序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇節(jié)能減排的技術(shù)范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

IDC其全稱為互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，是我國電信的重要轉(zhuǎn)型行業(yè)之一。近年來隨著我國計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，使得IDC機房的建設(shè)規(guī)模也越來越大，其所需消耗的電能也越來越多，因此如何進行IDC機房的節(jié)能減排工作，也就成為了相關(guān)政府部門以及業(yè)內(nèi)的一個重點關(guān)注問題。因此在充分保障系統(tǒng)設(shè)備能夠正常運行前提下，如何進一步提升機房的管理水平，提高電能的利用率并進一步消除機房過熱的問題，也就成為IDC機房在日后發(fā)展過程中所必須解決的一個問題。

1、IDC機房運行過程中節(jié)能減排的重要性分析

IDC是電信部門通過互聯(lián)網(wǎng)通信線路、寬帶資源而建立的一個標準化的電線專業(yè)級機房環(huán)境，并能夠為我國的政府與相關(guān)企業(yè)提供服務(wù)器的脫管以及租借等服務(wù)。較之于傳統(tǒng)方式，IDC機房具備有耗能低、運行速率快以及節(jié)約資源等諸多優(yōu)勢。但是在現(xiàn)階段的IDC機房運行過程中，依舊存在著能耗過大這一情況，這也表明了其還擁有著較大的節(jié)能減排空間。近年來隨著我國IDC機房的進一步發(fā)展，使得其散熱問題也成為了現(xiàn)階段所需要迫切解決的問題，而在傳統(tǒng)的散熱過程中，所示通過通風(fēng)制冷的方式來進行機房的降溫工作，并對機房內(nèi)的設(shè)備進行保護，但是這種傳統(tǒng)的制冷模式時不僅無法做到針對性的精準降溫，也會直接產(chǎn)生一些不必要的能耗，并導(dǎo)致該機房的運營成本得到進一步的增加。而在IDC機房中，通過相關(guān)節(jié)能減排技術(shù)的合理運用，其不僅可以有效解決機房的散熱問題，還能夠保障相關(guān)設(shè)備的使用性能，并且達到提升設(shè)備使用效率以及延長設(shè)備使用壽命的目的，這樣不僅能夠有效獎勵I(lǐng)DC機房的運行成本，還能夠充分滿足我國綠色發(fā)展的實際需求。

2、IDC機房節(jié)能減排技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1精準送風(fēng)技術(shù)

該技術(shù)是一種出現(xiàn)比較早的節(jié)能減排技術(shù)，通過精準送風(fēng)技術(shù)的運用，也能夠?qū)珳手评湟约白詣訙乜氐膶崿F(xiàn)奠定重要的基礎(chǔ)，借助于該技術(shù)，就可以讓給空調(diào)送出的冷空氣通過風(fēng)道送到各個設(shè)備的進風(fēng)口出，從而取得良好的散熱降溫效果。現(xiàn)階段常見的精準送風(fēng)技術(shù)主要是智能精準送風(fēng)以及機柜精準控制兩種，其中前者主要是運用自動化的控制手段來進行機房的降溫工作，其工作原理是對機房內(nèi)的實際通風(fēng)需求進行分析，并在此基礎(chǔ)上來對通風(fēng)地板的開度的智能化調(diào)整，并借此達到地板送風(fēng)量的合理控制。在運用智能通風(fēng)地板進行機房的散熱工作時，其自動化程度相對比較高，并需要運用先進的智能控制技術(shù)，在出風(fēng)量方面較之普通地板也有著比較大的改善，并能夠有效降低通風(fēng)過程中所產(chǎn)生的能耗。因此說智能通風(fēng)地板也是智能精準送風(fēng)的一個必然發(fā)展趨勢；機柜精準控制的工作原理是對機房中所有設(shè)備的排風(fēng)溫度進行有效的監(jiān)控，并將監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸?shù)角岸丝刂破魃厦妫趯@些數(shù)據(jù)進行整理分析之后，就可以在此基礎(chǔ)上進行地板送風(fēng)量的合理控制。智能精準送風(fēng)技術(shù)以及機柜控制單元技術(shù)兩者在應(yīng)用上面還存在著一定的差異性，其具體對比結(jié)果如下：（1）智能化動態(tài)精準制冷技術(shù)：該技術(shù)在IDC機房的節(jié)能減排技術(shù)中有著很高的關(guān)注度，其工作原理則是借助于智能化的系統(tǒng)，來對各個設(shè)備所需要降低的溫度進行動態(tài)的檢測工作，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)相應(yīng)空調(diào)送風(fēng)口其風(fēng)速以及溫度的精準控制，并對局部溫度過熱的問題進行有效的處理。借助于該技術(shù)不僅能夠?qū)照{(diào)送風(fēng)以及回風(fēng)的溫度進行精準有效的控制，還能夠?qū)C房相關(guān)設(shè)備的溫度進行有效的調(diào)控，從而確保在最低能耗的情況下來達到良好的設(shè)備降溫效果。因此說IDC機房就可以進行智能化制冷系統(tǒng)的合理安裝，并需要培訓(xùn)相關(guān)的管理人員來充分掌握該制冷技術(shù)。（2）自動溫控技術(shù)：該技術(shù)的工作原理是在機房中相關(guān)設(shè)備上進行溫度傳感器的安裝，并將這些設(shè)備的實時溫度傳遞給溫度控制系統(tǒng)。而溫度控制終端則能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進行分析與評測，并在此基礎(chǔ)上做出溫度調(diào)節(jié)的相關(guān)決策。在設(shè)備的溫度過高時，借助于自動溫控系統(tǒng)就能夠迅速開啟制冷設(shè)備，并進行迅速散熱，而在設(shè)備溫度恢復(fù)正常之后，則會直接關(guān)閉降溫設(shè)備，從而達到節(jié)省能耗的效果。因此說IDC機房在自身資金充足的情況下，也可以進行溫控設(shè)備的安裝，并取得一個良好的節(jié)能減排效果。

2.2科學(xué)排列布局技術(shù)的合理運用

在IDC機房的建設(shè)過程中，其設(shè)備的布局以及排列情況對于機房的散熱效果也有著非常大的影響意義。因此說在進行IDC機房的排列布局過程中，也就需要對設(shè)備的位置、結(jié)構(gòu)以及排列等因素進行詳細的考慮，并在此基礎(chǔ)上進行設(shè)備排放位置的合理規(guī)劃。如果設(shè)備的排放位置未能夠得到合理的回話，就有可能出現(xiàn)設(shè)備兩側(cè)存在溫度差的情況，嚴重情況下甚至?xí)?dǎo)致因為局部溫度過高而出現(xiàn)的機器燒毀現(xiàn)象。而借助于設(shè)備以及元件的合理布局，能夠讓其它節(jié)能減排技術(shù)的實施成果得到極大的增強，因此可以起到減少機房運行成本的良好效果。

2.3供電方案以及設(shè)備的優(yōu)化技術(shù)

IDC機房其主要消耗的能量是電能，而在起具體的運行過程之中，還有著設(shè)備數(shù)量非常龐大以及供電設(shè)備的數(shù)量較多等特點，因此說要想取得一個良好的節(jié)能減排效果，也就需要對IDC機房的供電方案以及供電設(shè)備進行不斷的優(yōu)化與完善，并使得該機房自身的供電系統(tǒng)能夠得到進一步的優(yōu)化，這也是IDC機房實現(xiàn)節(jié)能減排的一個重要途徑。因此在電路的具體設(shè)計過程中首先需要進行電路的井間，并在最大限度上避免線路上面的電能損耗。此外還需要積極引用一些節(jié)能效果叫很高的供電設(shè)備，并取得一個良好的節(jié)能減排效果。

2.4新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)的運用

該節(jié)能減排技術(shù)的工作原理是對室外控制進行降溫與過濾處理，并使其成為清潔得冷空氣，然后再將其送入到機房之內(nèi)并與室內(nèi)的干燥熱空氣進行有效交換，從而取得一個良好的降溫效果。運用新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)其可以通過自然排風(fēng)的方式來對機房內(nèi)的熱風(fēng)空氣進行排放，這樣就可以在確保整個IDC機房空氣質(zhì)量這一前提下，來進行免費能源的合理運用。在新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)的具體運用過程中，一旦進風(fēng)口分度低于系統(tǒng)的設(shè)定值，并且濕度滿足系統(tǒng)要求的情況下，就會打開進風(fēng)單元，并且往IDC機房內(nèi)適當(dāng)引入如果進風(fēng)口的風(fēng)口溫度值小于設(shè)定值但其濕度滿足要求時，進風(fēng)單元就會打開，并將適當(dāng)?shù)睦淇諝庖氲綑C房內(nèi)；而在進風(fēng)口溫度值大于系統(tǒng)的預(yù)定值時，該系統(tǒng)就會根據(jù)機房的具體溫度來進行對應(yīng)數(shù)量空調(diào)的開啟。

