低碳能源

概念

　　低碳能源是替代高碳能源的一種能源類型，它是指二氧化碳等溫室氣體排放量低或者零排放的能源產(chǎn)品，主要包括核能和一部分可再生能源等。實(shí)行低碳能源是指通過(guò)發(fā)展清潔能源，包括風(fēng)能、太陽(yáng)能、核能、低熱能和生物質(zhì)能等替代煤炭、石油等化石能源以減少二氧化碳排放。而這一切西歐需要實(shí)行低碳產(chǎn)業(yè)體系。其包括火電減排、新能源汽車、建筑節(jié)能、工業(yè)節(jié)能與減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、資源回收、環(huán)保設(shè)備、節(jié)能材料等。我們目前正處在一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型期。

特點(diǎn)

　　屬于一種清潔能源，突出的是減少CO2對(duì)地球性的排放污染，同時(shí)也對(duì)社會(huì)性污染排放的減少，如實(shí)現(xiàn)歐Ⅲ，歐Ⅳ做出限定，使這兩種不同減排體系，盡可能的協(xié)調(diào)起來(lái)；—應(yīng)該是可再生的，可持續(xù)應(yīng)用的能源；

　　—對(duì)汽車的運(yùn)用來(lái)說(shuō)，要高效，適應(yīng)環(huán)境性能好；

　　—盡可能的促使實(shí)現(xiàn)大規(guī)?；a(chǎn)業(yè)應(yīng)用；

　　—要講全生命用期的節(jié)能減排放果，如某種能源在生產(chǎn)中產(chǎn)生大量碳排放物，或用大量的水來(lái)制造，要用大量的電來(lái)維持，還要大量稀缺物質(zhì)消耗，都要科技上給予減低和消除。

汽車能源的含碳能分析

　　從實(shí)事求是出發(fā)，衡量各種能源利弊看，目前柴油應(yīng)用比汽油好，但中國(guó)柴油供應(yīng)量和含硫高是大問(wèn)題；天然氣，液化石油氣來(lái)源豐富，含碳量比汽、柴油低，利用比較快；醇類燃料可降低碳排放，目前已有少量加入汽，柴油混合使用中，純化應(yīng)用還有一定困難；二甲醚是一種化工產(chǎn)品，屬中低碳燃料，宜推廣，氫能是一種脫碳型燃料，但目前科技水平看提取效率低，成本高，儲(chǔ)存難有待較長(zhǎng)期期待。

　　上面講多屬于石化燃料，在現(xiàn)實(shí)中仍居主導(dǎo)地位，但總有一天會(huì)用光的，因此一定要發(fā)展可再生能源，而且是無(wú)污染的可持續(xù)的。如太陽(yáng)能，風(fēng)能，海洋能，生物質(zhì)能，核能等來(lái)源廣泛，全球汽車產(chǎn)業(yè)都在探索應(yīng)用之中，特別是太陽(yáng)能，風(fēng)能已成為重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展中，可用于汽車的一次能源或二次能源上，隨著時(shí)間空間轉(zhuǎn)移，會(huì)越來(lái)越多的。

　　科學(xué)家推測(cè)，有朝一日核聚變能開(kāi)發(fā)應(yīng)用于社會(huì)上發(fā)電，給全球電能供應(yīng)產(chǎn)生巨大的突變，將轉(zhuǎn)化為一種不要錢，用不完的電。由此供應(yīng)給電動(dòng)汽車的電也是用不完的。最近三、四十年，全球主要國(guó)家，包括中國(guó)都在加緊研制核聚變項(xiàng)目?？茖W(xué)家推測(cè)樂(lè)觀的三四十年后可以獲得應(yīng)用，但本世紀(jì)中，即使是悲觀派也認(rèn)為是可以獲取的，當(dāng)然這只是一種科學(xué)的猜想，但不是幻想，而是現(xiàn)實(shí)的推論，這對(duì)于汽車業(yè)者都是一個(gè)最好期待的信息嗎？

　　汽車能源多元化

　　二十一世紀(jì)將是一個(gè)汽車能源多元化應(yīng)用世紀(jì)，至今還很難有一個(gè)科學(xué)的定論，由于科技進(jìn)展不確定因素太多，全球汽車業(yè)的燃料應(yīng)用可能形成下圖所列出的一種狀態(tài)。近年，全球汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)汽車ont-size: 14pt">CO₂排放方面的研究下了很大功夫，取得相當(dāng)大的進(jìn)展。一種以標(biāo)準(zhǔn)型轎車為代表，每公里排放多少克CO₂的趨向，已經(jīng)得到各個(gè)方面認(rèn)可，即將成為一種地區(qū)性強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)備實(shí)施。

