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德州市太陽谷案例分析

2023-01-14

第一篇:德州市太陽谷案例分析

德州太陽谷實證分析

基于德州太陽谷的實證分析

摘要:基于低碳綠色節能建筑這個新興而頗具有發展前景的建筑潮流,以德州太陽谷綠色節能建筑群為調研對象,通過對低碳綠色節能建筑概念的整體把握和對范例的詳細考察,了解低碳綠色節能建筑的發展現狀、存在的問題和未來的發展趨勢,為構筑和諧健康的低碳綠色節能建筑的“復制”推廣提供資料參考。 1 調研背景及意義

在全球節能減排大背景下,建筑業作為三大耗能大戶(工業、建筑、交通)之一日益引起關注。數據顯示,目前我國建筑能耗占全國能源消耗總量的近30%。特別是我國房地產業興起比較晚,一些法規還沒有健全,致使近10年來建設了很多達不到節能要求的和一些質量低劣的房子。增加了幾十億平方米高耗能的房子,破壞了很多的耕地。特別是現在的節能材料生產、節能住宅技術不足,難以滿足市場需求,一些國外的節能技術,由于造價高,很難被我國的中低收入的消費者所接受,所以在這種大的機遇到來之時,誰能把握住這次機遇,就看誰擁有了最先進的技術,誰擁有了最先進的生產手段,誰擁有了既技術領先又經濟的適用技術,誰擁有了自己真正以技術優勢為主的品牌,并形成一個適合我國國情的大型生產、開發一體化的產業集團,誰就能夠成為這個每年超過萬億產值中的巨人。

當下,高耗能、高污染問題成為全球各地可持續發展的最大障礙,向低碳和綠色轉型成為城市可持續發展的根本方向。早在幾年前,皇明集團就開始實踐城市與社區及農村的新能源應用,目前在德州太陽谷已形成了一整套未來城市生活模板,其整合了全球頂尖太陽能光熱利用科技,構建了集民用、商用、工業、農業為一體的太陽能利用樣板工程,使得整個“城市”在建筑、社區、交通、公用設施、能源使用等領域實現了微排化,大大減少了二氧化碳等排放物,成為將微排技術與實踐結合的典范工程。

德州太陽谷通過充分應用太陽能等多項清潔能源技術,已經實現了交通、生活社區、酒店、辦公大廈、公園、體育場、商貿、工廠、農業等各種生產與生活過程的微排化,大大減少了二氧化碳等排放量,成為將微排技術與實踐結合的工程典范。通過在德州太陽谷現場調查了解到,在能源供應方面,太陽能高溫熱發電、光伏發電、風力發電、沼氣發電等多種可再生能源已得到綜合應用;在交通方面,太陽能車、太陽能輕軌、太陽能游艇替代了傳統的交通工具;在建筑方面,辦公大樓、居民小區、酒店、公園等均運用了太陽能熱水供應、采暖制冷、光伏發電、光電照明、雨水回收、中水處理、海水淡化、跨季蓄能、太陽房、溫屏節能玻璃、節能門窗等諸多領先節能技術?;诖?,太陽谷也被譽為“21.5世紀綠色城市模板”,對未來城市具有重要的示范意義。

圖1 太陽能“硅谷”——德州太陽谷總規劃圖

2 調研內容

2.1 太陽谷標志建筑—日月壇·“微排”大廈

日月壇·“微排”大廈被稱為世界最雄偉壯麗的太陽能建筑、是2010年世界太陽城大會主會場[1]??偨ㄖ娣e約7.5 m2,太陽能光熱面積4980 m2,光伏面積210 m2,它集展示、科研、辦公、會議、培訓、酒店等功能于一身,大廈不僅對太陽能進行了綜合利用而且應用了眾多先進的建筑節能技術,使大廈綜合節能效率達88%。

圖2 日月壇·微排大廈

整個建筑分為前后兩部分,形狀分別像“日”、“月”二字。“月”字部分是皇明公司的總部辦公樓,“日”字部分是太陽谷微排酒店。它外形上用屋頂太陽能圓盤將東、西、南、北四個建筑單體有機的聯系起來,既是太陽能部件又是建筑的裝飾,設計方案大膽創新、氣勢恢宏,完全彰顯了太陽能建筑的特色。

大廈采用全球首創太陽能熱水供應、采暖、制冷、光伏發電等與建筑結合技術,節能效率高達88%,遠遠高于國家公共建筑節能50%的設計標準。每年可節約標準煤2640噸、節電660萬度,減少污染物排放8672.4噸。下面將就其節能技術和措施進行詳盡論述。

2.1.1 光伏發電——給房屋陽光般的活力

太陽能作為可再生能源,與化石燃料相比具有以下優勢:(1)無污染;(2)來源無窮盡;(3)無需長距離運輸,方便使用。尤其是第三條,對于光伏發電具有重要價值。只要通過專門的設備,便可以就地將太陽能轉化為電能。避免了長距離輸電損失。

日月壇·“微排”大廈共安裝太陽能光伏面積達到210m2,系統平均日發電量為35kW·h,平均年發電量為11000kW·h。太陽能光伏組件采用了滿天星光伏組件、雙面玻璃中空 BIPV光伏組件、雙面玻璃BIPV光伏組件三種。三種光伏組件通過三種不同的形式安裝,實現了與大廈本體的完美結合。

滿天星光伏組件主要安裝在日月壇·“微排”大廈鋼結構飄板的外輪廓上,此種光伏組件在單體組件間隙中鑲嵌有LED燈,所以滿天星光伏組件不僅可以發電而且可以實現夜間美觀亮化。

圖3 滿天星光伏組件

雙面玻璃中空BIPV光伏組件主要安裝在大廈二層的女兒墻和采光頂。此種光伏組件是一種中空、透明、節能、隔聲、隔熱的新型光伏組件,這種光伏組件可作為窗戶采光用,又可用于發電,實用與環保一舉兩得,能夠在底面玻璃上刻上各種標識及圖案,不僅可以發電而且美化了大廈的二層的女兒墻和采光頂。

圖4 雙面玻璃中空BIPV光伏組件

雙面玻璃 BIPV光伏組件主要安裝在光電活動遮陽上,實現了雙重節能,雙倍環保。光電活動遮陽是利用光電板作為遮陽部件的一種遮陽形式,通過調節推桿,調節光電板和水平面角度,實現四季的光電板的光電轉化效率最高,同時實現了夏季遮陽的作用。 2.1.2 遮陽系統——室內保護傘

微排大廈采用外遮陽技術,不僅能夠有效阻擋日光輻射,隔熱節能,還能改善室內光線柔和度。在歐洲,外遮陽設備已成為建筑設計不可缺少的一部分。外遮陽技術節能效果好、經濟效果優、藝術性強。

圖5 微排大廈遮陽技術

建筑遮陽對防止室內溫度上升有明顯作用,據測算,在閉窗的情況下,有無遮陽,室溫最大差值達4~6℃。每降低1℃,可降低空調能耗10%。為有效減小夏季空調負荷,日月壇·“微排”大廈所有南向及西向外窗均采用了建筑遮陽系統,并針對建筑結構特性分別采用了智能光電活動遮陽、橫百葉遮陽、可調百葉水平遮陽、智能豎百葉遮陽和智能升降百葉遮陽五種遮陽技術,總體建筑遮陽面積達2100 m2。日月壇·“微排”大廈的建筑遮陽系統與大廈融為一體,裝飾了大廈南立面,增強了大廈的立面效果。通過調節應用建筑遮陽系統,使大廈一年四季擁有恰當的太陽光照。夏季,最大限度的遮陽,阻擋太陽光進入室內,降低室內溫度;冬季,使陽光盡量進入室內,增加室內溫度。 2.1.3 中水處理和雨水收集——讓水的價值翻倍

通常人們把自來水叫做“上水”,把污水叫做“下水”,而再生水的水質介于上水和下水之間,故名“中水”。中水不能飲用,是一種介于建筑物生活給水系統與排水系統之間的雜用水。中水主要用于洗車、噴灑綠地、沖廁、冷卻水等。這種對減少污水排放對環境的污染,緩解城市供水不足和保護環境具有重要意義。微排酒店用水量大、水費貴,僅以沖廁計,一次節水可達九升,節水空間十分巨大。

