沼气发电

在德国汉诺威举行的欧洲分布式能源展（Energy Decentral），公布了沼气产业最新动态，也汇集了当前最高科技的重磅产品。今天，小编就带大家盘点一下这个国际性专业展会上出现的沼气发电机企业，和大家一起感受一下，牛B轰轰的海外先进技术！ Agrikomp 1990年创立迄今，服务的沼气发电厂超过800个，总装机容量约250兆瓦。 MTU Onsite Energy 劳斯莱斯动力系统公司的核心品牌之一，拥有一个多世纪的柴油机工程经验，产品组合包括高达3250kW的柴油发电机组，高达2500kW的燃气废热发电系统和高达50000kW的燃气轮机。 GE Jenbacher 归属于克拉克能源公司（Clarke Energy），总部位于奥地利蒂罗尔州的Jenbach小镇，于1957年开始生产燃气发动机，包括热电联产厂使用的燃气发动机和集装箱式发电机组。这家公司的发动机号称领先同级效率高达47.8％，具有出色的燃油经济性。 MWM Mannheim-based公司旗下品牌，公司位于德国曼海姆，成立已超过140年之久，在天然气、沼气和其他特种气体的燃气发动机和发电机的开发和优化上经验丰富。 LIEBHERR（利勃海尔） 由汉斯利勃海尔在1949年创立，半个多世纪过去，这个家族企业已经发展成为公司集团，业务范围广泛，拥有大约 26000 名员工，在各大洲建立起 100 余家公司。值得一提的是，中国海尔就起源于德国利勃海尔引进国内的一个冰箱生产线项目，可以说，"德国海尔"是中国海尔的启蒙老师。 Sandfirden Technics 始于1947年，由经营船舶发动机、变速箱和舵机起家，后来渐渐从海洋工业积极拓展到更广泛的工业市场，并自主研发燃气发动机和发电机组。 2G能源股份公司 基于天然气、沼气、垃圾填埋气及氢气为燃料的分布式能源与热电联产燃气发动机厂商，成立于1995年，产品组合包括20?4000kW的发电机组。 Emission Partner 沼气并入天然气网，或用于车用燃料、发电、燃料电池等，一般都对沼气各组分有严格的要求。作为德国的沼气催化剂供应商，他们的使命，就是致力于为上面这些燃气发动机提供燃烧的优化方案。 看到最后一个，相信大家都有同感：沼气工程是一个有机整体，从厌氧发酵系统，到沼气提纯、沼气工程监测系统，再到热电联产机组，都是紧密地连结在一起，互相配合，不可分割的。 众所周知，德国在沼气技术发展和应用方面一直处于全球领先地位，并引领着整个新能源产业的发展。纵观我国沼气产业现状，一大差距就体现在沼气工程缺少必要的传感单元、缺乏可靠的控制系统、缺乏优化测控的模型算法，以及缺乏全面的工程系统统筹，这就使得我们的沼气工程大都停留在原生态。 拿汽车做类比，如果说全自动运行的燃气发电机组相当于汽车引擎，那么沼气工程监测系统就相当于汽车的电控总成，监测系统数据是汽车质量的直观表现，同样也是沼气工程运行状况的直接体现。 沼气及生物天然气工程作为能源和环保工程，需要从整个生产过程的有机整体考虑，需要有集中的测控系统支撑才能实现高效运行，而加强厌氧发酵、提纯过程的测控技术研究，也可以显著提高沼气和生物天然气工程的经济效益。 四方仪器是国内最早研发沼气工程远程监测系统的企业，其监测系统以自主研发的先进气体成分和流量传感器为依托，结合软件开发技术构建而成，目前已实现了多个省市沼气工程的远程监控。来源：微信公众号@沼气工程及其测控技术，转载请务必注明出处

多年来，得益于中央投资的带动，中国沼气事业得到了快速发展。国家发改委日前发布《全国农村沼气发展“十三五”规划》，提出到2020年我国沼气总产量要达到207亿立方米，截至目前，我国沼气总产量为158亿立方米，这意味着未来5年内，沼气总产量将再增31.1%。 据悉，生物天然气工程和大型沼气工程已成为国家发改委、农业部推进农村沼气转型升级的核心方向，这两项工程的总投资超过“十三五”农村沼气工程总投资的60%。 总体来说，中国沼气正在逐步由过去的以户用沼气为主向多元化发展新格局转变。回顾过去，农村沼气可以用“成绩巨大、问题不少”来概括，究其原因，就在于业主对沼气工程各个环节上疏于管理。生物天然气工程是一个更为复杂的系统，从原料收集到生产过程再到副产品的利用消纳都必须保证中间环节的通畅，其整个过程就必须要集中的监测技术作为支撑，才能实现高效运行，进而显著提高经济效益。一、优化监测与厌氧发酵 厌氧消化器是大中型沼气工程的核心设备，微生物的繁殖、有机物的分解转化、沼气的生成都是在消化器里进行的。厌氧发酵是一个复杂的过程,预处理、接种比例、总固体浓度、原料、温度和外源添加物等因素都对厌氧发酵有显著影响。因此，除了要根据发酵原料选择适宜的工艺类型和消化器结构，通过监测系统掌握厌氧消化器的运行情况也是保障沼气工程高效运行的重点。通过监测数据对厌氧发酵工艺进行深入研究，探索改良性能的潜在可能，对发酵条件进行及时调整及优化，对提升产气效率和提高甲烷含量具有重要意义。 产甲烷菌二、优化监测与沼气提纯 沼气的主要成分是CH4和CO2，此外，还含有一些其他微量成分，如H2、H2S等。沼气并入天然气网，或用于车用燃料、发电、燃料电池等，一般都对其各组分有严格的要求。例如，沼气中通常含有60%以上的甲烷，而汽车天然气甲烷含量在90%以上。因此，需要通过采用变压吸附(PSA)、水洗、碳酸丙烯酯和碱溶液吸收等物理和化学方法，对沼气去杂纯化，使之成为CH4含量高、热值和杂质气体组分品质符合天然气标准要求的高品质生物天然气。 沼气经提纯成为生物天然气，既可替代汽油，也可替代现有的CNG作为车用燃料。与天然气相比，它具有可利用废弃物生产、不受气源和地域限制、可再生等特点。日产沼气3至4万立方米的沼气工程，提纯后可产2万立方米以上天然气，效益十分可观。使用沼气分析仪监测甲烷含量，掌握甲烷回收率、脱硫效率等关键数据，并据此进行厌氧发酵、提纯过程的工艺优化，可以显著提高沼气和生物天然气工程的经济效益。相应的，对沼气工程各个环节疏于管理，则会直接造成利润下滑，这也是为什么我国中小型沼气工程多数亏损的重要原因之一。 提纯装置出口沼气分析仪 三、优化监测与热电联产 在热电联产项目中，燃气轮机和热交换器被用来加热厌氧消化池和发电。沼气驱动的燃气发动机，通常要求沼气预处理系统的硫化氢（H2S）去除能力达到99.9%，因此需要进行沼气质量检验。持续的沼气监测使得燃料条件达到要求，从而保护发电机不会因为出现损坏和非计划停用而造成收益损失，并且能够帮助工作人员对内部再循环率和预处理水平进行调整，起到优化燃烧的作用。可以进一步说，提高燃烧效率和设备利用时间就是提高生物天然气工程的利润空间。 德国、瑞典等欧洲国家非常重视技术的持续创新，通过监测技术来提高产气效率和设备稳定性，同时降低沼气工程运行成本、人工和维护费，实现了沼气工程的产业化和市场化，并形成了行业的良性发展，他们的成功经验值得我们借鉴。 我国农村沼气转型升级的序幕已经拉开，在新的形势下，沼气产业要做大做强和实现可持续发展，就必须强化科技支撑和监管能力。展望沼气产业的未来，沼气工程专业化是大势所趋，沼气监测设备，不仅在支撑沼气工程高效运行、提升生物天然气经济效益上发挥着不可或缺的重要作用，也将成为推动沼气产业变革的一股不容小觑的积极力量。 版权声明:本文转载自微信公众号@沼气工程及其测控技术，如欲转载，请务必注明来源，违者必究。

沼气发酵是整个沼气工程的核心，对沼气生产效率和工程经济具有决定性的影响。因此必须对沼气发酵过程进行有效的监测，一般可以选择一些沼气成分监测设备，如沼气分析仪Gasboard-3200，用户可根据沼气中甲烷、二氧化碳、硫化氢、氧气等成分对沼气发酵的工艺过程进行调控，可以有效提高沼气产气量。 除此之外，选择合适的沼气发酵装置也是十分必要的，根据建造材料，沼气发酵装置可分为钢筋混凝土结构、钢结构（包括钢板焊接结构、钢板卷制结构、钢板拼装结构）和软体沼气发酵装置。下面介绍几种钢结构发酵罐与软体沼气池，希望能帮助大家更全面系统的了解沼气工程常见的几种沼气发酵装置。 一、钢板焊接结构沼气发酵罐 钢板焊接结构沼气发酵罐最大的优点是技术成熟，可以现场制作，不需要专用的设备和工装，但防腐工艺相对复杂。其设计的一般规定为： 1）沼气发酵罐的设计压力通常取常压或接近常压，负压不应小于0.49kPa。 2）设计条件不应少于以下内容：发酵罐容积或直径、高度；地震设防烈度、风载荷、雪载荷、气温条件及地址条件；操作压力及操作温度（取罐体正常操作时，罐体金属可能达到的最高或最低温度。在寒冷地区，对无加热也无保温的罐体，设计温度建罐地区最低日平均温度加13℃）；介质种类及密度。 3）厚度附加量应考虑钢板负偏差和腐蚀余量。 钢板焊接发酵罐多采用立式圆筒形，其结构设计最主要在于钢板的厚度和焊缝设计。从用材角度考虑，立式圆筒形罐体径高比为1:1时最节省材料。钢板越宽，在发酵罐制作过程中焊缝越少，相应地减少了焊缝渗漏的可能性，同时加快了制作速度，节约了焊接的人工费用。目前国内市场最容易买到的钢板宽度规格尺寸是250mm和1500mm。而发酵罐罐体尺寸的确定可以从三个方面同时考虑：径高比宜为1:(0.6~1.2)；尽量采用宽度大的钢板；尽量采用同一规格尺寸的钢板。 对于钢板焊接发酵罐的腐蚀问题，我们一般可以按中等腐蚀强度来考虑。对钢材（不包括镀锌材料）表面焊缝进行除锈处理后，再在罐体表面刷一层防锈底漆，一般不超过6h。油漆防腐的施工方法：油漆稀释后用滚筒从上到下均匀涂刷，涂膜总厚度0.15~0.20mm，分两至三道完成，发酵罐外表面面漆应选用与底漆结合良好的配套使用，外壁有保温层时可不刷面漆，发酵罐内壁不刷面漆。 二、钢板卷制结构沼气发酵罐 钢板卷制结构沼气发酵罐也就是俗称的“利浦罐”。利浦罐应用金属塑性加工硬化和薄壳结构的原理，采用螺旋、双折边、咬合工艺和专用滚压、咬合、压紧成型设备来建造沼气发酵罐。采用该技术制作的罐体，施工周期短，节约钢材，罐体自重轻，使用寿命一般可达20年以上，具有相当大的环拉强度。但需要专门设备进行制作，其使用的钢板材料不是市面上的通用规格，且建造容积一般不宜过大，单池容积一般不超过5000m3。 利浦罐使用的材料通常为495mm宽，2~4mm厚的镀锌钢板或不锈钢-镀锌钢板复合板。从强度理论上讲，罐体的钢板厚度可以比2mm更小，但从结构稳定性角度考虑，选用材料一般不小于2mm，鉴于制罐机械咬合紧密度和压紧强度的限制，选用材料一般不大于4mm。 由于利浦罐体所用材料较少，因而利浦罐对底板基础的要求远远小于钢筋混凝土罐对底板基础的要求。在基础底板浇筑时，按所要制作的罐体直径在底板表面留一条宽150mm，深100mm的预留槽，槽内按直径均匀放置一定数量的锚形不锈钢预埋件，利浦罐制作完成后将被准确地放入预留槽内，用螺栓将罐体和预埋件固定，然后用膨胀混凝土和沥青、油毡等材料来密封此槽，最后覆细石混凝土保护层。 对于防腐问题，虽然使用镀锌钢板制作的利浦罐具有一定的防腐作用，但是钢板表面附着的镀锌层不足以抵抗料液和气体对其的腐蚀，特别是在开孔处和安装平台、栏杆、保温层固定件等焊接处，钢板表面镀锌层容易遭到破坏，所以在罐体制作完成、实验合格后仍然需要进行防腐处理。同样采用利浦制罐技术的沼气发酵罐也需要制作保温结构。其防腐处理方法与钢板焊接结构的发酵罐相同。 三、钢板拼装结构沼气发酵罐 钢板拼装罐是采用钢板搭结技术利用螺栓进行连接紧固安装而成，罐体及罐顶材料均采用符合国家标准的钢板，在工厂内将钢板机械加工处理后进行纵向、横向搭结，搭结处采用专业高分子密封材料聚硫胶将其密封拼装组合。按其表面材料不同又可细分为：搪瓷拼装罐、热喷涂拼装罐、电泳漆拼装罐等。 1.搪瓷拼装罐 搪瓷拼装罐是基于薄壳结构原理，采用预制柔性搪瓷钢板以螺栓连接方式及橡胶密封拼装制成的罐体，简称搪瓷钢板拼装罐或搪瓷拼装罐。搪瓷钢板基板为低碳钢冷轧板，屈服强度≤280MPa，抗拉强度270~410MPa，搪瓷瓷釉是多种无机化工原料共同高温烧制反应而成，搪瓷钢板通过钢板基材表面涂敷搪瓷浆料并进行焙烧而成。搪瓷钢板拼装罐具有耐腐蚀性好、施工周期短、节约钢材、罐体自重轻、易拆卸等优点，其缺点是螺栓连接的方式带来了渗漏的可能，不方便施工现成开孔方位的调整。 2.热喷涂拼装罐 热喷涂拼装罐是热喷涂技术和拼装罐结合的产物，热喷涂技术是指将两根带电的金属丝电弧熔融，并通过压缩空气喷吹、雾化，使金属喷涂至经处理的基体表面，形成结合良好、致密的金属涂层，然后用封闭剂对金属涂层表面进行封闭，最终形成长效防腐复合涂层。电弧喷涂锌、铝涂层外加有机封闭涂层的长效防腐蚀复合涂层能够实现30年内不维护的要求。电弧喷涂层与钢结构基体以机械镶嵌和微冶金的结合，提高了涂层结合力，在轻微碰撞或冲击下也能确保防腐涂层不起皮、不脱落，使得涂层质量 完全满足长效防腐蚀的要求，从而减少了钢板结构在服役期间的维护费用，减少了涂料施工带来的环境污染，延长了钢板结构的使用寿命。 3.电泳漆拼装罐 电泳漆拼装罐的钢板表面防腐运用了“阴极电泳处理”技术，阴极电泳处理是一种特殊的防腐方法，该方法以拼装钢板为阴极，即将钢板浸渍在装满水离子浓度比较低的电泳槽中作为阴极，在槽中另设置与其相对应的阳极，所采用的电泳涂料是阳离子型（带正电荷），在两极间通以直流电，在钢板上就会析出防腐膜，钢板经过酸洗、磷化、电泳等防腐处理后，再进行喷粉处理，就可使钢板具有双层防腐的功效，电泳层和钢板之间的结合力很强，电泳涂层作为保护层不仅能阻止罐体腐蚀，且具有抗强酸、强碱的功能和极强的抗磨损性。 电泳漆与传统防腐处理技术相比具有防腐效果好、耐高温、耐低温、耐磨、抗冲击等优点，在运输过程中可减少或避免罐体碰撞损坏。此外，还克服了搪瓷拼装罐运输及安装过程中因碰撞而造成掉瓷和大面积爆瓷的现象。 四、软体沼气发酵装置 软体沼气发酵装置，是一种新型沼气设备。主要包括：软体可折叠沼气发酵袋、沼气储气袋、沼气升压泵、脱硫器、分水器、沼气输送管及相关管件等。设备的主体是软体可折叠沼气发酵袋，采用高强度塑性材料制成，设有出气孔，进、出料口。其发酵原料来源广泛，可将大量的生活垃圾转化为价格极低的燃气。目前较为常用的软体沼气发酵装置主要有两种：黑膜软体沼气池和红泥软体沼气池。 1.黑膜软体沼气池 黑膜软体沼气池，学名“全封闭厌氧塘”，是养殖场沼气制取装置中的一个重要部分。黑膜软体沼气池是在开挖好的土方基础上，由底膜和顶膜密封形成的一种厌氧反应器。该沼气池集发酵、贮气于一体，采用防渗膜材料将整个厌氧塘进行全封闭，其粪污处理原理与其他厌氧生物处理过程一样，依靠厌氧菌的代谢功能，使有机底物得到降解并部分转化生成沼气。其特点如下： 1）建设成本低，施工方便 2）停留时间长，出水效果好 3）吸热性能好，增温保温效果好，产气量高 4）防渗膜材料抗拉强度高，抗老化、耐腐蚀 5）超大贮气容积，可实现一体化贮气 6）池底设自动排泥装置，能很好的实现排渣功能 从建设成本、维护管理，及产气、发电、污水处理等多方面来说，黑膜软体沼气池有着天然的优势，因而有着较好的经济效益、社会效益和生态效益。较适用于大型养殖场与“水泡粪”工艺养殖场的养殖排泄物的处理。但黑膜软体沼气池占地面积大，如果要进行沼气发电的话，还需增加一个防腐防爆的增压器。 2.红泥软体沼气池 红泥软体沼气池是指利用新技术新材料制作而成并且可折叠的沼气池，主要由沼气发酵池、沼气池储气袋组成。发酵池主要分为茶壶形和浮罩形；储气袋一般分为圆柱形和长方形。红泥软体沼气池比一般的PVC多了红泥成份，红泥胶皮是一种改性合金塑料，是一般塑料无法比拟的。虽然红泥软体沼气池容易受外界锐器，老鼠啃咬等损坏，造价较黑膜软体沼气池高，但具有如下优势： 1）使用条件不受季节、地域气候的限制 2）阻燃、抗老化、耐腐蚀、耐低温、防震，使用寿命长 3）制作简便，运输方便，对存放点基础无特别要求，施工方便 4）建设工期短，投资少，比低压湿式贮气柜减少投资40%以上 6）安装拆卸容易，维修、搬迁方便简单 7）可根据产气量、贮气量大小随时增减贮气袋数量 8）商品化程度高，可以实现专业化、规范化、工厂化生产（来源：沼气圈）

