盘点：20大能源新技术

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20大能源新技术

　　文/新能源经贸观察

　　01：本田家庭能源管理系统  反向输送电网

　　本田结合其各项新能源科技，近日在美国加州大学西村校区(West Village)建成了一项“家庭能源管理系统(home energy management system，HEMS)”，也称为本田智慧住宅系统。

　　建筑中使用可再生能源供电，其中包括为一辆本田飞度电动车充电。经估算，本田智慧住宅每年产生的超过2.6兆瓦时的电能余量(产生的电能大于消耗的电能)。而传统家庭中，每年将会消耗13.3兆瓦时的电能。据悉，在智能住宅中的加热、制冷、照明系统消耗能量的水平仅为传统家庭的一半。相比普通家庭，智能住宅的水资源消耗量也仅为三分之一。车库中安装了容量为10千瓦时的电池能量储存系统为本田飞度电动车供电。在晚上用电高峰时段，屋顶上方太阳能板在白天吸收的能量便派上了用处。

　　本田的HEMS系统利用电池平衡整个家庭电网的负载，将功率波动抑制到最小的幅度。HEMS系统可以实现对电动车电池的再利用，例如可以将其作为H2G(home-to-grid，家庭对电网)运用。

　　HEMS系统可以根据用电需求和电网信号自动进行供电量调节。当家庭智能电网中的能量过于充盈时，它甚至可以将多余的能量反向输送回电网。

　　本田智能住宅主要系统包括了功率为9.5千瓦的太阳能光伏板系统、直流-直流电动车充电系统、地热系统、全新的LED照明系统。

　　02：铝空气电池汽车  续航3000公里

　　美铝加拿大公司和以色列Phinergy公司在蒙特利尔向大众展示了一种具有超级续航能力的电池技术，可以使一辆电动汽车续航19个小时，从多伦多开到1800公里外的哈利法克斯全程无需停车充电。

　　两家公司展示的100公斤重的铝空气电池储存了可行驶3000公里的足够电量。相比之下，特斯拉[微博]Model S的电池超过500公斤，而行驶里程不到500公里。

　　铝空气电池在美铝公司水电站的熔炼车间充电，充满电的电池其实是一块大部分由铝制成的厚重面板。铝板利用从空气中吸收的氧气以及用户给汽车加的水产生化学作用，将铝变成氧化铝，从而释放出能量，为汽车持续提供动力。铝的氧化反应在铝暴露在空气中时会自然发生，表面的氧化铝会阻止深层的铝继续发生反应，新电池采用的新技术则包含了电解质可溶解表面氧化层，使反应持续进行。

　　按照美铝加拿大公司的介绍，使用这种电池的汽车仍需保留锂电子电池，铝电池只在锂电池电量耗尽后才启动，因此可以用很长时间，期间只需每月加注清水。通常在一年左右达到使用极限后，到服务站更换充满电的铝电池即可。

　　03：Tech喷雾系统  无需电力

　　日本Tech Corporation公司推出了通过在太阳能电池板上洒水，防止高温时光伏发电系统发电效率下降的“Tech喷雾系统”。该系统是2013年12月获得专利的“太阳能感热阀门及利用该阀门的洒水装置”的实际产品。其特点是，采用“太阳能感热阀门”，无需电力即可控制阀门开闭。其原理是，受热部分在太阳光的照射下变热，使子阀开启，然后母阀开启，开始供水。从子阀喷出的水一旦使受热部分冷却，子阀就会关闭，母阀也会随之关闭，停止供水。仅利用水管的压力即可喷雾。由于这一连串的动作无需使用电力，因此只需进行水管施工即可。

　　04：Homekit智能家居标准  统一平台

　　苹果的Homekit试图把不同厂商混乱的标准统一到苹果的平台上，提供了一个把第三方智能、节能环保的家居产品匹配到iPhone这种设备的平台接口。

　　HomeKit要打破现在各个智能硬件厂家各自为政，用户体验参差不齐的混乱市场格局，让各个厂家的智能家居设备能在iOS层面互动协作，而无需这些厂家直接对接。 

　　在这个平台之上，无论是智能电表、智能空调、LED灯还是别的智能家居设备，能够统一的协调工作。也许，Homekit能够终结智能家居的碎片化时代。

　　05：等离子脉冲谐振技术  增产煤层气

　　俄罗斯诺瓦斯公司发明的等离子脉冲谐振工艺技术及设备可方便善巧地为石油、煤层气、页岩气的开采增产提供服务，如今已经发展到了第四代。其原理是根据井下在不同的地质条件下所特有的固有频率，再利用等离子脉冲波作诱导，与井下的固有频率产生沿水平方面的共振(也称谐振)，从而产生大量的微裂隙网络。而这种微裂隙网络产生的现象会持续很多年，而且产生的微裂隙网络也不需要任何支撑剂，随着时间推移也不会塌缩。

　　这种工艺能很好地解决石油井、煤层气井、页岩气井的低渗透率问题，为稳产、高产提供了一条低成本、高效益的便捷之路。目前这项技术已经在美国、俄罗斯、中东、中亚中被引用于石油增产服务。这也是在近十五年来唯一被美国认可的俄罗斯技术。