中水凈化系統共分兩級,一級是格柵除去大體積雜質,二級處理通過生物、化學和膜處理技術,可截留90%以上的污染物。微排大廈中水系統建成后,維護費用很低,運行良好。

2.1.4 太陽能綜合熱利用系統——提高熱量利用率

日月壇·“微排”大廈安裝太陽能集熱器的面積為4980 m2,年平均日集熱量為22395 MJ。太陽能主要為游泳池、生活熱水和太陽能空調提供所需要的熱量??照{制冷機組設計選用了1臺溴化鋰吸收式機組、1臺螺桿式水源熱泵機組和 1臺螺桿式冷水機組。太陽能集熱系統和溴化鋰吸收式機組及輻射吊頂末端空調系統聯合組成了太陽能空調系統。太陽能集熱系統夏季為溴化鋰吸收式制冷機組提供溴化鋰再生所需要的熱源,冬季直接用于采暖,并全年為大廈提供生活熱水。春秋季節多余的太陽能熱量通過滯水層進行跨季節蓄能,在冬季時提取所蓄存的能量進行采暖。

運行原理為:

春秋季,太陽能以滿足建筑生活熱水和游泳池用熱為主。剩余的熱量通過滯水層蓄能技術蓄存到地下,進行跨季節蓄能到冬季時提取出來供暖。

夏季,太陽能集熱系統為溴化鋰吸收式制冷機組提供溴化鋰再生所需要的熱量,使溴化鋰制冷機組進行制冷循環過程,產生出冷凍水供給輻射吊頂空調末端。夏季優先采用太陽能熱水驅動的吸收式制冷機組供應空調系統日常冷負荷,當系統負荷過大或太陽能不足時,開啟螺桿式冷水機組進行供冷,在螺桿式冷水機組仍不能滿足負荷要求時開啟熱泵機組聯合供冷。

冬季,首先采用太陽能滿足建筑采暖熱負荷,當太陽能不足時,使用滯水層中蓄存的熱量進行供暖;當滯水層中蓄水溫度較低時,滯水層中所蓄熱量作為螺桿式水源熱泵的高溫熱源,使熱泵機組系統產生熱水供系統采暖使用。當太陽能和熱泵系統不能滿足所需負荷時,使用市政熱源進行供暖。 2.2 微排大廈周邊建筑

整個太陽谷由皇明公司投資建造,占地3000余畝,是太陽能生產制造、技術研發相關產業和高新產品示范區的集群,有“太陽能硅谷”之稱。太陽能產業帶動了太陽谷的崛起,而圍繞皇明總部的幾大核心建筑,更是彰顯低碳節能的創新理念。下面簡單介紹太陽谷內除微排大廈外的典型綠色建筑。 2.2.1 太陽能“水立方”——光立方

國際低碳館,位于太陽谷大門西側,建筑面積11000 m2。整個建筑由硅電池板覆蓋,故稱光立方。作為2010年世界太陽能大會主要展館之一,建成后將成為世界最大潔能技術、產品及建筑博覽館,建筑設計大量采用太陽能、溫屏等較高的節能材料和設備進行全面系統的節能優化,并參考北京市地方標準,可使建筑總體節能達到70%以上。它的開發對整個德州市乃至國內其它城市的節能住宅建設起到良好的示范作用。

圖6 太陽能“水立方”——光立方

2.2.2 太陽能“貝殼”——國際會議中心

太陽能貝殼建筑外部空間被賦予雕塑般的象征意義,正立面高大的柱廊設計給人以海納百川的氣量。其力求突出建筑作為多功能會議中心的標志性作用,世界友人至此可切身體會節能建筑的王者風范。外立面構圖中充分運用了較大的造型尺度;如凹入式外條窗的大面積使用,不僅視覺上使建筑有了挺拔的性格,而且弱化了對稱式平面布局所帶來的單調感;室外南廣場景觀設計中采用了綠化噴泉,跌水池等手法渲染出生動親切的建筑表情。剛勁有力的柱廊與屋面太陽能弧形大飄板的結合渾然一體,令建筑外立面在剛柔并濟中滲透出豐富莊嚴的感情,角度不同則建筑風格亦隨之變化,大氣現代的文化積淀給人無限思考的空間。

圖7 太陽能“貝殼”——國際會議中心

2.2.3 太陽能“鳥蛋”——天地溫泉

天地溫泉的理念是使用自然能源中地熱能和太陽能。供熱供冷能源方案以最大限度可能利用太陽能解決建筑的天地溫泉生活用熱水、溫泉用熱,制冷用熱問題為主要目標,天地溫泉熱水和采暖不足部分使用地源熱泵進行補充;同時使用地源熱泵滿足建筑的夏季制冷,冬季供暖。本項目利用太陽能和地源熱泵為整個園區建筑提供生活熱水、采暖和空調熱源。天地溫泉可用于安裝太陽能集熱器的屋面面積為4500 m2,天地溫泉全年有熱水需求,4500 m2太陽能集熱器中,500 m2用于滿足天地溫泉的熱水需求,其余4000 m2用于提供天地溫泉溫泉用熱。由此可見,天地溫泉是太陽能和地熱能的完美結合。

圖8 太陽能“鳥蛋”——天地溫泉

2.2.4 時空——道館

“時空”——道格拉斯別墅是中美合作項目,是美國太陽能建筑之父、節能建筑大師Douglas先生的夢想之作,總體建筑面1252 m2。該建筑以“零能耗”為設計建造標準,綜合運用了太陽能熱水、太陽能采暖制冷、太陽能鵝卵石蓄能、太陽能與地源熱泵、太陽能煙囪、被動式太陽房、溫屏節能玻璃、高效圍護保溫、無限遠程監控等12項建筑節能技術,已成為中國傳統園林建筑與現代太陽能技術結合的典型模板。

圖9 時空——道館 2.2.5 太陽能“黃埔軍校”——大學城

本建筑運用了皇明獨特的高端三維聚光集熱技術,該技術在中溫80攝氏度以上條件下效率達0.45以上,比普通集熱器高20%,為太陽能空調的運用推廣開拓了廣闊空間。建筑總體布置太陽能集熱器面積近8000 m2,所產生的熱量用于教學區、生活區的冬季采暖、夏季制冷,供應四季生活用水為可再生能源學校提供了完美的能源平衡解決方案。

圖10 太陽能“黃埔軍校”——大學城

2.3 國家級節能建筑小區——蔚來城

蔚來城位于德州市河東新城,到達市中心商業區10分鐘車程,在天衢路、三八路兩條東西主干道之間,東至規劃三號線,西至杏園路。該項目占地面積195963 m2,建筑面積約35萬m2。小區園林、廣場,造型奇特,創新性強,是典型的標桿性建筑;由高層與小高層樓群組合成半圍合式布局建筑,氣勢宏偉、視野開闊,容積率低、綠地指數高,與路南占地近兩千畝的長河公園鮮花綠樹、碧水藍天渾然一體,使這一國家級節能、環保生態小區錦上添花、更富有特色。雖然蔚來城在地理位置上從屬于太陽谷,但我們還是決定單獨論述這個號稱“三十年不落伍,三千里不落俗”的樓盤。

蔚來城是皇明的“節能示范小區”,德州市委、市政府傾力支持的重點開發建設項目。建筑設計大量采用太陽能、光電、溫屏等較高的節能材料和設備進行全面系統的節能優化。小區除采用環保節能材料外,主要是利用可再生能源、太陽能解決日常生活用熱水、部分建筑供暖、照明等。

圖11 國家級節能建筑小區——蔚來城

與單一的節能建筑不同的是,蔚來城整體規劃為三大排高層建筑,十分注重作為建筑群整體的節能環保構思設計,試圖使建筑的宜居性、景觀性、科技性融為一體。下面將從能源、排水、換氣系統及周邊綠化等方面系統介紹。 2.3.1 節能系統

(1)太陽能熱水器和照明系統

太陽能熱水系統是利用太陽能集熱器,收集太陽輻射把水加熱的裝置,目前是技術最成熟的太陽能利用方式。相對于燃氣、燃煤式和電熱水器,其使用過程不產生任何污染物,不會產生煤氣中毒、觸電事故。正常太陽能熱水器壽命均在十年以上,有的甚至達到二十幾年。

圖12 光導照明

蔚來城應用的光伏照明系統和遮陽系統原理同太陽谷其他光電建筑基本相同,同時在施工中還采取了獨特的光導照明。光導照明由采光裝置、導光裝置、漫射裝置組成,它通過采光罩將自然光高效導入系統內重新分配,經過光導管傳輸和強化后,由漫射裝置投射室內,可以保證每天至少十小時的自然光照,打破了室內照明過分依賴電力的傳統觀念。

(2)地源熱泵

地源熱泵利用了當地的淺層地熱能進行供熱制冷(通常是空調),是熱泵技術的一種。地源熱泵還利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力,冬季把熱量轉移到建筑物內,夏季再把地下的冷量轉移到建筑物內,形成年度冷熱循環。

圖13 地源熱泵

(3)節能電梯

電梯工作原理是以曳引繩連接轎廂和對重以達到運輸目的,但傳統電梯能耗巨大,且70%的電耗來自電機拖動負載。蔚來城建筑內部電梯的曳引機采用變頻器調速取代異步電動機調壓調速,同時運動中負載上的機械能(位能、動能)通過能量回饋器轉換成電能并回送交流電網,從而達到節能目的。 2.3.2 保溫系統

