大工20春新能源發(fā)電大作業(yè)題目參考答案

大工20春《新能源發(fā)電》大作業(yè)及要求注意：從以下5個(gè)題目中任選其一作答。題目五：溫差發(fā)電的利用溫差發(fā)電的利用一、海洋溫差發(fā)電原理海水隨著深度愈深，溫度愈低。根據(jù)調(diào)查，南太平洋的海水溫度在水面是攝氏三十度，水面下一百公尺處是二十三度，二百公尺處急降為十四度，五百公尺處就低到七度而已。也就是利用這種溫度差轉(zhuǎn)為能量的。它的基本原理是利用太陽(yáng)輻射的熱量進(jìn)入海面以下1米處，就有60%?68%被海水吸收掉了，而幾米以下的熱量已所剩無(wú)幾了，即使海面上有波浪攪動(dòng)，水溫有所調(diào)節(jié)，但水深200米處，幾乎沒(méi)有熱量傳到。海洋溫差發(fā)電就是將海洋表面的溫水引進(jìn)真空鍋爐，這時(shí)因壓力突然大幅度下降，溫度不高的溫水也立即變成蒸汽。例如，在壓力為0.031兆帕?xí)r，24℃的水也會(huì)沸騰。利用這種溫度不高的蒸汽可以推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，然后用深層的冷海水冷凝乏氣，繼續(xù)使用。從理論上說(shuō)，冷、熱水的溫差在16.6℃即可發(fā)電，但實(shí)際應(yīng)用中一般都在20℃以上。凡南北緯度在20度以?xún)?nèi)的熱帶海洋都適合溫差發(fā)電。例如，我國(guó)西沙群島海域，在5月份測(cè)得水深30米以?xún)?nèi)的水溫為30℃,而1000米深處便只有5℃,完全適合溫差發(fā)電。二、海洋溫差發(fā)電的技術(shù)難題海洋溫差發(fā)電存在著若干技術(shù)難題，它們是制約技術(shù)發(fā)展的瓶頸。1）熱交換器表而容易附著生物使表而換熱系數(shù)降低，這對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性影響極大。美國(guó)阿貢實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)，每天進(jìn)行1小時(shí)的間斷加氯，可有效控制生物體附著。但這種方法對(duì)環(huán)境有一定影響，因此仍有待于尋找更合適的方法。2）冷水管問(wèn)題。冷水管是未來(lái)n'I'EC技術(shù)發(fā)展而臨的極大挑戰(zhàn)。因?yàn)楹Ｑ鬁夭顑H200C,所以冷熱海水的流量要非常大才能獲得所希望的功率。而為了減小海水在管內(nèi)流動(dòng)的壓頭損失，管道直徑必須非常大。據(jù)估計(jì)，商業(yè)規(guī)模電站的冷水管直徑應(yīng)在50左右。冷水管必須足夠長(zhǎng)，以便其入曰能到達(dá)深層。尤其是岸式系統(tǒng)要求冷水管長(zhǎng)度達(dá)2000m，才可到達(dá)600―900m深度。冷水管必須有足夠的強(qiáng)度，以保證30年使用壽命。冷水管的保溫性能也要好，以免冷海水溫度升高影響熱效率。這些問(wèn)題現(xiàn)在還沒(méi)有完全解決。3）開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)的低壓汽輪機(jī)效率太低，這也是開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)還不能商業(yè)化的重要原因。要達(dá)到海洋溫差能的商業(yè)規(guī)模利用，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，除了解決技術(shù)上的難題以外，還需要考慮另外一些因素。如自然條件和地理位置，只有在赤道附近一定范圍內(nèi)的海域，表層海水溫度達(dá)到25℃以上，才適宜海洋溫差發(fā)電。如果發(fā)電位置與負(fù)荷中心距離太遠(yuǎn)，勢(shì)必加大輸電成本;風(fēng)速、海浪、洋流等影響表而溫度穩(wěn)定的因素都對(duì)裝置的整體效率帶來(lái)直接影響。三、國(guó)內(nèi)外溫差發(fā)電技術(shù)的發(fā)展（一）國(guó)外溫差發(fā)電技術(shù)的發(fā)展1973年石油危機(jī)以后，海洋溫差能的研究工作開(kāi)始取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。1979年美國(guó)在夏威夷西部海岸建成了一座mini-OTCE發(fā)電裝置,額定功率50kW,凈功率15kW。這是世界上首次從海洋溫差能獲得有實(shí)用意義的電力。太平洋高技術(shù)國(guó)際研究中心⑴屋^^于1991年11月開(kāi)始在夏威夷進(jìn)行開(kāi)式循環(huán)發(fā)電試驗(yàn),并于1993年4月建成發(fā)電功率210kW,凈輸出40~50kW,并產(chǎn)生淡水的裝置。