能源技术论文大全11篇

能源技术论文篇（1）

论文摘要： 本文讲述了太阳能发电系统的结构和工作原理。太阳能发电系统在广大无电地区或供电严重不足地区应用，可有效地解决居民照明及生活用电的困难。文中提出充分利用太阳能，研究开发推广节能型的绿色光源，是实现建筑绿色照明，实施国家"绿色照明工程"的重要措施。 关键字： 太阳能 发电 绿色 照明一体化 太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件(Solar cells)是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的固体装置，在广大的无电力网地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。目前从民用的角度，在国外技术研究趋于成熟且初具产业化的是"光伏--建筑(照明)一体化"技术，而国内主要研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型太阳能发电系统。 1 太阳能发电原理 太阳能发电系统主要包括：太阳能电池组件(阵列)、控制器、蓄电池、逆变器、用户即照明负载等组成。其中，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。 1.1 太阳能电源系统 太阳能电池与蓄电池组成系统的电源单元，因此蓄电池性能直接影响着系统工作特性。 (1) 电池单元： 由于技术和材料原因，单一电池的发电量是十分有限的，实用中的太阳能电池是单一电池经串、并联组成的电池系统，称为电池组件(阵列)。单一电池是一只硅晶体二极管，根据半导体材料的电子学特性，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定的条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收，在导带和价带中产生非平衡载流子即电子和空穴。同于P-N结势垒区存在着较强的内建静电场，因而能在光照下形成电流密度J，短路电流Isc，开路电压Uoc。 若在内建电场的两侧面引出电极并接上负载，理论上讲由P-N结、连接电路和负载形成的回路，就有"光生电流"流过，太阳能电池组件就实现了对负载的功率P输出。 理论研究表明，太阳能电池组件的峰值功率Pk，由当地的太阳平均辐射强度与末端的用电负荷(需电量)决定。 (2) 电能储存单元： 太阳能电池产生的直流电先进入蓄电池储存，蓄电池的特性影响着系统的工作效率和特性。蓄电池技术是十分成熟的，但其容量要受到末端需电量，日照时间(发电时间)的影响。因此蓄电池瓦时容量和安时容量由预定的连续无日照时间决定。 1.2 控制器 控制器的主要功能是使太阳能发电系统始终处于发电的最大功率点附近，以获得最高效率。而充电控制通常采用脉冲宽度调制技术即PWM控制方式，使整个系统始终运行于最大功率点Pm附近区域。放电控制主要是指当电池缺电、系统故障，如电池开路或接反时切断开关。目前日立公司研制出了既能跟踪调控点Pm，又能跟踪太阳移动参数的"向日葵"式控制器，将固定电池组件的效率提高了50%左右。 1.3 DC-AC逆变器 逆变器按激励方式，可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。主要功能是将蓄电池的直流 电逆变成交流电。通过全桥电路，一般采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等，得到与照 明负载频率f，额定电压UN等匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。 2 太阳能发电系统的效率 在太阳能发电系统中，系统的总效率ηese由电池组件的PV转换率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及负载的效率等组成。但相对于太阳能电池技术来讲，要比控制器、逆变器及照明负载等其它单元的技术及生产水平要成熟得多，而且目前系统的转换率只有17%左右。因此提高电池组件的转换率，降低单位功率造价是太阳能发电产业化的重点和难点。太阳能电池问世以来，晶体硅作为主角材料保持着统治地位。目前对硅电池转换率的研究，主要围绕着加大吸能面，如双面电池，减小反射；运用吸杂技术减小半导体材料的复合；电池超薄型化；改进理论，建立新模型；聚光电池等。几种太阳能电池的转换效率见表1。

能源技术论文篇（2）

2项目实施过程和结果

为了获得性价比最优的节能服务,通过公开竞争的招标方式，可以为学校最大程度的节能经费，因此学校在2012年底通过上海机电设备招标公司进行了公开招标，选取了上海哲能赫太阳能设备公司作为项目中标方。改造过程总计6个月，改造工程内容见表3。项目至今已完整运行了5个月，经过了冬季低温期的考验。在此期间没有发生一起事故或投诉事件，各单位都对改造结果非常满意。由于设备方案针对了各个用户的使用习惯，采用了分散系统，用户使用不受原来锅炉房的制约，可以灵活自主的安排工作，用户的实际体验满意度大大提高。本项目的节能效果，根据实际测量，统计分析如表4。根据近半年的运行情况推算，本项目每年所产生的节能量将超过1700t标煤，节约能源成本约1500万元左右，同时减少了燃油锅炉的废气排放，提升了用户的使用满意度。是一个环境效益、经济效益和社会效益多面丰收的好项目。

能源技术论文篇（3）

Abstract:thenationalenergystrategytoincludeenergytechnologydevelopmentisfollowedbythedevelopmentofenergytechnology-drivenlawsandtheimplementationofthe"scienceandtechnologyareprimaryproductiveforces"importantaspectofmacro-managementofnationalenergyisalsofacingnewtasks.InthedevelopmentofChina’senergydevelopmentstrategyshouldbetoraisetheenergylevelofscienceandtechnologyissuestotheimportantposition.

Keywords:energytechnologyskilllevelenergystrategy

一、我国能源技术面临的挑战和任务

就我国现状看，要实现2020年的经济和社会发展目标，并保持2020年以后的可持续发展，我国的能源技术面临着巨大挑战。

1、要以能源消费增长一倍实现经济增长两倍的发展目标，依靠先进的能源技术提高能源利用效率是重中之重

我国目前能源利用效率低下，1995年能源加工、转换、储运和终端利用的效率为34.3%，比发达国家20世纪90年代初41%的效率水平，低近6个百分点。

我国转换部门的能源效率相对较低，2002年供电效率为32.1%，比日本低7个百分点.国外的超临界发电技术在上世纪七八十年代已基本成熟，而时至2004年3月，我国第一台国产超临界发电机组仍在制造中，尚未投入使用。

工业用能占我国终端能耗的60%左右，但单位产品的能耗显著高于国外先进水平。今后，建筑和交通将是能耗增长的热点，然而，目前我国城市新增建筑物中的节能建筑比例不到5%，各类汽车平均每百公里油耗比发达国家高20%以上，特别是轿车油耗比日本高出20%-25%。如果我国新建的建筑不是节能建筑、新建的汽车制造厂不能生产节能型汽车，长期内实现能耗显著下降则相当困难。