(1)溫屏玻璃

蔚來城應用的溫屏玻璃是一種光學和熱學性能優越的中空低輻射鍍膜玻璃,采用磁控濺射方法在玻璃上鍍上溫屏膜。溫屏膜具有高透射比、低輻射率的優點和良好的耐高溫性,因此比普通玻璃更加穩定,有效減少室內的能量損失。具體有如下優點:隔音:噪聲穿過可降低36分貝;隔熱效果好:傳熱量只是普通單片玻璃的四分之一,冬暖夏涼;無霜露:在不低于零下四十度時,不結露不結霜;耐高溫,壽命長:膜層在空氣中保存半年以上不會損壞,普通玻璃一周即損壞。

圖14 溫屏節能門窗結構示意圖

(2)外墻保溫技術

蔚來城建筑采用了外墻外保溫技術,將導熱系數較低的絕熱材料(150mm厚的保溫聚苯板)與墻體固定一體,從而達到保溫的目的。同時還可節省室內空間每戶1.3~1.8 m2。 2.3.3 排水系統

(1)同層排水系統

同層排水,顧名思義是指排水問題在本層解決(排水立管仍然貫通各層)。傳統衛生間排水管設在樓板下,需要防漏的地方較多,施工檢修都很麻煩。同層排水系統解決了排水管易堵塞、難疏通的問題。典型施工技術有整體浴室(工廠化一次成型,底盤即是整體的防水盤)、降板(降低地板200㎜用于鋪設排水管)、同層排水接入器等。

(2)雨洪利用系統

我國六百多個城市中,有400多個存在不同程度的資源性缺水和水質性缺水;山東德州也是缺水較為嚴重的城市;另一方面,城市汛期又面臨雨洪風險。蔚來城小區除應用中水處理系統外,應用了先進的雨洪利用系統。主要包括屋面落水管收集雨水、小區坡向綠地利于徑流、鋪裝地面采取透水材料保證雨水回滲等技術工藝??梢杂行аa充景觀和綠地用水,節約水資源。 2.3.4 換氣系統

空氣品質是影響室內環境的最重要因素之一,一般來說室內換氣應該盡量用自然風。自然通風是改善室內空氣品質的最有效方法,因為任何病菌只有在空氣中達到一定濃度才可以致病。良好通風可以稀釋病菌,有效保護健康。蔚來城建筑采取獨特自然換氣和新風系統??梢?4小時將室外新鮮空氣排入并將室內污濁空氣排出。 2.3.5 周邊綠化

周邊綠化也是蔚來城整體布局的關鍵一環。全部建成后綠化率可以達到62.4%(含屋頂、墻面綠化),綠地率達到57.8%(含水域),是國家標準的2 倍多。

3 存在的問題與我們的思考 3.1 成本問題首當其沖

推廣建筑節能,主要的制約因素是成本問題,消費者難以承受,開發商也不愿意開發。據了解,開發區普通樓盤均價在4000元/m2,而蔚來城最低也高達8000元/ m2甚至上萬元;核心的別墅區單幢價格則高達600萬元。由此可見,綠色住宅在應用新工藝、新技術的同時,不可避免地提高了造價。而能在德州負擔這種價位房屋的只能是少數富人。根據我們隨機走訪調查,德州市普通市民月薪基本在2000元左右。因此,綠色節能住宅目前更像是富裕階層的炫富手段,工薪階層只能望而卻步,綠色建筑需要進一步降低成本。 3.2 技術推廣前景不容樂觀

目前民用最為廣泛的是太陽能熱水器,以德州為例,盡管新城區太陽能熱水器的普及率將近100%,老城區卻依舊有大量舊式樓盤,這里的居民有近半數并沒有選擇太陽能熱水器,主要原因是對性價比的擔憂。更不用說溫屏玻璃、遮陽板的改造了。在中國整體狀況也如此,城市化進程加快后,大量舊城區、城鄉接壤部亟待改造,基礎設施的更新帶來大量二次施工問題,難度十分大。 3.3 建筑節能召喚配套政策和技術規范

德州作為太陽能產業的樣板化模范,當然在政策方面大力支持太陽能光電光熱技術,以此作為拉動旅游業等第三產業的手段,同時又有皇明公司這個中流砥柱,在建筑節能領域取得這樣的成績并不意外。然而德州模式究竟可否被復制?如在內地邊遠山區和經濟欠發達地區,由于受經濟、地理條件、行政區劃、體制機制等方面因素的制約,很難想象這種地方近期內可以大規模推廣太陽能。因此,能否出臺相應的綠色建筑支持政策,建立資金補貼、產業互動機制,關乎綠色建筑的未來。

4 結語

目前國內外尚無對低碳綠色節能建筑的權威定義,通過調研,我們認為總結起來,低碳綠色綠色建筑應該符合以下三大主題: 4.1呵護健康,以人為本

保證居住者的健康是住宅的基本要求,無論從建筑裝修材料、空間布局、安全設施等方面,都應該從健康、安全角度出發,使空氣清新、采光良好、隔音優良、防火防電,保證居住著基本的生理需求。 4.2 資源節約、環境友好

低碳綠色節能建筑筑應該盡量減少或高效利用煤、天然氣等一次性能源,還要盡可能多利用太陽能、風能、地熱能等清潔能源;同時還應注意居住過程產生的各種廢棄物的無害化處理。也就是以最少的資源消耗、最低的排放創造最大的財富。

4.3 天人合

一、道法自然

建筑工程不應以破壞自然地質、水文、植被為代價,在開發過程中,應該從協調生態環境的空間規劃布局出發,考慮建筑單體或建筑群與自然條件的結合,例如分析園林綠化對陽光的利用,建筑群互相考慮遮擋和風廊效應以及充分利用自然水源等,達到人與自然的完滿統一。

總之,隨著人類社會的不斷進步,人們對健康生活、生態家居的認識及要求也會不斷提高。相信只要規范上不斷完善,技術上勇于創新,政策上多加引導,消費理念多加轉變,綠色建筑一定會成為未來建筑的主流,引爆一場人居環境的風暴。

第二篇:太陽照常升起敘事分析

《太陽照常升起》是一部反映人性欲望之中各種極致境界的電影,它同時具備讓人心魂馳蕩的夢幻色彩,以嶄新的視角和獨特的敘事方式吸引著觀眾的視線。該片以一種夢幻般的表現手法講述了四個故事。這種獨特的敘事主要呈現為碎片化的特征,主要表達了人類的善意、寬容和自我尊嚴。

看《太陽照常升起》,我有這樣的一點體會:很有看點,但沒看懂。于是,轉過去看第二遍甚至第三遍,全神貫注的想要解開自己疑惑的東西。遺憾的是,仍沒找到合理的答案。于是導演站出來說話了:“看不懂是因為想得太多了,我十歲的女兒和老母親都能看懂,我相信中國觀眾的心里特別明白”。事實真的如此嗎?其實原因很簡單,這主要源于姜文的碎片化敘事特性。

《太陽照常升起》的敘事帶有明顯的碎片化特性,主要表現為:組合段敘事和開放式結局。

一 組合段敘事

組合段敘事就是將一部影片分為幾個敘事段落,分述不同空間里的不同人物,最后或明或暗地以某種方式交織在一起。姜文也選擇了這樣的一種敘事,通過《太陽照常升起》來表達自己對那個獨特年代的獨特感受。

《太陽照常升起》講述了1958—1976年那個瘋狂年代的瘋狂故事,由四個看似獨立實則相輔相成的的故事構成,分別為“瘋”,“戀”,“槍”,“夢”。

瘋: 開篇是一雙性感的女人的腳,走在一個云山霧罩的村子里,村里的房頂上長著草,動物色彩絢麗,路上鋪著白色的沙„„周韻因為一雙鞋子不見而瘋掉,做出了抱羊上樹,跟貓說話,刨樹,挖坑等等的瘋事,最后不知去向。

戀:從南洋歸來的梁老師被勞動改造當起了廚子,喜歡彈吉他唱歌,同時也贏得了以林大夫為代表的不少女人的芳心,直至發生了“摸屁股”事件。“摸屁股”事件是梁老師命運的轉折點,最終,被流言中傷的梁老師以自殺了結了自己寶貴的生命。

槍:被老公忽視了的唐妻因為耐不住寂寞而和生產隊里的小隊長搞到了一起,當老唐發現了這一奸情以后,扣響了指向小隊長的槍。

夢:這應該算作整個故事的開頭。戈壁灘上有兩個女人騎著駱駝同行。老唐的老婆在講述自己在南洋的時候她和老唐的愛情故事,另一個女人則戴著一塊黑紗,一路沉默的聽,她就是還沒生產的小隊長的媽。但同途孰歸,一個走向了盡頭,一個走向了非盡頭。走向非盡頭的人開始了遙遠的夢。