PICHTR還開(kāi)發(fā)了利用冷海水進(jìn)行空調(diào)、制冷及海水養(yǎng)殖等附屬產(chǎn)業(yè),在熱帶島嶼顯示出良好的市場(chǎng)前景［9］。日本在海洋溫差能研究開(kāi)發(fā)方面投資力度很大,并在海洋熱能發(fā)電系統(tǒng)和換熱器技術(shù)方面領(lǐng)先于美國(guó)，迄今共建造了3座海洋溫差試驗(yàn)電站,均為岸基式。日本的日立造船和里見(jiàn)產(chǎn)業(yè)在印度試驗(yàn)海水溫差發(fā)電，擬試驗(yàn)成功后推廣用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水和海水的溫差發(fā)電，以供船用發(fā)電設(shè)備。這樣不產(chǎn)生C02,大型化后使發(fā)電成本可達(dá)核電水平，是有發(fā)展前途的發(fā)電方式。由于此技術(shù)適于在表層海水溫度高的地區(qū)實(shí)施，印度政府利用1000千瓦級(jí)發(fā)電試驗(yàn)為發(fā)展2萬(wàn)?5萬(wàn)千瓦機(jī)組打下基礎(chǔ)。若規(guī)模達(dá)10萬(wàn)千瓦時(shí)，單位發(fā)電成本可比火電低和核電水平相當(dāng)。美國(guó)洛克希德公司與美國(guó)能源部簽署了建造一個(gè)由玻璃纖維與合成材料建造的管道原型合同。2009年與美國(guó)海軍研究用溫差能解決關(guān)島上海軍陸戰(zhàn)隊(duì)用電和淡水的問(wèn)題。（二）國(guó)內(nèi)溫差發(fā)電技術(shù)的發(fā)展中國(guó)的海洋溫差能儲(chǔ)量比較豐富，但研究工作起步晚。20世紀(jì)80年代初，中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所、中國(guó)海洋大學(xué)和天津國(guó)家海洋局海洋技術(shù)中心研究所等單位開(kāi)始溫差發(fā)電研究。1986年廣州研制完成開(kāi)式溫差能轉(zhuǎn)換試驗(yàn)?zāi)M裝置，利用30℃以下的溫水，在溫差20℃的情況下，實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換。1989年又完成了霧滴提升循環(huán)實(shí)驗(yàn)研究，有效提升高度達(dá)20m，1989年，該研究所還對(duì)開(kāi)式循環(huán)過(guò)程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室研究，建造了兩座容量分別為10W和60W的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，霧滴提升高度為當(dāng)時(shí)同類(lèi)設(shè)備的最高值。2004-2005年，天津大學(xué)完成了對(duì)混合式海洋溫差能利用系統(tǒng)理論研究課題，并就小型化試驗(yàn)用200W氨飽和蒸汽透平進(jìn)行了研究開(kāi)發(fā)。國(guó)家海洋局第一海洋研究所在“十一五”期間重點(diǎn)開(kāi)展了閉式海洋溫差能利用的研究，完成了海洋溫差能閉式循環(huán)的理論研究工作，并完成了250亞小型溫差能發(fā)電利用裝置的方案設(shè)計(jì)，2008年，承擔(dān)了“十一五”科技支撐“15千瓦海洋溫差能關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備的研制”課題。四、海洋溫差能的利用理論上，OTEC的效率約為3%，扣除發(fā)電系統(tǒng)中的機(jī)械損失后，實(shí)際效率僅約2%，而燃煤火電廠的效率為30%，因此僅從發(fā)電上看比常規(guī)能源發(fā)電成本高。海洋溫差能是一種全面的資源系統(tǒng)，評(píng)價(jià)其開(kāi)發(fā)利用在商業(yè)上取得成功的關(guān)鍵不僅要看發(fā)電，而且要考慮獲得淡水、海水養(yǎng)殖、制冷空調(diào)等的綜合效益。因此，要充分發(fā)揮海洋溫差能的優(yōu)勢(shì)，圍繞海洋熱能發(fā)電技術(shù)的開(kāi)發(fā)，積極開(kāi)展海洋資源的綜合利用。海洋溫差能的綜合利用途徑：1海水淡化開(kāi)式循環(huán)和混合式循環(huán)系統(tǒng)本身就是一個(gè)海水淡化器，開(kāi)式循環(huán)的冷凝水和混合式循環(huán)蒸發(fā)器的冷凝水就是淡水，可供人們飲用或農(nóng)業(yè)利用。在太平洋島嶼上，淡水的市場(chǎng)價(jià)格達(dá)到1-4.60美元/千加侖（0.27-1.21美元/升），在沒(méi)有地下水資源的地方價(jià)格會(huì)更高。而在太平洋島嶼上1.5MW（電）凈功率開(kāi)式海洋溫差發(fā)電系統(tǒng)則可日產(chǎn)淡水300萬(wàn)升。