第5章

电容电车

电车底部安装电容360个，无记忆充电，充放电次数100000，质量800千克，在车辆的使用寿命期内不需再更换电源，全部取消了馈触线网（每千米造价RMB￥14万）。停站间隙车顶充电集电弓自动升起，搭到景观式充电站台的电缆上，停靠站点不大于30秒，始发站不大于180秒的时间（最大电容量：3800千瓦时）完成充电（乘客的候车心理承受时间为20秒）不会产生伤及人体的强磁场，车上安装避雷针，每个充电设备上都配置有导电系统。节能：刹车原本浪费的机械能，40%可再转化为电，回充超级电容。噪声：工作噪声65分贝（普通电车超过100分贝），车辆底盘上装上吸音板，使车内空调噪声可再降低。

电容电车优点

克服制约传统无轨公交电车发展的视觉污染、机动性差和公交线路布局困难的三大公害，又突破了近年来世界上研发的如辅源无轨电车、双源无轨电车和感应充电等新型无轨电车存在的制约其推广及投入运营的关键问题，以及氢燃料电车存在的高耗能，制取难和安全隐患问题。消除一般电车，月停电160分，故障40次的上限。

地热资源

地热资源是世界上最古老的能源之一。据测算，地球内部的总热能量，约为全部煤炭储量的1.7亿倍。每年从地球内部经地表散失的热量，相当于1000亿桶石油燃烧产生的热量。地球本身像一个大锅炉，深部蕴藏着巨大的热能。在地质因素的控制下，这些热能会以热蒸汽、热水、干热岩等形式向地壳的某一范围聚集，如果达到可开发利用的条件，便成了具有开发意义的地热资源。

地热主要来源于地球内部放射性元素蜕变放热能，其次是地球自转产生的旋转能以及重力分异、化学反应，岩矿结晶释放的热能等。在地球形成过程中，这些热能的总量超过地球散逸的热能，形成巨大的热储量，使地壳局部熔化形成岩浆作用、变质作用。

地热发电

地热能是来自地球深处的可再生性热能，它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后，把热量从地下深处带至近表层。其储量比目前人们所利用能量的总量多很多，大部分集中分布在构造板块边缘一带，该区域也是火山和地震多发区。它不但是无污染的清洁能源，而且如果热量提取速度不超过补充的速度，那么热能是可再生的。

地热发电是利用液压或爆破碎裂法把水注入到岩层，产生高温蒸汽，然后将其抽出地面推动涡轮机转动使发电机发出电能。在这过程中，将一部分没有利用到的或者废气，经过冷凝器处理还原为水送回地下，这样循环往复。1990年安装的发电能力达到6000MW，直接利用地热资源的总量相当于4.1Mt油当量。

大耗能工业

大耗能工业是指在工业产品的总生产费用及工业生产的基本建设投资中，能源（燃料动力）费用及能源基地建设投资所占比重较大的工业部门。主要有：有色冶金工业、电化学及电冶金工业、稀有金属冶炼业、电力工业、石油加工与石油化工等。前苏联学者普罗勃斯特（A.E.Probst）将能源费用占工业产品成本30%～45%以上、产品的能源单耗较高、其能源基地的建设费用大于或等于用于主要生产设施的直接基建费用的部门，称为大耗能工业部门，如有色冶金中的铝、镁、钛、镍、锌等，电冶金（包括铁合金）、电化学与某些化工部门（如合成橡胶、化学纤维、合成氨及氮肥），以及电力工业等。大耗能工业要求布局在廉价的能源基地，特别是大型水电站附近。

动力系统

电力系统和动力部分的总和。其中，动力部分，包括火电厂的锅炉、汽轮机、热力网和用热设备；水电厂的水库、水轮机等；核电厂的核反应堆等。

顿巴斯

顿巴斯是“顿涅茨煤田”的简称，乌克兰最大的煤炭基地。在顿河下游西侧，西距克里沃罗格铁矿约400千米。东西长620千米，南北宽70～170千米，总面积6万平方千米。总地质储量1410亿吨（1980年），其中炼焦煤375亿吨，约占26%（1980）。尚有汞、岩盐等矿藏。19世纪起大规模开采。1985年产煤1.98亿吨。冶金、电力、化工和机械制造业均发达。重要城市有顿涅茨克、卢甘斯克、马克耶夫卡等。