通过对比欧洲与我国沼气工程发展现状及各自技术特点，笔者提出了欧洲大型沼气工程技术国产化尝试方向，阐述了沼气工程监测技术对于促进沼气工程自动化运行的重要意义，并介绍了沼气工程监测系统在沼气工程中的应用。一、欧洲沼气工程技术现状欧洲沼气工程技术发展较早，始于20世纪70年代，目前已是世界上沼气厂最普及的地区。欧洲的沼气工程技术主要以高浓度有机废弃物联合消化工艺（CSTR）为主，绝大多数配备热电联产系统。欧洲沼气工程具体的技术特点如下：①重视原料复配，产气率高欧洲沼气工程原料不仅包括牛粪、猪粪、鸡粪等畜禽粪便，还有玉米、马铃薯等能源作物，以及屠宰场废弃物、城市餐厨垃圾、城市污泥等。通过这些原料的混合和合理复配，可以提高原料中的碳、氮含量，并调整出可使产气率最高的碳氮比。德国90%以上的农场沼气工程采用混合原料发酵。②工艺统一，热电联产，效益高在德国和丹麦，90%以上沼气工程选用CSTR工艺，统一的工艺有利于制定统一的技术标准和管理办法，同时便于接管运营后续服务的开展。热电联产指产出的沼气主要用于发电，33%~37%的能量转换为电能，在发电的过程中产生大量的余热，用于CSTR加热和农场或社区供热，提高了沼气的利用效率，增加了沼气工程的经济效益。③实现自动控制，运行管理便捷利用厌氧消化系统专用的自动控制系统与软件，实现沼气工程的自动化管理和远程监控，节省大量人力的同时又提高了工程生产效率。比如国内一万头牧场大型沼气工程，操作管理人员达30人之多，而同等规模沼气工程中欧洲利用远程监控系统只需1~2人。④沼渣沼液及时还田，杜绝二次污染沼渣、沼液贮存期约3~6个月，施于周围农田。许多农场建的沼气工程多采用2个发酵罐串联发酵，其中第一个发酵罐贮存并在其中连续产气，同时该罐还兼做沼气贮气装置。贮存在第二个发酵罐的料液经过一段时间后被排放出来，然后作为有机肥喷施到农田里，所以不存在废液二次污染问题。此外，沼气工程配套设备与技术装备先进，如进料设备、搅拌设备、脱硫设备、沼气存储设备、热电联产设备、沼气工程监测成套设备等优良性均处于世界沼气行业的领先地位，并且沼气工程自动化程度高。沼气工程无论规模大小全部只需一人管理即可稳定运行，节省人力资源，降低运行成本。二、我国沼气工程技术现状中国沼气建设同样起步于20世纪70年代，至今已有30多年的发展史，中间经历了快速发展期和回落阶段，如今也已步入了新的发展局面。我国沼气工程技术具有如下特点：①工艺类型多，效率普遍不高我国在发展沼气工程的过程中，在户用沼气方面取得了较大成就，而大中型沼气工程由于缺乏行业权威组织统一的技术指导，南北方地区差异较大，各地分别用土法建沼气工程，发酵温度低，缺搅拌，沼气产气率低。②产品利用率低，经济效益差我国建大中型沼气工程开始以处理废弃物和生产能源为出发点，而不是以充分利用资源为出发点，在工艺设计中对产品的应用重视不够，包括有机肥的生产、沼气发电余热的利用等。在产品产量低、使用率低的情况下，工程的经济效益自然就差，这也是我国沼气工程发展缓慢、运行困难的根本原因。③工程设备化低，生产方式落后受限于技术水平和成本控制，普遍采用传统的现场加工安装的方式，没有实现工程的设备化和标准化，传统安装方式工期长，难维护，不便于检修，质量难保障。同时，进出料方式落后，手动操作管理，不但需要人工较多，而且外观不佳，影响厂区整体环境。三、欧洲沼气工程技术国产化方法近年来，国内沼气工程技术的进步有目共睹，例如根据本地的温度环境及原料等综合情况选择合适的工艺，沼液沼渣综合利用，杜绝二次污染等。笔者认为，为了使我国能尽快达到欧洲沼气发展水平，我们还可以在以下两个方面进行尝试：①走原料集约化道路目前我国的沼气工程原料比较分散，多数以自己供给为主，这样的原料比较单一，且不能维持大型沼气工程的产气需要，重复建设，浪费严重。所以我们在设计沼气工程时，充分考虑当地的原料资源，如工业废水、生活垃圾、生活污水、工厂废料，农畜粪便等，将这些有用的资源全部为我所用，在当地单独建立一个大型的沼气工厂。②走自动化道路我国目前的沼气生产基本靠人力装料，人员监控，没有使用自动化设备来进行生产，所以效率较低，且生产维护成本较高，难以推广。因此，我国的沼气生产应该走自动化道路，实现自动装料出料，自动监控发酵、存储及输送，这样我国的沼气生产才能提高效率，且有利于推广。此外，沼气工程本身有公益的性质，可以走“企业自筹资金，申请国家资助，利用国际援助，引进投资运营”的模式，提高项目建设水平，确保项目的收益。四、沼气工程监测系统在沼气工程中的应用沼气工程监测技术是促进沼气工程自动化、智能化运行的关键因素。近年来，我国关于推动沼气工程向工业化、智能化、自动化方向发展的呼声日益高涨。农业部也曾于去年11份在武汉召开了国际农业废弃物资源化利用全流程信息化管理培训班，并组织参观了国内沼气工程远程监测领域的先行企业四方仪器自控。沼气工程监测系统以气体成分和流量传感器为依托，集成监测设备，同时结合软件开发技术，把沼气工程运行过程中的关键参数与互联网连接起来，进行信息传递，将沼气工程与业主、操作者、管理部门联系起来，以实现对沼气及附属产品生产销售的智能化识别、定位、跟踪、监控、服务、管理和决策。大中型沼气工程监测方案Gasboard-9230早在2013年，四方仪器自控自主研发的沼气工程物联网系统就经湖北省科技厅鉴定达到国际先进水平，并获得了工信部物联网发展专项资助。目前，该系统已实现了多个省市沼气工程的远程监控。在大型沼气工程现场的应用红外气体分析仪(防爆型）Gasboard-3500沼气工程监测系统在沼气工程验收、监督、运行中，扮演者不可或缺的重要角色，是沼气工程管理和运行可靠的数据来源。在实际应用中，业主可根据沼气工程流量、成分数据，指导确定沼气工程的运行参数；另一方面，该系统可分省、市、县、业主四级网络访问权限，对各大中型沼气工程数据进行统计报表和历史趋势分析。总的来说，沼气工程监测系统的作用主要体现在以下两点：①提高沼气工程管控水平和生产效率对沼气工程生产全程进行在线监测，通过监测数据可及时发现并解决设备问题，排除运行故障；通过系统优化，能提高产气量、提升脱硫效率、热电联产效率，掌控沼气生产质量，实现沼气工程管理科学化、运行智能化，同时节约劳动成本，降低能耗，提高沼气工程总体生产效率。②保障沼气工程运行安全通过沼气工程物联网智能预警系统和视频监控，能对运行参数异常、设备故障、操作违规和灾害天气发出警报，及时通知操作人员和管理人员，如:沼气站内烟雾探测报警、水位超高报警、沼气泄漏、物料过载报警，无关人员误入、违规操作报警等，能排除人员伤亡、工程损坏、起火爆炸等安全隐患，有效保障沼气工程运行安全。（来源：沼气圈）

珠江啤酒集团有限公司于1985年建成投产，是一家以啤酒业为主体、以啤酒配套和相关产业为辅助的大型现代化企业，是全国企业500强之一，在中国啤酒行业中享有“南有珠江”的美誉。珠江啤酒的污水产生沼气主要用于电冷联产，甲烷高于60%直接用于发电；低于60%时，进入溴化锂，用于制冷。 啤酒厂污染源主要是啤酒生产过程中排出的废水、废渣。而啤酒工业废水主要含糖类，醇类等有机物，有机物浓度较高，虽然无毒，但易于腐败，排入水体要消耗大量的溶解氧，如不对其进行污水处理，将对水体环境造成严重危害。 啤酒工业废水、废渣经厌氧发酵处理产生的沼气，可驱动沼气发电机组发电，同时还可充分利用发电机组的余热用于沼气生产，其综合热效率达 80 %左右，大大高于30～40%的一般发电效率，经济效益显著，所以污水产沼无疑是处理啤酒工业污水的最佳方法。 沼气的主要成分是甲烷气体。通常，沼气中含有60～70%的甲烷，30～35%的二氧化碳，以及少量的氢气、氮气、硫化氢、一氧化碳、水蒸汽和少量高级的碳氢化合物。由于甲烷是易燃易爆气体，二氧化碳是温室气体，而硫化氢不仅腐蚀性强、也是有毒、有害物质。为了能够安全、可靠、高效地利用沼气，针对污水沼气水份高、腐蚀性强的特点，珠江啤酒集团采用了四方仪器自控系统有限公司一套完善的一体化沼气分析系统Gasboard-9060，对气体收集、安全控制、碳总量减排、回收利用等环节进行严格的监测。 据了解，该系统配置了不锈钢防腐机柜及元器件防腐处理、全自动免维护预处理装置，内置了硫化氢传感器寿命延长装置等，可在24小时无人值守情况下实现实时的在线监测，确保设备在恶劣环境下可靠、稳定地运行。并且监测系统整体控温，在低温高寒区域也可适用，为公司污水沼气的回收利用提供了有效的数据。 整个系统方案包含五大组成部分： 1) 自主知识产权的红外和电化学气体传感器 对于二氧化碳、甲烷分析，采用了自主知识产权的NDIR非分光红外气体传感器技术，寿命长，仪器维护量少。对于硫化氢、氧气分析，采用了长寿命的电化学传感器，能够保证设备长期、正常使用。 2) 红外传感器恒温装置 沼气应用现场通常昼夜温差变化较大，传统的红外传感器虽然有温度修正，但是仍然受环境的变化的影响，于是会出现昼夜浓度波动较大的情况。本方案中红外传感器恒温装置，精确控温，可以消除外界环境温度条件的干扰，测量结果不受环境温度的影响。 3) 多级高效的预处理 沼气湿度达到100%，并且含有杂质，为保证凝结液态水不进入分析单元，避免污染、堵塞管路和气室，系统采用管路伴热、流量控制、除湿调节、汽水分离、柜体伴热等措施，可以保证系统安全、可靠运行。 4) 全自动化程序控制采样及排水装置 通过自动控制方式切换采样与排水过程，保证测量的连续性。另外，排水周期可以通过程序进行设置。 5) 独特的硫化氢传感器的寿命保护装置 由于硫化氢通常采用电化学传感器测量，而一般的硫化氢电化学传感器的寿命在100000 ppm小时，因此在很多现场出现硫化氢传感器寿命短的现象。本系统中采用了一套专门的硫化氢寿命保护装置，能够使得硫化氢的使用寿命提高30-40倍。 整个沼气分析系统结构简明、部件性能可靠、自动化程度高、操作简便、维护量小，珠江啤酒使用四方仪器一体化沼气分析系统Gasboard-9060，实时在线监测甲烷、二氧化碳、氢气 、氧气浓度，降低了人工负荷，减少了人工成本，为气体的收集、安全控制、碳总量减排、回收利用等环节提供重要依据，确保沼气安全、可靠、高效地利用。（欢迎转载，转载请注明来源：沼气工程及其测控技术）