影片采用了倒敘,插敘,順序等方式將故事分成四段。我們也由此看到了三個不同人物的不同命運:周韻瘋了,梁老師自殺了,唐老師開槍殺死了小隊長。事實上,姜文就是運用這樣的一種組合敘事,通過時空交錯的方式,立體地展現了這樣一種現實——盡頭,是每個人的宿命,因為那是一個獨特的時代。

二 開放式結局

就結局而言,封閉式結局一向在敘事藝術作品中占據主流位置,電影也不例外。傳統的閉合式結局在影片結束時,基本上會解答故事提出的所有問題,滿足觀眾被激發的所有情感,觀眾帶著一種完美的體驗離開。而與此相對的則是開放使結局。在電影中合理使用開放式結局,不僅可以使作品在一定程度上擺脫俗套,而且可以給觀眾帶來更多、更含蓄的思索與感悟空間,提升了電影的藝術魅力。開放式結局可以簡單地分為單結局式開放和多結局式開放?!短栒粘I稹窡o疑是一個開放式的結局,因為很多觀眾在看完這部影片之后一頭霧水,心中的很多疑問沒有得到解答,從而也給觀眾自己提供了可以發揮想象的藝術空間。在這樣自由的氛圍下,不同的讀者根據自己的理解做出了不同的解讀。

一位網友說:“看<太陽照常升起> ,仿佛做了一個夢.一個奇異的夢.一個幻想的夢.一個帶有理性的夢.一個理不出頭緒的夢.一切都那么模糊難辨,一切又那么清晰易懂.不過還好,這是一個好夢.” 想起廣東的《南方窗》雜志扉頁曾經引用一句話:太陽每天都是新的。是的,壓抑的年代過去了,太陽照樣生起,太陽照姜文的模樣升起。但曾經的太陽卻一去不復返地湮沒了,曾經的純真愛情,曾經的理想與激情,曾經萌動的青春歲月,都伴隨著新的冉冉升起的太陽而徹底湮沒了。

第三篇:《太陽和影子》教學案例

《太陽和影子》教學案例(三年級下冊)

關鍵詞:太陽,影子, 教學資源的開發:

太陽的運動和影子的變化,對孩子們來說,太習以為常了。即使是一年級的學生也不陌生,但正是這日復一日,年復一年的重復變化,卻往往被學生忽視。一方面,學生對宇宙萬物懷著與生俱有的,強烈的好奇心,另一方面,他們對自然界的運動和變化缺乏足夠的重視。因此,本課的教學就是讓學生通過豐富多彩的探究活動,讓孩子們真切感覺到太陽和影子永無止境地有規律運動和變化,認識到太陽的(視)運動與影子之間的關系,感悟到司空見慣的現象中往往包含著值得我們探究的科學道理,意識到科學探究,永無止境。

根據學生的年齡特點,本課采用學生喜歡的探究活動的方式,如猜謎語,畫影子等。在教學過程中,注重課內外相結合,課內觀察與中長期觀察相結合,學生觀測記錄與研討相結合,意在讓學生“建構”,自己掌握科學學習的方法,自己發現科學現象的規律。本課的主要活動有:猜謎語,畫影子,做日影儀測影子,連續觀察記錄一天中太陽在天空中的位置以及日影儀中的影子,并在實驗室內模擬這些運動變化。通過這些活動,學生享受成功的喜悅,交流分享自己同他人的發現,建立對宇宙的情感,從而點燃探究宇宙的熱情。

教學目標:

過程和方法:

兩人合作,畫出自己及其它物體的影子,觀察影子。

自制日影儀并會用它測量影子。

觀察記錄一天中太陽的位置和觀察時刻。

模擬太陽在天空中的運動模式以及影長的變化。

知識技能:

認識到影子的方向和長度隨時間變化而變化。

認識太陽在天空中的(視)運動模式。

知道太陽的(視)運動與影子變化的關系。

情感態度價值觀:

能夠持久而細心地連續進行一天的觀測。

體會到宇宙萬物之間存在著密切的聯系。

建立起對宇宙探究的興趣。

教學過程設計:

一、 導入

1. 師說謎語:人人有個好朋友,

烏黑身子烏黑頭,

太陽光下伴你走,

一到黑處就分手。(謎底:影子)

2. 學生猜謎。

3. 討論:你怎么知道謎底是影子的?

關于影子你還知道哪些?

4. 學生交流對影子的了解。

[評析:猜謎是學生喜聞樂見的一種方式。學生從下課到上課有個思維轉換的過程,謎語可使學生迅速集中思維,很快地進入課堂角色中來。同時,這個謎語中還暗含了許多科學知識,如影子是什么顏色,影子是怎樣形成的(影子的產生需要光線等)]

二、 畫影子

(一)畫自己的影子。

談話:你們畫過影子嗎?有人畫過自己的影子嗎?

討論:你們打算怎樣畫自己的影子?你的影子可能是什么樣的?

帶學生到操場上畫自己的影子。

這么多的學生一齊來到操場上畫影子,這是從來沒有過的場面。學生在討論中就已經盼望著畫出自己的影子來看個究竟。影子雖然是極為普通的,但他們就是對這些極為普通的影子沒有太多的關注,更談不上關注自己的影子了。

這一活動中,學生在畫影子的過程中會有很多發現:

1. 影子與太陽分別在人(物體)的兩側。

2. 影子的底端是與人(物體)相連的。

3. 影子是灰黑色的(即使穿著彩色的衣服也一樣)。

4. 影子比人長(注:早上9點鐘)

在獲得這些發現的同時,他們學會了合作,懂得:有時候,一個人是很難完成任務的,只有相互合作,才能畫出自己的影子。

過程:

1. 出發之前,告訴學生將干什么。

2. 發給學生每人一支粉筆,和學生一起到操場上畫影子。

3. 畫影子的同時把腳印也要畫出來,并且把名字寫在影子里。

4. 記住自己站的姿勢。

5. 讓學生觀察此時太陽在哪邊,影子和太陽的方向?,F場的觀察更具有說服力,也為下面的研討打下基礎。

6. 畫好之后,領取新任務。

[評析:還有什么比畫下自己的影子更吸引孩子們呢。畫影子不是目的,只是手段,目的是要讓學生留下影子的痕跡,為再一次觀察影子埋下伏筆,便于比較。學生在畫的過程中有了感受,經歷了一次趣味性地動手做的活動,有所發現。注意:這是他自己的發現。]

(二)畫其它物體的影子

此時,學生還沉浸在畫影子的樂趣之中,再讓學生畫其它物體的影子,讓他們找一找,操場上還有哪些物體有影子,把他們的影子畫出來。如有難畫的,只要求畫出一部分,哪怕是影子最外緣的一條線也行。

學生在畫其它物體影子的同時,他們會:

1. 尋找:哪些物體有影子?認識到,并不是有了物體就有影子,在沒有光線的地方,或是在其它物體影子里的物體就沒有影子。

2. 觀察:這些影子是什么樣的,和物體本身的形狀有沒有什么聯系。

3. 比較:這些影子哪個大一些,哪個小一些。

哪個亮一些?(或是哪些部分亮一些)哪個暗一些?(或是哪些部分暗一些)

4. 交流:你畫的是什么影子?有哪些發現?哪些比較有意思或是比較特殊?

(三)制作簡易日影儀,畫影子

教師講述示范制作的方法:在卡紙的中間畫一個“”或“”記號,把橡皮泥捏成底盤放在中心,在橡皮泥上插一支塑料小棒,在卡紙上標出“東南西北”四個方位。

教師示范畫影子的方法:按東南西北的方位把日影儀平放好,準確的方位要用指南針測定,在影子末端用“”或“”作出記號,同時記下測定影子的時間。

過程:

1. 分發學生材料。

2. 學生制作簡易日影儀。 3. 操作記錄桿影。

(說明:在這一過程中,一定要詳盡地說明操作的方法,因為這是教會學生科學地學習方法,要求擺放日影儀時,一定要用指南針測準方位,確??茖W性)

三、 猜想影子的變化

組織學生圍坐一圈,老師參與其中。

猜想:過一段時間,影子還會是原來的樣子嗎?

學生最先想到的是影子會動。然而僅僅到這是遠遠不夠的,教師要接著讓學生猜想影子會怎么動?朝哪個方向動?為什么要朝那個方向動?除了方向變化,還有什么變化?讓學生充分發表自己的意見,并請他們說說為什么這樣猜測――意在向學生滲透:猜測也應是有根據的。以此培養學生根本已有經驗對未來事物做出較準確預測的能力。

[評析:猜測是由問題到實踐的一個很重要的環節,這種猜測,對于科學發現,科學概括往往是非常起作用的。它是“搞科學”道路上的第一步,往往指明著科學探究的方向,為了這個方向而去收集事實,分析整理事實,去驗證它,修正它。學生作出猜想后,無需教師布置任務,相信他們肯定會再次觀察那些在地上的影子。]

四、 學生再次觀察影子,交流討論

1. 教師提問:影子真的會像你們所說的那樣變化嗎?

