太阳能光电光热技术.doc

太阳能光电光热技术目前,我国光电应用主要是通信领域，包括微波中继站、卫星通信地面站、卫星电视接收差转系统、通信台站等，市场占有率约50%。独立光伏电站和户用光伏电源系统市场占有率约30%，主要有县乡级光伏电站400余座、农村学校的光伏发电系统80座和家用光伏电源系统15万套。其中规模较大的有西藏安多、班戈、尼玛、双湖等7座县级光伏电站，总装机容量425kWp。2001年度，我国光伏组件总装机容量具有22.8 MWp，占世界的1.4%，2001年太阳电池的产量为3.8 MWp，正在建设的几条生产线生产能力已经有210 MWp的规模，预计未来几年我国光伏发电将有较大的发展。截止到2001年底，我国其累积生产小型离网风机约有21万台，大型并网风电机组40万kw，太阳电池22.8MWp,太阳能热水器3200万，-由国家计委组织实施的旨在利用光伏发电和小型风力发电机解决边远无电地区人约2300万人民生活用电的“光明工程”正在我国西部全面展开，今年已投入18亿元人民币建设总计12 MWp的乡村光伏发电系统。我国已经成功地建造了几个光伏并网示范工程，目前，兆瓦级并网光伏电站正在深圳市建设。新能源将成为年北京奥运会的主角。奥运村的洗浴热水将依靠太阳能产生，奥运场馆周围至的路灯也将由太阳能发电点亮。高科技环保能源建筑将使人处在一个能源不断循环再生、充满自然景观的人工大自然中。计划到2010年，利用风力发电和光伏发电技术解决2300万边远地区人口的用电问题，使其人均拥有发电容量到100W的水平，相当于届时全国人均拥有发电容量的1/3。绿色能源为奥运场馆注入新动力北京城北500千伏变电站2007年，北京市以技术进步为支撑，以提高能源利用效率为目标，践行绿色奥运理念，大力发展新能源，开展资源综合利用，多元发展，服务奥运。风力发电、太阳能光伏发电、再生水热泵冷热源系统、垃圾填埋场沼气发电等一批开创性新能源项目建成，69项能源新技术在奥运场馆应用，绿色能源为奥运能源保障和城市发展注入了新的活力，在提高资源利用效率、减少能源消费对环境的影响等方面发挥了重要作用。新能源新技术闪亮奥运场馆夏季制冷、冬季供暖，对大型公共建筑是“天经地义”的事，在奥运村这是怎么实现的？正在建设的奥运村，有一总投资约9725万元的目前国内最大规模应用再生水热泵系统，它利用热泵技术提取清河污水处理厂中水的低品位热能，实现为奥运村约40万平方米的建筑制冷供热。项目实施后，每年可减少用煤约1500吨，减排二氧化碳约3600吨，二氧化硫和氮氧化物约60吨。而奥运村中的国家体育馆，设计安装了100千瓦太阳能光伏发电工程，它注重了太阳能发电系统与建筑美观的结合，太阳能电池板分别安装在屋顶天窗、玻璃幕墙上，不仅具有为建筑物遮阳、采光、挡雨的维护结构功能，而且还能具备日均发电量超过200千瓦时的“能力”，可为15000平方米的地下车库提供充足的照明电力。其光伏电池板与雄伟的建筑外观融为一体，直观地向公众展示了太阳能光电利用技术。北京绿色风电建设零突破本市首座大型风电场北京官厅风电场一期33台风机已竣工具备并网发电条件。这标志着北京地区在风能开发利用方面实现零的突破，对于本市开发利用可再生能源起到很好的示范和推动作用。作为国内首次采用拥有自主知识产权的1.5兆瓦风机，既是我国风电事业发展的一次技术展示，也是“科技奥运、绿色奥运”理念的具体体现。