正值中国共产党第十九次全国代表大会胜利召开之际，2017年10月17日-20日，中国沼气学会学术年会作为第15届国际水协会厌氧大会（简称AD15）边会，与AD15大会同期在国家会议中心顺利召开。武汉四方光电科技有限公司作为世界厌氧大会AD15金牌赞助商与企业代表携手全资子公司四方仪器自控系统有限公司出席盛会，四方仪器沼成分及流量测量新品——沼气分析系统Gasboard-9061和超声波沼气流量计BF-3000B也悉数亮相。本届沼气年会由中国沼气学会、清华大学、德国农业协会主办。会议作为世界最有影响力、规模最大的专业级AD15大会的边会，以“创新、发展、和谐、共享”为会议主题，聚集了来自世界各沼气工程领域的专家、学者、企业代表等800余人参会，与会人员围绕产业政策与发展趋势、创新技术与模式、工程应用与案例、厌氧消化技术等议题展开了研讨，为促进国内沼气工程技术进步，加快国内沼气行业发展国际化进程，推动我国沼气事业蓬勃发展献计献策，以更好地服务于生态文明建设，服务于“美丽中国”建设。 2017年中国沼气学会学术年会暨中德合作论坛开幕式现场10月19日，2017年中国沼气学会学术年会暨中德合作论坛开幕式拉开序幕。中国沼气学会理事长张凤桐，农业部科技教育司副司长李波，农业部科技教育司能源生态处处长陈彦宾，中国沼气学会秘书长、清华大学环境学院教授王凯军，农业部农业生态与资源保护总站首席专家、中国沼气学会副理事长李景明，中国沼气学会副理事长、西北农林科技大学教授邱凌，农业部农业生态与资源保护总站可再生能源处处长李惠斌等出席开幕式并致辞，会议由王凯军主持。会上，学会领导高度评价了由四方光电赞助的首届“四方杯”沼气创新创业大赛，并与公司达成共识：未来五年连续支持学会开展”四方杯”沼气创新创业大赛，助力沼气行业技术创新与发展。10月15日，“四方杯”沼气创新创业大赛总决赛现场在本届AD15大会和沼气学会年会上，四方光电董事长熊友辉博士受邀作了Low cost Laser Raman Gas Analyzer for Anaerobic Fermentation and Bio-methane Process Monitoring与“激光拉曼光谱气体分析在大型沼气生物天然气工程中的应用探索”的主题报告。熊博士在AD15大会现场作专题报告报告中，熊博士分析总结了大型沼气和生物天然气制取全流程监测的行业背景，系统阐述了提高沼气和生物天然气经济价值的解决方案及激光拉曼光谱气体分析仪在大型生物天然气工程中的应用优势。他指出优化生物天然气制取过程中气体成分及流量监控是提高生物天然气经济价值最有效的途径，而激光拉曼光谱气体分析技术相较于其他气体分析技术，更能满足大型沼气和生物天然气工程全流程监测的需求。大型沼气和生物天然气工程全流程监控解决方案 目前，国内外对生物天然气制取过程中气体成分监测多采用红外(NDIR)、色谱(GC)、质谱(MS)气体分析技术，但这些技术在实际应用中又存在诸多局限：NDIR不能分析对称结构无极性双原子分子(O2、N2、H2)及单原子分子气体，且量程范围小；GC使用需要载气和耗材，响应时间长，专业性要求高；MS价格昂贵，维护成本高，操作复杂。而激光拉曼光谱气体分析仪响应速度快、使用操作简单，性价比高，可满足生物天然气制取过程中全组分、全流程的实时监测需求。此外，激光拉曼光谱气体分析仪不仅可以测量常规的沼气成分（CH4、CO2、O2、N2、H2S），还可以测量沼气状态工程指标参数（CO、H2）,生物天然气微量H2S和露点，燃烧尾气，甚至是沼气工程中VFA、NH3、Siloxane（有待实验）等。同时激光拉曼光谱气体分析仪可实现对多个监测点的实时监测。因此，熊博士提出：一套激光拉曼光谱气体分析仪器可解决沼气生产与生物天然气制取过程中所有取样点的监测。激光拉曼光谱气体分析仪对于生物天然气流程各监测点的全覆盖2012年，由四方光电牵头承担的“激光拉曼光谱气体分析仪的研发与应用”项目获得“国家重大科学仪器设备开发专项”立项，其研发生产的激光拉曼光谱气体分析仪LRGA-6000除可广泛应用于废水厌氧发酵沼气监测、固体废弃物厌氧发酵沼气监测、甲烷回收项目气体监测、二氧化碳回收项目气体监测等沼气工程领域外，在发电厂、化肥、炼油、石油、油田录井、煤化工、钢铁厂、水泥、陶瓷、生物工程等众多工业生产领域均发挥着重要作用。LRGA-6000能测量几乎所有气体成分，一台仪器可同时测量多种气体成分，适合复杂混合气体的测量，同时还可集成多项功能，以满足不同应用的需求。作为行业领先的沼气工程监测解决方案提供商，四方光电全资子公司四方仪器携自主研发的沼成分及流量测量的专利新产品——稀释法红外沼气分析系统Gasboard-9061和旁流式超声波沼气流量计BF-3000B亮相本次盛会，并吸引了众多业内人士参观及咨询。四方光电-四方仪器展位现场沼气分析系统Gasboard-9061获“稀释法沼气成分测量”技术专利，气体分析单元沼气分析仪荣获“国家重点新产品”，适用于高湿、高H2S含量的沼气监测环境。稀释法沼气成分测量专利技术可将高湿、高H2S含量的沼气进行稀释，有效避免水分凝结对管路及传感器的影响，同时降低H2S气体浓度，延长H2S传感器使用寿命，无需复杂昂贵的预处理单元；气体传感器均采用模块化设计，拆卸更换方便，即插即用，使用和维护成本低；系统搭载超声波气体流量检测单元，可同时检测样气与稀释样气的流量和稀释比。超声波沼气流量计BF-3000B获“超声波同时测量沼气成分与流量”与“旁路式超声波气体流量测量”两项国家发明专利。创新采用旁路式超声波气体流量测量技术，针对高腐蚀、高湿度沼气流量测量，可有效解决传感器被腐蚀、水分冷凝干扰、CO2干扰等测量难题。独创沼气成分与流量同时测量技术，并具备温度、压力补偿功能，可实现沼气流量、成分、温度及压力的同时测量，极大地降低了企业的运行成本。自四方仪器2010年创立以来，始终致力于为沼气工程监测提供整套解决方案，2013年，公司“沼气工程物联网系统及其关键技术研究”项目通过湖北省科技厅成果鉴定，达到国际先进水平；同时，该项目获得国家工信部物联网发展专项资助。截止到目前，公司已为我国多个省份建成沼气工程物联网监测系统，核心技术共申请专利35项，拥有专利权15项，完成软著登记32项，注册商标7项，产品辐射全国各地并出口到近80个国家和地区。科学仪器设备是引领和支撑自主创新的利器，是助推经济社会发展和民生改善的重要技术支撑。今后，四方仪器还将继续加强企业自主创新与产品研发力度，为沼气工程监测提供更加先进、完善的整套解决方案，助力沼气事业的蓬勃发展。

沼气作为一种可再生的清洁能源，其在农村的应用日益广泛，但其安全性也成为影响推广的一个重要问题。 近年来，对于沼气工程运行管理的监控已经成为沼气行业中一个重要的问题。物联网是一种新兴的信息技术，可以基于传感技术、传感网络实时获取运行现场的各类数据，在沼气工程运行监控中可以发挥重要的作用。近年来，虽然沼气工程设备、沼气工程质量、沼气工程运行监测等方面的技术得到了很大的提高，但沼气工程可持续运行与发展方面也存在很多问题，尤其在沼气工程运行监测上存在很多问题，主要体现在：1沼气工程的预警手段不健全。沼气泄露、爆炸事故发生，均会产生环境污染或人员伤亡，需防患于未然。2沼气工程的监测方法相对落后，运行过程中的数据不能实时记录和统计，导致劳动力、原材料浪费。3沼气工作信息化流程不健全，沼气工程的安全评估不完善。故此，沼气工程运行的智能化监控与管理就成为发展沼气产业的必要措施。一基于物联网的沼气运行智能监管系统物联网是一种新兴的信息技术，是在通信网和互联网的基础上，通过各种信息传感器设备，如射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置把物品和物联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监测和管理的一种网络，可以实现物与物、人与物之间的信息交互和通信。随着监测技术朝着智能化和网络化的方向发展，应用物联网技术可以有效地推进农村沼气工程监测信息化的进程。沼气工程运行管理智能监控环节沼气工程运行管理智能监控系统是由前端采集与传输平台、后端数据分析与监控平台组成。前端数据采集与传输平台利用在线监测设备采集数据、通过定义在线监测设备标准化的数据通讯协议，形成传输网络，将数据传输到后端的数据服务器上，存储到数据库中，通过数据分析与监控平台进行数据加工处理、分析和展示。下面以四方仪器沼气工程物联网为例，其沼气工程运行管理监测系统框架完全遵循分层设计理念，结构包括数据采集层、数据传输层、数据资源层、应用支撑层、系统应用系统层5个部分组成。沼气工程物联网监控系统总体架构数据采集层数据采集层通过在沼气工程各个工艺流程中安装各类数据监测设备，获取各类实时监测数据，包括温度、流量、压力、液位、气体成分分析、浓度等，并通过现场的工业组态软件显示监测数据，并控制泵、阀等装置。数据传输层数据传输层通过定义在线监测设备标准化的数据IP协议，形成传输网络，利用现场的测控传输单元以GPRS模式向远程的数据采集服务器发送现场采集到的各类实时的监测数据，数据采集服务器接收监测数据，并将数据存储到数据库中。数据传输数据资源层数据资源层作为整个沼气工程运行管理监控系统的数据支撑，采用专业的数据库系统统一存储沼气站点的基本信息、系统基础信息数据、沼气站现场传送的监测数据。应用支撑层应用支撑层包括开发平台和各类组件。组件包括为沼气工程运行管理监控系统提供基础运行支撑的组件，主要有GIS组件、数据分析组件、数据交换组件等。应用系统层应用系统层主要是指数据分析与监控平台，数据分析与监控平台包括数字化监控与管理和综合管理两个子系统。数字化监控与管理子系统主要有实时数据、状态报警、数据分析、监控配置等功能模块；综合管理子系统主要包括站点管理、工艺流程管理、运维管理、短信平台、权限管理等。标准规范体系的建设是保障整个系统建设成功实施的软性因素，是各应用系统实现互联互通、信息共享、业务协同、安全可靠运行的前提和基础。二沼气工程物联网价值效益1.实现对全市沼气工程生产数据的实时采集、监控、预警，保障沼气工程安全稳定运行，提升沼气工程整体管理水平。2.通过对实时监控、预警数据的分析、研究和处理，细化沼气工程运行模式，有效减少能源消耗，提升沼气工程的综合效益，使沼气工程成为管理科学、资源节约、环境友好、效益显著的产业。3.实现精确统计沼气工程产气量、进一步为沼气工程科学监测提供依据，为政府宏观调控提供支撑服务。

12月15日下午，“沼气安全维护与人居环境提升试点项目沼气碳计量设备捐赠仪式”在阳朔县福利镇枫林村举行。广西自治区农业厅农村能源站站长张健军、桂林市农业农村局总农艺师刘永忠、阳朔县县委副书记秦太平等共同出席了本次捐赠仪式。捐赠仪式现场四方光电董事长熊友辉代表公司向广西农村能源技术推广站捐赠720台物联网超声波沼气流量计，用于广西沼气安全维护与人居环境提升试点项目建设。熊友辉表示，四方光电作为科创板上市企业，一直坚持社会与环境可持续发展理念，利用科技优势，服务工业和农业等多个领域的碳中和事业。本次捐赠活动只是一个开始，下一步企业将加大科技创新力度， 联合更多社会资源，与我国农村能源部门密切合作，共同探索农村固碳减排新模式。“沼气安全维护与人居环境整治提升试点项目”是2022年广西自治区农村能源建设项目之一，其实施意义在于服务农业降碳减排，为当地的乡村振兴及生态文明建设做出贡献。枫林村作为项目试点共有农户541户2100人，建成沼气池377座。所产沼肥不仅能作为黑皮果蔗种植的绿色肥料，还能有效改善人居环境，在节约种植成本的同时实现绿色农业的可持续发展。参与仪式的领导一行参观物联网超声波沼气流量计使用现场本次捐赠的超声波沼气流量计使用了四方光电的发明专利技术，能够实现对沼气流量与成分的同时测量，精确计量沼气的使用量并折算成碳减排指标，为后续开展广西农村沼气碳汇减排量评估工作，融入碳交易市场提供有力支撑。

什么是双面光伏？通过超越全球能源发电容量的吉瓦数（GW），双面光伏正慢慢找到成为主流的方向。并且，越来越多收集到的组件性能数据都有助于获得更可靠的效率增益预测。我们在本文中尝试概括叙述了双面光伏领域中的当前研究、亟待解决的疑问以及技术开发等问题。相见于“另一面”过去二十年间，光伏（PV）已发展成为一种成熟的技术，因此很难再有大幅度的效率提升。如今主要依靠缩减投资和运营成本来实现降低平准化度电成本（LCOE），而非通过技术进步提高 PV 电池的能源输出。然而，能显著提高 PV 电池效率的比较可靠的方法是将组件的背面也用于发电。因此，在不扩大组件占地的情况下，可同时利用反射或漫射的阳光进行发电。人们似乎已对双面光伏的巨大潜能达成了共识。但是，在能量输出增益的模拟和测量方法尚未普遍建立的情况下，通过双面 PV 组件预测的效率增长有着很大差异；这取决于假设的系统设置、地点和表面反照率以及所用的模拟算法。 双面光伏发电如何作用？其主要理念很简单。除了用 PV 组件的一面来收集太阳光线外，还可通过背面采集来自多个角度的反射和散射光线以生产更多电力。除了对背面材料和内部互联进行相应调整外，电池技术和几何结构均以经验证的单面组件原理为基础。也就是说，在未来 10 年内，双面 PV 很可能从一个发展远景顺利转变为被广泛应用的技术，且预计世界市场占有率将高达 30-50%。 发展中的双面光伏发电优化会对另一面的性能产生负面影响。因此，为双面 PV 电厂寻求理想设置是一个复杂的挑战。由于倾角是组件效率的一个重要因素，前后面的理想角度可以不同。 另一个参数则是组件的长度和各排组件之间的距离，即地面覆盖率（GCR）。适应太阳光束入射角度的高 GCR 值通常可提高一个发电厂的效率。但即使对单面PV 发电厂而言，较高的 GCR 值也会在太阳高度角较低的早晨或傍晚时分发生相互遮挡的情况。对于双面光伏发电厂，遮挡则是一个更大的问题。理想状态是在各排组件之间有足够的空间形成一个大小适合的表面，使地面反射不被遮挡。可是这将降低地面覆盖率和电厂的单位面积输出。 与组件设置相关的参数还包括建筑高度和扭力管。扭力管的作用是跟踪 PV 组件，因此应将双面组件放置于更高的位置，从而对更多来自地面的多角度的反照辐射光线进行转化；但建设成本也将由此增加。这一概念也同样适用于为了避免安装件构成遮蔽而修改扭力结构。 尽管早在 20 世纪 60 年代便已对双面 PV 电池进行了研究和开发，其被广泛使用的时代仍未到来。市场观察员们的普遍解释是，与单面系统相比，双面系统缺少可信赖的产量增益计算方法。因此，投资者们继续观望，因无法完全知晓准确的效率提升，而犹豫是否以更大的规模推动双面系统。即便在大数据和机器学习的年代，组件背面的太阳能辐射模拟仍是一项复杂的任务。因此，全世界的公司和研究机构持续对各种不同潜在相关参数及其对能量输出的影响进行调查研究。除了符合其他标准外，这些研究项目还覆盖了：● 地面反照率的影响● 背板材料● 系统设置和组件的几何结构● 测量背面的太阳能辐射● 系统设置&组件几何结构在单面 PV 组件中，被转化为电力的太阳光束直接来自天空。与之相反，双面组件的背面则收集在阴影迷宫、地面纹理和结构型障碍中穿行的光线。而对一面太阳辐照度进行优化会对另一面的性能产生负面影响。因此，为双面 PV 电厂寻求理想设置是一个复杂的挑战。由于倾角是组件效率的一个重要因素，前后面的理想角度可以不同。另一个参数则是组件的长度和各排组件之间的距离，即地面覆盖率（GCR）。适应太阳光束入射角度的高 GCR 值通常可提高一个发电厂的效率。但即使对单面PV 发电厂而言，较高的 GCR 值也会在太阳高度角较低的早晨或傍晚时分发生相互遮挡的情况。对于双面光伏发电厂，遮挡则是一个更大的问题。理想状态是在各排组件之间有足够的空间形成一个大小适合的表面，使地面反射不被遮挡。可是这将降低地面覆盖率和电厂的单位面积输出。 与组件设置相关的参数还包括建筑高度和扭力管。扭力管的作用是跟踪 PV 组件，因此应将双面组件放置于更高的位置，从而对更多来自地面的多角度的反照辐射光线进行转化；但建设成本也将由此增加。这一概念也同样适用于为了避免安装件构成遮蔽而修改扭力结构。

