業界フォーカス│新エネルギー車の開発における画期的な画期的なコアテクノロジーインベントリ-再版

前書き

マイバッテリー

近年、新エネルギー車の開発スピードは驚異的なスピードに達しており、新エネルギー車の頻出はもちろんのこと、これまでにないほど豊富な選択肢があり、新エネルギー関連技術の開発が進んでいます。キー。

近年、新エネルギー車の開発スピードは驚異的なスピードに達しており、新エネルギー車の頻出はもちろんのこと、これまでにないほど豊富な選択肢があり、新エネルギー関連技術の開発が進んでいます。キー。では、新エネルギー車の開発で無視できないコア技術は何でしょうか？新エネルギー技術を生み出す乾物をご覧ください。

CCHP

CCHPは、天然ガスを主燃料としてガスタービン、マイクロタービン、内燃機関発電機などのガス火力発電設備を駆動します。発電された電力はユーザーの電力需要に供給され、発電後のシステムから排出される廃熱は廃熱回収利用設備を通じてユーザーに提供されます。加熱と冷却。従来の熱電併給CHPの拡張として、CCHPは発電のニーズを満たすだけでなく、副産物として、暖房、給湯、冷房の熱源としてリサイクルされる熱を放出することもできます。この技術は、多くの場合、建物の空調機器に適用されます。特定の要件を満たすために、吸収式冷凍機によって生成される電気エネルギーと廃熱の比率を変えることができます。

独立した加熱および電力システムと比較して、冷却と加熱を組み合わせたシステムは、エネルギー効率を改善し、エネルギーを節約するだけでなく、燃料とエネルギーのコストも削減するため、より経済的なメリットがあります。 CCHPとバイオガスなどの再生可能エネルギーの組み合わせは、エネルギー変換をさらに促進し、同時に二酸化炭素排出量の削減を通じてますます深刻な温室効果に貢献したため、その可能性は無視できません。

バッテリーテクノロジー

近年、電池技術の研究がますます注目され、世界各国で電池技術への投資が高まっています。現在、バッテリー分野では、さまざまなタイプのバッテリーがさまざまなアプリケーションシナリオで利用されています。バッテリー技術の急速な発展により、世界的なエネルギー転換のペースも加速しています。

電池技術には多くの種類があります。アルミニウム空気電池、鉛蓄電池、燃料電池、溶融塩電池、リチウム電池の5つの主要カテゴリが最も人気があります。これらの5つの中で最も一般的なものは、リチウムイオン電池で、効率は80％に達します。 85％は、複雑な設置条件を必要とせず、長寿命と高出力の特性を備えていますが、安全性能がわずかに悪く、バッテリー管理システムの要件が比較的高く、バッテリーシステムのコストも高くなっています。鉛蓄電池の全体的な効率は約70％から75％で、過充電反応を制御することで安全性能を改善できます。複雑な電池管理は必要ありません。短期間の償却と初期投資は比較的低いですが、換気の要件は比較的高いです。また、サイクル寿命は限られています。現在、主に周波数変調、電圧調整、無停電電源装置、太陽光発電システム、アイランドグリッドで使用されています。将来、完全な自動化生産ラインを確立できれば、アプリケーションの規模は拡大し続けます。また、溶融塩電池の総効率は約68％から75％です。このタイプの電池は、エネルギー密度が高く、耐用年数が約15年から20年と長いです。ナトリウムおよび硫黄資源の原料コストは低いですが、動作温度は非常に高くなります。使用中に潜在的な危険をもたらす可能性がありますが、現在は主に周波数変調、ピークシフト、電気自動車、アイランドグリッド、無停電電源装置に使用されています。

ガス技術への力

再生可能エネルギー発電は、断続的な発電と貧弱な制御性という特性を備えており、その大規模なグリッド接続運用に大きな課題をもたらします。電気からガスへの技術は、水素を使用して従来の電力システムと天然ガスシステムの間のギャップを解消し、電力システムと天然ガスシステム間のエネルギーの双方向フローを可能にし、ガス電力ネットワークの深い統合を促進し、再生可能エネルギー発電の変動を解決します性的な問題は新しい方法を提供します。電気からガスへのテクノロジーは、将来のマルチエネルギーシステムを支える重要なテクノロジーです。