2、在能源消费量快速增长的情况下，要达到人与自然协调发展的目标，必须普遍采用先进的环保技术

未来20年间，我国煤炭在一次能源消费结构中的比例仍会在50%以上，大量煤炭如何清洁利用是控制污染面临的首要问题。2000年，我国投产的装有脱硫装置的燃煤电厂只有500万千瓦，仅占燃煤电厂的2%左右，大部分采用国外的脱硫设备和技术工艺。我国在烟气脱硫设备的制造和脱硫工艺的设计方面刚刚起步，关键设备和技术还依赖国外，脱硫成本也较高。流化床锅炉能够在燃烧中脱硫，而且经济性较好，但我国30万千瓦的大型循环流化床锅炉技术也需依靠国外引进，国产技术尚需在大型化方面做更多工作。近年我国发电装机大规模增长的势头十分强劲，2003年共批准新开工的电站装机3111万千瓦。如果不能发展新技术，尽早降低污染物控制成本，新建的大量燃煤电厂则很难有效控制污染物排放。

3、高效的能源技术是增强我国整体经济效益、提高国际竞争力的最重要手段

在发达国家，技术创新的重点正逐渐转移到高新技术和知识经济领域，其制造业正在向发展中国家转移，这使得目前发达国家工业能耗仅占总能源消耗量的35%左右，而且今后还可能下降。近年来，我国已逐步显现出有可能成为"世界制造业基地"的趋势，这必将增加我国能源供应的负担。通过能源技术进步，降低生产过程的能源消耗，将是缓解我国经济发展需要与能源资源不足矛盾的关键。

我国高耗能产品的能源成本占生产成本的比例较高，在一定程度上削弱了我国高耗能产品的竞争力。以钢铁为例，我国钢铁联合企业的能源费用占总生产成本的25%一30%左右，比国外现代化钢铁企业不到20%要低10个百分点左右。我国最先进的钢铁企业--宝钢的能耗占生产成本的20%，而国际先进的钢铁企业，如日本新日铁公司仅为14%。随着今后人们收入水平的逐步提高，我国劳动力成本低的优势将会越来越弱，能耗成本高的弱点将进一步凸现，采用先进技术降低成本的要求会更加紧迫。

4、增加国内能源供应，提高能源资源开采企业效益，需要大幅度提高能源技术水平

我国人均能源可采储量远低于世界平均水平，必须通过技术进步提高能源勘探能力，提高已发现资源的采收率。我国东部地区的大型煤矿开采深度逐年加深，生产成本越来越高，亟待有效的技术措施。发现更多的石油资源可保障国家石油安全，因此必须强化石油勘探技术。我国大庆、胜利和辽河等主力油田已经进入后期开采阶段，采用注水、注气等开采技术虽然可提高石油资源的利用率，但生产成本高，进一步增产难度大。在战略接替区形成规模生产之前，为了维持这些企业的效益，需要在开采难度越来越大的情况下，不断进行技术创新。低渗透油田和稠油油田属于难开发的石油资源，需要科技提供开发手段。

从技术角度看，我国亟待加强研发的先进油气技术包括：基础科学理论(石油地质新理论等)，现代化勘探测量技术(多波段多分量地震勘探、成像测井等)，二次采油、三次采油新技术(老井侧钻水平井、分散凝胶深部调驱技术、微生物采油技术等)，低渗透油田开发技术(全三维大型水力压裂技术等)，稠油油田开发技术(水平井注蒸汽辅助泄油技术、热水驱加化学添加剂开采技术等)等。

5、能源运输网络体系的建设、运行和管理要求提高技术水平

我国能源资源分布不均，西气东输、西电东送、北煤南运是我国能源运输的基本格局。虽然我国在电网建设和运行管理方面已有一定的基础，但要从2000年总装机容量3.2亿千瓦发展到2020年总装机容量9亿千瓦以上，特别是长距离、大容量的西电东送，对我国高电压、大容量输电技术和电网安全控制技术提出了很高的要求。天然气供应主要依靠管道网络，长达4000多公里的天然气长输管道要求技术上必须有高度的可靠性。而我国既缺乏技术也缺乏管理经验，需要以提高技术水平为核心来提高我国天然气管道的建设、运行和管理水平。

6、能源结构的优化和调整要以能源技术作支撑

我国能源结构调整要求降低煤炭的比例，增加天然气、核能、水电和可再生能源的供应量。目前，缺乏技术基础和设备制造能力已成为我国发展天然气发电的最大障碍。在核电方面，我国核能需要大发展已是共识，当前最重要的是尽早选定技术路线。在开发可再生能源方面，技术和装备制造方面已

成为大规模发展的障碍。我国大规模发展风电的重要障碍之一是尚未掌握先进大型风电机组的制造技术，没有形成有规模生产能力的风电设备制造企业。因此，要调整能源结构，需要以强化技术研发为先决条件。

能源技术论文篇（4）

作者：张亚婷 丑修建 郭涛 熊继军 单位：中北大学

近年来，为了探索新型的使用寿命长、能量密度高的微能源，国内外学者开始收集人体、声音、道路、高层建筑等周围环境中的振动，以实现微纳机电系统的自我供能，这将有望解决能源微型化过程中电池体积大、一次性使用寿命短、能量密度小等问题。静电式微能源目前，T．Sterken等人［5］提出的静电式发电机采用静电梳齿结构和MEMS工艺，在150V的激励下、振动频率为1020Hz的环境中，获得1μW功率输出；在3750Hz下得到16μW功率。美国Berkeley大学S．Roundy等人［6］研制出的静电式发电机采集120Hz的低频振动（图略），采用变间距式改变电容，仿真和实验结果证实变间距式的结构更有优势，当在120Hz，2．25m／s2的加速度振动下，输出功率密度达116μW／cm2。（图略）为变面积式结构。Y．Chiu等人［7］提出了一种静电式微能源，利用钨球调节装置的固有频率，整合机械开关被安放在换能器内，实现同步能量转换。东京大学T．Tsutsumino等人［8］提出了一种静电式发电机，其利用高性能的有机膜全氟树脂（CYTOP）作为驻极体材料来提供电荷，加载20Hz振动，振动幅度的峰峰值为1mm，最大输出功率达6．4μW。电磁式微能源目前在电磁能量转换研究方面工作较突出的是英国Southampton大学，从2004年开始采用硅微加工技术制作了微型电磁式振动能量采集器，在1．615kHz的振动频率下，输入加速度为0．4g时，其产生的最大输出功率为104nW［9］；此外还提出了一种发电机在9．5kHz，1．92m／s2加速度振动驱动下，获得21nW的电能［10］。D．Spreemann等人［11］设计了一个双自由度电磁式能量采集器，中心转子带动磁铁运动，使磁通量产生变化，产生感应电动势，克服了单自由度能量采集器固有频率的限制，适用于实际环境中的振动。在低频环境中30～80Hz，可得到3mW的功率。H．Kulah等人［12］提出了一种铁圈同振型发电机，通过一个电磁式频率放大器将低频振动转换成高频振动，而输出功率与振动频率的三次方成正比，从而提高了能量转换效率。P．H．Wang等人［13］提出了一种铜平面弹簧式结构，为了获得更低的固有频率，测试结果显示在121．25Hz频率和1．5g的加速度下，开路电压为60mV。以上研究初步达到了电磁发电单独供能的目的，但在提高电源的能量密度和转换效率，以及输出能量收集与控制方面仍需要进行大量的研究工作。

