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* 所屬類別： (不超過20項)	電源產品分類： UPS電源穩壓電源 EPS電源變頻電源凈化電源特種電源發電機組開關電源(AC/DC) 逆變電源(DC/AC) 模塊電源(DC/DC) 電源應用分類：通信電源電力電源車載電源軍工電源航空航天電源工控電源 PC電源 LED電源電鍍電源焊接電源加熱電源醫療電源家電電源便攜式電源充電機(器) 勵磁電源電源配套分類：功率器件防雷浪涌測試儀器電磁兼容電源IC 電池/蓄電池電池檢測變壓器傳感器軸流風機電子元件連接器及端子散熱器電解電容 PCB/輔助材料新能源分類：太陽能(光伏發電) 風能發電潮汐發電水利發電燃料電池其他類：其他
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* 內容：	首先的認識是應該開始著重有關可再生能源的研發。能源問題已是我國乃至全世界的關鍵問題之一。我國的能源資源，尤其是優質化石燃料(油、氣等)并不富裕，另外環保方面也有不少問題;而從長遠來看，可再生能源必然會重占重要的一席之地(用了重占二字，是因為幾百年前，可再生能源本來就是人類的主要能源)。所以有關可再生能源的創新研發，尤其是比較現實的可再生能源的研發，必須及時且有重點地進行。<BR><BR>　　但是，在大力推進可再生能源研發的同時，必須清醒地認識實際情況。首先是近期內可再生能源的發展狀況不可能取代已有的常規發電能力。例如近日在報刊上刊登的某些大力發展的生物質能源基地，其目標也就是可代替百萬噸級的煤或發出百多萬千瓦的電。這與我國現有的20億噸級標準煤以上的化石燃料用量與多于5億千瓦的發電裝機容量相比，是微乎其微的比例(當然另一方面是會有大發展的萌芽)。即使估計近期最有潛力的風能發電，十多年內樂觀的估計也就是裝機千萬千瓦級，也就是需求總量的十分之一左右。<BR><BR>　　但是二次能源中電是最最重要的。不太嚴格地形容，可以說，沒有電就不能進行“三個代表”。如果沒有電，能夠發展中國先進的生產力、能夠發展中國先進的文化、能夠發展中國最廣大人民的根本利益嗎?按目前的最樂觀的估計，還未見到有在二三十年內可再生能源產生出過半的人類所需電力的預計。所以，這點是搞能源的，尤其是搞能源戰略或領導能源工作的同志需要清楚認識的。<BR><BR>　　與上述有關的還有可再生能源的特殊情況：絕大多數可再生能源都是供應不穩定的，與用戶需求不易協調。另外，習慣上用的是峯瓦，不是實際有效瓦，與目前電力中慣用的標稱銘牌瓦數差別較大。這些特點都應該有所注意。<BR><BR>　　溫故而知新，從能源行業發展的歷史可以總結出一點：任何一種能源，其利用形式與設備都是壽命很長的，發展變化過程是很緩慢的。太古老的歷史不說。從工業革命左右開始大規模用煤，相應使用蒸汽機算起，前者至今仍是國際主要能源之一，后者至少也有200多年的光榮歷史(泰坦尼克號郵船用的仍是蒸汽機)。后來有了蒸汽輪機，至今也已有百多年的發電主力地位;即便用了核能，發電仍然用它。大量使用石油也是有過百年的歷史了，主要用在各種交通工具的內燃機，現在仍然是主力。其他一些例子就不多說了。總之，歷史上所有主要的能源及其利用設備，都不會在短的時期內有大的跨越式發展，研發周期比別的產業長，都是百年以上老店。因此，也不太可能希望新的可再生能源時代會迅速降臨。