2. 學生再次觀察影子。

他們會驚奇地發現,站在自己的腳印上,影子和原先畫的不一樣了,特別是那些固定的物體的影子,變化很明顯。

3. 交流討論:

(1) 有什么發現?說明什么?

(2) 這些發現和你剛才猜想的一樣嗎?

(3) 再過一段時間,這些影子又會有什么變化?

五、 觀測一天中太陽在天空中的位置以及記錄日影儀上的影子。

1. 猜想:到了下午,這些影子又會怎樣呢?是什么原因造成這種變化的?

2. 討論:怎樣證明你的猜想是對的呢?

3. 觀測記錄:

在觀察記錄之前,讓學生討論需要注意些什么:

日影儀要嚴格按著方位放。

畫圖或記錄時,一定要記下時間。

看太陽時,要隔著一層東西看,防止灼傷眼睛。

(1) 記錄一天中整點時刻的日影儀上的影子。

(2) 觀察記錄一天中整點時刻太陽在天空中的位置。(可以采用選參照物觀察畫圖的方式,也可以在一張大紙上剪上一排排的圓,然后側立在面前看太陽,把太陽所在的圓記錄下來,最后拓印在紙上,就是一天中太陽在天空中的位置圖)

教師指導學生要選好觀察的參照物體。

六、 分析整理日影儀上的影長記錄以及太陽在天空中的運動觀測記錄

1. 整理日影儀上的數據

(1) 量出桿影的長度

(2) 交流發現

比較桿影,有什么發現?

(什么時候最長?什么時候最短?早晨和傍晚的有什么不一樣?)

2. 分析交流太陽在天空中的運動模式

(1) 選擇學生的記錄圖展示,觀察太陽的運動模式。 (2) 討論:太陽在天空中是怎樣運動的?(方向、高度)

3. 討論:太陽高度和影長之間存在怎樣的關系?

七、 模擬太陽在天空中的運動模式以及影子的變化

(課前學生從家里帶來手電)

教師提問:你能用實驗模擬太陽在天空中的運動以及影子的變化嗎?

學生討論,設計實驗。(可以用手電模擬太陽,控制太陽的運動,觀察手電下物體的影子)

八、 總結

學習了這一課,你有哪些收獲?

教學片斷賞析:

(學生在水泥地上互相合作畫好自己的影子后,圍坐在一起)

師:剛才畫影子的時候,大家有什么發現?

生:我發現影子和太陽分別在人的兩側,無論人怎么動,它們都在人的兩側。

生:影子的顏色是一樣的,都是黑色的。不管你穿什么顏色的衣服。

生:顏色的深淺有時不同,陽光強時,影子就會黑一點。

(評:學生的發現,這里涉及到了光的對比。陽光強烈,反射光也增強,因此,影子的對比色也增強。學生雖然現在不能解釋其中的道理,但他們能夠注意到這種現象,已經是不簡單的了,相信他們以后會弄明白的。)

生:人站在那里,影子是與人相連的。

生:影子比人長。

師:你怎么知道的?

生:我剛才睡在那里比過了。

(眾生笑)

(評:學生只要有這種精神,這種熱情,還有什么難題能夠難倒他們呢?)

生:影子的形狀與物體的形狀有關。

生:影子的形狀與物體外緣的形狀一樣。

(學生再次觀察影子后,不斷飛奔向老師匯報他們的驚奇發現)

生:老師,影子真的變了。

生:影子向東移了。

生:影子也變短了。

這時,又有一個學生,邊跑邊喊“老師,影子的形狀變了。”其它人,一臉質疑。他又解釋道

“剛才樓房的影子是斜的,現在正一些了。”

師:那你猜猜看,過一會兒,還會有什么變化?

生:可能變正了。

生:我也發現了,剛才從樹上漏出來的光斑,我用粉筆圈了出來,現在變得小一些了。

師:這和你們剛才的猜想一樣嗎?

生:一樣。

生:我不一樣,剛才我還以為太陽越厲害,影子越長越大呢。

師:那現在呢?

生:不這樣認為了。

(評:孩子承認自己的錯誤,這是需要多大的勇氣呀!)

面對孩子們的喜悅,我也感到無比欣慰,我不斷地向他們點頭微笑,以示肯定。孩子們圍坐在一起,和同伴分享自己的喜悅。這時,教者的身份就是一位忠實的傾聽者,可惜在我平時的教學中,這樣的傾聽太少了,往往是學生成了忠實的聽眾。

師:過一會兒,影子又會怎樣變化呢?

生:還會向北移。

生:還會變短。

師:是不是一直變短呢?

生:是的。

一生反駁:不是的,下午又變長了。

師:那到了傍晚,影子會在哪邊呢?

生:影子和太陽的方向相反,影子在東面。

(評:學生此時的猜想,并不是憑白無故的,他們根據平時的生活經驗以及剛才的觀察,作出了合理的推論,這就是科學的假想??茖W的假想是做科學的第一步,接下來,孩子們的探究活動將會圍繞驗證這一假想而進行。)

總評:縱觀這節課的教學,有以下幾個特點

1. 寬松的學習氛圍,詳和而又熱烈的學習氣氛

《科學(3~6年級)課程標準》提倡:不要把學生束縛在教室這個太小的空間里,教室外才是學生學科學用科學大有作為的更廣闊天地。在這節課中,沒有講臺,沒有黑板,沒有課桌椅,甚至沒有老師。有的只是愿易和孩子們一起分享他們喜悅的大朋友。教師是忠實的聽眾,學生有了發現,可以隨時向教師匯報,大家也可以隨時去觀察。所有的學生都坐在草地上,課像閑聊一樣,但又的的確確在搞科學研究,學生都有所收獲。

2. 悉心地引導學生的科學學習活動

科學教學不再以知識為載體,否則將會進入死記硬背的死胡同??茖W教學以活動為載體,教者所需要考慮的是在課堂上創設什么樣的活動,引起學生心靈上的反映,以期達到什么樣的情感體驗。本節課,學生以自己的影子作為研究對象,他們從沒有像今天這樣仔細觀注過自己的影子。畫自己的影子,給了學生無窮的樂趣,符合學生的心理,同時讓他們獲得真切的體驗。

3. 經歷由猜想到實踐驗證的科學學習過程

學生畫好影子后,對自己的影子動有一個猜想,那是學生根據自己的生活經驗進行的猜想,通過實際觀察,驗證自己的猜想。在嘗試成功的喜悅之后,他們的信心更足了,對下午的影子,傍晚的影子又作出了合理的推論。在以后的日子里,他們會隨時注意到自己的影子,誰又能說這不是科學課的功勞呢?學生經歷的由猜想到實踐驗證的學習過程,也是他們以后學習科學的方法,這和科學家的研究過程在本質上是沒有多大區別的,對他們將終生受用。

第四篇:太陽能光伏發電控制技術分析論文

【摘要】針對太陽能光伏發電,在簡單介紹光伏發電原理和控制要求的基礎上,對控制技術的應用進行深入分析,旨在為光伏發電技術發展提供可靠技術支持。

【關鍵詞】太陽能光伏發電;控制技術

前言

全球氣候變暖,傳統燃料日漸枯竭,世界范圍內有近20億人無法得到能源保障,在這種情況下,人們將目光放在可再生能源方面,期望利用可再生能源徹底改變人類多年以來的能源結構,實現可持續發展。在諸多可再生能源當中,太陽能憑借其獨有特點,逐漸成為全球關注焦點。太陽能可謂取之不盡用之不竭,且成本低廉、不會造成污染,是一種可自由利用的可再生能源。目前,全球各國、地區都在大力提高太陽能發電系統建設規模,開發并生產出各類不同的設施與產品,我國在這一方面也取得了明顯成效。

1、光伏發電基本原理

對于光伏發電系統,它主要由以下幾部分構成:①光伏電池方陣:光伏電池可將光能轉換為直流電,在系統中屬基本單元。金屬支架上通過導線相連的若干光伏電池及組成方陣,利用方陣提供必需的電流及電壓。②控制器:負責對系統的輸入功率與輸出功率進行分配和調節,也能調整蓄電池電壓。③逆變器:實現直流電向交流電的轉換。因光伏電池與蓄電池均屬直流電源,所以在交流負載情況下,需采用逆變器進行變換,以提供交流電流。④蓄電池組:因日照具有不恒定性,所以在系統中需要用到蓄電池來調節或存儲電能。蓄電池能將直流電能轉換成化學能進行存儲,在需要時通過轉換釋放[1]。光伏發電系統主要有以下三類:①獨立系統:將光能直接轉換成電能,和公共電網沒有連接;②并網系統:在轉換形成電能后和交流電網相連;③混合系統:是指兼有至少兩種能源的系統。