压电式微能源为了在低频低强度的普通环境中提高转换效率，大多数研究对微能源的结构进行了改进。S．Roundy等人［14］制作的矩形单悬臂梁结构的压电发电机在120Hz、加速度为2．5m／s2下，产生25μW／cm2的能量。D．Shen等人［15］研制的低频（183．8Hz）能量采集器，采用单矩形悬臂梁－质量块结构，体积仅为0．769cm3，输出平均能量为0．32μW，能量密度为41．625μW／cm2。E．K．Reilly等人［16］研究了矩形、梯形、螺旋形等不同结构的压电悬臂梁。研究表明，螺旋形结构承受的应力最大，可产生较大的形变，输出较高的电能，梯形结构次之。但是由于矩形结构加工简单，故被广泛应用。2010年，G．Zhu等人［17］收集说话声音，采用竖直结构的ZnO纳米线阵列代替常用的PZT压电材料制成了纳米发生器，通过实验证实了在－100dB强度的声波振动下，输出峰值为50mV的交流电压。近年来国内吉林大学、上海交通大学、大连理工大学等［18－20］也开展了关于压电振子发电的微能源研究工作，并在压电微能源应用研制方面取得了一定的研究成果。通常环境下振动分布在一个较宽的频率范围内，如果微能源带宽过窄，则不能满足实际需求。目前的频带扩展方法主要有阵列式［21－22］、多梁－多质量块系统［23］以及频率可调式［24－25］。阵列式是通过具有不同固有频率的单悬臂梁－单质量块结构来实现频带扩展，即使振动频率改变，某些频率的悬臂梁也会处于工作状态；多梁－多质量块系统是通过使结构某两阶频率接近来实现频带扩展；频率可调式分为主动调频和被动调频。主动调频需要调频器，而调频器耗能大于产生的能量，故不可行；被动调频需要激励和传感器，这提高了复杂性和成本。2006年，M．Ferrari等人［26］提出了一种多频能量转换器，覆盖100～300Hz波段；2007年A．IbrahimSari等人［27］采用不同长度悬臂梁阵列式结构扩大了微型发电机的带宽，在4．2～5kHz的振动频率下，产生4μW的能量，覆盖800Hz的波段。上海交通大学的马华安等人［28］采用永磁铁代替传统的质量块，并且在质量块的上方和下方也放置了不同极性的永磁铁，通过吸引力和排斥力来调整压电悬臂梁的固有频率，固有频率范围拓宽为80～100Hz。电能采集、存储电路微小能量的采集、存储也是微能源系统的关键技术，否则振动产生的微电压并无实用价值。能量采集存储电路主要包括整流电路、升压电路和存储电路。对于此部分的研究已经较为成熟，但大部分都是基于经典的分立器件所搭建而成，具有静态电流高、采集存储效率低的特点。LINEAR公司［29］新推出了一款专门面向能量收集的集成芯片LTC3588，它内部集成了AC／DC、电荷泵以及电源管理模块，可以直接采集微小交流电压信号，持续输出100mA的电流信号，且其静态电流只需950nA。TI公司［30］在2011年底推出的BQ25504芯片，也同样集成了采集存储电路的几个模块，其静态电流仅为330nA，可以将能量存储在锂电池、薄膜电池以及超级电容中，同时其良好的电源管理实现了充放电保护的功能，极大地提高了系统的集成度。它们都具有操作简单、能量采集存储效率高、性能稳定、价格低廉的特点，可以广泛地应用于由振动驱动的微能源系统。电能存储的介质选择也是研究的一项重要内容。沈辉［31］对超级电容、镍氢电池和锂电池的储存电荷能力进行了比较，发现电容器的充放电速度较快，可以迅速地回收产生的电能，同时其充电效率最高可达95％，并且充电次数理论上也可达无穷次；与之相反，电池的充电速度慢，不能立即使用回收的电能，同时其充电效率仅为92％（锂电池）、69％（镍氢电池），使用寿命为500～1000次，但其具有放电时间长、输出电压比较稳定的特点。经过一个月的自放电测试，超级电容自放电效率最高，剩余电量仅为65％，镍氢电池为70％，锂离子电池为95％。但是对于需要经常充放电的场合，自放电可以忽略，超级电容凭借其可以无限次重复使用的特点，受到了科研人员的青睐。三种不同类型的微能源相比较，压电式微能源有结构简单、易于集成和微型化的独特优点，已经应用到生活中。日本的研究员在东京火车站的地面上铺上了四块包含压电发电装置的地板，其可以显示产生的能量，可为自动检票门提供能量［4］。以色列Innowattech公司［32］建立了第一条发电公路，用预制块和环氧树脂作保护，防止压电晶体破损。英飞凌公司［33］推出了MEMS传感器、MCU、RF、MEMS自供电电源四合一的新型TMPS。

