增长33.6%。废水中的氨氮、酚等有害物质导致水生动植物的死亡甚至绝迹,其渗入土壤影响植物和土壤中微生物的生长,渗透到地下污染地下水,危害周边居民生命健康。另外,煤炭消费会产生粉煤灰、煤矸石等固体废弃物,对土地资源产生不良的影响。

能源消费外部性问题的解决路径

(一)节能减排,提高能源使用效率

减少外部不经济的产生量,是降低污染、保护环境的最直接有效的方法。降低能源消费过程中的外部不经济,首先要节约能源使用,提高能源利用效率,从源头上控制污染排放,实现对生态环境的保护。具体而言:第一,结合多种节能方式,通过技术节能、工艺节能、结构节能、管理节能、布局调整节能等,提高用能设备的能源利用效率,减少单位产品能耗,通过降低高能耗产业的比重,发展相对低能耗的清洁产品,降低全社会的总体能耗。第二,延长能源产业链,减少能源初级产品使用,发展下游产品的精细加工,增加回收伴生资源的能力,发展循环经济、增加能源的利用率,做到物尽其用。第三,提高高能耗、高污染产业的准入条件。通过提高高能耗、高污染产业的准入条件,遏制部分高耗能产业的盲目投资和低水平的重复建设,关注重点工程和重点企业,鼓励高技术含量和高附加值产业的发展。

(二)充分利用可再生能源,优化能源结构

充分利用可替代能源,大力开发和利用清洁的可再生能源,提高可再生能源在能源消费中的比例,降低煤炭等能源的消费比例,是调整能源消费结构的重要手段之一。首先,为提高能源开发科技力量,将可再生能源领域的科学研究和技术开发纳入到国家科技发展规划中,整合国内科研机构的科研能力,强化基础性课题研究的支持力度,培养核心技术。其次,通过设立公共效益基金发展新型融资机制,通过向具有负外部性的能源消费单位征收系统效益费用,补贴具有外部正效益的新能源使用单位,使产品价格能够相对真实地反映社会成本,既弥补可再生能源资金上的不足,又促进整个行业公平竞争、良性发展。最后,通过设立统领全局的最高能源管理机构,统一制定可再生能源发展规划,因地制宜,分区域、有重点、以点带面循序渐进进行可再生能源开发,集中优势力量、在可再生资源条件优秀的地区重点发展,选择市场前景好、短期内可见效益的项目,利用有限的人力和物力资源,提高可再生资源开发的总效率和总效益。

(三)完善能源补偿机制,将能源消费负外部性内部化

首先,健全排污权交易制度体系。由于在现实社会中生产者和消费者不可能实现污染的零排放,所以排污权成为一个实际存在的利用环境资源的权力,排污权交易是运用市场手段解决外部不经济性的一种具体办法,最终的目的是实现污染的总量控制。通过对环境可容纳的污染上限的确立,科学确定排污权的初始分配标准,明晰污染治理责任分配。通过立法确保排污权交易市场行为的合法性、自由性、公平性、透明化。通过行政手段明晰环境产权,构建有效的交易平台和公平的交易规则,形成以政府有效管制为结构特点的排污权交易市场体系。

其次,完善排污收费制度。排污收费制度是国家机关依法根据污染者排放污染物的数量、种类、浓度等,对其征收排污费的制度。通过向排污企业施加经济压力,将外部不经济性内部化,使排污者承担污染损害责任,促使其采取治理措施减少污染排放,最终改善和保护环境。提高排污收费标准和扩大排污收费征收范围,将污染物排放科学的量化,使排污收费总额等于或高于污染治理设施的运行成本,迫使企业采取减排措施以保护环境。 另外,应加大排污征费的执法力度,健全收费管理机制,提高征收过程中的严肃性、权威性、强制性,并增强排污收费的透明性,公开排污收费信息和征收标准,加强群众监督力度,减少排污收费过程中的人为可控因素,避免征收额度的随意性。排污收费作为一种将外部不经济内部化的方法,如果离开地方政府各项配套措施就难以单独充分发挥作用,因此,政府不仅要监督排污费的收取,还要配合地方环保部门对污染严重又难以治理的污染企业进行关停并转产,严格控制区域内的排污总量。

参考文献

1.巴泽尔.产权的经济分析[M].上海人民出版社,2004

2.樊勇明.公共经济学[M].复旦大学出版社,2000

3.俞海山.可持续消费模式论[M].经济科学出版社,2002

4.贾丽红.外部性理论研究—中国环境规制与知识产权保护制度的分析[M].人民出版社,2007

5.蓝虹.排污权交易的产权分析[J].生态经济,2005(4)

6.李寿德.环境外部性起源理论研究述评[J].经济理论与经济管理,2000(5)