3、IDC機房中節(jié)能減排技術(shù)的評估分析

3.1精準送風(fēng)技術(shù)的評估

（1）智能化動態(tài)精準制冷技術(shù)：該制冷技術(shù)擁有著非常廣闊的應(yīng)用前景，其不僅能夠有效節(jié)省人力，還擁有著良好的制冷效果以及制冷效率。運用智能化精準制冷技術(shù)能夠最大限度的減少IDC機房在日常運行過程中所產(chǎn)生的空調(diào)能耗，并取得一個良好的節(jié)能減排效果。但是該技術(shù)在應(yīng)用前期需要較大的資金投入，并且要求相關(guān)的工作人員擁有一定的智能化操控技術(shù)。因此在運行該技術(shù)進行IDC機房的散熱工作時，就需要對相應(yīng)的工作人員進行一定的培訓(xùn)工作，這也對該技術(shù)的普及造成了一定的阻礙。（2）自動溫控技術(shù)：該技術(shù)也是進行智能調(diào)控并減少能耗的類型，并且具備有降溫效率高、耗能少以及溫度浮動程度小等優(yōu)點。與智能化精準制冷技術(shù)對比，自動溫控技術(shù)的前期投入更大，但是其操作更加簡單，因此可以有效減少人員的訓(xùn)練成本。

3.2IDC機房供電設(shè)備科學(xué)布局技術(shù)的評估

在IDC機房的具體建設(shè)過程中，可以通過設(shè)備科學(xué)布局的方式來達到節(jié)能減排的效果，該技術(shù)成本較低，并只需要在建設(shè)初期進行實施，就能夠取得一個良好的節(jié)能效果。此外該技術(shù)還擁有著良好的安全性，因此也在現(xiàn)階段的機房建設(shè)工作中得到了較為廣泛的應(yīng)用。但是該技術(shù)的實際減排效果較差，只有和其它節(jié)能減排技術(shù)進行配合運用才能夠取得良好的效果。

3.3供電設(shè)備以及方案的優(yōu)化評估

該技術(shù)是節(jié)能減排中的一個基礎(chǔ)技術(shù)，并能夠從根本上進行能耗的控制，但是該技術(shù)的工作量相對較大，其在具體實施過程中還存在著一定的風(fēng)險，并需要對其進行不斷的維護調(diào)控。

3.4新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)的評估

該技術(shù)可以將室外的自然風(fēng)經(jīng)過簡單處理之后送入機房，并能夠?qū)C房內(nèi)干燥的空氣進行有效綜合。在合適的季節(jié)中運用該技術(shù)可以取得良好的節(jié)能減排效果，但是其受到季節(jié)以及地域的影響比較大，其使用性能也不穩(wěn)定。

4、結(jié)束語

通過IDC機房節(jié)能減排技術(shù)的落實，其不僅能夠有效提升相關(guān)企業(yè)的運營效益，還能夠充分滿足節(jié)約型社會的建設(shè)需求，因此值得進行進一步的推廣與應(yīng)用。

參考文獻

篇（2）

近年來，我國社會主義市場經(jīng)濟快速發(fā)展，廢氣物的排放量和能源消耗量大幅度增長，在我國能源緊缺和全球氣候變暖問題的背景下，在多個領(lǐng)域和行業(yè)推廣和應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù)，直接關(guān)系著我國國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能減排勢在必行，本文以工業(yè)行業(yè)的節(jié)能減排為例，深入分析和研究節(jié)能減排技術(shù)的推廣應(yīng)用。

1.節(jié)能減排技術(shù)概述

工業(yè)行業(yè)是我國國民經(jīng)濟中的重要組成部分，工業(yè)行業(yè)的節(jié)能減排工作一直是我國生產(chǎn)時間和科學(xué)研究的重點，節(jié)能減排技術(shù)在工業(yè)行業(yè)的推廣和應(yīng)用，涉及節(jié)能減排制度的制定、節(jié)能減排技術(shù)的研發(fā)、落后產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與淘汰、節(jié)能減排技術(shù)實踐的分析和總結(jié)等方面。在各行各業(yè)中，由于領(lǐng)域的不同和關(guān)注的問題不同，人們對節(jié)能減排技術(shù)的定義是不同的，但是總體來說，節(jié)能減排技術(shù)是指能夠節(jié)約能源，降低損耗，減少廢棄物排放的技術(shù)。

2.節(jié)能減排技術(shù)的研發(fā)途徑

近年來，我國政府加大了對節(jié)能減排技術(shù)的研究和開發(fā)，一些大型企業(yè)逐漸增加技術(shù)創(chuàng)新和節(jié)能減排改進的投入，加大了節(jié)能減排力度，提高了企業(yè)的自主創(chuàng)新和自主研究能力。我國科研院校要加強和企業(yè)的合作交流，建立統(tǒng)一的技術(shù)服務(wù)研發(fā)平臺，加快企業(yè)節(jié)能減排技術(shù)標準建設(shè)，圍繞企業(yè)的重點項目，攻克節(jié)能減排的共性和關(guān)鍵技術(shù)。同時提高企業(yè)資源的有效利用和循環(huán)利用，極大對系統(tǒng)技術(shù)、資源技術(shù)、再利用技術(shù)、減排技術(shù)、替代技術(shù)等重點技術(shù)的開發(fā)和研究[2]，積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，突破節(jié)能減排技術(shù)瓶頸。另外，積極構(gòu)建節(jié)能減排技術(shù)研究平臺，建立一批國家重點工程實驗室，加大節(jié)能減排技術(shù)在各個領(lǐng)域多個行業(yè)的宏觀指導(dǎo)，加強溝通和交流，學(xué)習(xí)先進的節(jié)能減排經(jīng)驗，在全國范圍內(nèi)進行節(jié)能減排技術(shù)的推廣應(yīng)用，引用和借鑒國外先進的節(jié)能減排技術(shù)，提高我國節(jié)能減排效果，推動產(chǎn)業(yè)、學(xué)習(xí)和研究相互結(jié)合，以行業(yè)企業(yè)為核心的節(jié)能減排技術(shù)開發(fā)和創(chuàng)新體系。

3.工業(yè)行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)推廣應(yīng)用的困境

節(jié)能減排技術(shù)在工業(yè)行業(yè)的推廣應(yīng)用，經(jīng)過一段時間的實踐，節(jié)能減排取得了一定的效果，但是工業(yè)行業(yè)作為我國重要的傳統(tǒng)行業(yè)，為了更好地平衡經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護之間的關(guān)系，在工業(yè)行業(yè)中深入推廣和應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù)還面臨著很大困境。

3.1 缺乏足夠示范

根據(jù)技術(shù)擴散的研究理論，一種新興的先進技術(shù)想要進入市場，在市場上占有一席之地，必須在企業(yè)中經(jīng)過一段時間的應(yīng)用和實踐，取得成效之后，才能推動這項技術(shù)的擴散，吸引更多的企業(yè)引進這項技術(shù)[3]。在我國水泥行業(yè)和鋼鐵行業(yè)中，雖然一些大型企業(yè)引進了節(jié)能減排技術(shù)，也取得了一定的成效，畢竟節(jié)能減排技術(shù)會增加企業(yè)的運行成本，所以從工業(yè)行業(yè)的全局角度來看，缺少節(jié)能減排的重點示范工程和項目，使得節(jié)能減排技術(shù)在工業(yè)行業(yè)的推廣應(yīng)用缺乏足夠的示范，影響了節(jié)能減排技術(shù)的流通效率和推廣效果。

3.2 經(jīng)濟激勵不到位

節(jié)能減排技術(shù)在工業(yè)行業(yè)的的推廣應(yīng)用需要很大的經(jīng)濟投入，增加了企業(yè)運行成本，因如果沒有政府的經(jīng)濟支持，在工業(yè)行業(yè)中推廣和應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù)存在很大的難度。當(dāng)前，工業(yè)行業(yè)的節(jié)能減排主要依靠企業(yè)的自主引進和研發(fā)，政府缺乏相應(yīng)政策和經(jīng)濟制度的保障和支持，使得節(jié)能減排技術(shù)的推廣應(yīng)用效果很差。

3.3 政府扶持強度不夠

我國在節(jié)能減排方面的研究取得了很大的成就，開發(fā)了很多先進的節(jié)能減排技術(shù)，但是這些先進的節(jié)能減排技術(shù)并且沒有在工業(yè)行業(yè)中得到推廣和應(yīng)用，例如，在鋼鐵行業(yè)中，噴吹高爐塑料技術(shù)、廢橡膠、廢塑料、焦爐再利用技術(shù)等，雖然這些先進的節(jié)能減排技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但是由于政府扶持強度不夠，很難在工業(yè)行業(yè)中得到推廣和應(yīng)用。