2、光伏發電控制要求

光伏發電的控制實際上是對充電器與逆變器進行控制。因并網和獨立系統有相同的基本功能,故能將其視作一個主要對象來研究相應的控制技術。從獨立系統的角度講,它的技術性能有:光伏電池額定功率、選電池額定容量、逆變器輸出電壓、頻率范圍與電流總諧波畸變率、系統總效率。系統中,光伏電池處在浮充放電的狀態。有日照時,光伏電池方陣開始為蓄電池充電,并為負載提供電能,無日照時蓄電池為負載提供電能?;诖?,對蓄電池而言,其自放電應較小,且應具有較高的深放電能力與充電效率。此外,充放電控制需要考慮各項保護功能,如反向放電保護與短路保護等[2]。并網系統控制難點為怎樣使光伏電池以最大的功率持續輸出,并實現對低諧波失真輸出電流的同步控制??梢?,這是一項需要對諸多影響因素進行綜合考慮的技術。并網系統中,應確保發電和電壓有相同的幅值、頻率及相位,同時發電與電網之間的功率可以實現雙向調節,由此就涉及到一系列技術問題,如大功率變換和功率因數校正。

3、光伏發電控制技術

3.1最大功率點跟蹤

日照強度及環境溫度對光伏電池正常工作有直接影響,使輸出功率產生波動,所以可將光伏電池視作一種存在較大波動范圍的電源。電池的輸出電壓和電流為非線性關系,當日照強度和環境溫度發生變化時,電池輸出功率也將變化,對此,應以電池電能為依據,對輸出功率進行自動調整,確保輸出功率能和負載良好匹配,提高功率轉換效率。若能確定最大功率點,則對提高方陣實際利用率是有很大幫助的[3]。對光伏方陣而言,其最大功率點的跟蹤采用以下基本原理:對光伏方陣實際輸出功率進行檢測,通過對比確定達到最大功率時的工作電壓?,F階段的常用控制算法包括:CVT,即有恒壓跟蹤法;擾動觀察法;自適應算法;增量電導法等。

3.2儲能與充放電控制

系統的控制器需要對最大輸出功率進行跟蹤,確保系統始終以最大功率進行輸出,避免蓄電池深度放電與過充電,同時使蓄電池進入最佳使用狀態。系統充電控制模塊使用性能主要受電壓外環檢測精確度影響。普通電壓檢測對充電時的蓄電池進行持續檢測。如果蓄電池端電壓超過限定值,則蓄電池充滿,隨機停止充電。蓄電池在充電時其端電壓可以達到限定值,而在停止充電之后,端電壓將開始下降,事實上并沒有完全充足??梢?,該方法不能滿足充電特性,無法發揮整體效能,還會縮短電池使用壽命。通過對離線檢測技術的應用,能使一個光伏電池對若干蓄電池實施輪換充電,各蓄電池端電壓可以有充足的時間進行恢復,確保實測電壓可以準確反映出蓄電池的實際容量[4]?;谠娐吠瓿煞烹娮枣i過程,同時增加相應的下限自鎖電路。對于放電自鎖,指的是負載不再受到蓄電池的放電,對深度放電予以有效抑制,延長蓄電池使用壽命。在自鎖電路當中,配置集成放大電路,憑借正反饋基本特性,若電路中收到從比較電路中發出的信號,則輸出端的實際電位將保持不變,即被鎖定,能使放電開關為關閉,與負載切斷。在蓄電池被充滿以后,電路的輸入端將被觸發,隨即退出正反饋,使輸出端電位改變,打開放電開關,使負載開始得電[5]。

3.3并網控制

當系統要并入公共電網時,系統輸出的電壓及頻率除了要和電網保持一致,相位也應與電網完全一致,實現同步。為達到同步,就要用到逆變器。利用并網系統后,光伏電池產生的功率能順利轉換成市電,同時和公共電網實現并入。在這種情況下,借助逆變器,可減小因為饋入電流而產生的諧波。對于饋入電網,其諧波失真應盡可能的低,同時要做好輸出電流和功率轉換的控制,可見這是一個十分復雜的問題。并網系統的逆變器主要采用雙環控制,對外環電壓環,其將在理想情況下的正弦波為依據和參考,比對參考與輸出電壓,取其為調節裝置的輸入值,同時考慮電壓前饋。在這種情況下,通過對同步鎖相控制的合理應用,來確定最佳的控制策略。因逆變器和公共電網之間直接并網,所以要有完善有效的保護措施。如果公共電網斷電,且逆變器繼續發電,則會產低碳技術生孤島效應,當負載發生變化時,會使逆變器受損。因逆變器連續進行供電,會使與之并網的公共電網始終處在上電的狀態,危及維修人員,所以逆變器還應實現自動偵測,同時一旦產生孤島效應,可立即和公共電網脫離,起到保護設備與人員的作用[6]。孤島偵測是指對系統實際輸出電壓由于公共電網失效而產生的變化進行偵測,通??煞殖蓛深?,即為主動式與被動式。對于被動式檢測,它將電網狀態信息作為依據;而主動式檢測是指采用電力轉換器形成干擾信號,對公共電網是否因此受到干擾進行觀測,并以此為判斷的主要依據。如果光伏系統實際供電量和公共電網中各負載實際需求量可以達到平衡,且配電開關跳閘,則并網系統周圍公共電網上的頻率和電壓改變無法被檢測,因此依然會產生孤島。盡管這種現象的發生概率不高,但也應進行預防。針對這種情況,可采用并網電流變動等方法予以檢測。另外,并網系統可能為滿足應用要求需要和其它系統進行結合。任何一種控制技術的應用目的都在于保證轉換效率,提高系統綜合性能與使用效率。

4、結束語

太陽能光伏發電是目前最具前景的新能源技術,系統控制作為為系統提供必要服務的關鍵技術,它將隨著光伏技術發展而更新、完善。找到正確、有效的控制策略能使光伏系統正常工作,發揮應有的作用與效果。

參考文獻

[1]朱春穎.太陽能光伏發電微電網中控制技術的研究[J].科技創新導報,2017,14(33):97+99.

[2]汪春生.太陽能光伏最大功率點跟蹤控制技術研究[J].山東工業技術,2017(18):164.

[3]王營輝.分布式光伏發電運行控制技術分析[J].電子世界,2017(14):188.

[4]林少銳.太陽能光伏發電系統最大功率點跟蹤技術分析[J].科技創新與應用,2013(21):9.

[5]王平.光伏發電LED照明的最大功率跟蹤及控制技術研究[J].光機電信息,2009,26(11):30~35.

[6]張志強,馬琴,程大章.太陽能光伏發電系統中的控制技術研究[J].低壓電器,2008(12):55~58+62.

第五篇:太陽能路燈市場前景分析(1)大全

高郵市森絡照明電器廠

一、市場分析

(一)市場前景

能源是人類生存和發展的重要物質基礎,隨著經濟發展和經濟規模的進一步擴大,能源需求還會持續較快增加。能源是當前和今后相當長一個時期內,制約經濟社會發展的突出瓶頸,為緩解能源瓶頸制約,就要千方百計增加供給,但能源資源是有限的,增加供給會受到各種條件的制約,根本出路是堅持開發與節約并舉、節能優先的方針,大力推進節能降耗,提高能源利用效率。

能源消耗水平,是一個國家經濟結構、增長方式、科技水平、管理能力、消費模式以及國民素質的綜合反映。伴隨著我國經濟社會的快速發展,我國正面臨著日益嚴峻的能源供應危機及環境壓力。當前及今后一段時期是我國工業化和城鎮化加快發展的重要階段,針對資源環境約束日益突出的問題,為確保我國經濟社會持續快速健康發展,我國把節約資源定為基本國策,加快發展循環經濟,保護生態環境,構建資源節約型、環境友好型社會。要求各級、各部門深入貫徹科學發展觀,落實節約資源基本國策,按照國務院加強節能工作的要求,把節能工作作為當前的一項緊迫任務,列入各級政府重要議事日程,采取強有力措施,調動社會各方面的力量加強節能降耗工作,確保“十一五”能源節約目標的實現,促進國民經濟又快又好地發展。

