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相變材料在中國應用的意義
類別:行業資訊|建材產品|相變材料  日期:2010-12-9  來源:  點擊率:69576  打印 關閉

 

    相變材料的節能應用很早就受到重視,許多發達國家對此進行了大量的研究和開發。我國的科研機構亦對此課題進行大量的研究并發表了許多論文。但由于生產材料的成本過高和穩定性等原因,其應用受到限制。近年來由于材料的研究取得重大進展,相變材料的成本大大降低,穩定性也已達到上萬個相變周期而不改變其特性,這使得應用相變材料節能達到了實用階段。可以預見,在未來的數年內相變材料將在我國得到廣泛的應用。特別是從我國的能源和環境狀況的角度來看,要保證我國經濟持續高速發展,必須克服能源短缺的瓶頸和對環境的影響等問題,在尚未有更好的解決方法之前,大量地運用相變材料達到節能,環保行和提高效率的目的,可以說是一個革命性的措舉

    我國的能源和環境現狀:雖然2004年我國經濟持續高速增長,但從總體上看,我國經濟的快速增長在很大程度上仍然是依靠物質資源的高消耗來實現的,沒有從根本上改變“高投入、高消耗、高排放、不協調、難循環、低效率”的粗放型增長方式。目前,我國經濟增速加快,能源、水、土地、礦產等資源不足的矛盾日益顯現,資源約束的矛盾越來越突出。一是我國人均資源相對不足。如淡水不到世界平均水平的1/4,耕地不到1/2,森林不到1/7。大多數礦產資源人均占有量不足世界平均水平的一半,石油、鐵、銅、鋁等重要礦產的國內保障程度低。與此同時,資源的時空、地域分布嚴重不均衡,又極大地增加了經濟發展的成本和環境成本,為滿足各地發展對資源的需求,國家需要投入大量的人力物力,實施“北煤南運”、“西電東送”、“南水北調”等重大工程。二是資源利用效率低。按現行匯率計算,我國資源生產率(單位資源的產出水平),只相當于美國的1/10,日本的1/20,德國的1/6。能源利用效率為33%,工業用水重復利用率為55%,礦產資源總回收率為30%,分別比國外先進水平低10個、25個和20個百分點。機動車百公里油耗比歐洲高25%,比日本高20%,比美國高10%。單位建筑面積采暖能耗相當于氣候條件相近的發達國家的2-3倍。有色金屬再生利用量僅占總產量的15-20%,而發達國家一般為30-40%。有大量的廢舊物資,如家電及電子產品、報廢汽車、廢玻璃、廢塑料、廢紙等沒有得到充分的回收利用。三是資源約束矛盾突出。去年以來,煤、電、油、運瓶頸制約再度出現,原材料供應十分緊張,鐵礦石、石油、銅、氧化鋁等進口大幅度增長,部分生產資料價格上揚。全國600多個城市中400多個缺水,其中110個嚴重缺水。長遠來看,在我國實現現代化的過程中,增加資源消費量是難以避免的,但如果繼續按照傳統的發展模式以大量消耗資源來實現工業化,我國的資源需求量將接近世界其他國家資源消費量的總和,這是難以想象的,也是不可能實現的。四是環境污染嚴重。每增加單位GDP的廢水排放量比發達國家高4倍,單位工業產值產生的固體廢棄物比發達國家高10倍多,二氧化硫、二氧化碳排放已位居世界前列,生態環境總體惡化的趨勢仍未得到扭轉。

    據統計,去年我國電力供應嚴重短缺,其中浙江缺用電負荷670萬千瓦;江蘇缺用電負荷476萬千瓦;山西缺用電負荷200萬千瓦;河北缺用電負荷200萬千瓦;上海缺用電負荷200萬千瓦;北京缺用電負荷120萬千瓦。全國電力供應缺口達3000萬千瓦,這個數字相當于全國2個多月的用電需求量。頻繁的斷電不但嚴重影響了經濟發展,也給人民生活帶來了極大的困擾。

    據有關研究表明:世界能源總量的50%至70%,由于現有的耗能設備和方式,被白白地浪費掉了。有關資料也表明:由于后備資源的嚴重不足,我國石油產量很難有大幅度增長,到2010年,我國的石油需求量將達到3.2億噸,屆時石油進口量將達1.6億噸。我國許多河流水資源利用率遠遠高于40%的國際通行標準警戒線。全國80%的電力來自火力發電廠,火力發電的堅強后盾便是煤炭,而煤炭資源的矛盾也將在我國顯得比較突出。從以上情況可以看到,一方面我們的能源供應嚴重短缺,而另一方面卻存在大量的能源浪費。這個問題不能不給我們敲響警鐘。節約能源!我們必須立刻行動起來。

 早在1997年,我國就頒布了《中華人民共和國能源法》,對節約能源作出了規定, 節約能源,并不是意味著不消費或是少用消費能源,而是尋求一種用最小的能源辦最多的事情的方法,合理地利用能源,提高能源利用率,促進能源開發結構和利用結構的調整,增強能源對國民經濟發展保障能力的需要。節約能源也并不是一個人的事情,而是一個國家,一個社會永恒的話題。每一個人都應該從我做起,從小事做起,從現在做起,節約用水用電。每一個工廠,都應該提高生產技術,更新生產設備,鼓勵節能科研技術的開發,推廣節能技術,培育和規范技術市場,逐步形成節能產業。在全社會中積極普及節能教育和宣傳,培育節能專門人才。積極學習和引進國際上先進的節能政策、管理方法和技術,以推動我國能源的可持續利用。總而言之,只要每一個社會成員都積極行動起來,從實際出發,從自身做起,節約能源,合理利用能源,就能實現經濟和社會可持續發展的目標

    那么相變材料的應用能在節約能源中起到多大的作用呢?從相變材料的參數可知,其潛熱量約為200千焦耳/公斤(參見什么是相變材料),換言之其相當于55度電的能量。 如果利用峰谷電價,每立方米相變材料可將55度的谷值電能(潛熱)存儲起來并轉移到峰值時段使用;如果利用太陽能蓄熱, 它可提供相當于55度電產生的能量用于取暖。當然在具體應用還有效率和其它要考慮的問題,但這足已讓我們看到相變材料巨大的節能能力

    再此,我們希望各界有識之士,特別是在節能中能作決策的朋友,能認識到相變材料在我國應用的意義。同時還應看到其巨大的商業價值,利用商品市場的規律和各級行政部門對節能項目的優惠政策如EMC__-節能貼息貸款(見節能法規)等,大力推動相變材料在我國的廣泛的應用。如果我們的這個努力能達到了節約能源,改善環境,造福子孫后代的目的,也就達到我們的目的。

 



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