4.節(jié)能減排技術(shù)推廣應(yīng)用的建議

4.1 完善節(jié)能減排技術(shù)推廣應(yīng)用的法律法規(guī)

為了推動各個領(lǐng)域和行業(yè)實現(xiàn)更好的節(jié)能減排效果，政府要不斷完善我國節(jié)能減排技術(shù)推廣應(yīng)用的法律法規(guī)，根據(jù)節(jié)能減排技術(shù)在不同階段的推廣應(yīng)用情況，制定相應(yīng)的法律法案，積極完善各個階段的環(huán)境保準，利用法律的強制力要求企業(yè)積極引進節(jié)能減排技術(shù)，降低能源損耗，減少溫室氣體和各種廢棄物的排放。

4.2 加大政府投入

節(jié)能減排技術(shù)的推廣應(yīng)用，需要政府的大力支持和保障，一方面政府要積極地投入資金，支持企業(yè)自主研發(fā)和應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù)，為企業(yè)提供一定的資金支持。另一方面，政府要制定的相應(yīng)的誘導(dǎo)性和傾斜性政策，推動市場機制和政府政策的相互促進、相互配合。例如，政府可以對積極引進節(jié)能減排技術(shù)的行業(yè)和企業(yè)實行免稅政策，為小型企業(yè)和消費者提供經(jīng)濟補貼，積極推廣節(jié)能減排設(shè)備和技術(shù)，推動各個行業(yè)的節(jié)能減排。

4.3 加大科技技術(shù)開發(fā)和推廣

為了更好地推動企業(yè)節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用，政府要企業(yè)提供一切可能的條件，鼓勵企業(yè)加大自主研發(fā)能力，結(jié)合企業(yè)的實際運行情況，積極創(chuàng)新和改造節(jié)能減排技術(shù)，加強企業(yè)和科研院校的溝通交流與合作，加大企業(yè)節(jié)能減排技術(shù)研究和應(yīng)用，加大綠色環(huán)保資源的再利用，積極引進多種先進的科學(xué)技術(shù)，增加企業(yè)節(jié)能減排效益。

4.4 重視可再生能源和循環(huán)經(jīng)濟的推廣應(yīng)用

可再生能源和循環(huán)經(jīng)濟是企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排的重要內(nèi)容，對于一些傳統(tǒng)的重工業(yè)，通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)，可以降低能源的損耗，提高可再生資源的利用率，推廣和應(yīng)用循環(huán)經(jīng)濟，通過脫硝、脫硫等方式，控制和管理氮氧化物和二氧化硫等污染物，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

5.結(jié)束語

近年來，我國的能源損耗大幅度增長，能源形勢日益緊張，為了推動我國市場經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，在各個領(lǐng)域和行業(yè)推廣和應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù)刻不容緩，結(jié)合當(dāng)前節(jié)能減排技術(shù)推廣應(yīng)用面臨的困境，積極進行改進和完善，進一步推動節(jié)能減排技術(shù)的推廣和應(yīng)用，提高各個行業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

6.參考文獻

篇（3）

建筑給排水的節(jié)能工作是指建筑物在規(guī)劃和設(shè)計，以及建筑過程中按照建筑節(jié)能的標準，使用節(jié)能的技術(shù)和材料，提高建筑的使用效率，加強建筑物用能系統(tǒng)管理，減少給排水系統(tǒng)的能耗。建筑給排水專業(yè)在建筑耗能中所含的主要內(nèi)容有：人民生活及從事工藝、游樂、環(huán)境衛(wèi)生、綠化、給水、排水、消防、熱水、中水等消耗的能源。據(jù)材料介紹，上述所消耗能源中占建筑能耗的10%～30%。由此可以看出建筑給排水專業(yè)在節(jié)能工作中不是可有可無的，而是占有相當(dāng)分量的。因此，重視對建筑給水排水節(jié)能途徑的研究，對我國建筑節(jié)能將有積極的意義。

一、建筑節(jié)水形勢嚴峻

水是地球的血液，關(guān)系到人類生存發(fā)展、是具有戰(zhàn)略意義的資源。面對缺水的現(xiàn)狀，節(jié)約用水已成為我國的基本國策。建筑節(jié)水更是任重道遠。（1）超壓出流浪費水量巨大。衛(wèi)生器具給水額定流量是為滿足使用要求，衛(wèi)生器具給水配件出口，在單位時間內(nèi)流出的規(guī)定出水量。流出水頭是保證給水配件流出額定流量，在閥前所需的靜水壓。給水配件閥前壓力大于流出水頭，給水配件在單位時間內(nèi)的出水量超過額定流量的現(xiàn)象，稱超壓出流現(xiàn)象，該流量與額定流量的差值，為超壓出流量。給水配件超壓出流，不但會破壞給水系統(tǒng)中水量的正常分配，對用水工況產(chǎn)生不良的影響，同時因超壓出流量未產(chǎn)生使用效益，為無效用水量，即浪費的水量。因它在使用過程中流失，不易被人們察覺和認識，屬“隱形”水量浪費，因而至今未引起足夠的重視。然而這種“隱形”水量浪費在各類建筑中不同程度的存在，其浪費的水量也是十分龐大的。（2）熱水干管循環(huán)浪費水量巨大。我國熱水供應(yīng)系統(tǒng)的水量浪費也較為嚴重，主要表現(xiàn)在開啟配水裝置后，不能及時獲得滿足使用溫度的熱水，往往要放掉不少冷水后，熱水設(shè)備才能正常使用。這部分流失的冷水，未產(chǎn)生使用效益，可稱無效冷水，也即浪費的水量。以某建筑大學(xué)新區(qū)的一個浴室為例：共有龍頭約300個，因采用干管循環(huán)，首次開啟時都得放掉支管內(nèi)的冷水。以首次開啟放掉的冷水約2.0L計算，浴室每周開放三次，則每周浪費水量為300×2.0×3=1800L，每月浪費水量7.2噸。以一棟設(shè)有定時供應(yīng)熱水系統(tǒng)的6層招待所為例，采用干管循環(huán)，有16根立管，以每根平均管徑32mm，長18m計，每天供應(yīng)一次熱水則每年約流失無效冷水105m3，那么全國同類建筑熱水系統(tǒng)年浪費水量的累計值，也將是十分可觀的。顯然，干管循環(huán)浪費水量最多。（3）管道及閥門泄露。管道銹蝕、閥門的質(zhì)量等導(dǎo)致大量的水消失于無形。經(jīng)常都能看到路邊的給水管道在管子接縫處及法蘭、閥門連接處滋滋的往外冒水。埋在地下的開不見的更不知道有多少。用戶們經(jīng)常反映浮球閥經(jīng)常損壞、漏水，不論是用于水池、水箱的還是馬桶上使用的，其質(zhì)量的低劣直接導(dǎo)致大量水從溢流管流出。據(jù)調(diào)查，滴漏的水龍頭每天就可耗水70L。一些第三世界國家城市中有百分之六十的飲用水管道蝕損嚴重，及干線違規(guī)分流等原因流失了許多水量。菲律賓首都馬尼拉市供水管網(wǎng)的漏耗水量以近其總供水量的百分之五十八，即使在管理措施較好的新加坡，也存在著百分之八的管網(wǎng)漏耗率，但人們認為無足為怪。據(jù)聯(lián)合國的一項調(diào)查，美、英兩國管網(wǎng)漏耗率均為百分之十二。