在未来世界，无论人们走到哪里都可获得清洁电力，而通用空气发电效应意味着这个场景可成为现实。美国马萨诸塞大学阿默斯特分校的科研团队最新研究表明，几乎任何材料都可以变成一种从湿润空气中不断收集电力的设备，这为清洁电力的获取打开一扇宽阔的大门。这项研究发表在新一期的《先进材料》杂志上。空气中含有大量的电力。自然界的云朵只不过是一团水滴，每一个液滴都含有电荷，当条件合适时，它可产生闪电，但人们不知道如何可靠地从闪电中捕获电力。新研究所做的是创建一朵人造的小规模云，生产可预测和连续的电力，以便人们能够将其收获。“人造云”的核心取决于“通用空气发电效应”，研究人员称，从字面上看，任何一种材料都可从空气中收集电力，只要它具有一定的特性——有小于100纳米的孔。团队根据这个数字设计了一个电力收集器，该收集器由一层薄薄的材料制成，其中填充了小于100纳米的孔，水分子从材料的上部通过到下部时会产生电荷不平衡，就像在云中一样。这就有效地创建一个“电池”，只要空气中有水分就可以运行。由于空气湿度始终存在，收集器可以风雨无阻地全天候运行，这解决了风能或太阳能等技术仅在特定条件下工作这一瓶颈。这种空气发电设备的厚度还不及人类头发宽度，因此可数千个堆叠在一起，有效地扩大能量却不增加设备的占地面积。研究团队称这种设备将能够为一般电力公用事业使用提供千瓦级的电力。搜一搜“空气发电”，就会发现科研人员为了清洁能源，付出过多少努力。他们已经在无处不在的空气上打了不少主意，比如压缩空气，从空气中吸收水分，或者制造天然电池酶，实现“无中生有”发电。本文的研究描绘了一个未来世界，只要填充直径小于100纳米的孔，任何材料都可以从湿润空气中收集电力。创建一个“人造云”，设计一个电力收集器，人类就拥有了神奇的魔法，可以不间断利用空气发电。美丽绿色新世界大门打开了，期待它得到进一步开发。

如何将太阳能光伏发电设备大规模接入国家电网，并保证其稳定运行？记者从国家电网公司国网电力科学研究院（即南瑞集团）获悉，他们正在筹建国家能源太阳能发电研发（实验）中心，这个中心的职责，就是攻克我国大规模太阳能发电并网应用技术的一系列“瓶颈”。 　　眼下，作为新能源的太阳能发展迅猛，近5年全球太阳能光伏产业年均增长49.5%。目前太阳能光伏发电系统分独立运行和并网运行两种。前者需要有蓄电池储能，系统造价很高；而后者是将太阳能光伏发电连接到国家电网，不仅可以省去蓄电池，大幅度降低造价，而且具有更高的发电效率和更好的环保性能，是太阳能光伏产业的发展趋势。　　但一个棘手的问题是，太阳光会随着季节、昼夜、天气变换时强时弱，导致光伏发电输出的剧烈波动和不可控制性。该中心重点要“攻克”的，就是解决太阳能光伏发电并网运行后给电网的规划设计、运行控制和管理带来的各种影响：如怎样保证接入点的电能质量问题，如何针对太阳能光伏电站的分布进行变电站、线路的建设和改造，如何针对太阳能光伏电站出力的随机性来确定系统的各种备用容量，如何确定一个地区所能允许接入的最大太阳能光伏电站装机容量等等。　　另外，光伏发电在我国尚处于起步推广阶段，设备生产厂家众多，产品质量良莠不齐。目前国内尚未形成规范的太阳能发电综合检测能力，无法确保并网产品质量，给电网安全稳定带来隐患。针对这一问题，该中心正在建设国家级太阳能发电研究检测中心，制定太阳能发电的并网检测标准，对太阳能发电产品和光伏电站进行入网检测。　　据介绍，建成后的国家能源太阳能发电研发（实验）中心，将通过对并网理论及规划、并网运行和控制、系统测试与标准规范等重大课题的研究，逐步建成完善的太阳能发电接入电网基础研究能力、完善的光伏系统并网试验检测环境和光伏电站并网性能移动检测能力，打造出世界上第一个具备光伏发电并网适应性测试的动模试验平台，最终建成世界一流的太阳能发电技术研究与检测中心。　　目前，该中心已经得到国家电网公司、国家能源局的批准。该中心在边建设、边研究、边检测的过程中，已为国家“金太阳工程”和国家电网公司风光储输示范工程建设提供了多项技术支撑。据悉，国家能源太阳能发电研发（实验）中心一期工程，最迟明年6月建成并投入运行。

近日，中国电力科学研究院新能源研究中心（以下简称“中国电科院新能源中心”）联合国网宁夏电力有限公司在宁夏回族自治区海原县第六十六光伏电站，顺利完成光伏发电宽频阻抗现场实测。这是国内首次对光伏逆变器完成全工况扫频实测试验，表明我国在探索和解决新能源并网宽频振荡等方面取得新的突破。据了解，电力系统受扰后会产生几赫兹到几千赫兹的振荡，造成系统功率传输不稳，威胁电网安全稳定运行。随着国内新能源发电装机规模的快速发展，新能源基地宽频振荡风险日益增大。阻抗特性分析是新能源宽频振荡问题分析与策略验证的有效手段。此次现场实测的组串式光伏逆变器具有单机容量小、同一发电单元内多机耦合强等特点，给阻抗特性实测提出更大挑战。据介绍，6月5日，宁夏海源县330千伏变电站出现69赫兹超同步振荡。该变电站接有3个风电场、5个光伏电站，新能源总装机容量1220兆瓦。在振荡发生后，中国电科院新能源中心依托可再生能源并网全国重点实验室，通过仿真分析，复现了现场震荡现象，精准定位振荡风险源，并提出采用逆变器多参数协调优化的阻抗重塑振荡抑制方法。8月24日，在宁夏中卫第六十六光伏电站，中国电科院新能源中心利用新能源发电宽频阻抗测量装置，对振荡抑制策略改造前后光伏逆变器阻抗特性进行了宽频带（2—1000赫兹）、全工况（大功率、中功率、小功率）扫频实测试验，证实现场光伏逆变器震荡抑制策略优化成功。国网宁夏电力有限公司称，此次现场实证试验的成功，进一步验证了阻抗特性分析及阻抗重塑技术在解决实际工程振荡问题的有效性，是探索和解决新能源并网宽频振荡问题的又一里程碑事件。试验为宽频振荡问题的分析和解决提供新思路、新方法、新装备，为解决沙戈荒、深远海等大规模新能源基地宽频振荡问题，提升新能源基地并网稳定性及送出能力提供了技术支撑。

近日，国家电网公司顺利建成国家能源太阳能发电研发(实验)中心。该中心位于江苏南京，重点开展太阳能发电技术研究、光伏系统并网试验检测和并网光伏电站移动检测，解决太阳能光伏发电大规模应用中的关键技术问题，提高光伏电站对电网的适应能力和电网对光伏发电的接纳能力，是国内唯一具有实验室认可资质的光伏电站并网检测机构，具备光伏电站并网检测的全部能力，能够为各类光伏发电系统并网提供技术解决方案。已建成并拥有世界唯一的可开展光伏电站低电压穿越现场测试的模块化可移动式检测平台、可任意模拟电网运行状态进行并网光伏发电系统电网适应性的兆瓦级检测平台、兆瓦级光伏逆变器检测平台以及能够开展多种类光伏发电系统、储能系统与电力系统动模联合的物理仿真平台，将为进一步提升我国太阳能发电领域的自主创新能力，推动我国光伏发电大规模应用，促进清洁能源利用和低碳经济发展提供重要技术支撑。　　目前该中心实验室已建立了满足IEC/ISO 17025 《检测和校准实验室能力认可准则》和《实验室资质认定评审准则》的质量管理体系，全面取得了中国合格评定国家认可委员会(CNAS)和中国计量认证(CMA)资质，能够开展光伏发电系统工程质量验收、光伏电站并网特性指标测试和各类光伏逆变器性能测试工作，中心测试报告已得到美国安全检测实验室公司(UL)、TUV南德意志集团(TUV SUD)等国际知名检测机构的全面认可。

利用抖空竹的动能，让空竹“自身”发光发亮，甚至能够播放优美的歌曲̷̷八旬老人展示会发电的空竹　　80岁的王福禄有着这样的发明想法。13日，他向记者展示了他的发电空竹，尽管还未完全成型，但已经有了方向，可以让音响自动播放歌曲。　　发电空竹从构思到初步成型用了2年半时间　　13日，记者跟随大东区交警大队的两名民警，在沈北新区中央大学城一栋居民楼里，见到了80岁的老人王福禄。　　民警李卫平说，这位老人是他结对子的帮扶对象，几乎每个月都会来一次。头几天听说老人搞了一个小发明，他觉得应该支持一下。　　老人把玩着一个带有发电装置的空竹，正想着如何改进、组装。王福禄说，发明带电空竹的构思起于2013年，当时他去南方旅游，看到一些广场舞大妈双手耍着空竹，腰上还背了个小音箱放歌，“当时我就在想，如果能将空竹和音响结合该多好。”　　回到家后，王福禄就开始钻研，如何能在空竹的里面安装一个发电装置，如何才能利用空竹的动能发电。　　“其实，最难攻克的就是材料的选取。”王福禄说，想在空竹里安装发电机，必须得找那种功率大体积小的，然而这种发电机在市场上又很难见到，只能在厂家定做，但定做的成本又会很高。　　最终，经过多次寻找交涉，王福禄终于说通了一家设备厂，同意提供王福禄几个小型发电机。就这样，王福禄的小小发明开始了。如今，王福禄已经将小型发电机做好，并安装上了电路板。　　王福禄还在现场给大家演示了一下，只要发电机一转，音响插上电源，就可以自动播放歌曲。　　从小喜欢发明创造，曾在电子仪器厂做研发　　在王福禄的家中，记者见到了多个小零件。王福禄说，他从小就喜欢搞发明创造，曾在沈阳电子仪器厂做了多年的研发，退休后也一直都没有闲着。　　对于这个会发电的空竹，王福禄说，他觉得以后会很有市场，空竹不用电池就能发光发声，利用动能转换成电能，就能发光和发射无线信号控制远方音响播放歌曲，达到运动和音响同步，提高运动的兴趣。　　同时，王福禄表示，民间传统玩具陀螺、空竹现在市场最新结构是发光，或是使用带电池的小型音响外放歌曲，小型音响的电池用完后会对环境造成污染，不够环保和节能。他发明的这个产品是将运动的动能转换成电能是永久性的，寿命长久。适合单人玩和群体玩，有大功率音响伴奏。　　王福禄表示，未来他可能会做一种十多斤重的大陀螺和空竹，将音响直接放入陀螺内，不用电池，让陀螺自动发电提供电能。

近日，国家科技部组织专家来杭对&ldquo 风力发电系统国家重点实验室&rdquo 进行了验收。据悉，落户于杭州临平钱江经济开发区的实验室是浙江省首个也是唯一一个依托企业建设的国家重点实验室。实验室依托浙江省大型清洁能源企业浙江运达风电股份有限公司建立，于2010年12月17日获国家科技部批准建设。　　程时杰院士等七位各学科国家重点实验室主任组成的专家组一致认为，实验室完成了建设计划任务书规定的任务，实现了建设目标，同意通过验收。　　据悉，实验室紧密围绕风力发电的关键共性技术问题开展研究 凝练了风力发电机组的总体设计技术、控制技术、检测和试验技术、海上风电关键技术等四大研究方向 建设了半物理仿真试验平台、6MW全功率试验平台、变桨系统试验平台 开展了超低风速风电机组、海上风电机组、风电控制技术和并网技术等相关基础理论与应用技术研究，并取得了突出的成就，为我国风电技术产业的发展做出了积极的贡献。

据加拿大《明报》报道，可乐含有咖啡因令人醒神，原来还可以做手机能源。在英国，中国女设计师郑黛子(译音，Daizi Zheng)用了一部诺基亚手机，设计出一款以可乐来发电的概念手机，不像传统电池“报废”后会产生潜在污染，这款汽水手机唯一制造的废物是水和氧气，既经济又环保，相信可在5年内推出市面发售。　　据郑黛子说，除了可乐外，只要含糖份的汽水都可以作为能源。手机设计的核心是一片生物电池，利用酵素把碳水化合物转为电力。用户只须把可乐倒进手机，便可从其透明外壳，看到可乐转化为水和氧气的过程。　　郑黛子表示，这款生物电池每补充能源一次，可持续使用时间较传统锂电池长3至4倍，有关科技亦正不断改进。据报道，日本有公司去年已推出Nopopo液体电池，便是利用水、可乐、啤酒甚至尿液来发电。　　24岁的郑黛子生于中国，16岁到英国伦敦攻读艺术设计，凭无限创意，成为英国著名产品设计师。据她在网站上的自我介绍，她对日常生活用品设计最感兴趣，喜欢给人新的体验和对身边的事物反思。　　除可乐手机外，她为人津津乐道的创作还包括，把味道稍逊的健康食品“伪装”成受欢迎的垃圾食物，例如把西芹切条扮成炸薯条，把红萝卜削成香烟大小，再以烟盒包装等。她另一个令网民拍案叫绝的作品，是一个半圆形的手袋，把手袋放在腹前再穿上外衣，可帮助少女伪装成大肚孕妇，免贼人抢手袋。