7.沈满洪.环境经济手段研究[M].中国环境科学出版社,2001

篇8

广东东莞 任先生

答:SiO2是涂料和橡胶中不可或缺的添加剂,它可以增加材料的强度和透明度。目前,SiO2的提取,多是依靠矿石。但矿石加工出的多是微米SiO2,而稻壳加工出的则是纳米SiO2,其分子体积远小于微米SiO2,其强度和透明度都较微米SiO2要高。

纳米SiO2作为一种超高活性材料,由于特殊的结构层次,对许多材料具有强改性作用,被誉为21世纪的高科技材料。将少量的纳米SiO2掺入混凝土中,即可轻易制备出超高强度和超高耐久性能的高性能混凝土。但人工制备纳米SiO2工艺十分复杂,产品价格高昂,无法用于水泥混凝土等大宗材料的改性。而数量庞大的农业废弃物稻壳含有大量的SiO2(约20%),通过一定的方式(如低温热解)将稻壳的有机成分去除,可以廉价制得纳米SiO2(成本不足普通的人工制备SiO2成本的10%)。并且,稻壳燃烧热的回收利用能够使生产用热全部自给,大大降低了生产成本;燃烧尾气的利用,减少了对环境的污染。它的研制成功,不仅可以充分利用这种“农业垃圾”,减少环境污染,而且具有重要的开发价值,成为一种新的可再生资源,必将产生巨大的经济效益和社会效益。

在提取工艺上,吉林大学王子忱教授根据稻壳的特性,发明了从其中提取SiO2的技术,大致步骤如下:先用一定浓度的无机酸去掉稻壳中的无机物、纤维及杂质,再通过加工燃烧让稻壳中的碳成分去掉,最后剩下的就是SiO2,其含量约占稻壳重量的20%。这个过程中没有肥料的产生,所有稻壳都被充分利用。而暨南大学的欧阳东教授则发明了一种内部设置有热交换管,可有效控制焚烧温度的稻壳热解装置。通过对稻壳进行控制性焚烧热解,从中提取出纳米SiO2。

篇9

关键词:暖通;空调;节能;措施

Abstract: by the attention of the countries, energy conservation and emission reduction has become a basic state policy. In all kinds of energy consumption of building energy consumption in the proportion of holds an enormous, and the energy consumption of the air conditioning system of building energy consumption in the proportion of the increase year by year. Implementation of the hvac energy-saving design, operation has been imperative. Based on the analysis of the architecture of the importance of the hvac system on the basis of energy saving, and probes into the measures of energy conservation of hvac and key.

Keywords: hvac; Air conditioning; Energy saving; measures

中图分类号:TU201.5 文献标识码:A文章编号:

随着城市化的发展,城市建筑原来越多,暖通空调系统也越来越多的应用到建筑之中,因此造成的能耗也越来越大。在暖通空调系统大量消耗电能的同时也造成了一些环境的不良影响,因此而对生态环境和可持续发展带来了很大的影响。

一 暖通空调节能工程的现状和前景

在我国,资源和环境受到前所未有的重视,节能减排已经成为我国的一项基本国策,并且颁布了一系列节能法律法规和规范。根据我国仍然处于社会主义初级阶段的现实和资源不均衡以及资源使用率不高的现状,我国政府提出了走可持续发展的道路。

随着空调的普及使用,建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大。在建筑能耗里,用于暖通空调的能耗占建筑能耗的 30%~50%。并且比较极端的是对于一些大型的公共建筑,全年能耗中大约有 50%~60%的能耗用于空调制冷与采暖系统。因此,暖通空调的能耗是惊人的,如果采用节能技术,现有的暖通空调系统节能 20%~50%完全有可能。并且对于暖通空调节能必须极度重视。

仔细研究暖通空调系统的能耗组成,可以看出系统的能耗主要决定于冷、热负荷的确定和系统的合理配置。空调系统的布置和设备的选择的依据是是以空调负荷。冷、热负荷的确定取决于良好的围护结构性能、合理的室内设计参数以及正确的室外新风量。而在系统的合理配置中,系统的合理选择、提高能源效率、减少输送能耗成为暖通空调系统节能的关键。

二 实现暖通空调系统节能的可行措施

2.1 首先是从最根本的设计着手,合理选择、设计暖通空调系统,使其在高效、经济的状况下运行。设计是工程的龙头,是工程最重要的步骤,系统设计的优劣直接影响其使用性能和能耗。而建筑负荷计算是设计的重要内容,设计工期短任务重是当前普遍存在一个现象,许多设计人员为了节省时间,错误地利用设计手册中供方案设计或初步设计时估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标,并把估算得出的结果直接作为施工图设计阶段确定冷热负荷的依据,往往使得总负荷偏大,从而导致空调采暖设备偏大,增高无谓投资,运行费用增加,能量消耗增加。