二、建筑給水排水節(jié)能的主要途徑

1．給水供水的節(jié)能。合理確定用水量（包括冷水、熱水及其他等用水）的定額。嚴格執(zhí)行《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》中的生活用水量定額標準，并非用水量越高越好。理設(shè)計建筑給水系統(tǒng)。主要可通過下列方法實現(xiàn)：充分利用市政管網(wǎng)的壓力，直接供水；合理進行豎向分區(qū)，平衡用水點的水壓；采用并聯(lián)給水泵分區(qū)，盡量減少減壓閥的設(shè)置；推薦支管減壓作為節(jié)能節(jié)水的措施，減小用水點的出水壓力；合理設(shè)置生活水池的位置，盡量減小設(shè)置深度，以減少水泵的提升高度；優(yōu)先考慮水池――水泵――水箱的供水方式。推廣采用節(jié)水的衛(wèi)生器具。如限制衛(wèi)生器具的流出水頭、紅外線感應(yīng)龍頭和便器等，不應(yīng)采用無控制花管、長流水的小便槽。合理采納變頻調(diào)速泵組供水。當(dāng)采用變頻泵供水時，應(yīng)優(yōu)先采用變頻變壓變流量的給水方式，其節(jié)能效果要優(yōu)于變頻恒壓變流量的給水方式；當(dāng)采用變頻恒壓變流量時，工作壓力的設(shè)定應(yīng)接近水泵工頻運行時高效段揚程的下限；工作水泵應(yīng)選用2臺或2臺以上，不同級配工作泵的流量宜以1/2的流量梯變，宜采用大小水泵搭配的形式，并設(shè)氣壓罐小流量給水。當(dāng)市政條件允許時，宜采用疊壓供水設(shè)備。具備條件的，應(yīng)當(dāng)至少選擇一種可再生能源（指風(fēng)能、太陽能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿确腔茉矗糜诮ㄖ锏臒崴?yīng)。熱水水源的利用可采用太陽能、水源熱泵、地源熱泵技術(shù)。在采用水源熱泵、地源熱泵技術(shù)時，不得對水體和土壤造成污染和浪費。如利用地下地溫地源自動供暖制冷系統(tǒng)，就是通過表層地下水為載體，或?qū)⒈P管埋在土壤中以盤管內(nèi)流動的介質(zhì)為載體，將這些地溫?zé)嵩摧斔偷剿礋岜眠M行能量轉(zhuǎn)換，冬季輸出45℃～65℃的熱水。在太陽能的利用上，有條件的可采用太陽能蓄熱技術(shù)，太陽熱水系統(tǒng)的工程參數(shù)應(yīng)結(jié)合建筑所處的地理位置確定。太陽能熱水器的循環(huán)可采用強迫式、自然式循環(huán)太陽能熱水器和直流式太陽能熱水器。太陽能熱水器應(yīng)有溫控裝置，并應(yīng)合理控制和設(shè)定熱水的溫度。太陽能熱水系統(tǒng)的熱能再利用與節(jié)水技術(shù)還應(yīng)相互結(jié)合。太陽能熱水器可作為熱水供應(yīng)的預(yù)加熱措施，可設(shè)在其他熱交換器的前端。熱水系統(tǒng)宜機械循環(huán)以滿足用水點的節(jié)水要求。合理設(shè)計熱水供應(yīng)系統(tǒng)。加強余熱的回收和利用，有條件的地區(qū)可采用城市熱網(wǎng)或區(qū)域性鍋爐房的熱水或蒸氣作熱源。當(dāng)?shù)仉娏?yīng)較富裕的地區(qū)或鼓勵夜間使用低谷電的政策時，可采用電能作為熱源或直接制備熱水。可采用專用的蒸氣或熱水鍋爐制備熱源，也可采用燃油、燃氣熱水機組制備熱源或直接供應(yīng)生活熱水。對集中熱水系統(tǒng)遠距離的少量供熱點可采用局部加熱方式；對不同場所可采用不同的熱源形式。從技術(shù)可靠、經(jīng)濟適用的角度出發(fā)，應(yīng)合理配置組合各種不同熱源的比例關(guān)系。應(yīng)合理確定熱水用水量定額、耗水量、耗熱量、供水水溫、水質(zhì)等熱水系統(tǒng)的基本設(shè)計參數(shù)。當(dāng)采用電作為熱源時，宜采用儲熱式電熱水器，以降低耗電功率。熱水供應(yīng)系統(tǒng)儲水溫度宜控制在55～60℃。熱水供應(yīng)管網(wǎng)宜采用同程回水的給水方式。熱水供應(yīng)系統(tǒng)宜縮短熱水的給水時間，增加機械循環(huán)，并平衡冷熱水的水壓。

篇（4）

社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展給交通運輸行業(yè)帶來巨大的考驗，車輛、船舶等交通運輸加劇了 的排放，其在一定程度上影響了人們的身心健康以及社會經(jīng)濟的健康可持續(xù)發(fā)展，其中被認為是最清潔、最環(huán)保的船舶運輸行業(yè)也不能幸免。因此，研究船舶運輸行業(yè)的節(jié)能減排具有十分重要的現(xiàn)實意義。

一、船舶節(jié)能減排技術(shù)重要性

船舶節(jié)能減排是航運發(fā)展的需要，船舶運輸努力的方向就是利用最合理的航速和耗油關(guān)系來獲得最好的經(jīng)濟效益，對于船舶運輸行業(yè)來說，船舶節(jié)能減排已經(jīng)成為船舶企業(yè)落實科學(xué)發(fā)展觀的關(guān)鍵步驟，其對建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會有著重要意義。在實際的船舶運輸中，工作人員需要根據(jù)船舶運行航線、工況等實際的變化情況，對船舶實際運行中的耗油等進行分析以及修正，以便得到船舶實際的耗油數(shù)據(jù)，從而分析船舶實際的節(jié)能方式，為滿足實際船舶運輸需要奠定堅實基礎(chǔ)。船舶節(jié)能減排也是我國法律法規(guī)的強制性要求，我國明確規(guī)定了到2020年，我國二氧化碳排放量會降低到16%，船舶運輸單位運輸周轉(zhuǎn)耗能量降到15%，因此可以說船舶節(jié)能減排技術(shù)在一定程度上符合我國節(jié)能減排總體戰(zhàn)略。

二、船舶節(jié)能減排的影響因素

1.船舶性能

船舶自身的性能會影響到船舶節(jié)能減排的效果，一般來說，不同船舶主輔機狀態(tài)、涂裝底漆以及污底情況、運營年限、型號以及船體浸水體積等都會對船舶節(jié)能減排產(chǎn)生不同影響。船舶主輔機是船舶運輸過程中重要的耗能設(shè)備和安全設(shè)備，主輔機運行效率越高，船舶燃燒效率就越高，這樣就可以適當(dāng)降低船舶單位耗油量，在一定程度上對船舶節(jié)能減排工作起到重要作用；不同運營年限的船舶主機磨損程度不同，長時間運行的船舶主機磨損較大，其單位耗油量較大，對能源利用效率、污染物排放等存在一定的影響；不同型號的船舶抗風(fēng)浪性能不同，其甲板受風(fēng)面積以及船舶耐波性等都會對船舶節(jié)能減排效果產(chǎn)生一定的影響；船舶船體浸水體積會在一定程度上影響船舶興波阻力，進而影響船舶節(jié)能減排效果。

2.環(huán)境因素

在船舶實際運行的過程中，環(huán)境因素會在一定程度上影響船舶燃料燃燒效率，進而船舶節(jié)能減排效率。具體來說，環(huán)境因素主要指的是船舶運行過程中的地理環(huán)境和自然環(huán)境，包括溫度、氣壓、航道條件以及氣象條件等，這些環(huán)境因素很大程度上會影響船舶耗油水平以及排放水平。例如大風(fēng)會增加船舶運行阻力，影響船舶主機負荷，進而增加船舶耗油量；在海拔比較高的地區(qū)運行時，大氣壓力會隨著海拔的升高而降低，空氣含氧量也隨之降低，這樣船舶燃料就不能充分燃燒，單位燃料燃燒的實際功率也會降低；航道彎曲角度、交叉情況、航道寬度以及航道深度等都會在一定程度上影響船舶能源消耗以及廢氣排放情況，航道彎曲度越小，燃燒消耗越少。

3.效益因素

船舶資金投入成本以及效益水平在一定程度上反映了船舶企業(yè)給我國國家社會帶來的經(jīng)濟效益以及實施節(jié)能減排的效果。船舶企業(yè)在進行高效低成本投入時，能夠更合理地實施節(jié)能減排工作，促進船舶節(jié)能減排效果的實現(xiàn)，但船舶企業(yè)在進行比較高成本投入時不僅不能帶來經(jīng)濟效益，還有可能使企業(yè)產(chǎn)生負經(jīng)濟效益，進而打擊船舶企業(yè)節(jié)能減排的積極性，嚴重影響船舶企業(yè)的發(fā)展。船舶企業(yè)的經(jīng)濟效益指的是在船舶運行中，產(chǎn)品投入比值，其效益的高低在一定程度上影響著整個船舶行業(yè)。從國民經(jīng)濟方面來講，經(jīng)濟效益就是說全部的構(gòu)成要素和其中某個構(gòu)成要素之間的百分比，經(jīng)濟效益越高，船舶節(jié)能減排發(fā)展越迅速。因此可以說，經(jīng)濟效益是船舶節(jié)能減排重要影響因素之一。