美國(guó)太平洋高技術(shù)研究國(guó)際中心設(shè)計(jì)了一個(gè)多功能的MW級(jí)OTEC系統(tǒng)，除發(fā)電以外，佑計(jì)每天可產(chǎn)淡水4750m3,足夠2萬(wàn)人使用。2制冷和空調(diào)排放的深層冷海水一方面可以用來(lái)冷凝淡水，還可以用于冷水空調(diào)系統(tǒng)中。研究表明，一家有300間客房的酒店使用1MW的MP-OTEC系統(tǒng)的冷水用于空調(diào)，其運(yùn)行費(fèi)用僅為常規(guī)空調(diào)的25%。3海水養(yǎng)殖深海冷水含有豐富的氮、磷、硅等營(yíng)養(yǎng)鹽類(lèi)，十分有利于海水養(yǎng)殖。據(jù)計(jì)算，一座4萬(wàn)kW的OTEC電站，其深海水流量約800m3/s。這些海水每年可輸送約8000噸的氮到海洋表層，能增產(chǎn)8萬(wàn)噸干海藻或800噸魚(yú)。事實(shí)上，海洋養(yǎng)殖的開(kāi)發(fā)是成功的。夏威夷海洋農(nóng)場(chǎng)用一種稱(chēng)為“綜合養(yǎng)殖”的方法養(yǎng)殖鮮魚(yú)、鮑魚(yú)、海膽和牡蛹。實(shí)驗(yàn)表明，鮮魚(yú)和海藻在一起都生長(zhǎng)得很好，海藻為鮮魚(yú)提供氧氣，鮮魚(yú)的排泄物則成為海藻的肥料;而牡蛹食動(dòng)物的作用，保持水池清潔;鮑魚(yú)和海膽放在不同的水槽內(nèi)，供海藻生長(zhǎng)。目前在夏威夷，由OTEC派生的海水養(yǎng)殖業(yè)已投入5000萬(wàn)美元，用于養(yǎng)殖龍蝦、比目魚(yú)、海膽和海藻。4熱帶農(nóng)業(yè)夏威夷大學(xué)首先提出把冷海水用于農(nóng)業(yè)的想法。在地下埋一排冷水管，創(chuàng)造出熱帶地區(qū)沒(méi)有的低溫氣候環(huán)境。此系統(tǒng)由于大氣中的水分子在管子表面上的冷凝還可以產(chǎn)生滴灌效果。使用此方法，可以在熱帶地區(qū)終年生產(chǎn)草荀和其他春季收獲的谷物和花卉。經(jīng)過(guò)幾年的研究，商業(yè)開(kāi)發(fā)人員已建起一個(gè)占地4100m2的試驗(yàn)點(diǎn)。五、結(jié)論海水溫差能作為一種清潔、可再生的能源，具有很好的發(fā)展前景。其開(kāi)發(fā)、利用對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的提高具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。迄今為止，海洋溫差發(fā)電技術(shù)的研究在熱動(dòng)力循環(huán)方式、高效緊湊型熱交換器、微型透平、工質(zhì)選擇以及海洋工程技術(shù)等方面均已取得長(zhǎng)足的發(fā)展，很多技術(shù)已漸趨成熟。對(duì)海洋溫差發(fā)電及其相關(guān)技術(shù)展開(kāi)研究，是一項(xiàng)考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)可持續(xù)能源需求的高技術(shù)投資項(xiàng)目。雖然不能指望它很快見(jiàn)到實(shí)效，但是它在未來(lái)能源資源的多樣化、可持續(xù)化中的作用，以及它的環(huán)境效益和長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益都將難以估量。以下內(nèi)容可以刪除：（一）非標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系產(chǎn)生的原因非標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系是從標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系發(fā)展而來(lái)。標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系是一種典型的勞動(dòng)契約關(guān)系，產(chǎn)生于資本主義社會(huì)，并一直延續(xù)至今。自20世紀(jì)60年代始，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，信息技術(shù)的普遍應(yīng)用，各國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和知識(shí)結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，進(jìn)而要求勞動(dòng)力作為生產(chǎn)要素流動(dòng)性增強(qiáng)，靈活就業(yè)、彈性就業(yè)需求增大。因?yàn)?