节能特殊形式的战略能源

1、 节节 能能 特殊形式的特殊形式的战略战略”能源能源”清华大学 过增元2005年11月18日1全面小康社会2020年年 GDP 翻两番翻两番 能源供给能源供给 翻一番翻一番解决：（解决：（1） 能源供给总量能源供给总量 （2） 环保环保（3） 节能节能 （有利于（有利于（1）和）和 （2）1.1. 节能与节能与国民经济发展国民经济发展2节能节能 通俗用语通俗用语Energy saving提高能效提高能效 科学用语科学用语Energy conservation（不能以降低生活品质为代价）不能以降低生活品质为代价）3（1 1） 必要性必要性必须大幅度的节能必须大幅度的节能GDP（亿元）能源消费（亿

2、吨标煤）能源强度2000年89,40412.812.81.431.432020年360,00025.625.60.720.72 2. 2. 节能的必要性和潜力节能的必要性和潜力 能源强度：单位能源强度：单位GDP的能耗的能耗4（2 2） 潜力潜力世界平均水平中国美国日本1002952959641中国欧洲日本美国3131425240 能源强度：单位能源强度：单位GDP的能耗的能耗v 能源利用率能源利用率（科技层面）5我国政府能源政策：我国政府能源政策： “资源节约和开发并举，“资源节约和开发并举， 把节约放在首位。把节约放在首位。 ”（19991999） 节约型社会节约型社会 （20042004

3、）能耗降低能耗降低 20% （2005）落实？（立项？措施？）落实？（立项？措施？）（规划）（规划）6（1 1） 分散分散 难于凝练关键科技问题，不易列入重难于凝练关键科技问题，不易列入重点科技项目。点科技项目。 （2 2） 技术与法规的关联性技术与法规的关联性 节能技术推广需要节能技术推广需要法规推动，法规法规推动，法规 的制定要有的制定要有技术基础技术基础。（利益）（利益） 3.落实落实节能工作困难的原因节能工作困难的原因7 （1 1） 研发节能研发节能共性共性新技术和新技术和通用通用设备设备（。）（。）4. 4. 节能规划建议节能规划建议（973973，发改委），发改委）（2） 建立节能

4、技术和高能效设备建立节能技术和高能效设备基地基地（。）（。）85 基于场协同理论的基于场协同理论的传热强化节能技术传热强化节能技术5.1 传热强化与能源利用效率传热强化与能源利用效率l 提高系统的提高系统的热功转换热功转换效率效率l 提高提高余热回收余热回收效率效率l 减少换热设备的减少换热设备的体积和重量体积和重量95.2 传热强化的研究和应用现状传热强化的研究和应用现状 80%初级能源都需经历初级能源都需经历热量传递热量传递过程，因此强化传热的研究过程，因此强化传热的研究长盛长盛不衰不衰.l 传热强化技术传热强化技术节能效果明显节能效果明显，所，所以在电力、化工、建筑、冶金以在电力、化工、

5、建筑、冶金等领域得到等领域得到广泛应用广泛应用.105.3 现有强化传热理论和技术的现有强化传热理论和技术的 不足之处不足之处: : 设备换热性能设备换热性能 强化的同时，强化的同时，流动流动阻力增加过大阻力增加过大，限制了它的应用，限制了它的应用.l 缺乏能阐明缺乏能阐明传递过程本质传递过程本质的理论，的理论， 很难出现具有很难出现具有原创性原创性的传热强化的传热强化 技术技术.115.4 建立了传建立了传热热强化强化的的场协同理论场协同理论 场协同的概念场协同的概念：从速度从速度场场与温度与温度场场的的相互配合相互配合 （局部（局部相互相互作用）作用）的角度的角度来研究换热的来研究换热的（

6、总体）（总体）性能性能.12热量所希望的热流方向所希望的热流方向UT U13UT UT UT UTUTUT 完全协同完全协同所希望的热流方向所希望的热流方向热量因因果果14 改进场协同程度的途径改进场协同程度的途径),(zyxU 与与 的的夹角尽可能小夹角尽可能小),(zyxT , 尽可能均匀尽可能均匀 , , 尽可能大值与大值搭配尽可能大值与大值搭配实现途径实现途径：改变速度改变速度/温度温度边界条件边界条件 改变肋片的改变肋片的形状和布置形状和布置cos),(zyxU),(zyxU),(zyxT),(zyxT老师与学生老师与学生老师与老师老师与老师学生与学生学生与学生15 5.5 基于场协

7、同理论发展的基于场协同理论发展的系列系列 传热传热强化强化节能节能新技术新技术 多纵向涡强化技术多纵向涡强化技术l 换热器复合流程技术换热器复合流程技术l 肋片布置技术肋片布置技术 强化新技术强化新技术能使传递效率能使传递效率 提高提高 20% 40%165.6 实施效果实施效果 工程应用和经济效益工程应用和经济效益l 多纵向涡技术、盘管受控振动技术等多纵向涡技术、盘管受控振动技术等用于用于建筑供暖行业和石化行业建筑供暖行业和石化行业（少量（少量其它行业）。其它行业）。 四家企业换热器产值超过四家企业换热器产值超过2.52.5亿。以亿。以中和公司为例，热设备能源利用提高中和公司为例，热设备能源

8、利用提高12%12%，3 3年内节煤量年内节煤量1111万吨标煤万吨标煤。17水平和国内外影响水平和国内外影响l国家科技进步二等奖（国家科技进步二等奖（20042004）l国家自然科学二等奖（国家自然科学二等奖（20032003，部分内容），部分内容）l日本大金公司在清华大学建立日本大金公司在清华大学建立“清华大金清华大金研究中心研究中心”。研制的场协同换热管已在泰国。研制的场协同换热管已在泰国投产。投产。l德国德国ATLASATLAS在两个工程项目中已应用前疏后密在两个工程项目中已应用前疏后密翅片。翅片。18评价：评价：l “场协同是传热强化新概念，是别于场协同是传热强化新概念，是别于常规方

9、法的常规方法的原始创新原始创新之处。之处。”l “ “ 技术上有技术上有重大原始创新重大原始创新，达国际先，达国际先进水平，部分国际领先，进水平，部分国际领先，对行业的对行业的技术进步有重要作用。技术进步有重要作用。”19建立了新的节能建立了新的节能理论理论开发了开发了原创性原创性的的系列系列强化强化节能节能技术技术. .研制了多种研制了多种高能效高能效换热器换热器取得了明显的经济效益取得了明显的经济效益5.7 小结小结20 建立节能技术和高能效设备建立节能技术和高能效设备基地基地试验平台，软件平台，试验平台，软件平台，研发研发基地；基地；制定（节能）标准；制定（节能）标准；联盟会员联盟会员 。6 . 今后工作设想今后工作设想 发展发展场协同场协同节能节能理论理论 优化设计优化设计传热强化技术传热强化技术 研制研制大型大型高能效高能效换热器换热器21节能节能 最便宜的，最