新能源时代,人类文明仍将无法摆脱"花式烧开水"?
发布者:admin | 来源:OFweek | 0评论 | 983查看 | 2021-01-26 12:48:06    

薪柴时代,从零星火焰中开始


远古时期,人类仅拥有太阳辐射所带来的光热能量,虽然微乎其微但却尤为重要。直到某一天,钻木取火改变了人类的作息,饮食和思维。正如恩格斯所说“磨擦生火第一次使人支配了一种自然力,从而最终把人同动物分开。”人类进入了薪柴时代,能源就此拉开序幕。


难道人类文明只会“花式烧开水”?


化石能源时代,“烧开水”的第一步


1769年蒸汽机发明之后,低热值的木材已无法满足需求。人类将目光锁定在煤炭上,通过燃烧的方式转换为热能,进而利用热能驱动机械。就在这种机缘巧合下,人类似乎逃不开“烧开水”的命运。而后基于这个模式结合切割磁感线,1831年法拉第研制出世界上第一台发电机。之后十九世纪末发明出内燃机,还是用石油烧开水的方式带动各种机械运作。


高大上的核能:目前核反应堆多采用铀235为主的核燃料,通过核裂变的链式反应在短时间内释放大量热能,然后利用水吸收能量产生水蒸气推动涡轮组达到发电的目的。简而言之,还是在烧开水。


新时代的氢能源:首先通过电解或者化学反应获得氢气,再通过燃烧获得热能来推动机械运转或者转换成其他形式的能量。由此看来新能源依旧在“烧开水”。


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太阳能:分为Solar thermal与Solar PV而前者太阳能热电站就是利用反射太阳光去加热高沸点的油,通过换热产生的蒸汽推动涡轮产生电能,通俗的来讲还是通过烧热水完成任务。


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来自于World Energy Resources的年度报告。从图中可以看出来,无论是从前、过去还是未来,大部分需要“烧开水”的化石能源依旧占据80%左右,可见能源发展仍摆脱不了烧开水的命运。


但不要小瞧烧开水这件事。水作为一种优秀介质,在22.115 Mpa大气压下,374.15以上会进入超临界状态,其热容量溶解度等都会出现极大的变化。为了提高热转换率普遍都采用超临界水作为热传导介质。


另辟蹊径,开拓能源发展新方向


纵使能源发展摆脱不了固有的能量转换方式,但还可以从管理或运维模式上借用科技的力量实现突破。就直接的改变表现于最初蒸汽机可能需要上千人来维持,旧式火电站需要2000人左右保证运作,而到了自动化时代下的发电站则仅需500人上下即可。虽然在"烧开水"的道路上越走越远,但如何解放双手的思考从未停歇,这壶水终究还是不需要这么多人一起燃烧青春。


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将数据可视化引入能源管理维度、建立完善的兼容系统、利用科技手段进行记录,不仅可以提高现场运行效率,有效减少能源系统的负面安全影响和经济损失,还可以为能源智慧化,绿色化做好积极准备。


能源产业迎来新面貌


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