，在工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)占主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)模式下，固定用工制度、長(zhǎng)期就業(yè)合同是主流的用工和就業(yè)形式，但隨著商業(yè)、服務(wù)業(yè)的不斷擴(kuò)大，簡(jiǎn)單、統(tǒng)一的傳統(tǒng)就業(yè)形式已經(jīng)不能滿(mǎn)足勞動(dòng)關(guān)系雙方主體的自身需求，取而代之的應(yīng)是形式靈活、富于彈性的就業(yè)形式，非標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系也就應(yīng)運(yùn)而生。一方面，企業(yè)可以根據(jù)市場(chǎng)的需求變化，通過(guò)靈活多樣的用工形式來(lái)雇傭非核心員工，彈性用工能夠降低企業(yè)勞動(dòng)力成本，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，追逐利益最大化?！捌髽I(yè)想要更好的迎接全球化帶來(lái)的巨大的挑戰(zhàn)，人力資源的運(yùn)用必須要有彈性，也就是勞動(dòng)彈性化。”另一方面，隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的就業(yè)觀念發(fā)生了重大變化，更多的人認(rèn)為工作的目的不僅僅是為了生存，而是為了實(shí)現(xiàn)自身的價(jià)值，人們不再愿意從事那種傳統(tǒng)的束縛于單位的就業(yè)形式，而更愿意尋找一種適合自己意愿的、滿(mǎn)足自己愛(ài)好的、更加自由的就業(yè)方式，從而擁有更多屬于自己的自由時(shí)間和空間來(lái)安排自己的生活、實(shí)現(xiàn)個(gè)人的價(jià)值，近年來(lái)興起的SOHO一族就是典型例證。SOHO是SmallOfficeHomeOffice（小辦公室、居家辦公室）的縮寫(xiě)，它是指?jìng)€(gè)人以自己的家或小型場(chǎng)所為辦公室而從事工作的小型事業(yè)體（個(gè)體戶(hù)）。SOHO代表了一種自由的新型就業(yè)方式，其工作場(chǎng)所不固定，工作時(shí)間自由，收入高低也不確定，特別適合與高新科技、信息技術(shù)相關(guān)工作的勞動(dòng)者，如軟件程序員、網(wǎng)絡(luò)工程師、記者、編輯、自由撰稿人、音樂(lè)制作人、廣告工作者、咨詢(xún)師等。（二）非標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系面對(duì)的挑戰(zhàn)我國(guó)的非標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系是在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，就業(yè)形式日益嚴(yán)峻的大背景下產(chǎn)生并發(fā)展起來(lái)的，更多的是緩解就業(yè)壓力的產(chǎn)物。由于國(guó)有企業(yè)改革，我國(guó)的城鎮(zhèn)失業(yè)率一直居高不下，而傳統(tǒng)的僵化的固定就業(yè)模式剛性太大，不利于緩解就業(yè)壓力。非標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系對(duì)于降低用人單位的用工成本、方便勞動(dòng)者自由選擇勞動(dòng)時(shí)間、緩解就業(yè)壓力、擴(kuò)大就業(yè)機(jī)會(huì)等作用越來(lái)越突出，正成為就業(yè)的重要渠道，使勞動(dòng)關(guān)系呈現(xiàn)出多元化、復(fù)雜化格局。非標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系突破了標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系的內(nèi)涵，對(duì)原有的勞動(dòng)關(guān)系法律調(diào)整機(jī)制提出了新的挑戰(zhàn)。隨著非標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系的不斷發(fā)展，我國(guó)傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系法律調(diào)整體系已經(jīng)越來(lái)越不適應(yīng)非標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系調(diào)整的需求。