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能源技术中三个关键领域:存储、智能电网和发电

能源技术中三个关键领域:存储、智能电网和发电。成本更低效益更高的储存能量的储存方式,作为新燃料改进其他电池,智能电网实现更高效的发电技术。技术研发主要来自政府科研或大学,投资主要来自风险投资或创业公司。
锂空气电池比锂离子电池具有更高的能量密度,因为其阴极(以多孔碳为主)很轻,且氧气从环境中获取而不用保存在电池里。理论上,由于氧气作为阴极反应物不受限,该电池的容量仅取决于锂电极,其比能为5.21kWh/kg(包括氧气质量),或11.14kWh/kg(不包括氧气)。
氢能技术:氢能汽车是以氢为主要能量作为移动的汽车。一般的内燃机,通常注入柴油或汽油,氢汽车则改为使用气体氢。燃料电池和电动机会取代一般的引擎,即氢燃料电池的原理是把氢输入燃料电池中,氢原子的电子被质子交换膜阻隔,通过外电路从负极传导到正极,成为电能驱动电动机;质子却可以通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾排出。这样有效减少了其他燃油的汽车造成的空气污染问题。
创新储热型太阳能技术:将太阳能光伏和光热技术进行混合利用正成为一些创新型企业的研发目标,而在这其中,利用聚光太阳能技术同时实现CPV聚光光伏发电和集热热利用成为了一种可行的选择。
智能电网:智能电网就是电网的智能化(智电电力),它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。
分布式发电系统:现全世界供电系统是以大机组、大电网、高电压为主要特征的集中式单一供电系统。虽然全世界90%的电力负荷都由这种集中单一的大电网供电,但是当今社会对能源与电力供应的质量与安全可靠性要求越来越高,大电网由于自身的缺陷已经不能满足这种要求。由于大电网中任何一点的故障所产生的扰动都会对整个电网造成较大影响,严重时可能引起大面积停电甚至是全网崩溃,造成灾难性后果,这样的事故在国外时有发生;而且这种大电网又极易受到战争或恐怖势力的破坏,严重时将危害国家的安全,如科索沃战争和海湾战争等;另外集中式大电网还不能跟踪电力负荷的变化,而为了短暂的峰荷建造发电厂其花费是巨大的,经济效益也非常低。根据西方国家的经验:大电网系统和分布式发电系统相结合是节省投资,降低能耗,提高系统安全性和灵活性的主要方法。
智能能源网:全球能源与电力基础设施的一系列新标准,理论上可以提供局部热能、能源、天然气,具有互联网特点。
潮汐涡轮机:转换潮汐能为电能。
斯特林发动机模型:发电机的能量转换成压缩和膨胀过程,可以是3D打印机上,覆盖整个发热表面,产生电力。
太阳能电池板的定位机器人,利用太阳能电池板提供小型机器人。
第二代生物燃料,从藻纤维素乙醇和生物柴油,保证温室气体排放量,产生燃料能量。
光伏透明玻璃,玻璃与集成太阳能电池转换为红外线和一些电能,可以使用在大楼的屋顶或外墙区域。
第三代生物燃料,包括生物技术,例如,包括用生物藻类来产生氢气,用在汽车上。
天基太阳能发电:据悉,美国五角大楼决策者们再次面对2007年10月国防部国家安全太空办公室曾提出的研究在轨太阳能发电设备可行性问题。天基太阳能这一概念已经出现了40多年,其原理是在太空使用日光收集器,采用微波或激光形式将成束的能量发送到地球表面。
微型核反应堆:能够提供10兆瓦电力,未来可提供50兆瓦。
惯性约束聚变:实现受控热核聚变的途径之一。它依靠激光束加热氘氚靶丸,由于粒子的惯性,在尚未严重飞散之前完成适度的热核聚变。
核反应堆,又称为原子反应堆或反应堆,是能维持可控自持链式核裂变反应,装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置。核反应堆含有其核燃料按此种方式布置的结构,使得在无需补加中子源的条件下能在其中发生自持链式核裂变过程。反应堆这一术语应覆盖裂变堆、聚变堆、裂变聚变混合堆,但一般情况下仅指裂变堆。

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