<BR><BR>　　由上述簡略分析可知，可再生能源近期還不能挑起主力的重擔，作為能源領域又不能期望它會有跨越式發展，所以對它的戰略思考是既不能將近期的希望寄托在它身上，但又應該及時相應加強研發，不能耽誤時機。<BR><BR>　　<b>發展好可再生能源更需要學科交叉</b><BR><BR>　　所謂“學科”既有比較客觀的“純學術”分類，例如數學、物理、化學、生物……是按不同的研究對象、物質運動特點等來分類的。但是人是生活在社會中的，各種看法與分類難免會受到不同的生產關系乃至生產力的影響，使得所謂學科分得更細，更被各種生產關系、勢力范圍、條條塊塊之類所約束與扭曲。例如在 20世紀50年代初進行學習蘇聯院系調整的時候，就把工科與理科截然分開;即使是工科中有關能源及其利用也分不在不同行業不同學科之中。遺留痕跡至今仍有：不同的燃氣輪機本來是大同小異，或者大大同小小異，但在現在我國有些國家級分類中仍隸屬于不同大學科。這種“學科”分類，本來就沒有多大價值和意義，純屬人為，進行交叉理所當然。<BR><BR>　　而可再生能源本身在“純學術”上就不是一門學科。光伏發電與風能發電除了可再生與能源的不穩定性外，很難說還有多大重大相似之處，更不用說純學術的學科了。應該說，它們之中包括了很多現在的不同學科。例如，風力發電中的大風力機組至少包括現在的氣象學(風源)、流體力學、固體力學、氣固耦合、震動學(葉片設計、各個結構的設計、安全問題)、機械學(增速傳動、特殊大件加工)、電機學(發電設備)、機電一體化與自動控制(各種測量與控制)、土木建筑(大風力設備中特殊大建筑的建設和美觀)、聲學(防止噪聲污染)等等等等。而且隨著時間變遷、設備的創新，新的可再生能源還會有新的學科加入。例如，在上世紀50年“大躍進”時也奉命搞過風力機，那時根本沒想到過與聲學還會有關系。現在風力機大大增大，數量也大大增多，人民生活水平要求增高，就也要與聲學交叉了。<BR><BR>　　所以，可以說，由于學科與可再生能源的本質現狀及其發展情況，要真正實際發展好可再生能源，絕大多數情況下要進行好學科交叉。尤其是較大的項目，肯定牽涉的行業、學科很多、很寬，更需要在高層有通才集體領導，組成真正的交叉隊伍，才能順利實施、勝利前進。而且，交叉的內容與學科也是應該按照辯證法，因時、因地以及各種不同具體條件而與時俱進。<BR><BR>　　<b>儲能是可再生能源目前最為普適而且最需交叉的內容</b><BR><BR>　　目前絕大多數可行的可再生能源或多或少的都有供應不穩定的問題。如風能受氣候的影響，太陽能受日夜、季節與氣候的影響，都是很不穩定的，更無法控制;尤其氣候變化，目前還難以長期預測。生物質能情況稍微好一點，但也不如各種化石能源那樣穩定可靠，至少也更受季節、氣候的影響。其他的如潮汐能、波浪能等等都有類似問題，是多種可再生能源的天生重大弱點之一。如何解決，也有很多見解與建議。目前最普遍研發與使用且有一定成績的辦法是儲能。也可以說，儲能是大多數可再生能源研發中最普遍的課題，值得特別加以重視。<BR><BR>　　儲能的方案很多，比較現實且已有使用的也不少，各自適用于不同的具體條件。例如抽水儲能已有大規模的實用，相當成熟，但一定要在附近有足夠大的上、下蓄水庫，經濟上比較適用于大功率裝置。壓氣儲能也已有大規模實用裝置，但也要求在附近有合適的不漏氣的洞穴，而且一般還要有燃氣輪機;原則上它也可用于較小的裝置。各種電池自然可用做蓄能設備，但在經濟、效率、壽命與規模等等方面還不夠理想。