据PCWorld网站报道，目前可穿戴设备通常用于追踪锻炼和健身活动，但是，可穿戴设备可以用于为其他可穿戴设备提供电能吗?麻省理工学院的一项新研究将很快使这成为可能。　　一直以来，电能都是制约可穿戴设备和其他移动设备发展的一个因素。但麻省理工学院研究人员本周宣布，他们已经发现了利用幅度很小的弯曲运动发电的方法。　　PCWorld表示，他们的系统利用两层很薄的锂合金片作为电极，然后在两个电极之间夹一层浸泡有液态电解质的多孔聚合物。即使轻微的弯曲，也会在连接在两个电极间的外部电路中产生电压和电流，从而为其他设备供电。只需在一端施加很小的力，就能引起锂合金金属片弯曲，例如，把装置固定在手臂或腿上。　　麻省理工学院研究人员指出，利用轻微运动发电还有其他方法，但它们利用不同原理。大多数方法利用了摩擦起电效应——例如把羊毛和气球相互摩擦，或压电效应。麻省理工学院材料科学和工程教授李举(Ju Li，音译)表示，这些传统方法存在“电阻大、弯曲刚度大、成本高”的缺陷。　　麻省理工学院称，通过利用电化学原理，新技术能利用大量自然运动和活动生成电能，其中包括典型的人类活动，例如走路或锻炼。　　这类设备不仅仅能低成本地批量生产，而且天生很柔韧，这使得它们与可穿戴设备更搭，在外力作用下不容易受损。　　李举表示，测试设备已经证明这一系统非常稳定，在使用1500个周期后仍然能保持其性能。　　PCWorld称，这一技术的其他潜在用途包括生物医学设备，或者应用在道路、桥梁、甚至是键盘中的嵌入式压力传感器。　　麻省理工学院的这一成果当地时间周三发表在《Nature Communications》上。

简介对于核电厂、燃气轮机发电厂、燃煤发电厂、地热发电厂、生物质燃烧发电厂来说，超纯水是发电系统的重要组成部分。发电用水通常来自于回收水、地表水、地下水等天然水源，用完后会被现场再利用或排放到环境中去。在提高整体发电效率、满足排放要求、为现场回收水创造更多用途方面，水处理发挥着关键作用。好的监测工具不仅能帮助操作人员控制水处理、保护昂贵设备、避免意外停机，还能用来优化水处理过程以节省开支、提高生产效率、防止污染物腐蚀锅炉和汽轮机。总有机碳（Total Organic Carbon，TOC）是造成腐蚀的罪魁祸首，TOC法能有效监测有机物污染。人们发现的有机污染物的种类越来越多，TOC是所有有机化合物的总称，TOC监测法在分别量化有机化合物方面提供了快速、简单的解决方法。检测有机物浓度的变化，能帮助识别系统工艺的违规之处。监测控制点有助于查找和排除污染源。源水中的有机化合物经过处理，在锅炉中氧化成腐蚀性酸。在水的回流侧，蒸汽冷凝后被循环使用。但冷却过程（在打开或关闭时）可能会将冷却剂或污染物从外部环境泄漏到工艺蒸汽中。表1是可能的有机污染源列表。表1. 可能的有机污染源列表例如，人们很难用传统处理方法去除源水中的多糖，而电导率或UV 254传感器也很难检测到多糖。在锅炉或汽轮机中，多糖会在高温高压下分解成具有腐蚀性的甲酸和乙酸，进而酸化蒸汽，造成腐蚀，并在锅炉中留下沉积物。维护和修理锅炉时，工厂不得不停机减产。为了防止锅炉受到损坏，有些锅炉保险公司和监管机构要求工厂满足很低的TOC限值，低至200 ppb（VGB）或100 ppb（EPRI）。多糖也同超滤（Ultrafiltration，UF）和反渗透（Reverse Osmosis，RO）污染有关。只有准确监测和去除有机化合物，才能有效地保护设备。总有机物包括离子形式和非离子形式的化合物，以及芳香族和非芳香族化合物。在监测总有机物浓度方面，TOC监测法具有可靠、精确等优点。图1显示了关键监测点，以查找泄漏或潜在污染处。表2是TOC分析法举例。图1. 需要监测的关键区域表2. TOC分析法举例现场再利用，推动液体零排放（Zero Liquid Discharge，ZLD）随着排放标准越来越严格，以及污水处理成本不断提高，工厂不得不减少用水量和排水量。这就增加了零液体排放（ZLD）系统监测和自动化的市场需求。在系统前端冷却和循环利用蒸汽，可以节约用水、提高工作效率。 TOC分析法能尽早检测到乙二醇等冷却液是否泄漏到工艺水流中，从而帮助操作人员采取措施以防止系统停机或永久性的设备损坏。TOC分析法能提供准确数据，来帮助操作人员决定是否重新使用或者舍弃回收的水流。结论TOC分析法可以检测和控制发电用水中的化学物质，极大降低有机物污染。通过有效监测和处理进水，工厂可以将腐蚀性离子浓度降到很低的水平。源水中的有机物含量和种类总是变化，因此只有监测水源，才能有效达到监测目的，保护昂贵设备不被损坏。还有一些有机物会污染膜和树脂床。尽可能地减少有机污染物，有助于节约成本、提高效率。新型的高温高压锅炉通常要求TOC限值低至100 ppb，内部控制限值低至10 ppb。补给水或回收水必须经过适当处理，才能达到上述要求和满足更严格的排放标准。有机物监测法能检测到泄漏、微生物生长、处理失效、有机物污染。减少此类问题能够帮助工厂降低生产成本、提高发电效率。◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

美国萨瓦那河国家实验室(SRNL)的科学家利用含三氢化铝的轻型材料制成了小型储氢容器，并证明它的氢释放率适合为小型商用燃料电池提供动力，这为未来大规模制造便携式发电系统铺平了道路，在军用和商用领域都可能得到应用。　　SRNL研究团队展示了如何用三氢化铝和类似高性能储氢材料来制造便携的发电系统。三氢化铝与其他金属氢化物类似，也能为氢提供一种固态的储存媒介。但三氢化铝具有一大优势：它具有极高的储氢能力，能够将两倍多的氢气储存为液态氢。此外，它还具有较低的质量和有利的放电状态。这些都使它成为理想的化学储氢材料之一。　　但目前可商用的三氢化铝十分有限，且生产成本很高，妨碍了它的广泛应用。研究人员表示，他们的研究克服了三氢化铝传统生产方法中的多个障碍，新方法能最少程度地使用溶液，并制出纯净、不含卤化物的三氢化铝。同时，研究小组还能借助另一过程，使从三氢化铝中提取的氢翻一番。这些进展也为开发成本低廉的新型三氢化铝生产方式奠定了基础。研究团队已经研发出一个小型的系统，以生产试验及改进研究所需的三氢化铝。　　而此次研究的另一重点就是评估三氢化铝系统和小型燃料电池应用的兼容性。基于约含有22克三氢化铝的测试容器的初步结果显示，这一系统能够很好地满足100瓦燃料电池系统所需的氢释放率。该系统能够在燃料电池接近全功率的状态下运转3个多小时，并能在降低功率后再运行若干小时。　　便携式发电设备制造商正在寻找可提供超过1千瓦时/千克比能的系统，这比目前最好的锂电池的储能量还要多2至3倍。SRNL的泰德莫蒂卡博士表示，更高的比能意味着单位重量获取的能量更多。他们的目标是为军队提供轻便且储能能力出色的便携系统，以及应用于其他对重量要求较高的领域。

关于做好2023—2025年发电行业企业温室气体排放报告管理有关工作的通知各省、自治区、直辖市生态环境厅（局），新疆生产建设兵团生态环境局：为加强企业温室气体排放数据管理工作，建立健全数据质量管理长效工作机制，现将2023—2025年发电行业企业温室气体排放报告管理有关工作要求通知如下。　　一、工作任务各省级生态环境部门要依据《碳排放权交易管理办法（试行）》有关规定，组织开展发电行业企业温室气体排放报告管理有关工作。石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、民航等行业企业温室气体排放报告管理有关工作安排另行通知。　　（一）确定并公开年度名录发电行业纳入全国碳排放权交易市场的年度重点排放单位名录（以下简称名录），包括经最近一次核查结果确认以及上年度新投产预计年度排放量达到2.6万吨二氧化碳当量（综合能源消费量达到1万吨标准煤）的发电行业（分类代码见附件，自备电厂视同发电行业）企业或其他经济组织。　　对因停业、关闭或者其他原因不再从事生产经营活动而停止排放温室气体，或经核查上两年度温室气体排放均未达到2.6万吨二氧化碳当量的排放单位，省级生态环境部门要组织现场核实确认，向其书面告知应履行的碳排放配额清缴义务、完成时限等事项，并在确认其完成相应义务后从名录中移出。　　各地应于每年12月31日前确定下一年度名录向我部报告，并通过管理平台向社会公开。　　（二）组织制订2023年度数据质量控制计划组织重点排放单位，按照《企业温室气体排放核算与报告指南 发电设施》（环办气候函〔2022〕485号，以下简称《核算报告指南》）要求，于每年12月31日前通过管理平台完成下一年度数据质量控制计划制订工作（2023年度数据质量控制计划需在3月10日前完成）。（三）组织开展月度信息化存证组织重点排放单位，按照《核算报告指南》等要求，在每月结束后的40个自然日内，通过管理平台上传燃料的消耗量、低位发热量、元素碳含量、购入使用电量、发电量、供热量、运行小时数和负荷（出力）系数以及排放报告辅助参数等数据及其支撑材料。（四）组织报送年度温室气体排放报告组织重点排放单位于每年3月31日前通过管理平台报送上一年度温室气体排放报告。其中，2022年度温室气体排放报告，按照《企业温室气体排放核算方法与报告指南 发电设施（2022年修订版）》（环办气候〔2022〕111号）要求编制；2023和2024年度温室气体排放报告，按照《核算报告指南》要求编制。　　2022年度全国电网平均排放因子为0.5703t CO2/MWh。后续年度全国电网平均排放因子如有更新，将由我部在当年年底前另行发布。（五）组织开展年度排放报告核查组织有关技术支撑单位或委托第三方技术服务机构，按照《企业温室气体排放报告核查指南（试行）》（环办气候函〔2021〕130号）和《企业温室气体排放核查技术指南 发电设施》（环办气候函〔2022〕485号）要求，通过管理平台进行文件评审，开展现场核查并线上填报核查信息、编制核查报告，确保核查全过程电子化留痕，于每年6月30日前完成对重点排放单位上一年度温室气体排放报告的核查及管理平台填报工作。核查结束后，省级生态环境部门应将管理平台生成的核查结果数据汇总表、配额分配相关数据汇总表书面报送我部，抄送全国碳排放权注册登记机构。（六）强化数据质量日常监管按照《核算报告指南》等要求，组织有关技术支撑单位或委托第三方技术服务机构对重点排放单位月度信息化存证的数据及信息进行技术审核，识别异常数据，及时将有关问题线索移交设区的市级生态环境部门进一步查实和处理。我部将对各地碳排放数据质量开展评估。　　组织和指导设区的市级生态环境部门，对重点排放单位数据质量控制计划编制与实施情况进行监督检查，督促重点排放单位及时、规范开展存证，对煤样采集、制备、留存的规范性、真实性进行现场抽查，对投诉举报和上级生态环境部门转办交办有关问题线索逐一进行核实处理。对于存证材料不及时、不规范、不完整及不清晰等情况，设区的市级生态环境部门应在3个工作日内组织重点排放单位完成查实整改。对于存在异常数据等问题线索的，设区的市级生态环境部门应及时组织重点排放单位提交相关证明材料，并将查实意见通过管理平台报省级生态环境部门。（七）开展对核查技术服务机构的评估根据《企业温室气体排放报告核查指南（试行）》要求，对核查技术服务机构的工作质量、合规性、及时性等进行评估，于每年7月31日前通过管理平台向社会公开评估结果。二、保障措施（一）加强组织领导各地应高度重视温室气体排放报告管理相关工作，加强组织领导，建立定期检查与随机抽查相结合的常态化监管执法工作机制，通过加强日常监管等手段切实提高碳排放数据质量。我部将对各地落实本通知重点工作任务情况进行监督指导和调研帮扶，对年度核查完成进展、信息化存证及时性和规范性以及数据质量存在的突出问题等进行通报。（二）落实工作经费保障各地应落实温室气体排放核查、数据质量日常监管以及相关能力建设培训等碳排放数据质量管理相关工作所需经费。通过政府购买服务委托技术服务机构开展核查的，应尽早在每年的核查经费中提前安排下一年度核查技术服务机构所需经费，并在年底前完成下一年度核查技术服务机构招投标有关程序，按期保质保量完成相关工作。鼓励省级生态环境部门委托下属单位开展有关核查工作。（三）加强能力建设各地应尽快组建一支高水平、专业化的碳市场监管队伍，充实碳排放监督执法人员，提升执法能力水平。加大培训力度，定期组织对设区的市级生态环境部门、重点排放单位、核查技术服务机构的专题培训，提升从业人员、管理人员的技术水平和专业能力。（四）启用全国碳市场管理平台省级生态环境部门根据确定的名录，向管理平台申请开立重点排放单位账户,并将登录名及初始密码告知重点排放单位。省级生态环境部门负责开立设区的市级生态环境部门和核查技术服务机构的管理平台账户，并组织核查技术服务机构在管理平台维护机构和人员的账户信息。设区的市级以上地方生态环境部门可通过管理平台进行碳排放数据质量监管和审核。　　工作中遇到相关问题，及时向我部反馈。　　特此通知。　　联系人：应对气候变化司张保留、杨乐亮电话：（010）65645679、65645665国家气候战略中心（技术咨询）王中航、于胜民电话：（010）82268486、82268461信息中心（管理平台咨询）吴海东电话：（010）84665799附件：发电行业分类代码　　生态环境部办公厅2023年2月4日（此件社会公开）抄送：环境发展中心、环境规划院、气候战略中心、信息中心。　　附件发电行业分类代码国民经济行业分类代码（GB/T 4754-2017）类别名称4411火力发电4412热电联产4417生物质能发电 注：类别“生物质能发电”中，掺烧化石燃料燃烧的生物质发电企业需报送，纯使用生物质发电的企业无需报送。