三、船舶節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用

1.船體減阻降耗

船舶船體減阻降耗是船舶節(jié)能減排重要手段之一。從船舶設(shè)計層面上講，船體減阻降耗可以從船體低阻力線型設(shè)計、浮態(tài)調(diào)整、船舶船體表面減阻以及低風(fēng)阻上層建筑等方面進行設(shè)計研究。低阻力線型設(shè)計主要包括線型優(yōu)化和總體設(shè)計優(yōu)化兩個方面，如下圖3.1所示。低阻力線型設(shè)計中的總體設(shè)計優(yōu)化指的是設(shè)計優(yōu)化人員根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗和母型船等，在保證船舶具有足夠排水量的前提下，調(diào)整方形系數(shù)和浮心位置，選取合適的船型尺寸比。而線型優(yōu)化則指的是船舶船體線型的UV度、水線進流角以及去流角等的設(shè)計對船舶船體阻力具有一定的影響，設(shè)計優(yōu)化人員依靠模型試驗和CFD手段等，反復(fù)調(diào)整船舶線型，并最終確定船體的低阻力線型。船舶在實際航行中的阻力不僅僅取決于船舶的靜水阻力，還與航線上風(fēng)浪流等環(huán)境因素有關(guān)，研究人員對船舶在多種轉(zhuǎn)載工況下的阻力性能進行研究，實現(xiàn)了在全航程多工況下船舶綜合阻力性能全面提升的目標，從而形成了船舶船體減阻降耗的浮態(tài)調(diào)整方法。低風(fēng)阻上層建筑則指的是設(shè)計人員通過優(yōu)化船舶船體上層建筑的外形，降低風(fēng)阻力，從而實現(xiàn)節(jié)能減排。

2.使用經(jīng)濟航速

船舶的燃油消耗是一種綜合反映船舶節(jié)能減排技術(shù)與經(jīng)濟性的指標，其與船舶航速息息相關(guān)。在實際的船舶運行過程中，經(jīng)濟航速的概念主要有三種，也即最低燃油消耗率航速、最高盈利航速以及最低燃油費用航速，實際意義上的經(jīng)濟航速常指的是最低燃油消耗率航速。船舶主要部分有鍋爐、船舶主機以及發(fā)電柴油機等，其中最重要的耗油就是船舶主機耗油，其重要的耗油特點就是在運行船舶主機時，船舶功率和船舶航速之間具有三次方關(guān)系，因此應(yīng)適當(dāng)?shù)亟档痛昂剿佟膶嶋H的船舶運行方面進行考慮，當(dāng)船舶轉(zhuǎn)速和功率變化時，船舶主機消耗燃油量就會受到船速、換氣量以及噴油量的影響，因此就要找到一個船舶航速和耗油的最佳平衡點。最佳平衡點主要從以下幾個方面進行考慮：船舶航速和主機耗油量關(guān)系、船舶耗油設(shè)備的狀態(tài)、船舶運營年限、船舶航行條件、船舶實際的運行路線等。因此，船舶使用經(jīng)濟航速的基本原理就是工作人員在主機安全的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，根據(jù)主機實際的運行情況，找到船舶耗油和航速最佳的平衡點。

3.提高推進效率

提高船舶推進效率主要有改進尾部伴流場、主機降功率使用等方式，改進尾部半流場指的是在船舶船體上加裝螺旋槳整流罩，這種技術(shù)主要應(yīng)用到對螺旋槳尺寸有限制的以及拖輪等高負荷低航速的船舶。加裝螺旋槳整流罩后的螺旋槳后流場、槳軸上下不完全對稱，其螺旋槳槳軸上方流場偏右，槳軸下方流場偏左。因此，使船舵上下部成一定角度，來分別對齊螺旋槳后流場，進而減少船舵所受扭矩，這種節(jié)能措施可在服務(wù)航速工況下節(jié)省4%的功率。主機降功率使用指的是將船舶主機的功率降低，進而降低船舶燃油消耗率，達到船舶節(jié)能的目的。這種節(jié)能技術(shù)較為成熟，雖然初次投入成本較大，但從整個船舶生命周期來看，該節(jié)能技術(shù)經(jīng)濟性較好。目前，很多的大型船舶公司可以接受這種優(yōu)化設(shè)計方案，其通過主機的優(yōu)化配置可實現(xiàn)3%―6%的降耗。

4.廢熱回收及廢氣處理

船舶廢熱回收及廢氣處理也是一種較為重要的船舶節(jié)能減排手段，其中船舶廢熱回收主要指的是船舶廢熱利用技術(shù)，其回收原理圖如下圖3.2所示，在船舶燃油消耗中，大概有50%的熱量以熱輻射、廢氣以及熱交換的形式浪費掉。船舶主機廢熱利用透平轉(zhuǎn)化功率為最大功率的0.6%到4%，這種利用技術(shù)初次投入資金較多，多用在大型集裝箱船上；船舶主機冷卻水廢熱再利用則可對船舶掃氣和缸套的廢熱進行再次利用，從而提高2%到3.5%的主機功率，這種回收系統(tǒng)較為復(fù)雜，通常需要與蒸汽透平和廢氣透平等聯(lián)合使用，因此多用在大型集裝箱船上。船舶廢氣處理主要指的是船舶安裝廢氣凈化器以及船舶采用廢氣循環(huán)系統(tǒng)，船舶廢氣凈化器可以有效去除船舶廢氣中的SOX以及微塵顆粒等，其去除率可達到98%、80%，船舶廢氣循環(huán)系統(tǒng)則可以有效減少船舶中的NOX，其主要是加裝一個EGR單元，以降低船舶廢氣的峰值溫度，從而減少船舶的產(chǎn)生。

結(jié)語

總而言之，船舶節(jié)能減排不僅能滿足我國航運發(fā)展的需要，還能符合我國節(jié)能減排的總體國家戰(zhàn)略，因此工作人員要采取合適的措施，對船舶進行節(jié)能減排優(yōu)化設(shè)計，例如船體減阻降耗、使用經(jīng)濟航速、提高推進效率以及廢熱回收及廢氣處理，從而提高船舶節(jié)能減排效果，推動我國船舶運輸行業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻

[1]何放平，王海松.淺析船舶節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（1）

篇（5）

節(jié)能減排是一項有利于全人類進步與發(fā)展的系統(tǒng)化工作，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展信息技術(shù)的不斷提高，通信產(chǎn)業(yè)的能耗問題也日益凸顯出來。通信規(guī)模不斷的擴張導(dǎo)致我國通信網(wǎng)絡(luò)、動力設(shè)備、制冷系統(tǒng)及機房、基站等配套的基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量成倍的增長，使能源消耗幅度不斷增加，這就要求我們重視在通信行業(yè)中的節(jié)能減排工作。

1 節(jié)能減排的思想研究

根據(jù)我國目前的通信行業(yè)狀況分析不難得出，節(jié)能減排工作應(yīng)該從以下幾個方面進行。首先要從網(wǎng)絡(luò)運營方面進行節(jié)能減排，對機房維度、業(yè)務(wù)維度等方面進行能耗現(xiàn)狀的分析，樹立節(jié)能減排的目標和思路。其次要從采購、辦公等方面進行能耗現(xiàn)狀的分析，樹立綜合管理節(jié)能減排目標和思路。最后要從營銷及服務(wù)方面入手，分析電子渠道、渠道用房、信息化服務(wù)等方面的能耗現(xiàn)狀，樹立營銷及服務(wù)的節(jié)能減排目標和思路。

2 節(jié)能減排的方法措施

2.1 通信網(wǎng)絡(luò)措施

我國通信設(shè)備的耗電量大，局點設(shè)備容量小，單位能能耗較高。我們要運用新科學(xué)技術(shù)對其進行改造，采用能耗較低的設(shè)備。工作中應(yīng)該常檢查原有的設(shè)備，對能耗高的設(shè)備進行退網(wǎng)與更換。對現(xiàn)有的設(shè)備進行整合，使其的工作效率得到提高，同時也要根據(jù)基地的地理條件采用不同的設(shè)備，已達到最好的節(jié)能減排效果。

2.2 基站主設(shè)備措施

對現(xiàn)有的基站設(shè)備，可以采用載頻智能關(guān)斷技術(shù)。當(dāng)基站的話務(wù)量下降時，基站通過軟件自動控制，關(guān)閉部分沒有負載的收發(fā)信單元，從而達到節(jié)電的目的。利用待機模式控制無線設(shè)備，控制整個載頻模塊，從而達到降低能耗的目的。此技術(shù)重點適用于郊區(qū)、農(nóng)村及相對偏遠的地區(qū)，通過斷電技術(shù)來延長設(shè)備的工作壽命。

2.3 通信機房措施

通信機房的節(jié)能減排與機房的通風(fēng)措施的好壞是分不開的，但是許多通信機房特別是早期建設(shè)的機房能耗大，需要進行整改，目前通風(fēng)技術(shù)主要為以下三種：

2.3.1 精確送風(fēng)技術(shù)

我們可以把精確送風(fēng)分為兩大類，即下進風(fēng)和上進風(fēng)方式，上進風(fēng)方式指的是在機柜的頂部開一個可調(diào)節(jié)風(fēng)量的進風(fēng)口，充分保證其冷氣不流失走，下進風(fēng)工作原理與上進風(fēng)相似，只不過進風(fēng)口是設(shè)置在機柜的底部，將地板下的冷空氣輸送到機柜中。精確的送風(fēng)方式有助于通過送風(fēng)技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能減排。

