有色金屬行業的新機遇——發展可再生能源前景看好
2008-04-24 13:27:24
近日,國際市場原油期貨價格屢創歷史新高,國內煤炭價格也居高不下,人們普遍能感受到能源漲價所帶來的壓力。發展可再生能源呼聲日漸高漲,《政府工作報告》也把“積極發展現代能源原材料產業”列為2008年主要任務之一。可再生能源是清潔能源,是指在自然界中可以不斷再生、永續利用、取之不盡、用之不竭的資源,它對環境無害或危害極小,而且資源分布廣泛,適宜就地開發利用。主要包括太陽能、風能、水能、生物質能、地熱能和海洋能等。可再生能源的發展瓶頸目前主要是某些技術難題的突破和成本的降低,有色金屬行業是可以大有作為的。豐富的太陽輻射能是重要的能源;是取之不盡、用之不竭的、無污染、廉價、人類能夠自由利用的能源。
太陽能每秒鐘到達地面的能量高達80萬千瓦,假如把地球表面0.1%的太陽能轉化為電能,轉變率5%,每年發電量相當于目前世界上能耗的40倍。推廣太陽能應用,關鍵在于能否進一步改進制造太陽能電池所應用的材料,以便提高光電轉換效率、提高穩定性、減輕重量、降低成本。風力發電的原理,是利用風力帶動風車葉片旋轉,再透過增速機將旋轉的速度提升,來促使發電機發電。依據目前的風車技術,大約是每秒三米的微風速度(微風的程度),便可以開始發電。我國風力資源非常豐富,光是陸上可開發的風力資源就達到10億千瓦級。風力發電機的大型部件———轉子輪轂、齒輪箱殼、基板、齒輪和傳動軸采用球墨鑄鐵鑄造,這種球墨鑄鐵合金具有某些關鍵特性包括優良的低溫沖擊強度,傳統的不含鎳的球墨鑄鐵含有2%~3%的硅,它能使金屬強化,但缺點是造成金屬的低溫脆化,難以達到所要求的力學性能,但在鑄造過程中添加0.5%~1%的鎳可減少硅的添加量,使材料能夠滿足風力發電機部件在-20℃下的最低耐沖擊性要求。45噸鑄件裝配的單個發電機含有近半噸的鎳。含鎳球墨鑄鐵自從20世紀90年代中期便用于制造渦輪機。
渦輪機的數量也如同其尺寸一樣正不斷擴大,對材料的要求也在提高。葉片是風力發電機的重要部件,目前世界上的大型風力發電機組額定功率已發展到5000千瓦以上,風輪直徑達到115米以上。大型葉片要有相當好的強度,又要盡可能地減輕其重量,以求在相等風力情況下盡可能地提高轉速,增大發電功率。潮水每日漲落,周而復始,潮汐能取之不盡,用之不竭。它完全可以發展成為沿海地區生活、生產和國防需要的重要補充能源。潮汐能是月球和太陽等天體的引力使海洋水位發生潮汐變化而產生的能量。潮汐發電是利用潮水的漲、落產生的水位差所具有的勢能來發電。潮汐發電機組長期在海水介質中運行,海水對鋼鐵有很強的腐蝕作用。如果不采取有效的措施,機組將很快被海水腐蝕。因此,潮汐機組的防腐便成為機組能否長期運行的關鍵。
此外,水輪機葉片要求高強度耐沖擊,還要減輕自重,以便提高轉速增大發電功率,這同樣是一大研究課題。波浪發電是在海邊建造中空的結構,利用波浪起伏的落差,推動結構體內的空氣,形成強大的氣流來推動渦輪發電,因此波浪發電不像潮汐發電需要建造水壩,對海岸的破壞相對較小,只要浪勢穩定的海岸線,就可考慮作波浪發電之用。波浪發電可比潮汐發電更具發展潛力。以美國加州為例,每一哩海岸線用波浪發電的發電量就相當于一座潮汐電廠的數倍。波浪發電目前面臨的技術瓶頸與潮汐發電相似。發展可再生能源是一片廣闊的天地,有色金屬行業在這方面是可以大有作為的。