蓄熱(冷)是在可再生能源裝置中應用較為廣的方案，也已有成果，但同樣在多方面仍不夠完美。飛輪儲能在原則上看起來比較簡單，國際上建議也不少，但牽涉到不同的高技術，大規模實用也不多。其他還可以考慮用磁力、電解水、化學變化、微生物等等。總的來說，很適宜用于可再生能源的可行儲能辦法仍然有待進一步發展。<BR><BR>　　而由上可見，儲能方案不少，牽涉到的學科也非常多，正是如上一節所述，應該是大力推廣學科交叉之處。或者可以認為，儲能是牽涉到學科最多的研究方向，而它的成功也許正有賴于把多種學科進行簡單或有機的交叉，而不是單一的機械能、電能、位能、熱能……的儲存。<BR><BR>　　同樣應該強調的是：儲能的花樣會很多，也特別需要研究，但首先還是要針對具體可再生能源的需要，因情(地)制宜，科學交叉，有所為有所不為，選好有限目標。<BR><BR>　　<b>目前制約可再生能源實用的阻礙是設備的單位有效功率造價太高</b><BR><BR>　　原則上主要的可再生能源本身都是零價格的。從來沒有人賣過太陽光、風、波浪、潮汐，也沒有哪個暴君收過這方面的稅。因為無法賣，也無法收稅。這相當于大多數可再生能源是免費的。那為什么用這些免費的可再生能源發出的電比要錢的化石能源發出的電貴得多呢?顯然主要是可再生能源的設備造價太貴了，準確點是這些設備的單位有效瓦造價太貴了，還可能壽命不夠長、維修太費錢。<BR><BR>　　比較不太熟悉能源的人可能會懷疑此結論：報上經常刊出某些可再生能源發電設備的單位瓦造價并不貴的消息，有的甚至與用煤發電設備的造價差不太多!這問題主要出在兩方面的瓦的習慣含義不同。正如第一節提到的那樣，可再生能源設備習慣用的瓦是峯瓦，也就是最理想狀態下能發出的功率。如果是光伏發電，那大概是夏至那天中午晴天下能發出的功率。但是一年中還有一半時間是晚上發不出電的，且清晨、黃昏能發的電也很少，還有下雨、陰云、霧天也要大打折扣，所以一年的有效瓦是峯瓦的二、三折也是正常的。<BR><BR>　　但是正常情況下的常規火力發電，如果用戶需要，在非維修時間內連續發滿銘牌標稱功率是沒有問題的。所以比較單位功率造價，用峯瓦與火電的銘牌功率瓦來比較是不合理的。實際上可再生能源的單位有效瓦的造價比常規火力發電的高得多。<BR><BR>　　既然目前推廣可再生能源的主要障礙是設備太貴，那么對它的研發就要相應的有兩種道路或方向：對于純基礎研究，可能還是應偏向于在學術上的創新，不一定多考慮成本問題。如果搞的光伏發電的效率比國際現有的最高水平哪怕只高出1%，不管設備成本如何，那還是有價值的。首先是真的國際領先，而且沿此路發展下去可能還能發現新機理、新方向。但是假如希望近二三十年能實用以解決部分能源問題，那也許首先著重的應該是努力降低單位有效瓦的造價，提高壽命與可靠性、維修性等以使近期內能經濟實用以取代部分常規動力。所以研究的方向、內容就與上面搞純基礎的不一樣。<BR><BR>　　<b>對風能發電的一些想法</b><BR><BR>　　正如上面所述，風力發電是現有的多種學科的交叉成績。在具體的研究問題上有如下一些個別想法或建議。<BR><BR>　　風力發電完成利用風能的核心部分是葉片及其組成的風輪。風輪基本上是第二次世界大戰以前常見的飛機低速螺旋槳的倒過來。螺旋槳是變功為動能的設施，而風力發電的風輪是變動能為功;前者類似于燃氣輪機的壓氣機，后者類似于透平。如所周知，低速流動透平的設計比壓氣機易。而空用螺旋槳在上世紀中葉已非常成熟，所以在風力發電的流動研發中，應當盡量交叉吸收在上世紀已完善的成果。