　　加州對(duì)各地區(qū)，各國(guó)車輛CO₂排放水平作了測(cè)定。從圖上看，美國(guó)顯然處于劣勢(shì)，這是大型車輛應(yīng)用太多的效果，每車平均都在250克/公里范圍，加州目前雖然高，但也制定地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，加以嚴(yán)格限制。中國(guó)、澳大利亞處于中等排放水平，目前中國(guó)每車排放處在180克/公里左右，歐盟、日本比較低，約處在140克/公里左右。

　　關(guān)于汽車的節(jié)能，美國(guó)習(xí)慣按每加侖跑多少英里來(lái)計(jì)算，按下圖示情況看，歐盟和日本居優(yōu)勢(shì)，中國(guó)，澳大利來(lái)居中等地位，而美國(guó)仍是“油老虎”。這樣，如果與上面CO₂排放量對(duì)比，可以看出，節(jié)能與減排效果基本是一致的，大家都要往節(jié)能減排方向努力。

　　在發(fā)達(dá)國(guó)家中，汽車用量占CO₂排放量25~28%。2008年11月歐盟議會(huì)通過(guò)了以轎車為代表的CO₂排放法規(guī)總體規(guī)劃2012年要達(dá)到130克/公里，盡管汽車企業(yè)提出種種困難，但仍認(rèn)為要堅(jiān)持實(shí)施。到2020達(dá)到95克/公里。

　　歐盟還提出，到2012年，對(duì)CO₂超標(biāo)的新出產(chǎn)的轎車，要實(shí)行懲罰措施，懲罰金額將按超標(biāo)比例遞增。超過(guò)目標(biāo)3克以內(nèi)每1克罰5歐元，超2克罰20歐元，超3克罰45歐元，要是超標(biāo)4克將罰140歐元；而從2015年開(kāi)始，每超標(biāo)1克，都將被罰95歐元。法國(guó)政府2007年12月推出bonus-malus計(jì)劃，規(guī)定CO₂排放小于60克/公里，獎(jiǎng)5000歐元，101-120克/公里獎(jiǎng)700元，131-160，不獎(jiǎng)不罰，如超過(guò)的161-165克/公里罰200歐元，166-200克/公里罰750歐元，超過(guò)200克/公里罰2600歐元。在法國(guó)2008年CO2排量低于130克/公里乘用車同比銷量增長(zhǎng)46%，英國(guó)SMMT發(fā)布2008年新車平均CO₂排放量為158克/公里比2007年減少4.2%，比2006年減少16.8%，目前英國(guó)已有236個(gè)車型排放在130克/公里以下。這樣對(duì)歐盟汽車產(chǎn)業(yè)的減排，提出了巨大的挑戰(zhàn)，同樣，也是對(duì)全球汽車產(chǎn)業(yè)提出的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。

　　電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化

　　從總體上看電動(dòng)汽車屬于低碳汽車范疇，我國(guó)目前正按著以電動(dòng)汽車為主流，輔其他新能源汽車共同發(fā)展的路線進(jìn)行。日本作為電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化的先行者，他們對(duì)電動(dòng)汽車的評(píng)估是：[1]電動(dòng)汽車不能簡(jiǎn)單理解為傳統(tǒng)汽車加電機(jī)，電池的產(chǎn)品概念，它是國(guó)內(nèi)外眾多高科技集成化，連續(xù)化和階段性的融合和應(yīng)用的成果，即使是對(duì)傳統(tǒng)的產(chǎn)品，也要進(jìn)行大力的改進(jìn)，這包括內(nèi)燃機(jī)在內(nèi)，以此構(gòu)成新世紀(jì)汽車產(chǎn)業(yè)新一輪產(chǎn)業(yè)革命的動(dòng)力。

　　目前，國(guó)內(nèi)外五花八門的新能源汽車太多了，簡(jiǎn)直是眼花瞭亮，但所有這一切都不是趕時(shí)髦，而是都在探索走產(chǎn)業(yè)化道路的可能性。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車已經(jīng)具備產(chǎn)業(yè)化條件，要下力量推動(dòng)電動(dòng)汽車從示范性階段轉(zhuǎn)而產(chǎn)業(yè)化，這是新能源汽車產(chǎn)業(yè)一項(xiàng)核心任務(wù)。

　　那么，什么是電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化呢？應(yīng)當(dāng)明確，電動(dòng)汽車的汽車不單純是科技發(fā)展問(wèn)題，而是一種社會(huì)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)上問(wèn)題，我們汽車產(chǎn)業(yè)過(guò)去吃虧不少，主要是光在科技上努力，而在產(chǎn)業(yè)化上都體驗(yàn)不出來(lái)，結(jié)果使前面一切努力都化為烏有。所以電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化就是讓多少年來(lái)，國(guó)內(nèi)外眾多高科技成果，通過(guò)社會(huì)有效管理，集聚起來(lái)，經(jīng)過(guò)吸收，消化，融合，轉(zhuǎn)化為社會(huì)生產(chǎn)力。