电磁式微能源的设计仅在理论指导下进行，对器件进行仿真分析较少［34］，所以，难以得到最优的结构模型；压电微能源的大部分研究都通过改变几何结构来降低共振频率、优化电路以提高能量转换效率，而对于研究新型的压电材料来提高系统性能的研究相对较少；由于MEMS的微加工、微装配与封装技术处于发展阶段，使得振动式微能源不能按照设计要求达到精确制作与装配，从而难以得到理想结果。振动驱动微能源技术存在以下应用方面的问题：实际生活环境中振动频率范围比较宽，从十几赫兹到几百赫兹，至今没有提出有效调节频率的方法。因此，有人提出使用非线性振动模型来研究微能源［35］，但目前，这方面的研究还很少。储存电能的介质需要做进一步研究，特别是超级电容，其放电速度快、输出电压不是很稳定的特性需要改进。理论上微能源具有寿命较长的优点，但是实际应用环境中振动加速度和频率对微能源寿命有很大的影响。振动驱动微能源已成为各国科学家研究的热点。目前，电磁式、压电式微能源的研究相对较多，但是为了提高其性能指标，从而更快应用到实际中，振动式微能源的结构还在不断得到改进、优化，并且提出新的结构模型。而静电式微能源由于需要外部电源，限制了其应用，因而研究相对较少。振动驱动微能源技术向低频、多频、宽频、非线性振动模型、复合微能源发展［36－37］。同时，将几种不同转换形式的微能源集成在同一芯片上，可以综合不同原理微能源的优点，提高能量密度，这些都是微型化和实用化的关键。振动驱动微能源有望为野外和置入结构的微系统提供高可靠、长时间的电能，为无线传感网络节点和便携式微电子产品提供充足的电源，所以研究振动式微能源有重要的实用意义。

能源技术论文篇（5）

SNEC2010有来自德国、美国、日本、中国大陆和台湾等40多个国家、地区共1400多家参展商，展示内容涵盖太阳能光伏全产业链，包括原料、设备、材料、光伏电池、光伏组件、光伏工程及光伏应用器具等。而作为SNEC2010重要组成部分的论坛有近100篇，开创了中国乃至亚洲光伏界聚会规模的纪录。观察SNEC2010有一个明显转向：光伏业者从以往追求制造规模开始关注技术对光伏产业持续发展的重要性。 光电转换效率是光伏成本下降的核心，在无锡尚德晶体硅电池、组件、薄膜太阳电池、光伏发电系统展品中，引人注目的是该公司新推出的高效率光伏电池Pluto技术。据介绍，运用Pluto技术生产的电池片，能够比普通的电池片转换效率平均提高18%以上，并且可同时应用于单晶和多晶体硅电池生产中，打破了同类技术只能在单个领域运用的瓶颈。据悉，光伏电池Pluto技术已在国外使用，在SNEC2010后将被国内组件制造商采用。这项技术是由尚德电力与澳洲新南威尔士大学共同研发的，而研发带人就是无锡尚德总裁施正荣和其导师MartinGreen教授。 应用材料公司参展产品包括创新的设备、服务和软件，被应用于半导体芯片、平板显示器、太阳能电池、柔性电子产品和节能玻璃的制造。采用应用材料解决方案制造的太阳能电池组件长2.6米、宽2.2米、总面积5.7平方米，号称是目前世界上最大的太阳能光伏电池组件。应用材料宣布，其Esatto丝网印刷技术将在未来几个月内被中国大陆、台湾和欧洲的客户用于年产超过2GW的太阳能电池。据悉，客户已使用Esatto技术取得了0.46%的绝对电池效率提升，并降低了14%的印刷银浆消耗量。应用材料称，更高效率和更低耗材支出的结合有望使每瓦成本降低3美分，并使投资回收期缩短到8.4个月。 太阳能电池板的制造商尽可能地采用各种方法来有效降低成本，因此硅基薄膜太阳能电池制造商对于其工厂及所使用的系统设备的性能表现有着很高的要求。应用创新干式螺杆技术设计生产的DRYVAC系列真空泵，这一创新性的真空泵产品，将更有效地帮助用户实现太阳能电池板的大规模自动化生产并提高利润率。德国欧瑞康莱宝CEOAndreasWidl认为，只有依靠持续的技术进步，太阳能光伏才具有价格竞争性，而吸引投资进入太阳能技术领域的首要因素就是成本和质量。欧瑞康莱宝的DRYVAC系列通过对真空技术的创新，将成熟技术和创新特色有机结合，更好地服务于改善生产的变化量要求。 与此同时，国内厂商的技术能力也在大幅提升。由国家能源太阳能发电研发中心独创设计的光伏电站检测平台，可对光伏电站中光电转换、逆变、控制、辐射量、电池底板温度，以及检测对象究竟能够发多少电、节约多少煤、减排多少二氧化碳等进行精确的检测和量化。2010年4月，该平台在浙江省电力实验研究院屋顶60kWp光伏电站附近进行现场试验，在7天内完成了所有测试内容。这标志着国网电科院自主研发的世界首套光伏电站移动检测平台，在研发水平和监测能力上已达到国际领先水平。 中科院电工所所属北京科诺伟业公司，在30多年技术积累基础上，研发出集逆变器、控制器、蓄电池功能于一身的小型“逆控蓄一体机”，可为我国以及世界上数以千万计的无电地区家庭安装户用光电系统。而已完成光伏产业垂直一体化布局的上海航天机电，也推出了国内零突破的等离子体增强化学气相沉积设备。 在配套环节，苏州林泉电子科技有限公司是生产太阳能电池边框为主的专业生产厂家，其生产的边框可以做到与客户的要求分毫不差，同时做到成本的最小化。目前，林泉电子已成为常州天合、南通强生、浙江正泰、日本松下等多家知名企业太阳能电池铝边框的指定供应商。 生产厂商的环保意识也在明显加强。中环光伏系统有限公司是中国最大的光伏系统集成商之一，产量排名亚洲第一、世界第三。据统计，2009年中环公司