2.2 全面提高暖通空调系统的控制水平,调整室内热湿环境参数,尽可能降低空调系统能耗。空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的,人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果,而不仅仅是对于温度的感觉。以往的空调控制的参数仅仅是测控空气的温度湿度,甚至仅空气温度。只控制这些参数显然是不全面的,势必带来许多问题,如空调系统对人体的作用不直接、当环境变化时对环境的调控不迅速、人体感到不舒适、空调系统的这种调控方式不节能。我们新的控制方式方法的理论基础是热湿环境研究成果。如果采用综合性的评价指标比如舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数,如采用 PMV或 SET指标对空调系统进行调控,不仅可以解决传统控制方法存在的弊病,而且可以实现幅度的节能,据我们的初步研究表明,采用这种控制方法可使空调系统在人体舒适的条件下节能 30%左右。通过不断精细化调节,在空调运行初末期和主制冷期采用不同的冷冻水温度和冷冻水流量,减少空调末端设备、风机盘管冷凝水析出量、合理调节热天和阴天的冷冻水温度,采用冷冻泵变频变流量调节,达到节能目的。

2.3加强冷热回收利用的研究运用工作,实现能源利用的最大化提高暖通空调系统的能源利用率也是实现空调节能的途径之一。热回收的方式是通过系统中安装的能量回收装置,用排风中的能量来处理新风,就可以减少处理新风所需的能量,降低机组负荷,达到节能的目的。

2.4加大力度研究开发可再生能源,积极推广新能源由于空调系统中所使用的高品位、不可再生能源所引起的资源环境问题也日益突出,必须开发一些合理有效的可再生能源以缓解目前的紧张局面。地热 (冷)能和太阳能等可再生资源应用于空调制冷,具有一定的优势,而且清洁无污染。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量,包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作为冬季热源和夏季冷源,是既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。

三 其他关于暖通空调节能的重要问题

3.1空调新风能耗问题是影响空调是否节能的一个重要方面。新风量的多少与送风温度之间是一对矛盾关系。新风量过多会增加空调的负荷,进而增加电耗,处理的新风量过少则会影响空调改变环境温度的质量,因此针对具体的空调环境做好送风温度和新风比例的调整非常有利于节能。

3.2 选择合适的空调工作方式是空调节能的一个重要方面。近几年来,由于变频空调具有节能和提供舒适内环境的显著特点,因而得到飞速发展,到目前为止,变频空调器占日本房问空调器市场销售份额的 80%以上。变频空调应是空调发展的一个趋势,能够使空调尽可能达到节能要求。

3.3 加大力度对空调系统进行优化设计。大量余热的浪费是空调系统能耗特点之一。为了达到节能的目的,将系统中需排掉的余热移向需要热的地方去是节能的一种趋势。一种常用的方式采用热轮回收余热,它由多孔和高比热容量的材料制成,有转盘式和转鼓式两类结构形式,可以有效的将余热能转化成可以利用的能源。

四 结束语

综上所述,暖通空调节能是建筑节能的一个重要组成部分,暖通空调节能技术的深入研究直接关系到节能减排工作所能达到的结果。暖通空调节能是一个综合的整体工程,需要从设计,管理以及创新方面综合管理才能达到真正的节能。并且具体节能方案应根据建筑物的结构、使用要求、环境条件等因素,通过广泛的调查研究后结合丰富的暖通空调从业经验确定。只有通过各方面综合努力,系统的工作,才能实现暖通空调的真正节能。

【参考文献】:

[1]《空调过程设计与建筑节能》陈在康,丁力行;中国电力出版社

篇10

这个项目的基本流程是:把玉米秸杆(或稻草、芦苇等)粉碎、压缩、送到工厂。通过真空干馏裂解、再反应,生成丙烷、氢气、一氧化碳、二氧化碳等气体和残余灰份(草木灰)。采用PSA变压吸附法将不同气体分离。将氢气、一氧化碳用低压ICI法合成甲醇。再用MTG法将甲醇合成高辛烷值的汽油。秸杆汽油的专利技术是个组合技术。真空干馏、气体分离、合成甲醇、合成高辛烷值汽油等等类似的单项技术国内外分别都有成功的先例。作为技术的组合,应该说是可行的。

这个项目的实质是植物秸杆的综合开发利用。产品有汽油、丙烷、二氧化碳和草木灰。这些产品有效回收并行成商品,将会产生很高的经济效益。

吉林省用来开发秸杆汽油的原料相当充裕。保守估计,仅玉米秸杆每年就有2200万吨的产出,除去作饲料、烧柴至少有700万吨玉米秸杆闲置。随着农村城市化进程的加快,农村能源结构的变化,各种秸杆的剩余还将增加,可开发利用的数量更大。