2.3.2 熱交換節(jié)能技術(shù)

熱交換技術(shù)（heat exchange）指的是由于溫差而引起的兩個物體或同一物體各部分之間的熱量傳遞過程。因此在通風(fēng)措施中需要有兩套獨立的循環(huán)風(fēng)道組成，室外冷空氣經(jīng)過管道進入室內(nèi)，與室內(nèi)的熱空氣進行熱量交換，以此來達到降溫的效果。

2.3.3 智能通風(fēng)節(jié)能技術(shù)

智能通風(fēng)系統(tǒng)會根據(jù)室內(nèi)溫度的高低分布規(guī)律來控制室內(nèi)的溫度，利用對流的空氣排出室內(nèi)的熱空氣，降低室溫。這種技術(shù)對室外空氣潔凈度有較高的要求。

2.4 基礎(chǔ)配套措施

運用基站的監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對設(shè)備消耗情況的采集，根據(jù)能源供給的狀況對基站進行遠程控制，加強電能結(jié)算的時效性，降低成本，提高通信設(shè)備的工作效率。

2.5 開關(guān)電源模塊休眠措施

開管電源模塊休眠是一種采用整流模塊對冗余配置進行控制的技術(shù)，開關(guān)電源的系統(tǒng)是以基站的負載大小為原則進行配置的，休眠狀態(tài)的模塊數(shù)量可以根據(jù)負載變化而變化。隨著開啟模塊的數(shù)量增加，進入休眠狀態(tài)的模塊數(shù)越少，節(jié)電量和節(jié)電率也在不斷增加，但是因系統(tǒng)無效能耗引起總輸入功率的提高。

模塊休眠可以減少各個模塊的工作時間，減少模塊故障率保障設(shè)備的使用壽命，降低能耗，一高企業(yè)的投資效益。

2.6 太陽能及風(fēng)光互補措施

利用自然資源減少電力資源的消耗，夏季太陽輻射強，冬季風(fēng)力強，合理利用太陽能和風(fēng)能等自然資源，完善發(fā)電設(shè)備的供電系統(tǒng)，在太陽能充足的地方使用風(fēng)光互補的模式，達到利用太陽能和風(fēng)、光能滿足供電的需求，從而使節(jié)能減排落到實處。

3 節(jié)能管理的方法措施研究

要使電信行業(yè)的節(jié)能減排落到實處必須要建立健全相關(guān)的法律保障制度，讓節(jié)能減排做到有章可循，同時也要安排有關(guān)工作人員對其進行嚴格管理，堅決做到精細化用電，相關(guān)技術(shù)人員也要時刻準備對工作設(shè)備進行維護、搶修，這就要求相關(guān)工作單位集中采購維修材料，保證維修質(zhì)量，科學(xué)配置，可以降低采購成本和因臨時準備器械零件而產(chǎn)生的額外費用做到有問題及時維護。實行設(shè)備回收計劃，運用先進的科技滿足通信行業(yè)的需求，提高回收利用率。合理運用創(chuàng)新的科學(xué)技術(shù)，從根本上達到節(jié)能減排的目的。

4 結(jié)束語

全球能源持續(xù)緊張，積極推進通信行業(yè)的節(jié)能減排不僅僅是降低自身的運營成本，更是在相應(yīng)國家的號召。隨著我國通信行業(yè)的飛速發(fā)展，不斷涌現(xiàn)出的新業(yè)務(wù)新技術(shù)帶來能耗也在不斷增加，如何在滿足通信業(yè)綠色需求的同時，減少資源消耗，走可持續(xù)發(fā)展的道路是每個企業(yè)都要關(guān)注的問題，節(jié)能減排也是每個企業(yè)需要自覺承擔(dān)的責(zé)任。通過科技的不斷進步，相信在今后的通信業(yè)會得到更好的發(fā)展。

參考文獻

[1]楊飛，王波，劉峰.運營商需重視通信機房配電系統(tǒng)建設(shè)中壓補償裝置更節(jié)能[J].通信世界，2012（48）.

[2]馬也騁.風(fēng)光互補發(fā)電在通信基站節(jié)能中的應(yīng)用[J].通信電源技術(shù)，2012（06）.

[3]李毅，劉小湘.物理相變儲能技術(shù)在通信基站中的應(yīng)用研究[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2012（05）.

篇（6）

對于電力行業(yè)整體而言，從建立節(jié)能減排長效機制的角度來看，宏觀規(guī)劃是非常重要的，可以通過制度手段進行節(jié)能減排。根據(jù)中國能源的分布、電量的需求，加上促進可持續(xù)發(fā)展的政策機制，建設(shè)既高效又節(jié)能的機組，優(yōu)化火電結(jié)構(gòu)。盡快調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變增長方式，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，加強技術(shù)創(chuàng)新及推廣應(yīng)用。對污染物排放數(shù)據(jù)是否達標進行監(jiān)測，在生產(chǎn)過程中進行節(jié)能減排系統(tǒng)的優(yōu)化。確定最佳的資源配置方案與能源流向及輸送過程，完善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。提高可再生資源發(fā)電的利用率，在制度、技術(shù)、結(jié)構(gòu)上采取綜合性對策。采用行政法律法規(guī)和市場競爭相結(jié)合的機制，重視能源節(jié)約和污染物減排工作，使資源優(yōu)化配置。根據(jù)節(jié)能減排的國際經(jīng)驗及中國國情，通過節(jié)能調(diào)度的措施、有效監(jiān)管及節(jié)能減排的技術(shù)支撐體系，通過市場機制來促進節(jié)能減排工作。

二、電力節(jié)能減排的技術(shù)支撐體系的市場機制

火電企業(yè)是中國電力行業(yè)的中堅力量，考慮部分市場機制的節(jié)能減排模式，在其轉(zhuǎn)化為電能的過程中，建立基于能耗和污染物排放標準的節(jié)能減排的市場機制，并且要建立促進可持續(xù)發(fā)展、健全節(jié)能減排的長效機制。支持鼓勵進入機制輔助以加大國家的宏觀規(guī)劃，限制約束進入機制調(diào)整電力產(chǎn)業(yè)的整體結(jié)構(gòu)。利用法律法規(guī)與市場手段相結(jié)合，以技術(shù)標準、差別價格、經(jīng)濟補償?shù)葯C制引導(dǎo)高能耗、高污染的火電機組有序退出市場，真正達到節(jié)能減排的目標，彌補市場機制的不足。從而確保了電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的科學(xué)化，強化了執(zhí)行節(jié)能、環(huán)保等社會性的監(jiān)管。

（1）市場機制電力節(jié)能減排過渡模式中國電力市場化改革針對各行業(yè)的不同特點制訂相應(yīng)的政策和法規(guī)，雖然取得了一定的進展，但是沒有真正地抑制火電企業(yè)廢氣的排放，仍需加強對污染氣體排放量的控制。由于電力市場機制還很不成熟，可以通過停止使用部分小火電機組并同時建設(shè)大容量、低耗能、高效率、少排放的機組，促進節(jié)能減排的發(fā)電權(quán)交易機制。發(fā)電權(quán)交易，就是計劃合同電量的有償出讓和買入，并制定相應(yīng)的法律法規(guī)，借鑒普通商品二級市場交易，從源頭上解決問題。通過轉(zhuǎn)讓或購入發(fā)電權(quán)電量實現(xiàn)發(fā)電企業(yè)之間的交易，更快更好地實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。實施發(fā)電權(quán)交易是促進節(jié)能減排的有效方法，也是促進高效節(jié)能環(huán)保的重要途徑，會直接影響中國節(jié)能減排目標的實現(xiàn)。通過以市場機制促進節(jié)能減排，來達到結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化及降耗。此外，通過競爭達到管理上的優(yōu)化及降耗，充分發(fā)揮市場配置資源的基礎(chǔ)性作用，利用法律和長效市場機制來確保節(jié)能減排的目標更好更快地完成。