能源技术论文篇（6）

所谓“分布式能源”是指分布在用户端的能源综合利用系统。一次能源以气体燃料为主，可再生能源为辅，利用一切可以利用的资源；二次能源以分布在用户端的热电冷（植）联产为主，其他中央能源供应系统为辅，实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用，并通过中央能源供应系统提供支持和补充；在环境保护上，将部分污染分散化、资源化，争取实现适度排放的目标；在管理体系上，依托智能信息化技术实现现场无人职守，通过社会化服务体系提供设计、安装、运行、维修一体化保障；各系统在低压电网和冷、热水管道上进行就近支援，互保能源供应的可靠。分布式能源实现多系统优化，将电力、热力、制冷与蓄能技术结合，实现多系统能源容错，将每一系统的冗余限制在最低状态，利用效率发坏发挥到最大状态，以达到节约资金的目的。 分布式能源技术的基础科学主要在以下几个方面： 1、动力与能源转换设备； 2、一次和二次能源相关技术； 3、智能控制与群控优化技术； 4、综合系统优化技术； 5、资源深度利用技术。 动力与能源转换设备： 主要是指一些基于传统技术的完善和新技术的发展。 （1） 小型燃气轮机--在小型航空涡轮发动机技术的基础上，实现地面发电和供热的联产技术。目前中国在这一技术上已经可以开发相应产品，主要的问题是需要提高设备的能源转换效率，提高可靠性，延长设备检修周期，提高设备的自动智能控制水平； 微型燃气轮机--这是基于汽车发动机增压涡轮技术的延伸，关键技术在于精密铸造和烧结金属陶瓷转子，空气或磁悬浮轴承，高效回热利用技术，永磁发电技术，可控硅变频控制技术等。由于技术层次并不高，其中许多项目已经有专家在研究，只要国家真正重视，中国完全可以赶超世界先进水平； （3） 燃气内燃机--内燃机技术对于中国已经非常成熟，但是燃气内燃机的制造水平与国际先进设备还存在比较大的差距，主要是转换效率、排放控制、电子控制和设备大修周期等，此外，国外正在发展的预燃、回热、增压涡轮技术，以及电子变频等技术，都是发展的重要方向； （4） 斯特林发动机--外燃式斯特林技术中国已经有了比较大的突破，上海711所已经可以生产该技术的产品，目前主要是提高设备可靠性和发电效率，以及自动化控制水平； （5） 燃料电池--该技术有质子交换膜、固体氧化物、熔融硅酸盐和氢氧重整等多种技术方式，该技术应用极为广泛，污染极小，而且可以同燃气轮机技术整合，发电效率将可能达到80%，是未来最具有发展价值的技术； （6） 微型蒸汽轮机--蒸汽轮机是非常传统的技术，但是利用一部噪音小、振动小、运行方便可靠的小型蒸汽轮机代替热交换器，将其中一部分能量转换为价值较高的电能，或者利用蒸汽管网中较低品位的蒸汽为制冰机组提供低温冷能，可以更好地利用蒸汽中的能量； （7） 微型水轮机和微型抽水蓄能电站--小型、微型水轮机组不仅可以在任何有水位落差的地方使用，而且可以广泛利用在分布式能源项目上。利用自来水管网的水能压力，或者建筑物可能产生的落差进行发电，并在用电低谷进行抽水蓄能，新型的微型水轮发电机组将何以采用电子变频控制技术，调整电能品质； （8） 太阳能发电和太阳热发电--利用太阳能量的发电技术，关键是降低成本，同时需要研究与其他能源利用方式和载体进行整合，将太阳热发电与沼气利用整合，将光伏电池与建筑材料整合，利用光导纤维与照明技术整合等等； （9） 风能--风力发电是世界能源发展的一个重要方向，在大型风场大量利用大型风机发电将何以代替现有的火力发电系统，但是对于居住分散的用户

能源技术论文篇（7）

2分布式能源计量技术中电能计量装置的需求

2.1功能需求

第一，单三相电能表应当具备双向计量功能，从而更好地适应在分布式能源计量技术下客户端负荷潮流双向流动的相关需要。而且单三相电能表还应该拥有电压、电流、电功率因数的测量与显示的功能，从而更好地实现电力自动计算与电力统计预测的需要。

第二，单三相电能表还应该具备对电功率与电能量的冻结功能，如果能够满足这一条件，就更加方便于系统与客户二者对电能进行查询与统计，对供电与用电信息进行分析等。

第三，电能表应当能够支持阶梯电价转换功能，还需要支持即使通过不同的通讯方式也能修改各个费率时段以及电价方案的功能，这样在满足电力营销政策改变的时候，也能做到无需换表就可以实现管理的相关要求。

第四，支持多类事件的记录功能，在失压与失流等状态下通过监测功能能够满足对异常状态进行检测的需要。

第五，多种通信方式共享并存，当载波、无线、红外线等通讯方式并存时，应当适用在不同的应用环境下实现数据采集等需要。

2.2性能需求

2.2.1宽负载、高准度的计量。

在分布式能源计量的情况下，负荷波动的范围将会更宽，尤其是像风能、太阳能发电这类经常会受到环境影响的能源模式则更为明显，所以，智能电表装置在设计时应当是以高宽负载的电能表为主，并且实际的计量准确度在最低的情况下应当要满足1.0级。

2.2.2双向式公平计量。

客户一般情况既拥有用电模式还具有发电模式，电能表的双向计量务必保证准确与公平，换言之就是对于正向功率与反向功率要体现出一致性的误差特性，计量误差特性体现出的一致性会集中体现出公平计量的相关原则。

2.2.3误差带宽的相关要求。

为了保证电能表在运行时在宽负载的范围内的误差曲线能够保证平坦，这就需要利用已经规定出的相应指标对其进行严格的核对。误差带宽一般指的是一个绝对值，是通过对检定误差的最大与最小值之间进行作差运算，所得出的绝对值，通过这样的数值指标从而鉴别出电能表运行时在负载变化的范围之内的误差曲线整体的平整性。

2.2.4在动态负荷的条件下对计量准确度进行考核。

对于一些小型的分布式能源来讲，它们会存在着波动性负荷的现象，鉴于此就应该在动态负荷的情况下对电能计量的准确度与需求量计量的准确度展开一定程度的考核。

2.2.5无功潮流判断的准确性进行考核。

发电上网关口与网际关口如果存在着电能功率双向流动计量点，并且当电能功率潮流如果处于临界换相角的周围时（临界换相角有功90°、270°，无功0°、180°），电能计量应当对其的潮流方向进行准确的判断，还需要对其进行考核。

2.2.6通信方式对计量误差影响的相关要求。

在分布式能源技术下，电能表的数据传输数量将会大大提高，特别是在载波通信方式与无线通信方式的使用下，很有可能会对电能计量自身时产生数据的准确度产生一定影响，鉴于此，应当将通信方式等一并纳入到电能表的影响的考核指标当中。值得注意的是，对允许情况下的误差值与变差值的考核应当更为严格。

2.2.7高强度干扰能力的要求。

随着载波方式、无线通信方式等的大量使用，应当加强电能表自身的电磁兼容性能与考核高频电磁场影响的能力，同时，提高在拉闸与合闸操作发生时对冲击性过电压本身的承受能力。

2.2.8信息传输的可靠性要求。

数据通信在未来的电能计量发展领域将会尤为重要，应当深入地分析装置元器件的参数变化以及环境温度对整个载波通信的频率变化产生的影响，从而提出一个明确的技术指标以及器件选型的标准。

2.2.9节能环保与装置可靠性的要求。

在分布式能源计量技术中的电能计量装置应当满足环保的要求，采用低功耗、绿色环保的器件进行制造，而且还必须体现出寿命长、可靠性高的特点，另外，在可靠性的前提下提出的MTTF的指标必须是科学的与合理的。