电

电是一种自然现象。电或电荷有两种：一种叫做正电，另一种叫负电。通过实验我们发现带电物体同性相斥、异性相吸，吸引或排斥力遵从库仑定律。

电力

电力在能源合理开发、运输、分配及消费中，具有特殊的作用。电力是由一次能源转换而得的二次能源。有的一次能源只有转换为电力，才能大规模地开展利用，像原子能、偏远地区的水力资源等就是这样。有的能源按原有形式运输是不合理的，如劣质燃料等，只有就地发电后再输送分配，才经济合算。在能源消费中，用电比重愈大，能源使用的效率愈高，20世纪80年代时，据对按人口平均生产总值大于400美元的84个国家和地区所作的分析，用电比重在能源消费中占35%左右的国家，每1美元产值的能源消费相当于0.875～1.5千克；而用电比重17.5%左右的国家，每1美元产值的能源消费高达3.5千克。电力在能源平衡中的特殊作用，是任何其他能源都代替不了的。

电力系统

电力系统是由生产、变换、输送、分配、消费电能的发电机、变压器、变换器、电力线路和各种用电设备（一次设备）以及测量、保护、控制等智能装置（二次设备）组成的统一整体。

电力网络

由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分常称电力网络，即电力系统中除发电机和电力用户以外的部分。

电力的消费

在长期发展中，世界电力总消费一直保持在每10年增长1倍，即年平均增长率7.2%，约为一次能源总消费年平均增长率的1.6倍。1975年，世界一次能源总消费量是87.5亿吨标煤，其中用做发电的约25%，预计到2005年，将达到44.3%，随着原子能发电的增加和其他非常规能源的开发，这一趋势还要加快。

电力的产、供、销是在同一瞬间完成的，一年四季或一天24小时内，它的负荷有高有低，特别随着生活用电比重的增加，尤为突出。目前，电能贮存技术尚未解决，装机容量并不能总是满发，从全局看，发电量与装机容量要保持一定的比例。发达国家大约每亿度发电量要有2.3万千瓦左右的装机容量。水电比重大的国家，数值还要大些。

电网技术

电网是将相近的电厂、送变电站联络起来，形成全国或地区性网络，以便进行统一管理和指挥。它的主要作用是保证发电与供电的安全可靠，调整地区间的电力供需平衡，保持规定的电能质量和获得最大的经济利益。随着电力工业的迅速发展，特别是各国相继建设了大容量火电、水电和原子能电站，电网的容量愈联愈大。除了在本国形成统一电网外，相邻地区和国家也采取电网互联，组成国际电网。

1970年，前苏联又将其欧洲的地区电网以及乌拉尔、外高加索电网先后并入欧洲地区的统一电网，而后又伸展到前苏联的亚洲地区。整个电网有上千个电站，所占地区面积850万平方千米。1976年电网装机容量1.6亿千瓦，发电8730000亿瓦/小时。统一电网和联网的优点是：允许安装大容量机组，减少备用容量，尤其是能充分利用水、火、原子能等各种电站的特点进行负荷的经济调度，提高供电的可靠性，保持较高的供电质量。

电力网

电力网是电力系统的一部分，由变电所和各种电压的线路组成。以变换电压（变电）输送和分配电能为主要功能，是协调电力生产、分配、输送和消费的重要基础设施。

电塔

电塔是呈梯形、三角形等塔状建筑物，高度通常为25～40米。为钢架结构。多建设在野外的发电厂、配电站附近。它是电力部门的重要设施。能架空电线并起保护、支撑作用。电力铁塔的设计、制造、安装、维护及质量检测是现代电力系统运行与发展的重要保障。只有不断提高电力铁塔设计、制造、安装、维护技术水平，不断加强电力铁塔质量检测，才能够适应现代电力规范、进步的发展。

电能

电能指电以各种形式做功的能力。有直流电能、交流电能、高频电能等，这几种电能均可相互转换。日常生活中使用的电能主要来自其他形式能量的转换，包括水能（水力发电）、热能（火力发电）、原子能（原子能发电）、风能（风力发电）、化学能（电池）及光能（光电池、太阳能电池等）等。电能也可转换成其他所需能量形式。它可以以有线或无线的形式作远距离的传输。

电力需求侧管理

电力需求侧管理是指通过采取有效的激励措施，引导电力用户改变用电方式，提高终端使用效率，优化资源配置，改善和保护环境，实现最小成本电力服务所进行的用电管理活动，是促进电力工业与国民经济协调发展的一项系统工程。