风电场由京能集团开发投资建设，一期工程总装机容量为49.5兆瓦，项目总投资为5.8亿元。项目建成后将全部进入城市电网，向北京输送一亿度的绿色电力，每年可减少二氧化碳排放10万吨、二氧化硫排放782吨、一氧化碳11吨、氮氧化物444吨，节约煤炭5万吨。2010年前完成官厅风电场的二期工程建设，届时装机容量将达到10万千瓦。首座区域制冷站初见成效一年来，中关村广场区域制冷站建成运行，为中关村广场区域内近27万平方米的不同建筑提供冷源服务，已实现转移高峰电量3339千瓦，每年约节省运行管理费用60万元。与新增发电装机相比，每年可减少耗煤2280吨，降低二氧化硫排放15吨、减少二氧化碳排放3000吨，并有效减少了单体建筑约3500平方米的建设冷站用地。揭秘奥运门票高科技因素 芯片藏全球唯一序列号 随着北京奥运会开始第二阶段发售，奥运门票销售工作进入深入。2008年6月份，抽中门票的观众就可以接到领取门票的通知。那么，这张小小的奥运门票到底会是什么样子？出于保密的需要，奥运门票的票面还没有公布。 不过，里面蕴藏的高科技因素已经提前揭开面纱。所有的北京奥运会和北京残奥会门票内部都嵌有一个长宽1毫米的芯片。到了奥运会赛场，这些门票都将接受验票机上无线射频的识别。芯片里有全球惟一的序列号，对应着验票机上的一把“秘密钥匙”。观众在场外接受安检时，就像公交IC卡一样，观众只需拿着门票在验票机一刷，验票机就能在0.1秒内辨认门票的真伪。据悉，验票机上的摄像头成本只有5元。 负责北京奥运门票技术研发的任弘舟告诉记者，奥运会总共有1200多万张门票，“每一张门票的芯片都拥有全球惟一的序列号。序列号可以包含汉字以外所有的字符，组合方式也可以随机挑选。即使有人侥幸猜出了序列号，但绝对无法攻克密匙的难关。”任弘舟说，“密匙”就像是保险库的钥匙，安装在验票机里。如同随机产生的用户名和密码，必须两者匹配才能顺利进入比赛场馆。 为了避免“密匙”被不法分子攻破，技术人员给每一个“密匙”都设置了访问次数限制。在一定次数内没有正确激活的门票将会作废，好比ATM取款机上多次输入错误密码之后被“吞卡”。此外，北京奥组委将在门票制作过程中尽量使用较先进的技术，比如在门票印刷时选用防伪油墨。由于采用了先进的材料，即使门票不慎被水淋湿揉成团状，也不会影响到使用。奥运圣火上珠峰筹备有条不紊 08在世界之巅对话 全球海拔最高的移动通信基站上月已在珠峰海拔6500米处建成，传递奥运圣火的火炬手将在珠峰上实现打手机、发彩信的梦想，在这个具有历史意义的突破背后，是北京向世界承诺火炬可以、也一定能上珠峰的坚定决心。 在世界之巅对话 2008年5月，奥运圣火将第一次在地球之巅燃烧。届时，北京奥运会(北京奥运会新闻,北京奥运会说吧)火炬手、工作人员以及媒体记者不仅可以在珠穆朗玛峰传递沿线打手机、发短信，甚至可以在8844.43米的顶峰上发彩信以及实现手机上网。 全球海拔最高的移动通信基站已在上月测试开通，该基站在西藏珠穆朗玛峰海拔6500米处建成，创造了世界通信史上新的奇迹。基站的建立，将为奥运圣火顺利跨越珠峰和人类登山事业提供强有力的通信保障服务。 近日，记者在采访基站设计及施工人员的过程中了解到：基站目前进入主要设备拆卸阶段，陆续由高山搬运工和牦牛运至海拔较低处过冬保护，待明年五月奥运火炬(奥运火炬博客,奥运火炬新闻,奥运火炬说吧)正式传递前再次搬运上山安装开通。 