　　經(jīng)過(guò)十多年來(lái)實(shí)踐努力，我們已經(jīng)提出“三縱，三橫”的技術(shù)路線，為了更好實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，我們應(yīng)形成一種“三縱、三橫、三系統(tǒng)”的產(chǎn)業(yè)化路線，這是促進(jìn)電動(dòng)汽車從科技范疇，走向社會(huì)生產(chǎn)力范疇有力措施。

　　“三縱”是純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車；“三橫”是高效能動(dòng)力電池，先進(jìn)的電機(jī)技術(shù)和信息化的驅(qū)動(dòng)電控系統(tǒng)技術(shù)，“三系統(tǒng)”是新型電動(dòng)汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)，特別是計(jì)算機(jī)上的建模和工程輔助分析的應(yīng)用；新型能源的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用管理系統(tǒng)，以及社會(huì)應(yīng)用工程、新型商業(yè)模型和法規(guī)、政策、標(biāo)準(zhǔn)等，這就構(gòu)成比較完整的電動(dòng)汽車新型產(chǎn)業(yè)和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的三個(gè)平臺(tái)。

　　當(dāng)前，混合動(dòng)力汽車技術(shù)已經(jīng)成熟，要大力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用和商業(yè)化進(jìn)程，特別是插入式混合動(dòng)力汽車和中、低度的混合動(dòng)力汽車要快點(diǎn)進(jìn)入轎車領(lǐng)域，進(jìn)入百姓家庭，純電動(dòng)汽車在動(dòng)力電池上已取得很好進(jìn)展，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化前景良好，要設(shè)法盡快進(jìn)入實(shí)用，以取代鉛酸電池和鎳氫電池，現(xiàn)在國(guó)際上都不用了，我們還倡導(dǎo)這種電池并不是高明的辦法。燃料電池的研發(fā)，近來(lái)有不少爭(zhēng)論，但誰(shuí)也沒(méi)有否定它的良好前景，只是在時(shí)間段上有看法，為此，要針對(duì)科技難關(guān)進(jìn)行攻關(guān)，從戰(zhàn)略上看它是一種脫炭型產(chǎn)品，從長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略上思考，前景很好，有些科技難關(guān)總是可以攻下來(lái)的，近日本田汽車宣稱，將賭注押在燃料電池上，已于湯淺株式會(huì)社合作，開(kāi)發(fā)新型的燃料電池，因?yàn)樗亲钋鍧嵉钠噭?dòng)力。同時(shí)，我們也要看到，太陽(yáng)能，風(fēng)能等可再生能源加速發(fā)展，這時(shí)發(fā)展電動(dòng)汽車，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程的綠色產(chǎn)業(yè)和減少國(guó)內(nèi)火電供電的污染有很大好處。為此，從新能源汽車產(chǎn)業(yè)來(lái)講，先把電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)搞起來(lái)，同時(shí)兼顧其他新能源汽車的發(fā)展，我們就會(huì)很好的抓住新能源汽車產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)力的序列化，一步一步有區(qū)別的，有目標(biāo)的，主動(dòng)的向前推進(jìn)！

發(fā)展方向

　　智能電網(wǎng)

　　人們對(duì)能源的需求不斷增長(zhǎng)，而電力公司希望對(duì)輸送和配置進(jìn)行優(yōu)化，以減少拉閘限電頻率，因此電網(wǎng)的智能化就勢(shì)在必行。智能電網(wǎng)將改善用電高峰期的困難，并實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)的分布式和分散性。未來(lái)智能電網(wǎng)市場(chǎng)的增長(zhǎng)潛力是巨大的，而智能電網(wǎng)的發(fā)展離不開(kāi)嵌入式處理器和微控制器。以提供低功耗和低成本的解決方案，包括帶LCD驅(qū)動(dòng)器的MCU、用于電力調(diào)制解調(diào)器的數(shù)字信號(hào)控制器、集成ZigBee的無(wú)線解決方案的自動(dòng)化企業(yè)商機(jī)無(wú)限。能源。能源是每個(gè)自動(dòng)化企業(yè)都著力開(kāi)發(fā)的市場(chǎng)，且能源管理已成為自動(dòng)化之于工業(yè)的新價(jià)值。能源新政中，火電將失寵，核電、風(fēng)電、水電成為主角。這一變化的結(jié)果是：除去核電的流程行業(yè)特征，風(fēng)電及水電更趨于工廠自動(dòng)化特征，也即電力行業(yè)的流程特征漸弱，順序控制、傳動(dòng)控制、運(yùn)動(dòng)控制、SCADA需求漸強(qiáng)。就產(chǎn)品市場(chǎng)而言，電力行業(yè)對(duì)PLC、專用控制系統(tǒng)、變頻器及伺服系統(tǒng)的貢獻(xiàn)度將會(huì)更大。