大型水力发电站

美国从20世纪30年代开始对田纳西河进行多元开发利用，建造水电站，经过40多年的努力，田纳西河上已建成了35个大水库和8个小水库，水力发电厂达49个，田纳西成为美国电力的最大供应者。美国从田纳西的水力发电中获得巨大收益后，于1941年在哥伦比亚河上建立了大古力水力发电站，设计的发电能力为1083万千瓦，是世界上最大的水电站。直到1984年，巴西和巴拉圭在巴拉那河建成发电能力为1260万千瓦的伊泰普水电站后才退居第二位。

中国于1992年在第七届全国人民代表大会第五次会议上通过三峡工程的规划，是人类利用开发水电能的一个伟大行动。三峡的水电蕴藏量达3000多万千瓦，是世界上绝无仅有的水能富足之地，建成后的三峡电站，发电量相当于1991年全国发电总量的1/8，可替代8座装机240万千瓦的火电站，相当于10座大亚湾核电站或7座葛洲坝电厂。三峡工程的建成还对防洪、航运、供水、灌溉、养殖、旅游、生态等方面发挥巨大作用，产生出巨大的综合经济效益和社会效益。

大庆油田的开发

大庆油田是20世纪60～80年代中国最大的油区，位于松辽平原中央部分，滨洲铁路横贯油田中部。其中大庆油田为大型背斜构造油藏，自北而南有喇嘛甸、萨尔图、杏树岗等高点。油层为中生代陆相白垩纪砂岩，深度900～1200米，中等渗透率。原油为石蜡基，具有含蜡量高（20%～30%），凝固点高（25℃～30℃），黏度高（地面黏度35），含硫低（在0.1%以下）的特点。原油比重83%～86%。1959年，在高台子油田钻出第一口油井，1960年3月，大庆油田投入开发建设。1976年以来，年产原油一直在5000万吨以上，1983年产油5235万吨。大庆油区的发现和开发，证实了陆相地层能够生油并能形成大油田，从而丰富和发展了石油地质学理论，改变了中国石油工业落后面貌，对中国工业发展产生了极大的影响。

大型炼油厂

20世纪70年代初期，世界上一般新建炼厂的平均规模在500万吨左右，到80年代增加到1000万吨。最大的炼厂是美属维尔京群岛克罗伊赫炼厂，加工能力3640万吨/年。单套蒸馏装置的能力也不断增大。在世界最大的蒸馏装置是法国贡弗勒维尔炼厂，1200万吨/年。

大型炼油厂利用石油还可制造出很多有机化合物，可以制成药品、染料、炸药、杀虫剂、塑料、洗涤剂及人造纤维。英国工业用的有机化合物，80%来自石油化工。裂化过程中所产生的乙烯，容易与其他化学物品化合，因此可制出大量石油化工产品。裂化过程中还有丙烯、丁烯、石蜡和芳香剂等其他主要产品，由这些产品又制出数以百计的石油产品。

大布尔干油田

大布尔干油田是世界第二大油田，又称布尔干油田，位于波斯湾沿岸的科威特境内，东距阿拉伯湾海岸20千米。

油田构造是一个复式背斜，南北长40千米，东西宽20千米，面积约700平方千米。1934年开始地质调查。1937年10月钻布尔干1井，发现了良好的油层，但直到第二次世界大战后的1946年才开始产油。1951年在马格瓦高点打发现井，1952年在艾哈迈迪高点打发现井，1953年这两个高点开始开采。

大布尔干油田的储集层总厚度达400米，顶部井深1050米，底部在海平面以下1380米为油水界面，储集层的油柱高度达335米。储集层具有极好的物理特性，砂岩平均孔隙度超过25%，渗透率为1～4平方米。油田储量丰富，单井产能极高，一般都超过580吨/天，1000吨/天以上的不在少数。20世纪60年代，大布尔干油田的总可采储量为11.4Gt，1986年超过14.0Gt。伴生气的可采储量达20300亿立方米。原油相对密度0.844～0.876，随深度增加。在油水界面附近有一几乎不流动的集油砂带。油层的平均饱和压力为11.67兆帕，油气比89立方米，原始压力在1220米深处为13.82兆帕。该油田2000年产量约150万桶/日。