非標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系對(duì)傳統(tǒng)法律的挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在以下幾方面：.法律適用和勞動(dòng)主體方面我國(guó)現(xiàn)行的勞動(dòng)法律主要以標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系為主，很多非標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系被排斥在基本法律調(diào)整的范圍之外。止匕外，我國(guó)《勞動(dòng)法》主要覆蓋的是傳統(tǒng)行業(yè)的勞動(dòng)者，范圍狹窄。非標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系就業(yè)人員中有些是在《勞動(dòng)法》或者《勞動(dòng)合同法》調(diào)整范圍之內(nèi)，如勞動(dòng)者派遣關(guān)系中的勞動(dòng)者等，但還有很多人被排斥在這兩部法律的調(diào)整之外，如家政人員等。我國(guó)非標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系調(diào)整的現(xiàn)狀要求勞動(dòng)主體適用范圍必須擴(kuò)大。.勞動(dòng)關(guān)系的建立方面根據(jù)《勞動(dòng)法》的規(guī)定，只有用人單位與勞動(dòng)者之間才能建立勞動(dòng)關(guān)系。用人單位可以是企業(yè)也可以是個(gè)體經(jīng)營(yíng)者，但不能是個(gè)人。但是在非標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系領(lǐng)域，用人的一方有可能是個(gè)人、家庭和自營(yíng)經(jīng)濟(jì)實(shí)體等。不屬于《勞動(dòng)法》規(guī)定的用人單位，因此這種法律關(guān)系不受勞動(dòng)法的調(diào)整。因此，很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，非標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系就業(yè)人員與用人方之間僅被視為具有平等主體之間的民事權(quán)利義務(wù)關(guān)系。發(fā)生民事權(quán)益問(wèn)題，按民事訴訟的程序處理。實(shí)際上，無(wú)論是標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系就業(yè)還是非標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系就業(yè)，都是具有勞動(dòng)能力的公民從事為國(guó)家和社會(huì)承認(rèn)的社會(huì)工作，并以此獲得用以維持本人及家庭生活的勞動(dòng)報(bào)酬或者經(jīng)營(yíng)收入。因此，將非標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系放在勞動(dòng)關(guān)系調(diào)整之外不符合非標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系的本質(zhì)特征，也容易導(dǎo)致非標(biāo)準(zhǔn)勞動(dòng)關(guān)系就業(yè)人員喪失本該享有的勞動(dòng)權(quán)利。.勞動(dòng)關(guān)系和雇傭關(guān)系的處理勞動(dòng)關(guān)系中對(duì)勞動(dòng)者的保護(hù)比較全面，它包括了勞動(dòng)過(guò)程中的各項(xiàng)權(quán)利，除法定的勞動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)外，還包括無(wú)過(guò)錯(cuò)責(zé)任的工傷保護(hù)原則和接觸勞動(dòng)關(guān)系的補(bǔ)償原則等。而雇傭關(guān)系中的勞動(dòng)者的權(quán)利僅受私法的調(diào)整，按照平等主體之間的民事權(quán)利義務(wù)關(guān)系來(lái)處理，如出現(xiàn)勞動(dòng)中的人身傷害，只能根據(jù)過(guò)錯(cuò)程度來(lái)分擔(dān)責(zé)任。但實(shí)際上，雇傭關(guān)系跟勞動(dòng)關(guān)系在本質(zhì)上是相同的，因?yàn)閮煞N關(guān)系中間的勞動(dòng)者都不擁有生產(chǎn)資料且勞動(dòng)的目的都是生產(chǎn)過(guò)程和獲得勞動(dòng)報(bào)酬，而且雇傭關(guān)系和勞動(dòng)關(guān)系一樣，具有從屬性，雇員接受雇主