　　調(diào)查顯示，風(fēng)電行業(yè)的主控系統(tǒng)中，PLC與PC-BASED控制器已呈平分秋色之勢(shì)，且代表技術(shù)趨勢(shì)的1MW以上的風(fēng)電機(jī)組幾乎全部采用PC-BASED控制器。Phoenix、Beckhoff等倡導(dǎo)PC-BASED技術(shù)平臺(tái)的企業(yè)在其中斬獲頗豐。

　　電機(jī)節(jié)能

　　電機(jī)耗電占社會(huì)總耗電量的60%以上，電機(jī)節(jié)能備受市場(chǎng)關(guān)注。我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)直接帶動(dòng)了電動(dòng)機(jī)的需求，2008年全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)7.9億kw，預(yù)計(jì)2011年將達(dá)到10億kw，年均凈增7.000萬(wàn)kw。若按發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)1：3.5的經(jīng)驗(yàn)比例估算，相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)總?cè)萘磕昃鶅粼黾s2億kw，電動(dòng)機(jī)市場(chǎng)規(guī)模約800億元。“十一五”規(guī)劃明確要求，至2010年單位GDP能耗要比2005年下降20%，其中作為十大節(jié)能重點(diǎn)工程之一的電機(jī)行業(yè)的目標(biāo)是電機(jī)的平均能耗下降20%～30%。雖然電機(jī)節(jié)電系統(tǒng)機(jī)會(huì)眾多，但也面臨介入困難的尷尬局面。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看來(lái)，調(diào)速技術(shù)將廣泛應(yīng)用于各類交流電機(jī)，率先應(yīng)用變頻技術(shù)的企業(yè)將有很大的市場(chǎng)潛力。

　　無(wú)線通訊

　　國(guó)際主流自動(dòng)化供應(yīng)商與專業(yè)廠商所推出的無(wú)線技術(shù)與產(chǎn)品層出不窮，無(wú)線傳輸進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)域的趨勢(shì)無(wú)可質(zhì)疑。無(wú)線技術(shù)的安全性、可靠性、性價(jià)比以及無(wú)線通信技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用方案，將會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。無(wú)線通信技術(shù)在汽車產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用廣泛，一直是提升汽車產(chǎn)品更安全、更人性、更舒適、更有科技含量方面性價(jià)比的重要技術(shù)力量。隨著高能耗的時(shí)代即將過(guò)去，新能源電動(dòng)汽車的時(shí)代已經(jīng)走來(lái)，ZigBee無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)和定位跟蹤技術(shù)將在電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)開(kāi)始發(fā)揮更為耀眼的應(yīng)用光芒，比肩過(guò)去無(wú)線領(lǐng)域的那些前輩。除汽車產(chǎn)業(yè)外，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本、高可靠性和超強(qiáng)自組網(wǎng)絡(luò)等特點(diǎn)，ZigBee無(wú)線通信技術(shù)在自動(dòng)控制，地理信息系統(tǒng)、城市公交、數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域也有著巨大的市場(chǎng)。

　　綠色工廠

　　目前還有沒(méi)一個(gè)明確的定義。筆者將其定義為數(shù)字化工廠節(jié)能環(huán)保，即工廠通過(guò)擬制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、集成系統(tǒng)、自動(dòng)化以及強(qiáng)大的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、節(jié)能照明技術(shù)和環(huán)保技術(shù)，來(lái)提高產(chǎn)能、降低功耗，達(dá)到污染、零排放，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化和未來(lái)可持續(xù)發(fā)展。數(shù)字化工廠，可謂是自動(dòng)化業(yè)的傳統(tǒng)市場(chǎng)，但隨著國(guó)家推進(jìn)“工業(yè)化”和“信息化”的融合和現(xiàn)代化技術(shù)改造，對(duì)工廠提出了新的要求。工控機(jī)（IPC）、機(jī)器人、工業(yè)以太網(wǎng)、PLC、嵌入式、伺服變頻、機(jī)器視覺(jué)、傳感器等自動(dòng)化產(chǎn)品需求巨大。自動(dòng)化企業(yè)在發(fā)掘新興市場(chǎng)時(shí)，傳統(tǒng)市場(chǎng)仍然需要深耕市場(chǎng)。

　　智能建筑

　　以建筑物為平臺(tái)，兼?zhèn)湫畔⒃O(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)等，集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及其優(yōu)化組合為一體，向人們提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境。而光伏發(fā)電與建筑的結(jié)合，成為了國(guó)家引爆光伏發(fā)電內(nèi)需的第一個(gè)切入點(diǎn)。光伏與建筑一體化是未來(lái)智能建筑發(fā)展的趨勢(shì)。