能源技术论文篇（8）

论文摘要：文章介绍了电力变压器的常见缺陷和故障，并分析了这些故障对变压器的危害，并对消除故障的方法进行了归纳总结，此外还分析了变压器常用的在线监测技术，具有一定的工程实用价值。论文关键词：电力变压器；故障；诊断 1 引言 在电能的传输和配送过程中，电力变压器是能量转换、传输的核心，是国民经济各行各业和千家万户能量来源的必经之路，是电网中最重要和最关键的设备。电力设备的安全运行是避免电网重大事故的第一道防御系统，而电力变压器是这道防御系统中最关键的设备。变压器的严重事故不但会导致自身的损坏，还会中断电力供应，给社会造成巨大的经济损失。 2 常见故障及其诊断措施 2.1 变压器渗油 变压器渗漏油不仅会给电力企业带来较大的经济损失、环境污染，还会影响变压器的安全运行，可能造成不必要的停运甚至变压器的损毁事故，给电力客户带来生产上的损失和生活上的不便。因此，有必要解决变压器渗漏油问题。 油箱焊缝渗油。对于平面接缝处渗油可直接进行焊接，对于拐角及加强筋连接处渗油则往往渗漏点查找不准，或补焊后由于内应力的原因再次渗漏。对于这样的渗点可加用铁板进行补焊，两面连接处，可将铁板裁成纺锤状进行补焊；三面连接处可根据实际位置将铁板裁成三角形进行补焊；该法也适用于套管电流互感器二次引线盒拐角焊缝渗漏焊接。 高压套管升高座或进人孔法兰渗油。这些部位主要是由于胶垫安装不合适，运行中可对法兰进行施胶密封。封堵前用堵漏胶将法兰之间缝隙堵好，待堵漏胶完全固化后，退出一个法兰紧固螺丝，将施胶枪嘴拧入该螺丝孔，然后用高压将密封胶注入法兰间隙，直至各法兰螺丝帽有胶挤出为止。 低压侧套管渗漏。其原因是受母线拉伸和低压侧引线引出偏短，胶珠压在螺纹上。受母线拉伸时，可按规定对母线用伸缩节连接；如引线偏短，可重新调整引线引出长度；对调整引线有困难的，可在安装胶珠的各密封面加密封胶；为增大压紧力可将瓷质压帽换成铜质压帽。 防爆管渗油。防爆管是变压器内部发生故障导致变压器内部压力过大，避免变压器油箱破裂的安全措施。但防爆管的玻璃膜在变压器运行中由于振动容易破裂，又无法及时更换玻璃，潮气因此进入油箱，使绝缘油受潮，绝缘水平降低，危及设备的安全。为此，把防爆管拆除，改装压力释放阀即可。 2.2 铁心多点接地 变压器铁心有且只能有一点接地，出现两点及以上的接地，为多点接地。变压器铁心多点接地运行将导致铁心出现故障，危及变压器的安全运行，应及时进行处理。 直流电流冲击法。拆除变压器铁心接地线，在变压器铁心与油箱之间加直流电压进行短时大电流冲击，冲击3～5次，常能烧掉铁心的多余接地点，起到很好的消除铁心多点接地的效果。 开箱检查。对安装后未将箱盖上定位销翻转或除去造成多点接地的，应将定位销翻转过来或除掉。 夹件垫脚与铁轭间的绝缘纸板脱落或破损者，应按绝缘规范要求，更换一定厚度的新纸板。 因夹件肢板距铁心太近，使翘起的叠片与其相碰，则应调整夹件肢板和扳直翘起的叠片，使两者间距离符合绝缘间隙标准。 清除油中的金属异物、金属颗粒及杂质，清除油箱各部的油泥，有条件则对变压器油进行真空干燥处理，清除水分。 2.3 接头过热 载流接头是变压器本身及其联系电网的重要组成部分，接头连接不好，将引起发热甚至烧断，严重影响变压器的正常运行和电网的安全供电。因此，接头过热问题一定要及时解决。 铜铝连接。变压器的引出端头都是铜制的，在屋外和潮湿的场所中，不能将铝导体用螺栓与铜端头连接。当铜与铝的接触面间渗入含有溶解盐的水分，即电解液时，在电耦的作用下，会产生电解反应，铝被强烈电腐蚀。结果，触头很快遭到破坏，以致发热甚至可能造成重大事故。为了预防这种现象，在上述装置中需要将铝导体与铜导体连接时，采用一头为铝，另一头为铜的特殊过渡触头。 普通连接。普通连接在变压器上是相当多的，它们都是过热的重点部位，对平面接头，对接面加工成平面，清除平面上的杂质，最好均匀地涂上导电