沼气是利用粪便、农作物秸秆等有机物在厌氧的条件下，经过微生物生理代谢产生主要成分为CH4和CO2，还有少量的H2、H2S、CO等可燃性气体，属生物质能源。开展沼气发酵的研究有着重大的意义和作用，本文就沼气发酵的影响因素进行了探讨。1.温度 沼气发酵可分为三个温度范围：50～65℃称高温发酵，20～45℃称中温发酵，20℃以下称低温发酵。此外，随自然温度变化的发酵方式称常温发酵。 沼气发酵受到温度和温度波动的影响。在同一温度类型条件下，由于沼气发酵微生物的代谢活动随着温度的上升而增加，在一定的温度范围内，温度越高，发酵产气速率越快；短时间内若温度波动幅度过大时，可能导致停止产气。 很多研究者对此进行了大量的研究，Harremoes等通过分析实验结果，得出了以下结论：中温厌氧消化的最佳温度为30～40℃。当温度在15℃以上时，厌氧发酵才能很好地进行。温度在10℃以下，无论产酸菌还是产甲烷菌都都受到严重抑制；温度在10℃以上，产酸菌首先开始活动，总挥发酸的产量直线上升；温度在15℃以上时，产甲烷菌的代谢活动才活跃起来，产气率明显提高，挥发酸含量迅速下降，在气温下降时必须考虑保温。2.酸碱度（PH值） 通常沼气池中的产甲烷细菌适宜的PH值范围为6.5～7.8，PH值的变化会直接影响产甲烷菌的生存和代谢。一般情况下，沼气池的PH值应维持在6.8～7.5之间，最好在7.2左右。 pH值在5.5以下，产甲烷菌的活动完全受到抑制，而pH值上升至8甚至8.5时，仍保持一定的产气率。产酸菌的pH值范围为4.0～7.0，在超过甲烷菌的最佳pH值范围，酸性发酵可能超过甲烷发酵，造成反应器内“酸化”现象的发生。 影响pH值变化的因素主要有以下几点：一是发酵原料的pH值；二是在厌氧发酵启动时，投料浓度过高，接种物中的产甲烷菌数量不足，以及在消化器运行阶段突然升高负荷，都会因产酸与产甲烷的速度失调而引起挥发酸的积累，导致pH值下降，这往往是造成厌氧发酵启动失败或终止的主要原因。 在厌氧发酵过程，如果pH值过高，可适当投入石灰水、Na2CO3溶液加以中和，也可靠停止进料产酸作用下降、产甲烷作用相对增强，使积累于发酵液内的有机酸逐渐分解，pH值则逐渐恢复正常。 如果pH值降至6.0以下，则应在调整pH值的同时，大量投入接种污泥，以加快pH值恢复。为防止沼气发酵酸化作用的发生，应加强对pH值的检测，如果所产气体中CO2比例突然升高或发酵中挥发酸含量突然上升，都是pH值要下降的预兆，这是应采取措施减少进料，降低消化器负荷，即可避免酸化现象，如果等到pH值下降后，再进行补救则难的多。 厌氧消化器3.氧气含量 沼气发酵启动和投料时带入的一部分氧气对沼气发酵危害不大，不会破坏沼气发酵的正常进行。这是因为沼气池中存在一部分好氧菌和兼性菌，带入的氧气很快会被不产甲烷细菌中的好氧菌或兼性菌消耗掉，使池内保持厌氧环境，同时这一部分氧气也使好氧菌、兼性菌与厌氧菌保持着动态的平衡关系，但为了保持好的厌氧环境，发酵过程中必须不漏气。4.沼气发酵原料的碳氮比 发酵原料的碳氮比（C/N），是指原料中有机碳含量和氮含量的比例关系。沼气发酵微生物需要的一定的碳、氮、磷等营养物质，才能正常生长和进行生命活动。碳元素为微生物生命活动提供能量，是形成甲烷的重要物质；氮元素也是构成微生物细胞的主要元素。这三种营养元素之间的比例，不论是好氧发酵还是沼气发酵，氮与磷的比例是确定值，为5：1。碳与氮的比值则范围较宽，以往的实践认为发酵原料的C/N以（13～30：1）为宜，大于30：1效果不佳，小于13：1还可正常发酵。但是，实际上以人粪便为主要原料（C/N=3.9：1）的沼气池也能很好的运行。所以，正常的沼气发酵要求合适的碳氮比，但不严格，要重视沼气池的启动和培养好相适应的菌种，提高沼气发酵细菌的适应能力。 在沼气发酵过程中，细菌不断将有机碳素转化为CH4和CO2，产生的沼气放出，同时将一部分碳素和氮素合成细胞物质，多余的氮素物质则被分解以NH4HCO3的形式溶于发酵液中。经过这样一轮的分解，C/N值下降一次，生成的细胞物质死亡后又被用作原料。要想消化器内的C/N值适宜，进料的C/N值则可更高些。因为厌氧细菌生长缓慢，同时死亡的老细胞又可作为氮素的来源，所以污泥在消化器内滞留期越长，对投入氮素的需求越少。5.沼气发酵接种物 沼气发酵细菌的多少和质量的高低直接影响沼气发酵、产气速率和沼气的质量。沼气发酵能否快速启动与高质量和大量的接种物有关。 如果沼气发酵启动时的接种物不够，可能会出现启动缓慢，经过很长时间，产气速率仍然较低的情况；接种物质量较差，产甲烷细菌数量较少，活性较低，此时水解性细菌和产氢产酸细菌很快繁殖，而产甲烷细菌繁殖较慢，导致不产甲烷作用较快，产甲烷与不产甲烷过程的平衡失调，就可能造成有机酸的缓慢积累，发酵液pH值下降，沼气池酸化，出现产气慢和沼气中甲烷含量低且质量差的情况。 近年来，随着监测技术朝着智能化和网络化的方向发展，物联网技术的应用不仅有效地推进了沼气工程监测信息化的进程，同时也为厌氧发酵的研究，沼气工程的高效运行提供了技术支撑。 沼气工程运行管理智能监控 沼气工程监测系统在预处理单元采集水量、温度和物料TS浓度等参数；在厌氧发酵单元采集温度、压力，PH值和物料TS浓度等参数并安装过载报警装置；在沼气输配气单元采集沼气成分、流量、贮气容积和压力等参数并安装沼气泄漏和过载报警装置；在污水处理单元安装COD，BOD，总P和总N等环保指标监测装置；在沼肥生产单元安装N,P,K和微量元素检测仪器；在沼气站采集现场温度、湿度和风速等环境条件。 系统将上述参数转化成数据信号，通过双绞线或无线路由节点传输至DTU(数据传输单元)，DTU将串口数据转换为IP数据，再通过GPRS网络或者3G网络将IP数据传输到后台服务器，管理人员通过电脑或LED大屏在线监控、调取数据、统计分析等。 沼气工程物联网在提高沼气工程管控水平和生产效率上具有显而易见的积极作用。沼气工程物联网对沼气工程生产全程进行在线监测，通过数据库和专家咨询系统可及时发现并解决设备问题，排除运行故障，通过智能化管控系统，实现进出料、输配气、沼肥生产和污水处理等环节自动化控制，能提高产气量、提升沼肥生产质量和污水处理效果，实现沼气工程管理科学化、控制自动化、运行智能化，节约劳动成本，降低能耗，提高沼气工程生产效率。来源：微信公众号@沼气工程及其测控技术，转载请务必注明出处。

「将爱送出去！」光焱科技 携手 台积电慈善基金会 捐赠屋顶光伏发电系统光焱科技股份有限公司与台积电慈善基金会合作，向一社福机构-启智学园捐赠一套屋顶光伏组件发电系统，每月售电收益全数做为此学园运营费用补贴。日前，台积电慈善基金会向光焱科技颁发了感谢状证书，肯定了光焱科技在热心公益事业、履行社会责任等方面做出的贡献。未来，公司努力发展的同时，也将持续投身社会公益活动，承担更多企业社会角色责任和义务，不断彰显企业「将爱送出去」的价值取向。台积电慈善基金会介绍为了更进一步整合公司资源与同仁自发性的志工服务，发挥更具体的社会影响力，台积公司于2018年6月14日正式成立台积电慈善基金会，由张淑芬女士担任董事长，根据台积电企业社会责任政策与联合国永续发展目标的使命，定义出慈善基金会的四大主轴: 照护独老、推广孝道、关怀弱势、保育环境，为创建美好社会而努力。光焱科技股份有限公司介绍光焱科技股份有限公司专注于太阳光模拟器与量子效率测量技术，从事光学分析仪器的研发、规模化生产并提供全方位解决方案及服务，在太阳能电池、钙钛矿电池、新型材料研究等领域的研发上取得多项重大突破及优越成果。中科院、国家纳米科学中心、北京大学、劳伦斯伯克利国家实验室、德国埃尔朗根-纽伦堡大学、印度理工学院等国际一流的科研单位皆为光焱科技长期合作客户。

水力发电厂的运维工作水力发电——不会浪费的清洁能源随着全球发电量逐年增加，各类发电方式可谓各显神通，其中包含了火电、风电、核电、水电、太阳能发电、地热发电等等各类方式。在对发电量的高要求之下，对于天然的、清洁的能源所带来的发电效率，提出了更高的要求。因为电不适合储存的特性，消耗过多的资源来过多的发电只会造成浪费。另一方面，当发电能力不足时，电荒可能会造成停电，从而引起生产、生活的不便。而水力资源既不会产生资源浪费，还具备较高的发电效率。电力公司把水力发电厂和其他发电厂结合起来，使电力供应保持在最佳水平。水力发电的特点水力发电能有效地适应电力需求的波动。这一特征来源于水力发电厂的产生过程。与燃烧式涡轮系统发电不同，水力发电利用水流的能量。因此，它只需调节水流量，就能有效地控制发电量。除此之外，水力发电还具有发电效率高、二氧化碳排放少等优点。水力能是由水流产生的，当水流自由下落时，如在水坝中，水力能可实现最大化。其他发电厂，如火力发电厂，由于使用海水冷却蒸汽，所以集中在海岸附近，而水力发电厂则位于山区，以利用高差。水力发电厂的检测重点对于水力发电而言，水轮机涡轮叶片的运转效率决定了其最终的发电效率，而这也对涡轮叶片、尤其是叶片根部的检测提出了相当高的要求。（水力发电厂剖面图） 在水力发电厂的正常运作过程中，叶片会产生一定的疲劳损耗，同时水中难免有一些泥沙小石子，也会对叶片产生一定的损伤。再额外考虑到叶片的焊接工组中还可能出现一定的缺陷等问题，使得叶片检测显得尤为必要。 案例分享：水轮机转轮叶片无损检测 以下为水轮机转轮叶片的无损检测应用案例：（水轮机外貌） 作为水力发电厂内的重要组成部分，水轮机的无损检测工作非常重要。通过对于转轮叶片的日常在役无损检测，可以规避绝大部分的意外故障，以规避水电站整体因故障导致发电效率降低。（水轮机转轮叶片） 本案例采用了双面单侧、沿线扫查的无损检测方式，采用Omniscan MX2相控阵探伤仪进行数据采集，使用Tomoview离线分析软件得到的检测结果：（1号叶片） 通过观察相控阵探伤仪屏幕，我们可以轻松判断1号叶片上的是否损伤情况，也能断定1号叶片可通过检测。（2号叶片） 同样，我们也可以使用相控阵探伤仪观察2号叶片，发现二号叶片中存在较多缺陷，无法通过检测，需要进行后续的维修或更换，才能继续保持工作效率。水力发电厂的估计寿命通常都在百年以上，相较于其他类型发电厂而言长的多。对于水力发电而言，定期检查以确保设施的安全运行管理乃重中之重，这也是水电设施能够长时间供给电力的核心因素。 *文中叶片图片源自实拍，如有侵权请联系删除

试着想象一下这样的场景，如果世界上没电了怎么办？这场景简直没法想象。电已经成为了我们这个繁华的世界最赖以生存的源泉，无论是生活还是工业发展，电都无处不在地显示出它的关键地位，小到一个闹钟，大到轮船的发动都需要电的参与，没有了电，我想，整个世界都会处于静止的状态，我们的生活都会停滞不前。电给了我们生活的源动力，保障了我们的品质生活，而发电的方式有很多，风能、核能、燃机发电和水发电等，那么你是否知道，是什么保证了发电装置的正常运行？其中，奥林巴斯工业内窥镜品牌对这些发电机组的无损检测功不可没。一、风能发电风力发电最重要的是把风能转化成机械能再转化成电能，在整个能量的转化过程中，风力发电增速机是风力发电机组的“心脏”，而发电机的正常运行有赖于工业内窥镜的精确检测，排除故障。要知道，风能发动机箱体是封闭式包围结构的，布置非常紧凑，齿轮箱结构复杂，各部件关联度也极高高，齿轮箱中若有硬金属颗粒或碎片都可能导致齿轮严重磨损，检测难度非常大。这就得必须应用到奥林巴斯工业内窥镜，GLITE便携内窥镜就能很好地完成风能发动机的检测。奥林巴斯GLITE便携内窥镜，轻巧便携，几乎可携带至任何地方，适合从事挑战性应用的远程视觉检测工具，高清的图像质量和易用性足以完成风能发动机的检测任务。二、核能发电除了风力发电，核能发电也是重要的发电方式。而核电站结构非常复杂，最主要的检测除了核反应堆装置其次就是管道了。核电主要的结构中，是常规岛的蒸汽传输系统和汽轮机系统，各个系统间都需要通过大量管道进行连接，管道的检测必不可少。IPLEX GAir视频内窥镜,采用气动导向技术，能够确保最长30m长距离的操作，并且提供高质量宽视野图像结,能够对复杂管道进行快速高效检查，快速、简便、准确！三、燃机发电和水电在我国，比较主要的发电方式是燃机发电和水电了，但不管是燃发电还是水电发电，其发电的大核心部件都需要定期进行检测。这些大部件部位的老化及磨损，很多难以用肉眼进行判断，都需要用到奥林巴斯工业内窥镜来进行检测。 IPLEX GX/GT视频内窥镜应用很广泛，一件工具适合多种作业。还具有可互换的插入管和光源、8 英寸触摸屏和先进的成像功能，通用性、成像能力强，很适合燃机发电机水电这些大型部件的无损检测。电让我们创造了美好生活，其实发电的方式并不止这几种，但不管哪一种方式，发电方式的背后都有无数设备在支撑着，而无数的设备的正常运行不仅有奥林巴斯工业内窥镜的保障，还有很多各式各样的工具保护者。在我们用电的每一刻的岁月静好，背后总有人为我们负重前行，每个产生电力的背后也总有奥林巴斯工业内窥镜在为我们服务，奥林巴斯，幸福生活的护航者。

国家能源局今日发布公告称，将建立光伏发电规模化应用示范区，要求各省市选择具有太阳能资源优势、用电需求大和建设条件好的城镇区域，提出分布式光伏发电规模化应用示范区的建设方案。　　示范区应符合如下要求：具备长期稳定的用电负荷需求和安装条件，所发电量主要满足自发自用。优先选择电力用户用电价格高、自用电量大的区域及工商企业集中开展应用示范。同时，选择具备规模化利用条件的城镇居民小区或乡镇(村)开展集中应用试点。　　国家对示范区的光伏发电项目实行单位电量定额补贴政策，对自发自用电量和多余上网电量实行统一补贴标准。国家能源局关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通知国能新能〔2012〕298号　　各省(自治区、直辖市)发展改革委(能源局)、新疆生产建设兵团发展改革委：　　近年来，太阳能光伏发电技术迅速进步，相关制造产业和开发利用规模逐渐扩大，已经成为可再生能源发展的重要领域。光伏发电适合结合电力用户用电需要，在广大城镇和农村的各种建筑物和公共设施上推广分布式光伏系统。特别在用电价格较高的中东部地区，分布式光伏发电已经具有较好的经济性，具备了较大规模应用的条件。为落实可再生能源发展“十二五”规划，促进太阳能发电产业可持续发展，我局将组织分布式光伏发电应用示范区建设。现就有关事项通知如下：　　一、根据全国可再生能源发展“十二五”规划和太阳能发电发展“十二五”规划，请各省(区、市)选择具有太阳能资源优势、用电需求大和建设条件好的城镇区域，提出分布式光伏发电规模化应用示范区的建设方案。　　二、示范区的分布式光伏发电项目应具备长期稳定的用电负荷需求和安装条件，所发电量主要满足自发自用。优先选择电力用户用电价格高、自用电量大的区域及工商企业集中开展应用示范。同时，选择具备规模化利用条件的城镇居民小区或乡镇(村)开展集中应用试点。　　三、鼓励采用先进技术并创新管理模式，特别是采用智能微电网技术高比例接入和运行光伏发电，不断创新微电网建设和运营管理模式。　　四、国家对示范区的光伏发电项目实行单位电量定额补贴政策，国家对自发自用电量和多余上网电量实行统一补贴标准。项目的总发电量、上网电量由电网企业计量和代发补贴。分布式光伏发电系统有关技术和管理要求，国家能源局将另行制定。　　五、电网企业要配合落实示范区分布式光伏发电项目接入方案并提供相关服务，本着简化程序、便捷服务的原则，规范并简化分布式光伏发电接入电网标准和管理程序，积极推进分布式光伏发电的规模化应用。　　六、各省(区、市)可结合新能源示范城市、绿色能源县和新能源微电网项目建设，抓紧研究编制示范区实施方案。首批示范区在若干城市相对集中安排。每个省(区、市)申报支持的数量不超过3个，申报总装机容量原则上不超过50万千瓦。　　七、鼓励各省(区、市)利用自有财政资金，在国家补贴政策基础上，以适当方式支持分布式光伏发电示范区建设。　　八、请各省(区、市)能源主管部门于10月15日前上报分布式光伏发电示范区实施方案。国家能源局将根据专家评审结果确定并批复示范区名单及实施方案。电网企业按批复的示范区实施方案落实相应电网接入和并网服务。　　国家能源局　　2012年9月14日