最高6500米 全球最高移动基站建成 中国移动计划部经理舒建军介绍说，经过专业技术人员的设计查勘，最初基站的建设方案是在珠峰地区共建设三个基站，一号站设置在珠峰大本营，将现有直放站改造为永久基站，二号站设置在5800米营地，采用卫星传输手段新建一个两载频基站，三号站设置在6300米，利用5800米基站为信源新建一个直放站。 由于今年夏季珠穆朗玛峰东绒布冰川活动加剧，造成山体滑坡坍塌，8月11日，查勘人员在进行二号站现场施工时，发现原二号站站址由于冰川融化地基塌方已不具备建设条件。经过调整，最终将二号站站址下移至5750米山口山脊处，改为直放站，将三号站站址上移至6500米前进营地，采用卫星手段解决传输。“6500米的高度也使得三号站址成为全球海拔最高的移动通信基站。”舒建军说。 最难3吨设备 工人和牦牛花20天搬运 中国移动的珠峰网络覆盖工程海拔6500米基站，处于高海拔、高缺氧和气候变幻莫测的极地环境，空气中含氧量只有内地的38%，夜间气温在摄氏零下二十多度。晚上睡觉醒来头发上结的全是冰疙瘩，建设施工难度异乎寻常超乎想象。 舒建军表示，本次工程的最大困难在于极地环境下的开展施工和向施工地点运输设备和材料。从10月25日开始，中国移动共计雇用高山搬运民工145人次和高山搬运牦牛21头次分7个批次投入运输，耗时20多天将总计3吨左右的设备搬运到6500米基站。 11月8日，5名设备安装人员从珠峰大本营出发。12日15时完成基站所有硬件设备的安装对接，并完成单机测试。12日23时，最后一批油机设备连夜从珠峰大本营出发，13日上午11时前到达6500米施工现场。 当日12时32分卫星链路锁定，拉萨和北京两路监测。13时整，世界海拔最高的中国移动6500米基站测试开通。 高山上夜间气温在摄氏零下二十多度，人呼出热气遇冷后变成小冰凌挂在帐篷上，又一点一点地掉落在地上。“帐篷外下大雪，帐篷里下小雪。来到6500米，亲身体会这种美妙的景象也算值了。”工程师侯优优回忆起那段日子感慨万千。 最广覆盖90% 峰顶可传奥运圣火彩信 6500米的基站开通后，北京奥运会火炬手登顶8844米处的最高处时，就可以和平日在低海拔地区一样拨打电话、发短信甚至是彩信以及用手机无线上网等。据悉，此前中国移动已经完成了拉萨至珠峰大本营的移动通信网络覆盖工程，共建基站17座、直放站20座，网络覆盖率达到90%以上，并在珠峰大本营建设了一座永久性基站，可为登山队员、国家气象测绘工作者以及媒体记者等提供通信服务。奥运蔬菜不用化学农药 新技术培育百余种蔬菜 奥运蔬菜什么样？与普通蔬菜有什么不同？从昌平区南邵镇姜屯村整洁的马路一直向东，一座颇具规模的有机蔬菜种植园坐落在马路北侧。门口的大理石幕墙上，“金六环农业园”6个金色铜字在冬日暖阳的照射下，格外显眼。 近日，记者探访了金六环农业园，亲身感受了奥运蔬菜的种植、培育过程。温室大棚好像别墅群 走进金六环农业园，一排排温室、大棚整齐地排列着，每栋温室都与一间蓝顶白墙的工作间相连，远远望去，像是一排排造型独特的“别墅群”。 昌平区农业服务中心副主任、高级农艺师王立府指着这片设施说：“在温室和大棚里种植蔬菜，能尽量避免灾害性天气的影响，每个温室、大棚都有专人负责，根据种植作物的生长需要，科学地控制光照、温度、湿度，给作物提供良好的生长环境。” 虽然已是寒冬，但是走进温室，却仍然觉得春意盎然。