　　06：晶科Eagle+组件  10倍国际标准

　　晶科能源在2014年5月21日在上海SNEC展会上推出“Eagle+”的太阳能组件。“Eagle+”系列是继晶科能源2013年1月推出的全球首款双85条件下PID Free(免于电势差诱发衰减)认证的“Eagle”组件的升级版本，其中60片多晶硅功率最高可达275瓦，在市场同类量化生产的产品中效率最高。

　　晶科能源“Eagle+”系列组件，采用创新的电池片制造技术与组件封装工艺，双85条件下(温度85摄氏度，相对湿度85%)的PID Free性能是目前国际电工委员会(IEC)标准的10倍。“Eagle+”系列组件的全新材料和技术能够使组件长期使用后发生蛇形斑与黄变的几率基本降至为零，为行业组件性能与可靠度设立了更高的标准。

　　07：丰田氢燃料电池汽车  零污染

　　丰田FCV概念车为一款实用性燃料电池车，计划于2015年左右上市，它将成为氢动力汽车发展的先驱。该车辆续航范围至少500公里，并且加燃料时间在三分钟以内，与汽油车辆大致相同。丰田FCV的原理是液态氢被装入容器中，然后与空气发生化学反应产生水，这一过程中会产生电能。把电能输送到发动机，驱动汽车前进。 

　　相对于锂电池、铅酸电池，燃料电池唯一的产出就是水，不会造成污染。如果能结合新能源实现大规模的商业应用，氢燃料电池将是真正的纯绿色无污染产品。

　　此外，装满燃料的FCV可提供充足电力来满足一个普通日本家庭的日常需要(10KWh)一个多星期。

　　08：最节能的Led灯泡  可用3万小时

　　多伦多大学三位毕业生发明了号称史上最节电的纳米LED灯泡Nanoleaf，今年年初获得李嘉诚的赏识和资助。

　　这种灯泡的形状是几个横切的平面，有很强的科幻感。

　　Tom Rodinger、Gimmy Chu和Christian Yan是Nanoleaf灯泡的发明者。根据三位发明者最初的设想，Nanoleaf是一款外观像用纸板做成的灯泡模型。值得一提的是，这种灯泡的形状不再是圆弧，而是几个横切的平面；这样不仅能够全方位地发光，也省去了灯泡的外壳。还因为灯泡电路板形状是折起来的，所以不需要散热。如此一来，Nanoleaf既节省了制造成本又降低了对环境的污染。

　　Nanoleaf 在实际应用中崇尚节能环保理念。这种纳米LED灯泡可即时实现360度全亮，而且它只需12W的功耗(同等白炽灯则需用至少100W的功耗)。Nanoleaf因此被李嘉诚誉为全球耗电最少的灯泡，较一般白炽灯减少88%耗电量。在寿命上，Nanoleaf可连续用上最少3万小时，比一般白炽灯仅1500小时的寿命也大为延长。

　　09：宏海号移动式起重机  提速海上钻井平台

　　“宏海号”22000吨移动式起重机是由宏华集团与武桥重工联合研发制造的大型海洋平台吊装设备，现在正在开工建设。这是目前全球起重能力最大的移动式起重机，它主要用于海上石油钻井平台的建造。

　　“宏海号”是宏华集团实现向海工业务方向转型的核心设备。借助该设备，宏华集团在建造海上石油钻井平台和其他海工设备的时候将大大提高效率和缩短工期。据宏华负责人介绍，建造效率可以提高20%~30%，成本也会相应下降20%~30%。

　　宏华集团提出的建造钻井平台的理念是“海洋装备陆地造”。该公司将借助“宏海号”的超强吊装能力，在陆地上基本完成平台的建造，然后依靠吊机将平台吊入下水，大大减少了对船坞的依赖性。

　　利用“宏海号”的吊装能力来建造半潜式钻井平台，制造工期可以节省3个月周期；自升式平台的制造工期可以节省1~3个月周期。以第六代半潜式钻井平台每天租金60万美元计算，节省的时间可以为船东直接转化为5400万美元的收益；以400ft自升式平台每天租金30万美元计算，节省的时间可以为船东转化为900万~2700万美元的收益。

　　10：微生物驱油技术  易培养，成本低

　　目前中国主要油田进入高含水开发后期，一种俗称细菌的微生物采油工艺浮出水面。

　　2013年5月，胜利油田采油工艺研究院主持的“高含水油藏微生物驱油技术研究”项目，通过了集团公司组织的鉴定。专家认为，该项目整体达到国际领先水平。

　　微生物驱油技术，就是利用微生物代谢产生的表面活性剂、生物气、生物聚合物及其细胞的界面趋向性，进一步提升洗油效率，动用不同类型的剩余油技术。该技术包括微生物在油层中的生长、繁殖和代谢等生物化学过程，包括微生物菌体、微生物营养液、微生物代谢产物在油层中的运移，以及与岩石、油、气、水的相互作用引起的岩石、油、气、水物性的改变。

　　胜利采油院微生物中心的现代化菌种库，拥有功能菌200多株，所建的微生物采油菌液工业化生产车间，年产菌液达1500吨。

　　微生物采油具有两个明显优势：培养微生物不需要消耗大量的能源，有利于可持续发展；微生物易培养、繁殖快，相对其他采油技术成本较低。应用效果表明，微生物采油措施普遍好于压裂、酸化解堵、水力高压解堵等措施。

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