清洁能源：水力发电江河水流一泻千里，其中蕴藏着巨大能量，把天然水能加以开发利用转化为电能，即水力发电。水力发电无污染，是环境友好的发电方式，目前我国的水力发电主要分布在长江、黄河、澜沧江等流域，尤其是我国西南地区。水力发电主要利用势能，借助水位落差原理，将水能转换为机械能，并最终转化为电能并通过输电线路完成电能输送。在整个发电、输电和用电的过程中，任何一个环节出现故障，都可能导致整个供电系统的瘫痪，因此水力发电系统的整个过程都需要定期巡检，以保证用电稳定与安全！1水力发电机水通过管道或压力钢管流动并推动涡轮叶片转动，从而转动发电机。水力发电机是水力发电站的核心设备，其一旦出现故障或非正常运转，将直接降低发电效率，造成设备损毁、安全事故等重大问题。随着水力发电量的日益增加，水力发电机的负荷显著增强。为了保证水力发电供电系统的稳定运行，要选择一款能不影响运行的巡检设备，能非接触检测的红外热像仪就是一个不错的选择！水力发电机组一般由水轮机、发电机、调速器、励磁系统、冷却系统和电站控制设备等组成。菲粉们可以选择FLIR T800系列高清红外热像仪，用户在检测水力发电机组各个设备的过程中，可以在安全距离范围内，看清细节，精准定位故障点！搭配双视场镜头，用户无需更换镜头就可直接切换视场角，观察远处大坝情况，定期检查坝墙是否有裂缝、空隙和分层等。真实应用案例一四川某水电站使用FLIR T系列热像仪对厂内设备巡检时发现，主机房中的1号机调速器2个伺服电机温度分布不均匀，发现其中一台外表温度达39.2℃，比旁边的一台高出7.4℃，疑似出现故障，及时提醒了运维人员关注该台设备。在发生故障前定位问题，避免事故的发生2输电设备检测电能无法储存，因此生产出来的电能要及时输送到千家万户，为了保证电能顺利输送到用电设备，承载电力的各个设备也要定期巡检！比如：★ 箱式变压器 可以选择FLIR Exx手持式红外热像仪进行定期温度检测，有助于轻松地检查并监测每个变压器外表的温度分布，轻松找到隐藏的电气故障和机械磨损迹象，以便立即开始维修。真实应用案例二位于四川省岷江支流的某水电站，在使用FLIR红外热像仪检测的过程中，发现主变压器出现异常：1号主变低压侧中异常温度Sp1⾼ 达65.8℃，⽐ 正常温度Sp2、Sp3⾼ 40℃左右，明显出现异常。后据现场工程师检测发现，该异常温度点是由于绝缘胶垫⽼ 化所致。幸好及时发现，才没有造成更大的停机风险。★ 变电站 变电站包含了输送电能过程中最典型的设备，包括变压器、断路器、开关和继电器等。用户可以选择FLIR T1K高清红外热像仪进行电气检查，远处和近距离的设备零部件均能看清状况。真实应用案例三四川青衣江干流某中型水电站，在使用FLIR T系列红外热像仪对升压站进行日常检测时发现，高压线塔接头处出现温度异常，初步猜测是接触不良导致，为用户检修提供了很好的方向。还有输电过程中的MV断路器、输电线路等，都可以选择上述FLIR产品进行检测。3水力发电系统的整体监控水力发电整个系统受环境因素的影响较大，很可能出现难以预料的自然损害，因此无论是发电设备，还是输电设备，亦或是用电设备，都最好能实现7*24小时的实时监控，这样就可以及时发现问题、解决问题，避免重大事故的发生！真实应用案例四位于黑龙江双鸭山某水电站，以发电为主，兼顾防洪、灌溉及旅游综合功能，其利用FLIR A系列固定式红外热像仪，对水轮发电机内部的定子端部进行实时在线监测，当检测到被测区域出现高温等温度异常，就会触发后台报警提示，第一时间提示现场运维人员进行核查处理，为水电站安全稳定运行保驾护航。选择使用FLIR监控用红外热像仪，当出现温度异常点时，可以自动触发警报，大大节省了人力物力和时间！比如FLIR A500f/A700f高级智能传感器就非常适合全天候不间断地进行状态监测、周边环境安全管理等。其采用IP67防护等级的保护外壳，可承受-30至50°C的工作温度，可安全地用于具有挑战性的环境条件，非常适合水力发电厂周围的环境。A500f/A700f热像仪集高分辨率热成像、边缘计算和工业物联网(IIoT)功能于一身，可轻松与新的网络或现有网络集成。这样用户在整个水力发电系统都可方便集成A500f/A700f热像仪，构建一个强大的24小时监控预警解决方案！FLIR各个型号的红外热像仪都可帮助电力公司保护资产、提高安全性最大限度地延长正常运行时间并最小化维护成本水力发电作为成本低、污染小的清洁能源将成为未来电能的一大主力因此水力发电系统的检修及维护工作影响着整体发电质量和效率

秋冬季节，我国西南地区便进入枯水期了，那么水力发电量就会下降。因此，要想尽可能保障电力供应，就需要提升枯水期发电机组的运行效率。那么关键设备的预防性检测就必不可少，今天小菲就来说说水力发电过程中各个设备的非接触巡检吧~FLIR A700:实时监控发电设备，即时报警随着自动化发展的迅速，现如今水力发电站也几乎做到了无人化(即从控制所进行远方控制，自动运行)。为了规避事故的发生，对水轮发电机的实时监控必不可少。众所周知，机械设备在故障发生以前，多数情况下会有温度变化异常，因此选择红外热像仪进行监控，就可以提前做好准备，很好地规避事故的发生。某电站对水轮发电机内部的定子端部进行实时在线监测FLIR A700系列智能传感器热像仪，它提供多种镜头选择和电动调焦功能，能同时查看多个图像流，拥有出色的图像质量，还配备精密自动调焦功能，能让您看清镜头下的各个细节。它能对发电机的特定位置进行7*24小时的实时监控，当检测到异常温度点时，立即发出警报，可有效避免发电机的停机风险！它可选通过Wi-Fi传输压缩辐射测量图像流，及时让工作人员看到监测结果！FLIR Ex Pro：机械巡检好助手除了发电机，在水力发电厂房内还配置有其他机械和电气设备，如水轮机调速器油压装置、励磁设备、低压开关、自动化操作和保护系统等。对于这些设备的日常检测也很关键，任何一个小环节的失控，都有可能导致整个发电系统的崩溃。FLIR Ex Pro红外热像仪配备了3.5英寸触摸屏，搭配一键式电平/跨度区域调节功能，能让问题区域更加明显，显著节省了检测工作的时间，用户还可使用全新的屏幕注释功能突出关键检测结果，及时通过FLIR Ignite云服务将拍摄的检测结果编辑、存储和组织，或与检修同事共享，大大提高了检修部门的工作效率！水力发电过程中电气设备的预防性维护检修对于保障发电的稳定和效率非常重要FLIR红外热像仪在发电的各个阶段都能为您提供帮助