低温地热

地热资源按温度可分为高温、中温和低温3类。温度大于150℃的地热以蒸汽形式存在，叫高温地热；90～150℃的地热以水和蒸汽的混合物等形式存在，叫中温地热；温度大于25℃、小于90℃的地热以温水（25～40℃）、温热水（40～60℃）、热水（60～90℃）等形式存在，叫低温地热。高温地热一般存在于地质活动性强的全球板块的边界，即火山、地震、岩浆侵入多发地区，著名的冰岛地热田、新西兰地热田、日本地热田以及我国的西藏羊八井地热田、云南腾冲地热田、台湾大屯地热田都属于高温地热田。中低温地热田广泛分布在板块的内部，我国华北、京津地区的地热田多属于中低温地热田。

第一口海底油井

1946年，美国建造的海上钻控平台，首次打出了世界上第一口海底油井。全球大规模开发海底石油是在20世纪50年代后期。1955年，全世界仅有10个国家从事这项工作。自60年代以后，从事海底石油和天然勘探的国家陆续增至20余个。1976年，进行海上油气开采的国家已发展到近100个，进入90年代，开采国已增加到100多个。勘探范围遍及除南极大陆外的所有大陆架，其中不少已深入到较深大陆坡和深海区。

地热

地球上火山喷出的熔岩温度高达1200～1300℃，天然温泉的温度大多在60℃以上，有的甚至高达100～140℃。这说明地球是一个庞大的热库，蕴藏着巨大的热能。地球可以看做是半径约为6370千米的实心球体。它的构造就像是一个半熟的鸡蛋，主要分为三层。地球的外表相当于蛋壳，这部分叫做“地壳”，它的厚度各处很不均一，由几千米到70千米不等。地壳的下面是“中间层”，相当于鸡蛋白，也叫“地幔”，它主要是由熔融状态的岩浆构成，厚度约为2900千米。地壳的内部相当于蛋黄的部分叫做“地核”，地核又分为外地核和内地核。

地球每一层的温度很不相同的。从地表以下平均每下降100米，温度就升高3℃，在地热异常区，温度随深度增加的更快。我国华北平原某一个钻井钻到1000米时，温度为46.8℃；钻到2100米时，温度升高到84.5℃。另一钻井，深达5000米，井底温度为180℃。根据各种资料推断，地壳底部和地幔上部的温度约为1100℃～1300℃，地核约为2000℃～5000℃。

地壳内部的温度产生的热量是从哪里来的呢。一般认为，是由于地球物质中所含的放射性元素衰变产生的热量。有人估计，在地球的历史中，地球内部由于放射性元素衰变而产生的热量，平均为每年5万亿亿卡。这是多么巨大的热源啊！1981年8月，在肯尼亚首都内罗毕召开了联合国新能源会议，据会议技术报告介绍，全球地热能的潜在资源，相当于现在全球能源消耗总量的45万倍。地下热能的总量约为煤全部燃烧所放出热量的1.7亿倍。丰富的地热资源正等待我们去开发。

地球资源

地球资源指的是地球能提供给人类衣、食、住、行、医所需要的物质原料，也称为“自然资源”。陆地上重要的自然资源有六种，它们是：淡水、森林、土地、生物种类、矿山、和化石燃料（煤炭、石油和天然气）。地球上的自然资源分为“可再生”与“不可再生”两大类。可再生的自然资源指的是在太阳光的作用下，可以不断自己再生的物质。最典型的可再生资源有植物、生物质能、太阳能、风能等。地球上不可再生的自然资源主要有石油、煤炭、天然气和其他所有矿产资源。它们经过了上亿年才得以形成，因此不可再生。这些资源的储量随着人类的消耗而越来越少。地球上的生物物种也是宝贵的不可再生自然资源。任何一种生物的灭绝意味着地球永久性地丢失了一个物种独特而珍贵的基因库。因此，如果是由人的活动造成的物种灭绝，其损失将无法估量。

对流层风力发电

在离地面10～12千米的上空大气层有一对流层，其风速达25～30米/秒，风能比地面大气层的风能大2000倍（相当于10级狂风），而且稳定不变。因此，科学家们计划利用这项巨大的风能。1989年，前苏联的一个工程师小组开始设计对流层的风力发电站。他们将重量为30吨的电站用气球升到离地面10～12千米的高空，采用超高强度的绳索将气球和电站连接起来。电站的附属设备（如大功率变压器和操作控制设备）都安装在地面。