能源技术论文篇（9）

矿产资源是使人类摆脱原始生活而走向文明的催化剂，其开发利用是人类文明发展的标志。人类文明的发展与对矿产资源开发利用的能力密切相关。马克思曾经指出“一般说来，劳动过程只要稍有一点发展，就已经需要经过加工的劳动资料”①。可以说，人类文明和社会进步的程度，很大取决于人类对矿产资源开发利用的程度。人类历史上几个重要的发展阶段—石器时代、青铜器时代、铁器时代、化石能源时代和核能时代，都同矿产资源的发现和利用有极大的关系，并在各时期创造了当时的文明。目前我国正处在化石能源时代的重化工业发展阶段，国民经济的快速发展对矿产资源及其原材料的需求处于快速增长时期。为了保证全面建设小康社会，在2020年实现人均GDP翻两番的目标，经济发展对矿产资源的需求将保持强劲的势头，一些大宗支柱性矿产供需矛盾将日益加剧，我国面临的资源形势将十分严峻。为了保障国民经济健康发展，不断增强矿产资源的供应能力，实现矿产资源的可持续利用，已成为我国经济社会发展的一项长期艰巨的任务。 一、我国面临的矿产资源形势 （一）世界矿产资源形势 当今世界矿产资源的基本特点是：世界矿产资源保证程度较高，与我国互补性强。但矿产资源市场波动起伏大，全球化趋势加快，国际竞争激烈，大国对资源垄断日益增强，为我国利用两种资源，两个市场提供了难得的机遇，同时也使我国面临严峻的挑战。世界矿产资源探明储量数量较大，总体上供应充足，这为我国利用国外资源提供了可能。世界多数矿产探明的储量和资源量超过当前世界经济发展的需要，其中石油、天然气、煤、铁、锰、铬、铝、磷和钾盐等矿产的储量保证年限都在40年以上，甚至上百年。其他矿产也有较大潜力。另一方面，西方大多数国家已处于后工业化阶段，对矿产品的需求已处于稳定或缓慢下降状态；而大多数发展中国家仍处于工业化初级阶段，为了本国经济的发展，他们和一些传统意义上的矿产资源大国一直在加大矿业的开发力度，出口矿产资源，支持经济的发展和保证本国的福利，这也为我国充分利用WTO原则，在全球范围内配置资源提供了难得的机遇。 （二）我国矿产资源形势 从整体上看，我国陆域地壳活动强烈，地层发育齐全，沉积类型多样，构造复杂，赋矿地质环境、成矿种类和矿化力度自成体系，由此决定了我国矿产资源的基本特点。1.矿种齐全 目前我国已发现 173种矿产，探明储量的矿产则为 159种，已发现的矿床、矿点 20 多万处，详细工作的近 2 万处。我国是世界上矿产品种齐全、配套程度较高的少数几个国家之一。2.总量可观 目前我国已探明的矿产资源储量占世界的12%,仅次于美国和俄国。根据世界各国矿产资源储量的潜在总值估算，我国位居第三。若以单位国土面积拥有的矿产资源价值计算，我国每平方公里的矿产资源价值为世界陆地平均水平的 1.54 倍，是世界上矿产资源丰度较高的国家之一。3.人均拥有量低 受人口众多的基数影响，我国矿产资源的人均拥有量低。我国人均矿产资源储量仅占世界平均水平的58%，居世界第53位，人均矿产资源储量潜在总值为 1.51 万美元，不及世界平均水平的 1/2。 虽然我国原材料矿产品种齐全，但结构存在严重缺陷。关系到国民经济命脉的用量大的铁、锰、铜、铝、铬铁矿、硫、磷、钾等大宗矿产贫矿和难选矿多，富矿少，规模小，质量差，经济效益低下，后备储量严重不足，供需关系日趋紧张，大批矿山将陆续关闭，有的矛盾已十分尖锐。据我国 45 种主要矿产可供利用储量对消费需求的保证程度的最新研究成果表明 :2010 年可以保证消费需求的矿产 21 种，其它 24 种矿产难以保证需求； 2020 年可以保证需求的矿产仅为 9 种，其他 36 种矿产难以保证需求。特别是铁、锰、铬铁矿、铜、铝铁矿、钾盐等关系国家经济和安全的大宗矿产将长期短缺。根据中国地质科学院2001年的研究和预测，我国的探明剩余可采油气储量不足10年消费，最终可采储量勉强可维持30年消费；现有铁矿储量难以满足未来20年需求；现有铜矿储量加基础储量难以满足未来10年的需求；现有铝土矿储量加基础储量难以满足未来20年的需求。2003年国土资源部的一份报告指出，到2010年我国石油生产只能保证需要的40%不到，缺口约3亿吨；铁矿石国内生产只能保证需求的38%，需进口铁矿石1.31亿吨（同时进口钢0.81亿吨）；国内铜的生产加上铜回收（回收按20万吨考虑）只能保证需求的20%，缺口301万吨；国内铝的生产加回收（回收按4

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海洋在调节全球气候变化，特别是吸收二氧化碳等温室效应气体方面作用巨大。人类活动每年向大气排放的二氧化碳总量达55亿吨，其中约20亿吨被海洋所吸收，陆地生态系统仅吸收7亿吨左右。 通过增加海洋的碳汇能力，发展海洋低碳技术，可以在一定程度上缓解化石能源消费造成的全球气候变化问题，将进一步推进我国经济结构调整，转变经济增长方式，有利于建设资源节约型、环境友好型社会。 海洋覆盖地球表面的70.8%，是地球上最重要的“碳汇”聚集地。据目前测算，地球上每年使用化石燃料所产生的二氧化碳约13%为陆地植被吸收，35%为海洋所吸收，而其余部分暂留存于大气中。 因此，利用海洋的固碳作用，发展海洋低碳技术，对实现我国40%～45%的减排战略目标至关重要。 海洋的碳汇能力 地球上的碳元素主要存在于大气圈、水圈、岩石圈、生物圈中。虽然全球的碳元素主要以碳酸盐岩石的形式存在于地壳中，但其中的碳元素几乎处于静止状态，较少参与碳循环。所以，海洋是除地质碳库外最大的碳库，也是参与大气碳循环最活跃的部分之一，海洋的固碳能力约为4000万亿吨，年新增储存能力约5亿～6亿吨，碳元素在海洋中主要以颗粒有机碳、溶解有机碳和溶解无机碳三种主要形态存在。 海洋在调节全球气候变化，特别是吸收二氧化碳等温室气体效应方面作用巨大。人类活动每年向大气排放的二氧化碳总量达55亿吨，其中约20亿吨被海洋所吸收，陆地生态系统仅吸收7亿吨左右。温室气体引起的全球气候变化，备受国际社会关注。虽然目前就大气中碳浓度增加是否造成全球温度的升高，以及是否会影响到未来的气候变化等问题，在学术界中还存在着广泛的争议。但可以确认：二氧化碳是碳元素在自然界“碳库”之间传输的最主要形式，是人类活动影响气候的最重要的温室气体。因此，通过增加海洋的碳汇能力，发展海洋低碳技术，可以在一定程度上缓解化石能源消费造成的全球气候变化问题，将进一步推进我国经济结构调整，转变经济增长方式，有利于建设资源节约型、环境友好型社会。 通常把吸收大气二氧化碳的区域称为“碳汇”，反之，向大气释放二氧化碳的区域称为“碳源”。二氧化碳在较短时间尺度上（譬如几年甚至几十年）的聚集存储称为“碳汇聚”。在较长时间尺度上（譬如千年以上量级）稳定聚集存储称为“碳固定”。研究表明，自20世纪70年代以来，全球海洋一直是大气二氧化碳的“净汇”。但海洋吸收或释放二氧化碳的能力在不同海域中是非常不均匀的，赤道太平洋是最大的海洋二氧化碳“源”。其原因是该区域富含二氧化碳的水体上升，水温升高，造成海水中二氧化碳向大气释放。全球海洋主要的碳汇区分布在较冷的大洋区域。表层海水温度越低，其吸收二氧化碳的能力越强，碳汇的强度也就越大。北大西洋、北太平洋是大气二氧化碳最重要的碳汇地，原因在于墨西哥湾流和北大西洋暖流将温暖的表层海水向北输送，海水逐渐变冷，从而不断从大气中吸收二氧化碳。南大洋是另一个重要的二氧化碳汇聚区域，那里同样存在寒冷的表层水沉降，且生物生产力较高。由于南大洋上空的持续强风使该海区成为一个完美的温室气体吸收器，南大洋仅占全球海洋面积的6%，但吸收的二氧化碳却占到海洋吸收总量的40%。 中国临近的渤海、黄海、东海和南海按自然疆界为473万平方公里，其海洋生态系统的区域碳循环在全球碳循环过程中占有重要地位。以年为尺度，渤海、黄海、东海、南海均表现为大气二氧化碳的“汇”。海洋科技界比较公认的研究结果为：渤海每年可从大气中吸收284万吨碳，黄海每年吸收900万吨左右，东海可吸收2500万吨，南海可达到2亿吨左右。 海洋的固碳机理 海洋与大气中二氧化碳的界面交换决定于气体分压规律，二氧化碳从高分压向低分压界面转移，而且气体在水中的溶解度随水温降低而升高。因此，海洋在低温水域，大气二氧化碳分压高于表层海水，并借助风驱动的波浪搅动作用，二氧化碳从大气进入海水，在海水中以二氧化碳—碳酸盐体系的形式存储，形成海洋的碳汇；而在高温水域，表层海水二氧化碳分压高于大气二氧化碳的分压时，二氧化碳从海水释放到大气，形成海面碳源。 1. 物理泵 海—气界面的气体交换过程以及二氧化碳从海洋表面向深海输送的水动力过程称为“物理泵