新鲜碧绿的菊苣、生菜、芥蓝、圆润彤红的西红柿、五彩斑斓的彩椒各种蔬菜在舒适的环境下生长。 据了解，金六环农业园占地500亩，拥有温室、大棚100余个，连栋育苗温室3000余平方米。近些年金六环农业园引进欧、美、日等多个国家和地区的品种及先进技术。目前，种植有茄果类、瓜类、根菜类、叶菜类和甘蓝类等100余个品种，可年产鲜菜100万公斤以上。彩色吊板是害虫天敌 走在金六环农业园里，相隔不远就能看到悬挂着的吊灯，既然有路灯，为什么还要装这些吊灯呢？ 面对记者的疑问，王立府解释说：“挂这些灯不是为了好看，也不是为了照明，而是为了杀灭害虫。利用害虫的趋光性，不同的害虫对不同的光谱敏感，同时还配合使用性诱剂，诱杀害虫。” 王立府指着有机芹菜生产温室棚架上挂着的黄色的板子说：“这块板子星星点点的就是被粘住的蚜虫和白粉虱。这些虫子喜欢黄色，所以就会往黄板上飞，飞过来就粘住了。这比人工捕杀要大大节约劳动力，比喷施农药要大大节省成本。”三年没用过化学农药 2003年，金六环农业园通过无公害基地认证；2006年，通过有机食品认证。王立府介绍说：“自2005年开始，昌平区农业服务中心就在金六环农业园开展有机农业的生产实践。在有机生产中，不能使用化学农药对蔬菜的病虫害进行防治，只能采用物理和生物方法。比如采用太阳能高温消毒法、高温闷棚、臭氧消毒等，经过这几年的实践，我们发现，这些物理方式取得了非常好的效果，一点也不比农药差。”据了解，金六环农业园已经有三年没有用过化学农药了。技术改良控制供应期 奥运会在八九月举行，此时正值北京地区高温多雨季节，是蔬菜供应的淡季，更是蔬菜病虫害的高发期。为确保此间蔬菜安全、优质、多样、足量地供应，昌平区农服中心蔬菜办的蔬菜专家们早在三年前就根据地理和气候特点开展了认真的研究，通过技术手段，在确保蔬菜营养和品质的同时，调整蔬菜的生长期，使蔬菜的供应期提前或延后，以保证在奥运会期间能够供应新鲜、优质、安全的蔬菜。 王立府说：“在这三年里，为了研究怎样才能使奥运蔬菜在明年奥运会期间正常供应，我们先后对西红柿、彩椒、菊苣、生菜等多种蔬菜进行了多次试种，利用大棚、防虫网、遮阳网等栽培设施和排开播种等栽培技术，经过多次试验，目前已经基本掌握了奥运蔬菜的生产技术。” 新菜品对应奥运菜谱引进西洋蔬菜 据金六环农业园副主任陈明远介绍，考虑到2008年来自世界各地的运动员和游客的需要，参照北京奥组委与餐饮供应商共同制定的“奥运菜谱”，他们特别调整了蔬菜的种植计划，引进了欧洲一些国家常用的薄荷、罗勒、迷迭香等20余个品种的调味类蔬菜，并进行了精心的培育，通过试验、示范，这些西洋蔬菜不但在这里扎了根，而且长势很好。 新技术每盒奥运蔬菜配电子身份证 记者在金六环农业园内还看到了一辆带有GPS定位系统跟踪、装载着奥运蔬菜的冷藏车。 “全球卫星定位的GPS定位系统和温度、湿度自动记录控制，让奥运蔬菜实现了从生产基地到加工企业，物流配送中心到奥运村的全过程的监控。”陈明远说。 每盒蔬菜都贴着一张条形码标签，这就是“电子身份证”，它准确记录了蔬菜的出生地及生产加工环节等信息。这些“电子身份证”采用了先进的RFID(非接触性无线射频识别)技术，它将对奥运食品进行全程跟踪监控。 RFID俗称电子标签，目前，超市商品、公交IC卡以及中国第二代身份证上都应用了这一技术。它能通过相应的后台信息系统，动态收集和分析奥运食品的生产、加工、运输等各环节中的因素，完成食品从源头到最终的监控，强化食品安全管理。 