我國的經濟發展面臨能源資源和環境保護的雙重壓力。近年來,我國的GDP年增長率一直維持在兩位數,據國際能源署最新預測,2020年我國的能源需求總量將達到45~50億噸標準煤。更為嚴峻的是,國際油價飆升,今年六月,國際石油價格超過每桶140美元,帶動煤炭、天然氣價格大幅度上升,對我國的經濟發展產生深刻影響。此外,化石能源大量消費產生的溫室氣體排放導致全球性氣候變化,成為全球共同關注的熱點問題。 黨的十七大報告首次把“建設生態文明”明確列為我們黨的奮斗目標,同時也是全面建設小康社會的新要求,即要“建設生態文明,基本形成節約能源資源和保護生態環境的產業結構、增長方式、消費模式”,使“循環經濟形成較大規模、可再生能源比重顯著上升,主要污染物排放得到有效控制,生態環境明顯改善”。大力發展新能源是我縣市進一步落實科學發展觀、爭當生態文明建設典范的重要內容,也將為我市構建現代產業體系和建設宜居城市、園林城市作出重要貢獻。

為了應對全球金融危機給國內產業帶來的不利影響,國家制定了高達

4萬億元的投資計劃,同時推出了“十大措施”。“加強生態環境建設、支持重點節能減排工程”成為其中亮點,總投資3500億元。

胡錦濤主席在亞太經合組織第14次領導人非正式會議上強調,“面對日益嚴峻的環境問題,我們應該提高清潔能源比重,重視環保技術研究應用,實現經濟與能源、環境協調發展”。目前,全球的環境在日益惡化,各國都在發展清潔能源。而我國近20年的經濟高速發展,電力供應一直跟不上,同時,大量的火力發電廠也造成環境的污染,路燈照明又是我國用電的大項目,國家有關部門做過一項專項調查,我國照明用電每年在3000億度以上,而路燈照明耗電占30%。

(二)關于風光互補系統國家政策支持

風光互補發電系統是一種將光能和風能轉化為電能的裝置。由于太陽能與風能的互補性強,風光互補發電系統彌補了風能與光能獨立系統在資源上的間斷不平衡、不穩定??梢愿鶕脩舻挠秒娯摵汕闆r和資源條件進行系統容量的合理配置。既可保證風光互補系統供電的可靠性,又可降低發電系統的造價。同時,風光互補系統是一套獨立的分散式供電系統,完全不依賴電網獨立供電,不消耗市電,不受地域限制,既環保又節能,還可作為一道典雅的風景為城市景觀增姿添彩。風光互補系統正好解決了這一世界性的難題,被廣泛應用于“市政照明”、“城市景觀”、“交通監控”、“通訊基站”、“學??破?rdquo;、“戶外廣告”、“家庭供電”、“海高郵市森絡照明電器廠

水淡化”、“沙漠治理”、“林業種植”、“農業灌溉”、“船舶用電”、“偏遠山區用電”、“建筑節能工程”等行業。新能源-風光互補系統是二十一世紀最朝陽行業,同時帶動了鋁資源、硅資源行業的增值。是解決偏遠山區供電、城市高耗能照明的最佳解決方案,意義非凡。

隨著國內外經貿的激烈競爭和全國各地環保意識的增強,新能源-風光互補系統這個既能提高經濟效益,社會效益,環境效益,又能帶動工業發展和環境保護的產業在國家相關產業政策的支持扶助下正迅速發展壯大,產品的應用也逐漸向深度和廣度擴展,再加上國家

“節能減排、綠色照明”,“十城萬盞”,新農村建設,“太陽能建筑一體化”等項目的推行更促使了新能源、LED工業持續高速的發展,成為綠色節能工程中低投入、高產出、高附加值的新興高新技術產業。

風光互補太陽能供電系統/風光互補LED路燈照明系統屬一次性投入,免維護產品,平均使用壽命20年,投資回收時間4-5年。

21世紀以來,工業的發展遠遠超越能源的消耗速度,太陽能發電將成為新型能源來取代傳統能源的首選。風光互補供電系統是國家“863”重點扶持項目,是我國首次由中央撥款,支持邊遠地區大規模應用風能和太陽能,是一個兼有扶貧性質有益環境可持續發展的可再生能源建設項目。

(三)大功率LED照明燈具國家政策支持

據調查,至2005年底,我國大中城市主城區共計安裝路燈1200萬盞,每年照明用電已超過500億元人民幣。按照我國提出的“中國綠色照明工程”,照明節電已成為節能的重要方面。目前的城市照明節能潛力很大,一般節能方案均能達到節約10%-20%,而半導體LED燈能夠節能70%以上,全國節電能價值可觀,可想而知節約用電在國民經濟中該有多大的作用。 據調查,至2005年底,我國大中城市主城區共計安裝路燈1200萬盞,每年照明用電已超過500億元人民幣。按照我國提出的“中國綠色照明工程”,照明節電已成為節能的重要方面。目前的城市照明節能潛力很大,一般節能方案均能達到節約10%-20%,而半導體LED燈能夠節能70%以上,全國節電能價值可觀,可想而知節約用電在國民經濟中該有多大的作用。 目前,我國半導體照明產業發展向好,從產業發展前景和趨勢來看,由于國際油價提高,環保節能減碳日益受到重視,使得LED在照明、背光等應用越來越多,業界預估全球LED市場規模將在3年內突破100億美元,也就是2010年時LED的市場規模將成長到一定的程度,也使得國內外許多大廠競相投入的新興產業領域。很多企業紛紛上馬LED照明生產線,投入大量資金,積極搶占市場份額。然而面對這股LED投資熱潮,不過,盡管作為新型的節能照明產品,LED的發展空間很大。

大功率LED照明燈具種類有:LED路燈、LED隧道燈、LED投射燈、LED泛光燈、LED景觀燈、LED地埋燈、LED日光燈、LED庭院燈、LED輪廓燈等,廣泛應用于道路照明、城市亮化、樓體亮化、景觀照明、隧道照明、家庭照明、園林景觀、交通紅綠燈、汽車尾燈、LED顯示屏等綠色照明產業,良好的節能環保作用、獨特的應用效果以及廣泛的用途,決定了它良好的的市場前景。據權威部門統計,到2012年白熾燈將被淘汰,LED燈節能效果60%以上,屬于第四代光源,LED燈將占照明市場的40%以上。

LED作為一種新型的照明技術,具有耗電量少,發光效率高,顯色性好,可靠性高,體積小重量輕,節能環保,使用壽命長等優點,被業界認為是未來照明技術的主要發展方向。由于LED是冷光源,半導體照明自身對環境沒有任何污染,與白熾燈、熒光燈相比,節電效率可以達到90%以上。在同樣亮度下,耗電量僅為普通白熾燈的1/10,熒光燈管的1/2,其節能效益十分可觀。

為應對半導體照明產業的發展趨勢,日本、美國、韓國和歐盟都將LED產業作為前沿產業或戰略性產業給予高度重視,相繼出臺了各自的國家半導體照明計劃,投入巨額資金進行研發。日本通產省在1998年制定了“21世紀光計劃”,在1998~2002年投資50億日元用于開高郵市森絡照明電器廠

發白光LED照明光源;美國2000年啟動“國家半導體照明研究計劃”,在2000~2010年耗資5億美元發展半導體照明產業;2000年7月,歐盟設立“彩虹計劃”,通過歐盟補助金委托6個大公司和2個大學推廣LED的應用;2002年韓國產業資源部推出“GaN半導體開發計劃”,在2004~2008年投入1億美元用于支持LED的研究。

我國于2003年啟動“國家半導體照明工程”,在“十五”期間,累計投入引導經費一億人民幣?!秶抑虚L期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020 年)》將高效節能、長壽命的半導體照明列入第一重點領域(能源)的第一優先主題(工業節能),在國內外引起廣泛關注。預計2010 年,我國發電量將達到2.7 萬億度,照明用電量約3000 億度;如果2010 年半導體照明進入1/3 的照明市場,可節電30%,即年節電1000 億度,這就至少相當于一個三峽工程的發電量。

(三)當前節能環保,綠色照明緊迫形勢的需要

近年來,河南省十分重視節能降耗工作,按照“開發與節約并重、把節約放在首位”的方針,制定了一系列政策措施,大力推進結構調整,發展循環經濟,積極實施節能技術進步,不斷提高節約意識,強化節能管理,推進了全省的節能降耗工作。但是也應該看到,河南省是一個資源型省份,多年以來,依托優勢資源形成了以高耗能為主的重化工業,一些高耗能企業技術裝備相對落后,管理水平比較低,工業總體能耗水平較高,結構性降耗的壓力很大。尤其近幾年,河南省高耗能產業發展較快,轉變經濟增長方式進展較慢,能源消費量不斷增加,快速增長的能源供給趕不上更快增長的能源消費,供求矛盾的壓力很大,進一步加強節能降耗工作顯得尤為重要和緊迫。 新形勢、新任務要求企業充分認識和加強節能降耗工作的重要性和緊迫性,增強憂患意識和危機意識,通過采取更加強有力的措施,確保實現今年和“十一五”節能降耗目標,促進我省國民經濟又快又好持續發展。