Power to Gas（PtG）は、電気エネルギーを高エネルギー密度の燃料ガスに変換する技術です。電気対ガス技術は、最初に水を電気分解して水素（PtH2）を生成します。水素（PtH2）は、パイプラインに直接注入して輸送やその他の産業分野に使用したり、メタン化によって大気、バイオマス廃ガス、産業廃ガスで生成された二酸化炭素と組み合わせたりできます。反応は、その後の輸送のためにメタン（PtCH4）に変換されます。電解水に使用する電力が太陽エネルギーまたは風力エネルギーである場合、電気からガスへのテクノロジーは、すべてのアプリケーション分野で再生可能エネルギーの包括的な利用システムを形成できます。

相変化エネルギー貯蔵技術PCM技術

相変化エネルギー貯蔵は、相変化材料（Phase Change Material、PCM）の蓄熱特性を利用して熱を貯蔵または放出するタイプの熱エネルギー貯蔵であり、相変化材料の周囲環境の温度の特定の調整および制御を実現します、それにより、エネルギー使用の時間的および空間的分布を変化させ、エネルギー使用の効率を改善する。

相変化エネルギー貯蔵は、ある物理的状態から別の物理的状態への遷移中の材料の熱力学的状態（エンタルピー）の変化を利用します。たとえば、氷が水に溶けると、周囲の環境から大量の熱を吸収する必要があり、再固化するときに大量の熱を放出する必要があります。この吸熱/発熱プロセスでは、材料の温度は変化しません。つまり、小さな温度変化範囲内で大量のエネルギーをもたらすことができる変換プロセスは、相変化エネルギー貯蔵の主な特徴です。

水素技術

水素は、伝統的な化学物質生産の分野での生産材料であり、非常に柔軟なエネルギーキャリアでもあります。電気を除いて、ゼロエミッションエネルギーキャリアの1つです。燃焼後の生成物は水のみです。水素はエネルギーキャリアとして、輸送、産業、建設などのさまざまな分野のエネルギー供給に重要な役割を果たし、燃料電池技術を組み合わせることで、将来の低炭素エネルギーシステムの運用の柔軟性を大幅に向上させることができます。

現在、水素エネルギー産業は、水素を工業原料からエネルギー利用へと転換する初期段階にあり、各国で評価されており、日本の東京は、水素エネルギーの開発に特化した一連の計画を策定しています。中国では、40か所の水素ステーションを設置または計画しており、そのうち12か所の水素ステーションが稼働中で、20か所以上が建設中です。これらのステーションは主に中国東部にあり、そのうち8か所は広東省仏山に建設中です。 。

水素製造設備、輸送設備、水素燃料補給ステーションなどのインフラの建設は、水素エネルギー開発の第一歩であり、水素エネルギー開発が直面する最大の課題でもあります。基本的な機器のコストは、その産業チェーンのすべてのリンクで過小評価することはできません。水素エネルギーは柔軟な二次エネルギー源として、電力網、ヒートパイプネットワーク、さまざまなタイプのターミナル燃料の使用を効果的に組み合わせて、エネルギー供給端の統合を促進し、マルチエネルギーの補完性を達成し、エネルギー効率を向上させることができます。

復水ボイラー

エネルギー供給側の一般的な工業生産および民間設備として、ボイラーは燃料の燃焼によって放出される熱エネルギーまたはその他の熱エネルギーを使用して、作動流体またはその他の流体を特定のパラメーターに加熱し、暖房需要を満たします。しかし、このエネルギー交換の過程では、常にエネルギーの一部が失われるため、同じガスを消費した状態で、より多くのエネルギーを生み出し、エネルギー効率を向上させる方法は、エネルギー供給の分野で重要な方向性です。この過程で、効率的な凝縮ボイラー技術が生まれました。

従来のボイラーの排気温度は約110℃〜200℃であり、凝縮ボイラーの凝縮燃焼技術により、煙道ガスの温度を50度まで下げ、煙道ガスの一部を液体状態に凝縮し、ガスから液体に変わる煙道ガスの熱を吸収することができます。すなわち、本来煙道ガスによって奪われていた熱が回収されるので、熱が十分に活用され、熱損失が大幅に削減される。したがって、熱効率は通常のボイラーよりもはるかに高く、最大98％です。さらに、凝縮ボイラーは完全予混合燃焼の機能も備えており、空気とガスの比率の不一致による不完全燃焼と資源の浪費を回避します。復水ボイラーの燃焼室は、通常の銅やアルミ材よりも耐酸性や耐食性が高いステンレス材で作られていることが多いため、耐用年数は20年以上に達することができ、投資の観点からはかなりの経済的価値があります。