陈明远说：“这项新技术可以保证对蔬菜的全程监控。无论是蔬菜基地，还是奥运餐桌，以及运输中的哪个环节出了问题，都能够迅速查到及时采取控制措施，最大限度消除安全隐患。”叶菜、果菜分库保鲜 “在这里，每天清晨就有工人在温室里采摘蔬菜了。这时候采摘，有利于蔬菜的保鲜。”金六环农业园副主任陈明远说：“金六环建有一个800多平方米的加工车间。每天早晨采摘后，工人们将新鲜的西红柿、生菜、彩椒等蔬菜送入加工车间，经过挑选和称重，分门别类地装盒，再贴上追溯码，最后送入净菜库。储藏蔬菜也有学问，不同的蔬菜需要冷藏的温度不同，所以，我们将生菜、芥蓝等绿叶蔬菜和西红柿、黄瓜等果菜分别储藏在不同温度的库房里。” 奥运场馆售卖机全脱氟节能相当于奥运期间减少2.1万辆汽车上路北京奥运会上，将有6000多台安装能源管理系统的冰箱和自动售卖机，为观众和运动员提供冰凉饮品，并且不危害大气和臭氧层。昨天，以“留住一桶水 花儿也微笑”为主题的全市小学生绿色奥运行动举行颁奖典礼，北京奥组委工程和环境部部长余小萱对北京儿童为奥运增添十万多盆奥运花卉表示感谢。记者从活动发起方之一的可口可乐（中国）公司了解到，在北京2008年奥运会上，首次所有场馆都将使用由可口可乐提供的带有能源管理系统，并且“不含氢氟碳化物”的环保制冷设备，共6350台，设备将用于场馆内饮料的制冷和自动售卖，比常规制冷设备节能30%以上。“以每台平均使用十年算，相当于奥运期间减少2.1万辆汽车上路行驶。”不用电力的光导照明系统走进北京科技大学，谈起新建的学校体育馆，人们总是把体育馆内采用的光导照明系统作为科技奥运理念的一大亮点向你介绍。 光导照明系统由采光装置、导光装置、漫射装置组成，它通过采光罩高效采集自然光线导入系统内重新分配，再经过特殊制作的光导管传输和强化后，由系统底部的漫射装置把自然光均匀高效的照射到任何需要光线的地方，得到由自然光带来的特殊照明效果。从黎明到黄昏，哪怕是雨天和阴天，光导照明系统导入室内的光线依然很充足，每天至少可提供十小时的自然光照明，从而打破了场馆室内必须依靠电力照明的传统观念。是一种只需一次性投资，无需维护的节能、环保、安全健康和时尚的新型照明装置。（图三为采用光导照明系统照明的场地中央比赛台。图四为采 新建的北京科技大学体育馆共安装了148个直径为550mm的折射率为99.7光导管，是目前所有奥运场馆中在比赛场地中央唯一安置光导管照明系统的。经实测，在室外临界照度值为20000Lx时指定场地地面的室内临界照度能达到150Lx，采光均匀度0.7。白天，它采集的光线能满足体育训练的要求。晚上，则可以将室内的灯光通过屋顶的采光罩传出，起到美化夜景的效果。此外，当场馆不需要光线时，还可通过该系统中唯一使用电力的配套设备电动日光调节器，任意调节光线的明暗，以保证奥运比赛时电视转播的需求。光伏电能点亮奥运场馆光伏发电的前世今生 说到这里，有必要解释一下什么是光伏发电技术。 中科院电工所的副研究员赵斌对记者介绍，太阳光能照射在一些特殊材料上，会引起材料中电子的移动，形成电势差。太阳能光伏发电，就是依据这个原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。 而事实上这项技术的“年龄”已经不小了，早在上世纪六七十年代，人们研究火箭卫星在太空中飞行时如何获取能量的时候，空间能源技术发展起来，出现了光伏发电技术。