能源技术论文篇（11）

前言 随着人们对于环境污染问题越来越重视、对于室内空气品质要求的不断提高，在不断加紧研究和推行空调节能，改善室内空气条件，寻找替代冷源的同时，许多国家都在积极研究探索利用自然条件的冷却方法。理论上，以降低建筑物维护结构外表面温度为目的的利用太阳能被动蒸发冷却问题，按蒸发机理可分为两类：一类是自由水面的蒸发冷却问题，这类问题包括蓄水屋面、蓄水漂浮物、浅层蓄水、流动水膜及复杂的喷雾措施等；另一类则是多孔材料蓄水蒸发冷却问题。 1．第一类：自由水面蒸发冷却问题 较早时期的建筑被动蒸发冷却并没有被详细的分类，主要是采用在屋顶覆盖上一层水袋的方法使建筑物降温。水袋上有一层可移动的隔热板，在白天时将隔热板盖在水袋上，使其不受阳光照射，有了水袋，天花板的温度较低，在室内起冷源作用。夜间，将水袋暴露于空间，通过对流辐射使它将热能散失掉。在较干燥的地区，夏天可以采用蒸发冷却方案，设置一个湿冷器以增加空气湿度，即当室外空气通过湿冷器使空气降温加湿，以上两种方式都可称为被动蒸发冷却的雏形。 2．第二类：多孔材料蓄水蒸发冷却问题 此类蒸发冷却采用在建筑物面上铺设一层多孔材料，如松散的砂层或加气混凝土层等，此层材料依靠淋水或天然降水来补充含湿层水分。当材料含湿后受太阳辐射和大气对流及天空长波辐射换热，内部水分通过热湿迁移机理的作用迁移至表面并在此蒸发。含湿多孔体水分蒸发过程是众多因素综合作用的结果，如液体扩散、毛细流动、蒸发凝结、压力梯度、重力等。在蒸发冷却过程中，最初材料表层存在一层连续水膜，这层水膜的蒸发基本上如同上面所说的自由液面的蒸发，不受材料内部因素的影响，随着这层水膜的蒸发材料表面含湿量减少，材料内部的水分就会补充到材料表面进行蒸发，如果表面水分的补充速度低于表面水分蒸发速度，那么材料的蒸发面将会下降，会影响到蒸发效果。屋顶铺设松散的多孔含湿材料的被动蒸发冷却方法适用于一些雨量丰富、风力较小的北亚热带地区，在建筑物屋顶平面使用。而铺设固体的多孔材料对于雨量丰富、风速大的南亚热带地区在建筑物外表面及城市道路上使用。在气候干旱少雨的地区也可以通过喷淋水的方式给多孔材料层补水。 屋顶铺设多孔含湿材料的方法首先解决了蓄水屋面无法上人的问题，此外多孔含湿材料被动降温效果显著，建筑屋面降温约25℃，屋顶内表面温度约降5℃；优于现行的传统蓄水屋面。 被动冷却技术的新发展 至今为止，有许多科研工作者对传统的被动冷却技术进行了大量的实验研究，在原有的基础上对其不足之处进行了大量的完善工作。在被动冷却技术的传统应用方式的基础上出现了多种改善后的应用方式，下面就一些主要的应用方式进行简要介绍。 1．屋面被动冷却技术 1．1带有可移动隔热板的屋顶水池 在水池上设置一层隔热板，在夏季，在日间水池由隔热板覆盖，夜间隔热板移走并且通过夜间使水冷却。建筑物热量通过屋顶由室内传至周围环境并且获得冷却。通过使用带有隔热板的屋顶水池可使得屋顶热减小。在冬季，在日间移开隔热板，以便水池里的水吸收太阳辐射热并加热建筑物。水池在夜间盖上隔热板以便水池中热水将其热量传给建筑物。屋面蓄水对屋顶结构要求较高，绝湿层要求较高，否则屋顶会漏水，同时维修不便，因屋面无法直接上人维修。 1．2蒸发反射屋顶 这种屋顶的设计是由在以岩石为底的水池上覆盖一个混凝土吊顶构成。在这个基础上是一个空气层，它通过一个铝板与外界环境隔开。铝板的表面涂有一层白色钛基涂料以提高日间辐射的反射。在夜间，铝板的温度降低到岩石床和水的混合温度之下。屋顶内的水蒸汽冷凝并依靠重力作用下降。经过大量的关于不同的外部温度和太阳辐射强度下降的计算，显示出这种系统的冷却效果很显著。结构如图4所示。 在这种应用方式中，高热容量的材料（岩石床）可以延迟日间热量进入建筑物的时间，使之在夜间进入建筑物内，从而使建筑物受其影响较小。屋顶由一个混凝土吊顶和一个平铝板构成，平铝板使得位于以岩石床为底的水池上空气层与外界环境分隔开来。这个部分防止水蒸气向外界扩散。这种方式结构较为复杂，对于构成的材料要求较高，投资较高，要有较好的密闭性，维修不方便。 1．3 屋顶设置空气隔热层 在屋顶上设置空气隔热层可使建筑物屋顶得