ヒートポンプ技術

ヒートポンプは、低品位の熱エネルギーをフル活用した効率的な省エネ機器です。熱は、高温の物体から低温の物体に自然に伝わりますが、逆方向に自然に進むことはできません。ヒートポンプの動作原理は、リバースサイクルモードで低温物体から高温物体に熱を強制的に流す機械装置です。リバースサイクルのネットワーク仕事を少量しか消費せず、大量の熱供給を得ることができるため、低品位を適用するのが難しい問題を効果的に減らすことができます。熱エネルギーは、省エネの目的で使用されます。

一般的なタイプのヒートポンプは、空気ヒートポンプまたは空気-水ヒートポンプで、周囲の空気または排気ガスから熱を必要とする家に熱を伝達できます。クーラント、圧縮、加熱技術の独創的な使用により、夏の高温でも冬の氷点下でも使用できます。水ヒートポンプ（水水ヒートポンプとも呼ばれます）は、比較的暖かい地下水から熱を抽出して、地下水を戻す必要があります。土壌や地下水を保護するために、このようなヒートポンプは、使用する前に承認が必要になることがよくあります。地熱ヒートポンプもあり、プローブまたは表面コレクターを介して地熱エネルギーを直接吸収でき、非常に便利で広く使用されています。ヒートポンプは、低炭素で環境にやさしいだけでなく、運転も比較的静かで、狭い建築面積で使用できるため、現代の暖房システムや家庭での使用が増えています。長期的な経済的観点から見ると、追加の燃料費が必要ないため、従来の冷暖房システムよりも優れています。

バイオマス

バイオマスエネルギーとは、大気、水、土地などを利用して光合成によって生成されるさまざまな生物のことであり、生きている有機物を育てているものを総称してバイオマスといいます。植物、動物、微生物が含まれます。広い概念：バイオマスには、すべての植物、微生物、植物と微生物を食べる動物、およびそれらが生成する廃棄物が含まれます。

直接燃焼、バイオマスガス化、液体バイオ燃料バイオガス（バイオガス発電技術、バイオガス燃料電池技術）、生物学的水素製造、バイオマス発電技術、一次電池など、バイオマスエネルギー利用の範囲も非常に広く、これらの技術は新エネルギー車の開発は重要な役割を果たすと同時に、これらの技術は原油価格をある程度抑制することができ、将来の開発の可能性は非常に大きいです。

仮想発電所

近年、仮想発電所は、分散型電源、制御可能な負荷、およびエネルギー貯蔵デバイスを含むさまざまな分散型エネルギー源を統合することが提案されています。基本的な概念は、分散型電源、分散型電力管理システムを介して電力グリッド内の制御可能な負荷とエネルギー貯蔵デバイスを仮想制御可能な集合体に集約し、電力グリッドの運用とスケジューリングに参加し、スマートグリッドと分散型電力を調整することです。矛盾、電力網とユーザーのための分散エネルギーの価値と利点を十分に活用します。仮想発電所は、主に発電システム、エネルギー貯蔵機器、通信システムで構成されています。

仮想発電所は、統一された認識、物理IDアプリケーション、正確かつ予防的な修理、仮想発電所、スマートエネルギーサービスのワンストップ処理、ビッグデータアプリケーションなどの分野で、グリッド企業や新興ビジネスエンティティに力を与えます。包括的なエネルギーサービスプラットフォームを例にとると、入口を使用して、エネルギー効率サービス共有プラットフォーム、地方の顧客側エネルギーサービスプラットフォーム、新エネルギービッグデータプラットフォーム、自動車インターネット、太陽光発電クラウドネットワーク、スマートエネルギー制御およびその他のシステムを統合して、大規模な集積を行うことができます効果：外部的に、グリッド接続、監視、測定、請求、トランザクション、運用、保守など、統一されたプラットフォームベースの共有サービスをさまざまな新興ビジネスエンティティに提供できます。将来的には、仮想発電所はその多くの優れた特性により「エネルギー市場にさらに侵入する」でしょう。