光伏发电系统，按与大电网的关系，可分为离网和并网两种。前者独立发电供电并储存电能，后者则没有储电功能，与整个大电网联系在一起。 在国际上，随着全球能源危机、环境危机的日益严重，光伏发电技术开始逐渐热起来。国际能源组织（TEA）曾分别于1991年和1997年两次在世界范围内启动了建筑光伏集成发电技术计划，美国和欧盟都制定了各自的“百万屋顶光伏计划”，即到2010年将有百万屋顶装有光伏组件并网发电。日本也宣布到2010年光伏发电装机容量达到5GW（即5000兆瓦）。 我国在上世纪70年代就掌握了这项技术，但到上世纪90年代末才真正意识到光伏发电的重大作用。近年来通过“送电到乡”、“送电到村”等项目在西部偏远的无电地区开始建立了一批离网光伏电站，而用在城市里的与建筑相结合的并网光伏电站，在我国还属于一项新的高技术产业。 因此，即将建设的奥运场馆建光伏电站和已建立起的亚洲最大并网光伏电站，对该领域具有着重大的影响，将会有力的促进产业发展。但一个新事物的出现，往往要历经从不被人理解到被广泛接受的过程，因此在深圳1兆瓦光伏电站的建成背后就有了一系列的故事。 科技助奥运奥运促发展万钢现代奥林匹克运动经过100多年的发展，已经演变成超越体育竞技本身的一项运动。奥林匹克运动会的举办，更离不开科学技术的强大支撑。科技与奥运的密切结合成为现代奥运会的时代特征。 “科技奥运”是2008年北京奥运会的三大理念之一。这是奥运史上首次明确把科学技术的作用与举办奥运会相结合，将对现代奥林匹克运动的发展产生深远的影响。所谓“科技奥运”是以科学思想统领奥运战略，有效集成满足奥运需求的科技资源，为“有特色、高水平”北京奥运会的成功举办提供先进、可靠、适用的技术保障；通过奥林匹克精神与科学技术的融合，使奥运会成为传播科学知识、体验先进技术、促进科技进步与经济社会发展并惠及人民大众的平台。为了实践“科技奥运”理念、支撑“绿色奥运”建设，在2001年北京申奥成功后，科技部、北京市政府、北京奥组委联合有关部门，启动实施了“奥运科技（2008）行动计划”，一方面围绕与举办奥运会直接相关的大型活动、赛事组织、场馆建设、体育科技等开展技术攻关和技术应用；另一方面围绕“绿色奥运”建设和节能减排目标，开展绿色建筑、清洁能源、生态环境等技术开发和应用示范。六年来，“奥运科技行动计划”围绕北京奥运建设的各项科技需求，在科技部、北京市、教育部、信息产业部、中国科学院、中国工程院、国防科工委、国家体育总局、中国科协、国家自然科学基金委、国家质检总局、中国气象局等成员单位的共同努力下，组织和动员了全国的科技力量，集中开展了“科技奥运”关键技术攻关和高新科技成果的应用示范，解决了北京奥运建设中的一批关键技术难题，取得了多项世界第一的科技创新成果，为奥运建设提供了全方位的技术支持和服务。当前，北京奥运筹办已进入关键决战阶段。7月17日，温总理在考察北京奥运工程建设时，充分肯定了北京市和奥组委的工作，并强调奥运工程建设要“突出环保、节能”。面对北京奥运会不断提出的新需求和新任务，特别是落实温总理视察奥运工程建设时的重要指示，在下一阶段，除重点启动实施“支撑绿色奥运科技专项行动”，“科技奥运”也将重点开展以下几个方面的工作： 提高认识，统筹协调，以高度的责任感和使命感继续推进“科技奥运”工作成功举办奥运会是全国的一件大事，也是全国科