科学家计算后得出结论，这种大型的对流层风力发电站的发电成本仅为现有电站的1/5～1/6。

多佛太阳房

1949年圣诞节前，美国麻省理工学院的特克博士在麻省多佛的皮博迪庄园建成了世界上第一座完全由太阳能取暖的房子，因建在多佛这个地方，所以称为多佛太阳房。多佛太阳房第二层楼地板以上的整个南面布满了双层玻璃空气集热器，面积约为66.89平方米。每个吸热板由3.28×1.22米的花玻璃组成。两块玻璃之间有19毫米的空气间隙，玻璃之间的吸热板是涂了黑漆的镀锌钢板，在玻璃之间被加热的空气送到3个能贮存热量的集热箱中。利用集热箱储存的热量，足够整个房间冬天的采暖。从1940年到1976年初的30多年中，美、法、德、英等国利用太阳能取暖的建筑物仅有200幢，20世纪70年代后期开始，世界各国兴起了建造太阳房热潮，仅美国就建了5万栋。

单级双流发电系统

单级双流发电系统发电后的热排水还有很高的温度，可达50℃～60℃。两级双流地热发电系统，就是利用排水中的热量再次发电的系统。采用两级利用方案，各级蒸发器中的蒸发压力要综合考虑，选择最佳数值。如果这些数值选择合理，那么在地下热水的水量和温度一定的情况下，一般可提高发电量20%左右。这一系统的优点是，能更充分地利用地下热水的热量，降低电的热水消耗率；缺点是增加了设备的投资和运行的复杂性。

待机能耗

待机能耗是指产品在关机或不行使其原始功能时的能源消耗。具有待机功能的电器：空调、加湿器、功放、ISDN电话线、录音机、抽油烟机、音响系统、微波炉、洗衣机、手机充电器、电脑CPU、便携式电暖气、电脑调制解调器、电扇、电脑显示器、电源适配器、电脑打印机、电饭煲、无绳电话、电话答录机、消毒橱柜、电视机、DVD/VCD视盘机、录像机、传真机等。

在电器插头插上插座（电器没有使用）的情况下电器所消耗的电量一般比较小，大约几瓦到几十瓦，但是时间一久耗电相当惊人。全国饮水机一年待机耗电达137亿度。在关闭开关却插着插头的待机状态下，常用家电的待机能耗功率分别为：空调3.47瓦，洗衣机2.46瓦，电冰箱4.09瓦，微波炉2.78瓦，抽油烟机6.06瓦，电饭煲19.82瓦，彩电8.07瓦，录像机28瓦，DVD机13.37瓦，VCD机10.97瓦，音响功放12.35瓦，手机充电器1.34瓦，显示器7.69瓦，PC主机35.07瓦，传真机5.71瓦，打印机9.08瓦。把这些加起来，相当于在不工作的时候，这些家电一天就要耗电4度。

只要电器有机械开关的，将这个开关关闭就没有待机状态，就不会耗电。如果没有机械开关，只有轻触开关、遥控开关的，在待机状态就会费电。如果有机械开关，又有轻触开关，当然关闭机械开关就不再耗电。空调没有机械开关，插上插头就是待机，当然就是在消耗电。洗衣机在不使用时是关闭机械开关的，就不费电。在洗衣的过程中，关闭的是轻触开关，就会消耗一点点电。

我国城市家庭的平均待机能耗相当于这些家庭每天都在使用着一盏15～30瓦的长明灯，无数家庭任意放纵着这支隐形军团，蚕食着大量的电费和能源，同时也形成了巨大的环保压力。

袋式过滤机

袋式过滤机是一种结构新颖、体积小、操作简便灵活，节能、高效、密封工作，适应性强的多用途过滤设备，它广泛适用于化工、涂料、油墨、食品等行业。该种过滤机是一种压力式过滤装置，待滤液在泵作用下，滤液通过所需要细度等级的滤袋能获得合格的滤液。该机更换滤袋十分方便，过滤基本无物料消耗。该机可设计成单过滤机、双联过滤机，并可配套输送泵组装在移动式推车上。过滤机滤袋保护网均为不锈钢制作，其余部件有分碳钢和不锈钢制作两种，供过滤不同介质的用户选择。适用于各种水溶液的澄清过滤和除菌过滤；采用优质304L或316L不锈钢制造，适用于多种化学品、溶剂、试剂的过滤；用于实验室溶液、细胞培养基的过滤；其他如维生素、眼药水、化妆水、光刻胶的过滤；广泛用于石油、化工、医药、农药、染料、食品、塑料、造纸、环保、矿冶等工业部门。