隨著我國經濟的快速增長,能源需求大幅增加,能源供需矛盾突出。尤其是近兩年,全國用電量及電負荷增長較快,去年以來已有三分之二的省(區、市)出現了不同程度的缺電甚至拉閘限電現象,嚴重影響經濟社會發展和人民生活水平提高。能源是人類社會賴以生存發展的重要資源。全球人口增長和經濟增長對能源的需求日益加大。長期過量開采煤炭、石油、天然氣這些常規能源,至使其儲量減少。據聯合國等官方資料估計,地殼中剩下的石油還可開采35年、天然氣40年、煤炭110年,人類面臨何等的能源的壓力!同時,由于長期使用煤炭和石油等污染的能源,所導致的環境和生態問題,已嚴重威脅人類自身的生存。

節約電能對保護環境具有重要意義。在火力發電的情況下,每生產1度電,對空氣產生的污染物二氧化硫;氮氧化物和二氧化碳的數量分別如下:燃煤發電產生SO2:9克,NOX:4.4克,CO2:1100克;燃油發電:產生SO2:3.7克,NOX:1.5克,CO2:860克:燃氣發電:產生SO2:5克,NOX:2.4克,C02:640克;C02在大氣中不斷積累,吸收地面釋放的紅外輻射,形成大氣的“溫室效應”,導致地球變暖,造成冰山融化和海水熱膨脹,引起海平面升高,改變生態系統,影響人類的生產和生活。大氣中的S0

2、NOX和酸雨使材料加速腐蝕,破壞土壤和水的質量,影響植物和水生物生長。人們長期生活在一定濃度的SO2和NOX的空氣中,會產生呼吸道和其它疾病。

另一方面我國用電效率低下,浪費嚴重,節約潛力很大。大量節約電能,可以有效的保護環境,減少污染,提高人們的健康水平。

二、市場競爭

1、雖然國內從事LED照明的企業例如勤上光電、生茂光電、深圳邦貝爾等很多,但都是采用1W或者1W以下的LED點光源陣列組成模組組裝成燈具,存在單位功率光通量小(一般為70-90 高郵市森絡照明電器廠

Lm/w)、發光亮度低、光衰大、成本高等問題,本項目大功率LED照明燈具采用自主知識產權多芯片集成技術及首創散熱器與燈殼一體化設計方式,光通量達104 Lm/w,光衰與同功率的其他廠商相比延后1年,成本降低10%。因此年產5MW多芯片集成大功率LED照明燈具建成后將具有巨大市場潛力和良好的發展前景,具有重大的產業化價值,節能經濟效益高。

2、國內從事于風光互補系統的企業不多,只有廣州紅鷹在黃石開建一個風光互補路燈項目,但是主要的產品還是300W-3000W小型風力發電機。

3、目前國內甚至國際,同時生產風光互補系統和大功率LED照明燈具的廠商為零,而市場對風光互補發電系統及風光互補LED路燈需求量急劇上升。

4、風光互補系統及大功率LED照明燈具應用范圍十分廣泛,主要應用的領域有:“道路照明”、“城建景觀”、“交通監控”、“通訊基站”、“學??破?rdquo;、“戶外廣告”、“家庭供電”、“海水淡化”、“沙漠治理”、“公路綠化”、“鐵路防沙護坡”、“林業種植”、“農業灌溉”、“光伏景觀噴泉”、“城市并網發電”、“離網獨立發電”

、“太陽能與建筑一體化”、“部隊應急電源系統”、“電動汽車充電站”、“路燈節能改造”、“園林景觀、照明”等可再生能源領域及衍生領域廣。

綜上,年產3萬套風光互補系統及3MW多芯片集成大功率LED照明燈具項目具有跨時代的意義,同時具有很大的市場前景及市場發展空間。

三、市場定位

隨著節能減排政策及“十城萬盞”、“21世紀光計劃”、“國家半導體照明工程”展開,鄭州中量太陽能科技發展有限公司集太陽能光伏、小型風力發電機、半導體LED綠色照明為一體的綜合型生產商、貿易商和工程商,主要定位于風光互補LED綠色照明、太陽能LED燈具、LED綠色照明(市電)系統應用工程的推廣與建設,深入于用戶群體,而不是簡單的單一產品或零部件銷售接單,避免各部件廠商的配套性能差異性及產業鏈分散性,減少應用單位的抱怨。采用項目接單方式,自主生產、自主銷售、自主安裝、自主售后等一條龍經營方式。主要目標客戶為市政道路照明單位、新農村建設、偏遠山區電力部門、道路照明節能改造單位、園林局、房地產、學校、部隊、高速公路、醫院、國內外辦事處等。

四、市場策略

1、成立多個國際、國內銷售中心,形成網絡銷售。

2、成立營銷與技術兼備的項目部,主要是針對項目洽談,招標項目。

3、在國內廣告專用新能源、綠色照明行業期刊,媒體上發布廣告,擴大宣傳范圍提升公司品牌。吸引各原材料生產商及終端客戶配套升級。

4、參加國內外專業的展覽會,積極走出去,推廣產品。

5、利用現代的網絡傳媒,使中量品牌滲透到每個設備用戶的心中。

6、與外貿公司結成戰略合作伙伴關系,借助其國外渠道及外貿經驗,在較短時間內,把產品推向國際市場。

7、與外貿進出口公司合作,參加國際展銷會,讓更多的國外客戶在展會上更直接的了解產品,認同中量品牌。

8、利用B2B網站(如阿里巴巴、中國制造網、太陽能照明網,綠色照明網、LED網),向國際客商介紹展示產品,在線貿易等。

六、產品優勢

6.1、多芯片封裝大功率LED燈具優勢

6.1.1、發光效率高

多芯片集成大功率LED光源經過我公司技術改良,其發光效率有了較大的提升。白熾燈、鹵鎢燈光效為 12-24 流明/瓦,熒光燈 50 ~ 高郵市森絡照明電器廠

70 流明/瓦,鈉燈 70 ~ 120 流明/瓦,大部分的耗電變成熱量損耗。 LED 光效經改良后達到 104 -120流明/瓦,而且其光的單色性好、光譜窄,無需過濾可直接發出有色可見光。

6.1.2、耗電量少,節約能源

同樣照明效果的情況下,耗電量是白熾燈泡的八分之一,熒光燈管的三分之

一、日本估計,如采用光效比熒光燈還要高兩倍的 LED 替代日本一半的白熾燈和熒光燈。每年可節約相當于 60 億升原油。我國如三分之一的照明用電使用LED年節電1000億度以上,相當于一個三峽發電站的發電量。

6.1.3、使用壽命長

多芯片集成大功率LED平均壽命達10萬小時,是白熾燈的10倍??杀苊饨洺Q燈之苦,大大的降低燈具的維護費用。 6.1.4、工作溫度低

多芯片集成大功率LED的工作溫度可控制在70℃以下,冷光源,發熱量低。 6.1.5、安全可靠性強

工作溫度低可以安全觸摸,光色柔和、無眩光,也便于安裝維護。 6.1.6、反應速度快

通電即達正常亮度,無延時,無需等待。 6.1.7、單顆體積小

重量輕,環氧樹脂封裝,可承受高強度機械沖擊和振動,不易破碎。 6.1.8、綠色環保

多芯片集成大功率LED全固體發光體,廢舊物可以回收,不含汞、鈉元素,綠色環保。 6.2、三戟消渦垂直軸風力發電機優勢

采用內腔驅動新型三戟消渦垂直軸風輪直驅式永磁風力發電機,從設計理念、實施手段和成本挖掘等方面,對風輪結構、風機支撐體系和傳動結構等進行了技術革新。三戟消渦風輪同軸的直驅永磁風力發電裝置,結構簡單、功率損耗減少、風能利用率加大、不受風向影響、占地面積小、噪音降低、裝置可靠性高、設備和維修成本低廉。成本降低10%,同時擴大了風力發電機在風速比較小的地區綜合利用。

七、總結

風光互補技術及多芯片集成LED照明燈具技術作為一種新型技術,其領先世界先進水平及規模之大,在新能源與光電行業中,風光互補、大功率LED燈具已是一種成本低、技術成熟、性能可靠的綠色、環保、可再生能源首選。 新能源與新光電利用模式上的轉變,消除了新能源、新光電市場推廣瓶頸,在空白的市場上,有無限廣闊的空間。隨著世界能源的發展趨勢及國內目前的政策導向,將會有越來越多的領域使用風光互補新能源、大功率LED照明燈具產品。

投資風光互補新能源及大功率LED新光電行業已成為21世紀最熱門的話題,高科技產品的高額回報利潤率。

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