3月13日，国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》，明确到2027年，工业、农业、教育、医疗等领域设备投资规模较2023年增长25%以上。《方案》明确了5方面20项重点任务，其中在实施设备更新行动方面，提到要提升教育文旅医疗设备水平，明确指出将“推动符合条件的高校、职业院校（含技工院校）更新置换先进教学及科研技术设备，提升教学科研水平；严格落实学科教学装备配置标准，保质保量配置并及时更新教学仪器设备……”以下为仪器信息网整理的高等职业学校光伏发电技术与应用专业仪器设备装备规范，以飨读者。表1 基础实验仪器设备装备要求实 训 教 学 场 所教学实训 目标仪 器 设 备序 号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准 代码备注合 格示 范电 工 电 子 实 验 室1.理解基 本电路原 理；2.会识读 电气图纸； 3.会根据 测量信号 分析电路 工作特性； 4.掌握常 用电子元 器件识别 的基本检测方法；5.掌握常 用电子仪 器仪表的 使用方法。1电 工 电 子 实 验 台1.能验证电路基本定理定律；2.具有基本电参数的测量功能；3.可完成 R、L、C 等电路元件的特性分析及 电路实验；4.具备单相、三相交流电路的实验功能；5.具有模拟电子电路、 具有数字电子电路的 实验功能；6.具有漏电保护功能。台10202万用表1.直流电压： （0～25）V；20000Ω/V （0～500）V；5000Ω/V； ±2.5%；2.交流电压：（0～500）V；5000Ω/V；±5.0%； 3.电阻： 量程，0～4kΩ~40kΩ~400kΩ~ 4MΩ~40MΩ 25Ω 中心； ±2.5%；4.音频电平： -10dB～+22dB。台10203信号发 生器1.频率范围： 0.1Hz～1MHz；2.输出波形： 正弦波、方波、三角波、脉冲 波；3.输出信号类型： 单频、调频、调幅等； 4.外测频灵敏度：100mV；5.外测频范围： 1Hz～10MHz；6.输出电压： ≥20Vp-p(1MΩ) ，≥10Vp-p(50Ω)；7.数字显示； TTL/CMOS 输出；台10204双踪示 波器1.频宽： 20MHz；2.偏转因数： 5 mV/div～20 V/div； 3.上升时间： ≤17 ns；4.垂直工作方式： CH1、CH2、ALT、CHOP、 ADD ；5.扫描时间因数： 0.2μs/div～0.5s/div； 6.触发方式： 自动、常态、TV-H、TV-V；7.触发源： 内(CH1,CH2,交替)、外、电源； 8.触发灵敏度：内触发不小于 1div，外触 发不小于 0.5Vp-p。台10205交流毫 伏表1.测量范围： 0.2mV～600V；2.频率范围： 10Hz～600kHz；3.电压测试不确定度： ±1%；4.输入阻抗： 1MΩ。台1020表2 基础实训仪器设备装备要求实 训 教 学 场 所教学实训 目标仪 器 设 备序 号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准 代码备注合 格示 范电气控制与PLC控制实训室1. 了解单 相、三相 交流电机 的基本电 气控制原 理 与 方 法 。 2. 掌 握 电气系 统 一般故 障的产生 原因与故 障排除方 法；3. 熟 悉 PLC 基 本 指令编程 方法，掌 握 用 PLC 控制简单 对象的方 法 和 技 能。1电气控 制 与 PLC 控 制实验 装置1.具有可靠的漏电保护功能；2.配有常用低压电器，可在该装置上完成 低压电器控制实验实训项目；3.采用可编程逻辑控制器进行控制实训项 目；4.输入电源：三相四线制，380V±38V， 50Hz；单相 ，220V±22V，10A，50Hz；直 流电源，24V/2A；5．I/O 点＞20；6.可进行 PLC 硬件接线与软件编程功能， 能对 PLC 进行安装与维护操作；7．有可用 PLC 控制的控制对象，实现其动 作执行；8．有可供开放式连接的按钮及 I/O 量和模 拟量输入传感器。套1020电力电子实训室1.理解常 见电力电 子器件工 作原理； 2.理解常 见整流电 路工作原 理；3.理解逆 变电路工 作原理。1电力电 子实训 装置1.具有可靠的漏电保护功能；2.可进行单相、三相不可控整流电路连接 与测试实验；3.可进行单相、三相可控整流电路连接与 测试实验；4.可进行单相桥式有源逆变电路实验； 5.可进行单相交流调压电路实验；6.可进行三相交流调压电路实验；7.可进行六种直流斩波电路(Buck、Cuk、 Boost、Sepic、Buck-Boost、Zeta)的电路 实验；8.可进行单相交直交变频电路实验；9.可进行正弦波(SPWM)逆变电路实验； 10.可进行全桥 DC/DC 变换电路实验。台1020表3 专业实验仪器设备装备要求实 训 教 学 场 所实训教学目标仪 器 设 备序 号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准代码备注合格示范光 伏 原 理 及 应 用 实 验 室1. 了解光照 条件和其它环 境因素对太阳 能电池发电量 的影响；2.了解光伏产 业链不同环节 的生产工艺流 程；3.了解光伏发 电的应用；3.理解控制器、蓄电池、 逆变器的工作 原理，掌握其 使用方法；4.能进行光伏 发电系统的安 装与调试；5.能进行太阳 能电池的电性 能测试。1光伏电 池特性 测试仪1.能测试不同光强度下完整的 I-V 曲线、P-V 曲线、开路电压和短路 电流；2.能测试太阳能电池负载特性及转 换效率等。台20402太阳光 测试仪1.具有检测太阳光强度的功能；2.具有检测太阳光有效辐射 的功 能；3.具有检测分析太阳光光谱 的功 能。套10203环境检 测仪能够检测风速、温度、露点、湿度、 气压、海拔高度等环境参数套124光伏产 品展示 柜（室）1.展示硅砂、工业硅、太阳能级硅、 硅块、硅棒、硅片等原材料；2.展示各型电池片；3.展示单晶硅、多晶硅和非晶硅等 光伏组件以及其它类型光伏电池；4.展示典型光伏产品，如： 太阳能手电筒、太阳能充电器等；5.光伏产业工艺流程展示图。套115光伏发 电实验 装置1.系统包括：光伏组件、控制器、 逆变器、蓄电池、光源和负载；2.系统各部件之间相对独立，可根 据实验要求连接；3.能进行光伏发 电原理 的相关实 验，包括 I-V 特性曲线实验、直流 负载实验、充放电实验、逆变和交 流负载实验。套1020光伏系统安全 应符合GB/T 20047.1-2006表3 专业实验仪器设备装备要求(续)实 训 教 学 场 所实训教学 目标仪 器 设 备序 号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准 代码备注合 格示 范光 伏 材 料 检 测 实 验 室1.能进行硅 片的外观特性检测；2.能利用冷 热探针法测 量半导体类型；3.能利用四 探针电阻率 测量法对半 导体材料电 阻率及薄层 电阻进行检测；4.能进行单 晶硅、非晶 硅的非平衡 少数载流子寿命的测量；5.会对硅片 制绒时的绒 面，丝网印 刷时的栅线 宽度等进行 检测；1游标卡尺测量范围： 0mm～200mm；测量精度：机械游标卡尺 0.02mm；数显游标卡尺 0.01mm。把4040示范数显游标卡尺不少于20把2翘 曲 度 测 量仪翘曲度测量范围:1μm～20μm； 重复精度：0.5%；测量参数：曲率半径、晶圆弯曲高 度、翘曲度。台23P-N 型测试 仪测量范围：电阻率： 0.01Ω ²cm～200Ω ²cm功耗：≤30W。台5104四 探 针 电 阻 率 测 试 仪数字电压表量程：0 mV～199.999mV；灵敏度： 1μV；输入阻抗： 1000MΩ 可测电阻范围： 1μΩ~1MΩ 可测硅片尺寸：Φ15 mm~Φ200mm。台5105半 导 体 少 子 寿 命 测 量仪寿命测试范围： ≥2μs；光脉冲发生装置：重复频率≥25 次/s；脉宽≥60μs；光脉冲关断时间≤5μs；红外光源波长：1.06μm～1.09μm；低输出阻抗，输出功率≥1W； 配用示波器：频带宽度不低于 10MHz。台11表3 专业实验仪器设备装备要求(续)实 训 教 学 场 所实训教学目 标仪 器 设 备序 号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准 代码备注合 格示 范光 伏 材 料 检 测 实 验 室6.会根据单 晶硅和多晶 硅太阳能电 池的电性能 参数进行分 选。6电子天平量程： ≥100g；精度： ≤0.01g；称盘尺寸： ≥150mm³200mm。台127金 相 显 微 镜物镜倍数： 5X、10X、20X、50X、 100X；目镜倍数： 10X；观察功能： 明场、高级暗场、圆偏 光；可配图像分析系统(摄像头、图像 分析软件)。台5108太 阳 能 电 池分选机光谱范围：应符合 GB/T 6495.9－2006（等级 A）要求；辐照强度调节范围：70 mW/cm2～120mW/cm2；辐照不均匀度≤3%；辐照不稳定度≤3%；测试结果一致性≥99%；电性能测试误差≤2%；有效测试面积≥125mm³125mm； 有效测试范围：0.1W～5W；测试参数：短路电流、开路电压、 最大功率、最大电流、填充因子、 转换效率、测试温度。台129椭偏仪光源：氙灯；波长范围：250 nm～830nm； 波长分辨率：1.0 nm；入射角范围：20º~90º 入射角精度：0.001º 椭偏参数精度：D ±0.02º、 Y ±0.01º 光学常数精度优于 0.5% 膜厚准确度： ±0.1nm。台12表4 专业实训仪器设备装备要求实 训 教 学 场 所实训教学 目标仪 器 设 备序号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准代码备注合 格示 范光 伏 组 件 加 工 实 训 室1.了解光 伏组件的组成；2.了解光 伏组件的 生产工艺流程；3.掌握电 池片切割、 测试、焊 接、串接、 敷设、组件 层压、修 边、装框、 接线盒安 装等操作方法；4.掌握光 伏组件光电性能的 检测方法； 5. 掌 握 异 常情况下 的处理方 法。1激光划 片机激光波长： 1.064μm；激光重复频率： 200Hz～50kHz；激光功率： ≥20W；划片线宽：≤300μm；最大划片速度：≥100mm/s；划片精度：≤10μm工作电源： 380V（220V）/50Hz使用电源功率：≥2.5kVA。台122焊接工 作台主、副台面表面铺设专用防静电 毯；带抽气系统， 每个工位配有电源插 座；需配串焊工作台， 用于电池片的焊 接；PID 温度控制， 温度均匀， 任意调 整；配备 125、156 两种电池片焊接模 板。台483光伏电 池组件 层压机层压面积：≥400 mm³600mm；层压高度：≥25 mm；电源 ：交流 380V，三相五线；需要的压力： 0.6 MPa～1.0 MPa；设备总功率：≥25 kW；操作控制方式：手动/半自动；加热方式:油热方式或电热方式； 工作区温度均匀性: ≤3℃ 温控精度: ≤1.5℃ 温控范围:常温～180℃ 抽气速率:30L/s～70L/s；层压时间: ≤14min（含固化时间）；作业真空度:200 Pa～20Pa；抽空时间: ≤6min。台11表4 专业实训仪器设备装备要求(续)实 训 教 学 场 所实训教学目 标仪 器 设 备序 号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准 代码备 注合 格示 范光 伏 组 件 加 工 实 训 室同上4光伏电池 组件测试 仪光谱范围符合 GB/T 6495.9－2006（等级 A）要求；可测电池组件尺寸： ≥2000mm³1100mm； 功率测试范围： 1W～300W；光源：高能脉冲氙灯；光强： 70mW/cm2～120mW/cm2；光管寿命：≥100000 次；辐照不均匀度：≤3%；辐照不稳定度：≤2%；测量范围：电压 0V～100V、电流 0A~ 20A；测量误差：≤1%；电源要求： 220V/50Hz/2kW；测量参数：短路电流、开路电压、最大 功率、最大电流、填充因子、转换效率、 测试温度。台115光伏电池 装框机组框铆角一体；组框长度： 350 mm～2100mm；组框宽度： 350 mm～1200mm。台116焊带裁剪 机钢结构，带打折弯装置和动力放料架。台117裁剪台钢化玻璃工作台面；内有定长钢尺；用于完成 EVA、TPT 铺设前的裁剪。台248光伏组件 分选台台面贴绿色防静电胶皮，带日光灯照明。台249电 池 阵 列 铺设检测 台光源：碘钨灯；光强： 100mW/cm2能对钢化玻璃、串焊好的硅片组、 EVA、 TPT 背板纸进行铺设、检查；底部安装防火板，装有普通节能照明灯； 可测试组件电流、电压。台2410观测架（观 察镜）铝合金框架，镜面 45°可调；用于完成铺设后层压前的电池片位置检 查。台24表4 专业实训仪器设备装备要求（续）实 训 教 学 场 所实训教学目标仪 器 设 备序 号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准代码备注合 格示 范光 伏 发 电 技 术 实 训 室1. 了解光伏 跟踪系统的 原理、组成； 2. 了解风光 互补发电系 统的组成；3.了解离网、 并网光伏发 电系统的组 成；4.理解风光 互补控制原 理；5. 掌握离网 和并网光伏 发电系统的 连接、调试方 法；6. 掌握跟踪 系统的安装 调试方法；7. 掌握风光 互补控制系 统电气安装 方法。1自动跟 踪太阳 能发电 系统实 训装置1.系统构成：光伏发电子系统、跟踪与控 制子系统、并网子系统；2.系统要求： 各子系统及部件相对独立， 可根据实训要求连接电路；光源可模拟太 阳运动轨迹；光伏电池组件具有单轴、双 轴跟踪功能；3.主要功能：能完成单轴、双轴跟踪实训 项目；能完成离网光伏发电实训项目；能 完成并网光伏发电实训项目。套48太阳模拟器性能 应符合 GB/T6495.9－2006、 光伏系统安全应 符合 GB/T20047.1-20062风光互 补 发 电 实训装 置1.系统组成：风力发电子系统（包括风源 和风力发电机）、光伏发电子系统（包括光 源和光伏电池组件）、风光互补控制系统和 负载（包括阻性负载、感性负载、单相负 载、三相负载）；2.系统要求：能对室内的风源进行风速、 风向控制；能对室内光源的光照强度进行 控制； 各子系统及部件相对独立，可根据 实训要求连接电路；3.主要功能：能完成风光互补发电实训项 目。套24表4 专业实训仪器设备装备要求（续）实 训 教 学 场 所实训教学目标仪 器 设 备序 号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准代码备注合 格示 范分 布 式 发 电 系 统 实 训 室1. 了解分布 式发电系统 的工作原理； 2. 了解分布 式发电系统 的电气系统 的组成；3. 了解分布 式发电系统 并网过程；4.理解分布 式电源并网 控制原理；5.熟悉分布 式电源 的运 行特点；6. 掌握分布 式光伏发电 系统的连接、 调试方法；6. 掌握分布 式光伏发电 并网调试。1分布式 光伏发 电 并 网 应 用 系 统1.系统组成：光伏发电子系统、光伏逆变 系统、并网控制系统，气候采集系统；2.系统要求：各子系统及部件相对独立，可根据实训要求连接电路；光伏电池组件 的容量大于 3kWp；光伏逆变器有防止逆流 装置；并网控制系统可监控系统各节点参 数；3.主要功能：能完成分布式光伏发电系统 调试实训项目；能完成分布式光伏发电并 网实训项目。套11光伏发电子应系 统符合GB/T 29319-2012、 光伏逆变系统应 符合 UL1741-2001、光伏发电子系统 应符合IEC 62109-1-20102数字示 波器1.重复带宽≥100MHz；2.采样率≥1.25 GSa/s；3.记录长度≥10kpts；4.输入通道≥2；5.高压探头≥1；6.电流探头≥1。台123电能质 量 分 析 仪1.测量频率： 45 Hz～55 Hz；2.最大电压： 1000V；3.电流： 5A，其他量程可以根据电流钳要 求选配；4.具备电压、 电流、频率、谐波、功率和 能量、闪变和三相不平衡度检测功能等。台—1注：“- ”表示不要求。表4 专业实训仪器设备装备要求（续）实 训 教 学 场 所实训教学目标仪 器 设 备序 号名称规格、主要参数或主要要求单 位数量执行标准代码备注合 格示 范智 能 微 电 网 实 训 室1. 了 解 微 电 网的概念；2. 了 解 微 电 网的一般组 成；3. 了 解 微 电 网的关键技 术；4 ．掌握典型 微电网连接、 调试方法；5. 掌 握 典 型 微电网的运 行流程、并网 和离网运行 切换过程；6. 了 解 微 电 网能量管理 系统设计策 略。1智 能 微 电 网 平 台1.系统组成光伏发电子系统、其他分布式能源（风 电、生物发电等）、同步发电系统、储能系 统、并网子系统、负载、集中控制系统；2.系统要求各子系统及部件相对独立，可根据实训 要求连接电路；至少含两种以上的分布式发 电源和一种以上的储能装置；各子系统配置 有逆变器并受中央控制系统控制；各子系统 可采集有关键数据（电压、电流）输送到中 央控制系统；3.监控与能量管理功能a) 数据采集借助以太网通讯和电压、电流互感器、 传感器对各分布式发电源、能量转换系统、 公共连接点、储能、保护、负荷开关等关键 设备的运行、故障和配置等电气信息进行采 集；b) 设备运行状态监测对发电设备和储能设备，各种断路器、 隔离开关、逆变装置进行状态监测；c) 微电网能量管理策略设定集中控制系统可以进行远程控制微电网 运行策略,例如并网运行、离网运行、经济运 行。4.实训功能要求能完成微电网并网运行实训项目；能完 成微电网、离网运行实训项目；能完成微电 网离网、并网切换实训项目；能完成协调多 种分布式电源及储能装置稳定可靠运行实训。套—1并网子系统应符 合GB/T19939-2005同步发电系统应 符合IEEE1547-2003、储能系统应符合IEC61427-1-2013注：“- ”表示不要求。

能源转型是实现碳中和的主要路径，以清洁的可持续能源替代化石能源发电是最有效措施之一。太阳（6000 K）和太空（3 K）相对地球是取之不尽、用之不竭的巨大热源和冷源。针对太阳能，科学家开发出光伏、光热发电等技术。光伏发电由于成本低、布置简单等优点，成为太阳能发电市场的主力。而传统光伏电池只能利用与其带隙能匹配的小部分太阳光谱能，大部分光谱能以热能形式损失掉。这些损失掉的能量使光伏电池温度大幅增加，降低了光伏效率，并大幅减少电池的使用寿命。因此，如何提升光伏电池全光谱利用效率和对电池进行有效的热管理，成为制约光伏领域发展的瓶颈。 近些年发展的利用大气窗口向太空散发热量的日间辐射冷却技术为光伏电池热管理提供了新途径。研究人员采用多节电池及聚光分光谱技术，一方面改进光谱与带隙能的匹配性以减小电池热化损失，另一方面将分离的光谱能通过热电材料加以利用，提高全光谱的利用效率。新型的热管理技术降低光伏电池温度，并为热电材料提供低于环境温度的冷端温度。该技术可以高效开发来自太阳和太空的清洁电力，理论上不会产生任何排放并且不需要额外能量输入。该技术在低聚光比条件下可以达到高聚光比条件下传统光伏电池的发电效率，且能够24小时运行并实现夜间0.4%的等效发电效率（基于AM1.5太阳辐照度），颇具潜力。 该成果以工程热物理所为第一单位发表在Advanced Science上。研究工作得到欧盟地平线2020科技创新计划专项行动、南京未来能源系统研究院、英国帝国理工大学的支持。 工程热物理所在集成先进热管理的零排放太阳能分光谱发电技术研究中获进展

政策背景城市化进程加快，垃圾泛滥，垃圾发电可以将垃圾变废为宝。然而发电厂或垃圾焚烧处理厂在生产过程中不可避免会产生固废有毒元素——飞灰，飞灰颗粒细小（1～100μm），能够吸附烟气中的大部分重金属及污染物，造成环境污染及潜在性人体健康风险，需要经过固化处理检测合格后才可进行填埋。环保部新修订发布了《危险废物填埋污染控制标准》GB18589-2019，于2020年6月1日正式实施。新标准对各选项污染物限值做出了更加严格的要求，包括二噁英、有机污染物、重金属等多项指标。仪器需求点及应用方案《HJ/T300-2007 固体废物 浸出毒性浸出方法 醋酸缓冲溶液法》中对固废浸出液中危害成分限值及检测方法都做出了规定，电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）是固废有毒元素检测的主要仪器，能实现多种元素的快速、准确检测。谱育科技EXPEC 6000系列ICP-OES均能实现对固废样品的高通量、低成本检测，完全满足法规标准要求；具有较宽的定量范围，所以样品分析无需稀释，分析步骤简单；高通量分析，低氩气消耗。目前谱育科技ICP-OES在固废燃烧飞灰检测行业已积累30余家品牌客户。 《固体废物中22种重金属质量控制物质（HJ781-2016）》标准要求的22种元素，全谱直读型ICP-OES一分钟内即可完成检测。谱育科技已经具备完善的固废有毒元素——飞灰检测应用方法，例如在用户的实际检测案例中，使用EXPEC 6000系列全谱直读型ICP-OES测定飞灰浸出液中Ba、Cd、Cu、Ni、Zn等元素含量，完全满足标准及相关法规的要求，用户评价EXPEC 6000系列具有灵敏度高、稳定性好、读取速度快、谱线范围宽等优势。EXPEC 6000系列 ICP-OES＋产品介绍EXPEC 6000 系列全谱直读型ICP-OES，完美统一了高可靠性的射频电源、稳固的恒温二维分光系统、制冷的防溢出高速CCD传感器、易用的炬室与进样系统，结合独创的FSC光谱校正技术，历经三次产品迭代，稳定可靠，使用客户分布在环境、石油、化工样品、有色金属、食品等领域，应用广泛。＋产品特点精准的进样系统5路质量流量控制器，精确控制氩气流量。大功率电源，保障不同样品的稳定激发。垂直矩管双向观测，多种观测模式。稳固的光学系统160-900nm更宽广的波长覆盖范围。全谱实时校准，确保长期稳定，无需单独校准。大面阵检测器，低噪声，高动态，高低元素可同时检测。便捷的操作系统图原生中文操作界面，上手速度快。众多内置标准及谱线库，快速成为专家。状态检测 ，远程服务，维护更加简单。