（2）調(diào)整市場機制的節(jié)能減排管理手段，提高經(jīng)濟效益通過實施差別電量(政府宏觀調(diào)控或計劃調(diào)控)，調(diào)整電力產(chǎn)業(yè)布局使電力結(jié)構(gòu)科學(xué)化。改變傳統(tǒng)的平均分配發(fā)電，抑制用電量的迅猛增長。通常情況下，發(fā)電都是利用小時數(shù)的模式，發(fā)電利用小時數(shù)就是一定時期內(nèi)平均發(fā)電設(shè)備容量在滿負荷運行條件下的運行小時數(shù)。平均發(fā)電用小時＝報告期發(fā)電量／報告期的平均發(fā)電設(shè)備容量。通常都是從工業(yè)快速發(fā)展的實情出發(fā)，實行機組類型差別、能耗差別，增加高效環(huán)保機組的發(fā)電小時數(shù)，并通過對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整來解決工業(yè)的高耗電量和節(jié)能的問題。實施“上大壓小、關(guān)停小火電”政策，達到節(jié)能減排保護環(huán)境的目的。對列入關(guān)停序列的小火電機組，從問題的源頭出發(fā)，進行合理的規(guī)劃，給予一定的補償性發(fā)電量指標，避免火電企業(yè)的無序建立。關(guān)停盲目建立的導(dǎo)致煤炭供需失衡的小火電是實現(xiàn)節(jié)能減排目標的重要措施。同時，通過競標及充分配置市場資源，提高資源的配置效率，完善相關(guān)的法律法規(guī)，建立節(jié)能減排長效機制。基于經(jīng)濟發(fā)展同環(huán)境保護協(xié)調(diào)的目的，促進可持續(xù)發(fā)展的政策機制，維護節(jié)能減排的技術(shù)體系，彌補市場機制在節(jié)能減排中的不足。

（3）增進質(zhì)量監(jiān)督工作，促進可持續(xù)發(fā)展通過電力節(jié)能減排的方式和手段促進可持續(xù)發(fā)展的政策機制，是電力節(jié)約、減少排放的根本所在。綜合運用經(jīng)濟、法律、行政等手段，在一定程度上，解決一些環(huán)境保護、節(jié)約能源等外部問題。重視安全問題基礎(chǔ)上，以能源價格為核心內(nèi)容的經(jīng)濟手段來激勵相關(guān)各方自覺遵守節(jié)能減排的基本政策，完善一系列的法律法規(guī)以達到節(jié)能減排的目的。因其直接危及到工人及附近居民的切身利益和自身的保障，將節(jié)能減排目標的責(zé)任落實到地方政府及國有企業(yè)，充分發(fā)揮政府的主導(dǎo)作用，加強當(dāng)?shù)厝嗣竦墓?jié)能意識。同時以經(jīng)濟手段為基礎(chǔ)，制定一系列的法律法規(guī)，以此為保證，作用于各級政府及國有企業(yè)。狠抓節(jié)能減排責(zé)任落實和執(zhí)法監(jiān)管，進行以安全為主題的思想政治教育，對節(jié)能減排技術(shù)人員進行全面培訓(xùn)、監(jiān)督及考核。加強節(jié)能減排管理，加快節(jié)能減排的法制建設(shè)，制定完整齊備的方案來保證電力節(jié)能工作的順利執(zhí)行。發(fā)揮各種措施相結(jié)合的積極作用，推進能源價格形成機制改革，減輕減排的技術(shù)壓力。

（4）加強成本管理，完善組織體系建立集中統(tǒng)一、高效透明的節(jié)能減排監(jiān)管體系，使其達到可持續(xù)發(fā)展的目的。理順節(jié)能減排監(jiān)管職能，落實政府在節(jié)能減排中的作用。解決節(jié)能減排監(jiān)管職能的配置問題，積極采取措施，促進個人的學(xué)習(xí)，加大執(zhí)法檢查力度。公平公正地進行工作的投入，理順能源主管部門、環(huán)保部門與監(jiān)管部門的關(guān)系，制定出反映市場供求關(guān)系與環(huán)境保護程度及電力資源稀缺程度的機制。履行對電力節(jié)能減排的專業(yè)性監(jiān)管，將工作責(zé)任落實。建立有效的財稅激勵政策，大力抓日常管理，制定出行之有效的獎勵機制，增加節(jié)能減排投資，健全節(jié)能減排工作的標準，實施所得稅優(yōu)惠政策。加大對清潔能源的發(fā)展，對節(jié)能減排產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)給予一定的所得稅優(yōu)惠，將環(huán)境保護、資源利用與經(jīng)濟協(xié)調(diào)統(tǒng)籌起來。立足于鼓勵節(jié)能減排產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)，形成良性循環(huán)。引導(dǎo)節(jié)能減排產(chǎn)品的使用和消費，通過源頭的控制，達到節(jié)能減排的目的。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和清潔生產(chǎn)。建立基于能耗和排放的市場準入機制，走清潔生產(chǎn)的模式，把發(fā)展經(jīng)濟與節(jié)約資源、保護環(huán)境結(jié)合起來，讓公民從思想上建立節(jié)能環(huán)保的意識。

篇（7）

關(guān)鍵詞:材料替代;生產(chǎn)工藝改革;廢料能利用

Key words: material substitution;production process reform;make use of waste

中圖分類號:TU506 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)17-0083-01

0引言

水泥行業(yè)的生產(chǎn)過程已經(jīng)形成了一個產(chǎn)業(yè)的鏈式結(jié)構(gòu),從開采到加工到運輸都在不斷地為節(jié)能減排進行著技術(shù)的改進。其中水泥行業(yè)耗能最高的環(huán)節(jié)就是生產(chǎn)環(huán)節(jié),燒造、粉碎、研磨的過程中都在不斷地消耗著大量的能源。我國現(xiàn)在的主要生產(chǎn)工藝是干法生產(chǎn),它利用現(xiàn)代流體力學(xué)、燃燒動力學(xué)、熱工學(xué)、計算流體力學(xué)、粉體工學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)理論和技術(shù),在其工藝流程中還是有許多的技術(shù)節(jié)點是可以進行改進的,并使水泥生產(chǎn)的進一步體現(xiàn)其高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、節(jié)約資源、符合環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的有點。

1水泥行業(yè)節(jié)能減排的技術(shù)措施

1.1 產(chǎn)品和原料改進

1.1.1 多摻混合材目前的水泥產(chǎn)品在出廠的時候需要對水泥進行混合材料的添加,這樣做是為了改進水泥的性能,以滿足不同施工工程的要求。據(jù)統(tǒng)計:“以2007年為例,水泥總產(chǎn)量達13.6億噸,以普通硅酸鹽水泥為例。如果每噸水泥多摻1%混合材,那么就是節(jié)約1360萬噸熟料。按新型干法窯每噸熟料熱耗110～130kg煤計算,這樣做就可節(jié)約1.2kg標準煤每噸水泥。若合理的將普通硅酸鹽水泥的混合材含量由15%提高至20%,預(yù)計將節(jié)約816萬噸標準煤,按1噸水泥熟料產(chǎn)生l噸CO2計,可減少CO2排放量6800萬噸;按原煤含硫1%計,可減少SO2排放20.8～22.8萬噸;按1噸標準煤產(chǎn)生7.4kgNOx計,可減少NOx排放量6.0萬噸。”[1]由此可見,在水泥的成品種添加適當(dāng)?shù)幕旌喜牧鲜怯欣诠?jié)能和減排的。

1.1.2 替代原料目前的水泥生產(chǎn)中還有一項很重要的技術(shù)措施可以達到節(jié)能減排的效果,就是從原料上下手,利用工業(yè)的廢渣來代替石灰石在原料中的比重。含有CaO的工業(yè)廢渣很多,包括碳化爐渣、礦渣、鋼渣等,這些廢渣首先都是經(jīng)過高溫處理過的,其CaO的形式已經(jīng)成為硅酸鹽、鋁酸鹽、鐵酸鹽。這樣的含量可以保證在物料被利用是不用像石灰石那樣對CaCO3進行加熱分解處理,通過實踐檢驗,處理石灰石中的CaCO3所需的能源消耗占熟料燒成熱耗50%以上。

1.2 生產(chǎn)工藝改進

1.2.1 改進粉磨技術(shù)、添加助磨劑減少電耗水泥生產(chǎn)中一個主要耗能環(huán)節(jié)就是磨粉工藝流程,在這里主要控制的是電能的消耗。以此看來在磨制工序中適當(dāng)?shù)牟捎眯滦偷哪ブ萍夹g(shù)和設(shè)備是可以在節(jié)電方面取得顯著效果的。

1.2.2 利用變頻調(diào)速技術(shù)節(jié)能變頻技術(shù)是節(jié)能技術(shù)之一,這項技術(shù)可以幫助水泥生產(chǎn)中的一些輔助系統(tǒng)進行節(jié)能調(diào)節(jié)。最具有代表性的就是對風(fēng)機耗電的控制。經(jīng)測算,在生產(chǎn)一噸水泥的耗電量中約有30%的電能消耗是工況調(diào)節(jié)用風(fēng)機的耗電。這里可以利用變頻調(diào)速的技術(shù)對生產(chǎn)用風(fēng)機進行控制改良,實踐表明,風(fēng)機采用變頻調(diào)速技術(shù)可節(jié)電越2.5kWh/噸熟料,也就相當(dāng)于1kg標準煤。

1.3 廢料能利用

1.3.1 水泥窯輔助處理廢料技術(shù)