當然任務相近的透平技術、形貌相近的單翼理論，也值得參考。<BR><BR>　　對燃氣輪機的透平葉片，應該說是要求很高的。但上世紀對約為30mm長的燃氣輪機透平葉片，外形的允許公差大概是0.05mm，也就是葉高的千分之一多。現在的大型風力發電的風輪，葉片長度在30~50m左右，如按上述的比例葉型允許公差可近30~50mm!當然二者不是完全類似的葉片，也許風力機長單翼的公差要求比透平葉柵的要高?但是定性設想，高速高溫的透平葉柵的要求卻應該比低速常溫的風力機的葉片嚴。無論如何，公差總不應小到百分之幾毫米。應該將各種力學以及機械制造學等交叉匹配研究，對風輪的不同葉片，公差應為多少?這對上一節所述降低造價會很起作用。進一步，也許應該在機械學科中以風力葉片為典型背景，交叉增設粗糙制造學，如何廉價制造足夠準確的零件以降低造價。還有，風機機翼現在不少加了翼梢小翼，有良好的效果，在風機的葉片中也加上又如何?聽說國內有人進行初步工作，建議還可以進行交叉研發，得到在風力發電而非飛機機翼中的新的成果與理論。<BR><BR>　　風力發電功率越大、葉片越長，風輪轉速也就越慢，對發電系統的驅動也就越困難。是直驅還是增速?各有優缺點。我們認為也應把機械與電機學科交叉，優化得出最合適的處置。隨著機電一體化的發展，可能將來以直驅更有前途。<BR><BR>　　同樣，隨著風力發電的發展，設備會越來越大，越難制造、運輸。應該研究我國不同地區的大型風機的優化高度是多少?這也是多學科——氣象學、強度結構學、機械制造學、經濟學、聲學等等的交叉。<BR><BR>　　<b>對光熱發電的一些想法</b><BR><BR>　　光熱發電基本上就是光聚焦系統、熱力系統與發電系統三者組成，此三者分別看來均已比較或甚相當成熟，似乎開干就可以了。實際上還有一些原則問題值得探討，關鍵仍在交叉、因地制宜與系統研究等方面。<BR><BR>　　例如考慮中國廣大領土不同地區的具體氣候條件、具體發電要求等等，如何交叉各學科具體優化上述三個系統之間的匹配，得出相應的原則與理論。尤其應著重在與常規發電不同之處。<BR><BR>　　當然，系統有所優化，其相應的各元件也有交叉優化的需要，甚至研發新的元件，例如各種換熱器。<BR><BR>　　為穩定安全供電，相應降低可再生能源供電不穩定、欠可靠的缺點，建議研發應用新近建議的多功能系統，即除多聯產外，還有可能有多種的能源輸入。這種系統方案在國家基金委的“西部開發”重大研究計劃中已有初步成績。<BR><BR>　　<b>有關高度創新的可再生能源研究的看法</b><BR><BR>　　有些同志提倡要跨越創新搞可再生能源，領先于世界。那有沒有人類可以利用而至今未利用的可再生能源呢?當然是有的：地震能、火山能、閃電能、颶風能、海嘯能……能量不少，都還未利用。前二者可稱為地球能，后三者實際是太陽能。但是這些能的利用實在太難。是否與研究沒有碳、氧、氮、氫的生物一樣，在我國現有各方面條件下，屬于“有所不為”部分先擱下。稍微現實點是太空光伏發電與深層地熱。基金委作為國內掌管最基礎性工作的單位，也許可以開始做一些探索工作。不過要有實效也至少是下一代的事了。另外，這在國外已有初步探索，也不完全滿足有些同志希望的一鳴驚人的效果。<BR><BR>　　建議為這次論壇所探索、研究、討論的三方面可再生能源課題(風力發電、光熱發電與生物質能)的內容，設定一個全盤的軟硬結合以硬方面考慮為主的交叉學科項目。或者進一步將此可再生能源研究內容按重大計劃來管理。