这是一项意义重大的发明,其经济效益、社会效益和环境效益都很显著。

首先,制取了汽油,可以缓冲石油供求紧张的矛盾

按产出比1:18计算,700万吨玉米秸杆可生产33万吨高辛烷值的汽油。目前我省汽油年消费120万吨,长春市为30万吨。我省如果有39万吨秸杆汽油垫底,就不怕一般石油危机的冲击。如果可能,用1000万吨秸杆生产汽油,可生产55万吨高辛烷值的汽油。接近吉林省年耗油量的一半。这对吉林省、对全国都是很大的贡献。

我国石油资源贫乏,人均占有量还不到世界平均水平的1/10,可开采年限不超过15年。2003年我国石油消费超过2.6亿吨。石油产量1.69亿吨,进口石油9112万吨,石油进口量超过日本,列为世界第2。2004年前11个月,石油进口超过了1亿吨。2020年消费量将达到4.5-6.1亿吨,其中2.5-4.8亿吨依靠进口。石油的高进口率必然影响和制约国民经济的发展。如果停止石油进口,全国一半以上的汽车将“趴铺”。一旦沿海局势吃紧或石油通道被封,全国将出现石油危机,威胁国家安全。中世纪意大利著名谋略家马基雅弗利说,当你的安全取决于他人对你的态度的时候,也就是你最不安全的时候。不幸的是中国的石油安全正面邻这种局面。

对于人类来说石油是不可再生资源。2003年底,全球探明石油剩余可采储量为1569亿吨,年产油量估计为36.97亿吨,按这个速度,全球探明石油剩余可采储量还可以开采43年。尽管有科学家预测世界石油剩余可采储量在4100亿吨以上,还可开采100年,但预测毕竟是预测,现实怎么样还很难说。

国际上随着需求量的增加和可采量的减少,石油争夺战将越演越烈,美国能源问题专家保罗・罗伯兹预言“争夺最后的油气资源的斗争很可能成为21世纪地缘政治的主题。”2003年5月11日,国际原油期货价格突破40美元,10月22日突破55美元,未来石油供应形势不容乐观。

我国能源面临巨大挑战,在看来杳无踪影的危机到来之前,自然要考虑开发替代能源。于是“中国60亿美元打造煤变油”随即出台。在这种情况下,我省大力开发秸杆汽油即顺理成章又势在必行。

石油是国民经济的发动机,没有哪一个国家能够在能源供应不足的情况下维持国家实力持续上升,如果石油供应不足,就可能成为阻碍国民经济发展的结点。面对严酷的石油形势,不管遇到多少困难,即使秸杆汽油的生产成本和进口石油的价格一样高,也要大力开发。更何况秸杆是可再生资源,不存在枯竭问题。

其次,开发秸杆汽油实现了农作物矿物质还田,对培肥土壤大有益处

玉米秸杆干馏产生的草木灰含有磷、钾、微量元素等矿物质,是构成植物体的元素,重量大约为秸杆重量的6%。草木灰可以用来制造复合肥,通过施肥再返回土壤。这样做的实质是使秸杆矿物质还田。如果消耗700万吨秸杆,700万吨秸杆来源于我省1/3(64万公顷)玉米地。等于1/3玉米地物质实现良性循环、避免贫瘠化,是一个很了不起的功绩。

现代农业,人们从土地索取的多,补给的少。“秸杆还田”倡导了很多年,由于技术不过关、费用高,一直没有大面积实行。用秸杆制造汽油等于同时实现了秸杆矿物质还田,从这个意义上说,不必苛求汽油(和秸杆)的产出比。既然产出的草木灰可以还田,秸杆汽油开发得越多,效益就越好。

第三,产出的丙烷液化气、二氧化碳可以回收利用

秸杆干馏产生气体30%为丙烷液化气。提纯以后可作燃料,市场价为4000元/吨。二氧化碳回收提纯,可用于食品工业和制造干冰。

第四,开发秸杆汽油可以避免大气污染,增加农民收入

过去土地产量不高,玉米秸杆产出少,用来烧饭取暖当烧柴都不够用。现在丰产了,多余的秸杆成了废弃物,许多地方农民不往家运,春秋两季一火烧之。那时节浓烟滚滚、遮天避日,形成大气污染。开发这个项目,剩余的秸杆得到了利用,不会产生焚烧秸杆的烟尘污染。

现在农村玉米秸杆过剩,价格相当便宜。开发秸杆汽油,农民可以将秸杆出售,每1000公斤至少可以增加收入100元。