1.3.1.1 廢料的處理完全、安全。一般處理水泥廢料的方法就是高溫,條件是至少在一千度的環(huán)境下保持兩秒鐘才能使物料無害。之所以利用水泥窯就是因為其溫度可以長時間的保持在一千度以上,在這里處理可以到達到更完全的處理效果。由于水泥窯的特殊機構(gòu)使得有害廢料在其中可以停留8秒中左右,這就達到了廢料無害處理的基本技術(shù)要求。再有,水泥窯內(nèi)部的堿性可以起到中和作用,讓一些有害物質(zhì)以鹽的形式穩(wěn)定存在,減少了“二惡英”的產(chǎn)生。

1.3.1.2 該技術(shù)可以實現(xiàn)水泥生產(chǎn)的減排,很明顯,在高溫的作用下,排放的氣體中的有害物質(zhì)已經(jīng)大大的降低。尤其是二氧化碳的含量因為水泥生產(chǎn)中對鹽類結(jié)晶的需要而減少。某水泥廠利用該技術(shù),年生產(chǎn)3000 噸水泥熟料的過程中,處理廢物也將近10萬噸,基本實現(xiàn)了廢棄物的節(jié)能化和無害化的處理。

1.3.2 利用低溫余熱發(fā)電技術(shù)提高能源利用對于資源的再利用也是節(jié)能的形式之一。在水泥生產(chǎn)中體現(xiàn)的就是對于余熱的利用。目前較為廣泛的方式就是利用余熱發(fā)電。這樣的裝置可以在不增加任何熱源的情況下進行發(fā)電。這項技術(shù)的采用既節(jié)省了電能的消耗實現(xiàn)了水泥生產(chǎn)的節(jié)能減排。下面介紹一下閃蒸余熱發(fā)電技術(shù):閃蒸就是在發(fā)電系統(tǒng)中利用了閃蒸的理論。具體的過程是,利用余熱對水進行加熱產(chǎn)生蒸汽和熱水,并將主蒸汽和熱水進行分流,蒸汽進入高壓汽口,熱水進入閃蒸裝置,并產(chǎn)生低壓蒸汽,在這里將主蒸汽和低壓蒸汽一同引入汽輪機內(nèi)對其作工實現(xiàn)發(fā)電。作工后的低壓蒸汽通過凝聚為鍋爐供水。這樣的過程中可以產(chǎn)生兩種產(chǎn)品:其一是電能,其二是熱水。

2總結(jié)

目前的建材技術(shù)水平還不能讓我們舍棄水泥這種建筑材料,但水泥生產(chǎn)過程中的高耗能、高污染是不爭的事實。如何做到既解決了水泥需要又能節(jié)能減排,是擺在世界水泥行業(yè)面前的難題。只有在實踐中開發(fā)和研究在生產(chǎn)中的創(chuàng)新技術(shù)、改進工藝流程、使用節(jié)能設(shè)備才能實現(xiàn)水泥行業(yè)綜合節(jié)能減排的目的。

參考文獻:

[1]孔祥忠.水泥工業(yè)的科技進步[J].水泥標準化技術(shù)通訊,2008(2).

篇（8）

在能源消耗系統(tǒng)中，鍋爐及供熱系統(tǒng)占有很大的比例。據(jù)不完全統(tǒng)計年耗煤量約占我國煤炭產(chǎn)量的三分之一左右。目前我國工業(yè)鍋爐以燃煤為主，燃煤工業(yè)鍋爐占其總量的 80%以上，平均熱效率為60% ～65% ，遠低于鍋爐產(chǎn)品 70% ～80%的設(shè)計和鑒定熱效率。工業(yè)鍋爐普遍存在熱效率低、原材料消耗大、排放高、污染大等問題。因此，做好鍋爐的安全經(jīng)濟運行，對于促進節(jié)能減排具有十分重要的意義。

1 工業(yè)生產(chǎn)中鍋爐能源浪費的現(xiàn)狀

1.1 不完全燃燒熱損失

不完全燃燒損失包括化學(xué)不完全燃燒熱損失和機械不完全燃燒熱損失。化學(xué)不完全燃燒熱損失系指排煙中含有尚未燃盡的 CO、H2、CH4等可燃氣體所造成的熱損失。機械不完全燃燒熱損失指未燃燼的煤粒造成的熱損失。這些未燃燒的炭包含在灰渣及飛灰之中，層燃爐的漏煤也造成這種熱損失。

1.2 排煙熱損失

以中小型工業(yè)鍋爐為例，排煙溫度正常情況下應(yīng)在 200℃以內(nèi)，160℃左右較好，排煙溫度每降低 12～15℃，可節(jié)煤 1%。而實際情況是不少鍋爐的排煙溫度超過了 200℃，排煙處的過量空氣系數(shù)為 1.7～2.5，排煙熱損失為 8%～20%。一般來說，排煙溫度低，熱效率相應(yīng)高，經(jīng)濟效果好，但排煙溫度過低，會造成鍋爐尾部受熱面的煙氣結(jié)露，產(chǎn)生低溫腐蝕及堵灰。

1.3 散熱損失某些工業(yè)鍋爐及熱網(wǎng)管道保溫效果差

有的鍋爐某些部件不保溫，有的鍋爐蒸汽管道雖然保溫，但對保溫管道的維修相當(dāng)少，造成破損、泄漏。在蒸汽管道上，有壓差就有漏損，有溫差就有散熱。

2 我國燃煤工業(yè)鍋爐的節(jié)能技術(shù)

2.1 給煤裝置改造

中國的層燃鍋爐都是燃用原煤,其中占多數(shù)的正轉(zhuǎn)鏈條爐排鍋爐,原有的斗式給煤裝置,使得煤塊和煤末混合堆實在爐排上,阻礙鍋爐進風(fēng),影響燃燒。將斗式給煤裝置改造成分層給煤裝置。即使用重力篩選將原煤中塊、末自下而上松散地分布在爐排上,有利于進風(fēng),改善了燃燒狀況,提高煤的燃燒率,減少灰渣含碳量。

2.2 燃燒系統(tǒng)改造

對于正轉(zhuǎn)鏈條爐排鍋爐,這項技術(shù)改造是從爐前適當(dāng)位置噴入適量煤粉到爐膛的適當(dāng)位置,使之在爐排層燃基礎(chǔ)上,增加適量的懸浮燃燒,可以獲得10%左右的節(jié)能率。但是,噴入的煤粉量、噴射速度與位置要控制適當(dāng),否則,將增大排煙黑度,影響節(jié)能效果。

2.3 爐拱改造

正轉(zhuǎn)鏈條爐排鍋爐的爐拱是按設(shè)計煤種配置的,有不少鍋爐不能燃用設(shè)計煤種,導(dǎo)致燃燒狀況不佳,直接影響鍋爐的熱效率,甚至影響鍋爐出力。按照實際使用的煤種,適當(dāng)改變爐拱的形狀與位置,可以改善燃燒狀況,提高燃燒效率,減少燃煤消耗。現(xiàn)在已有適用多種煤種的爐拱配置技術(shù)。這項改造可獲得10%左右的節(jié)能效果,技改投資半年左右可收回。

2.4 鍋爐輔機節(jié)能改造

燃煤鍋爐的主要輔機―――鼓風(fēng)機和引風(fēng)機的運行參數(shù)與鍋爐的熱效率和耗能量直接相關(guān),用適當(dāng)?shù)恼{(diào)速技術(shù),按照鍋爐的負荷需要調(diào)節(jié)鼓、引風(fēng)量,維持鍋爐運行在最佳狀況,一方面可以節(jié)約鍋爐燃煤,又可以節(jié)約風(fēng)機的耗電,節(jié)能效果是很好的。

2.5 層燃鍋爐改造成循環(huán)流化床鍋爐

循環(huán)流化床鍋爐是煤粉在爐膛內(nèi)循環(huán)流化燃燒,所以它的熱效率比層燃鍋爐高15～20個百分點,而且可以燃用劣質(zhì)煤；由于可以使用石灰石粉在爐內(nèi)脫硫,所以,不但可以在大大減少燃煤鍋爐酸雨氣體SO的排放量,而且,其灰渣可直接生產(chǎn)建筑材料。

2.6 舊鍋爐更新

這項改造是用新鍋爐替換舊鍋爐,包括用新型節(jié)能型鍋爐替換舊型鍋爐；用大型鍋爐替換小型鍋爐；用高參數(shù)鍋爐替換低參數(shù)鍋爐,以實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)等。

2.7 控制系統(tǒng)改造

第一,按照鍋爐的負荷要求,實時調(diào)節(jié)給煤量、給水量、鼓風(fēng)量和引風(fēng)量,使鍋爐經(jīng)營常處在良好的運行狀態(tài)。將原來的手工控制或半自動控制改造成全自動控制。第二,對于供暖鍋爐,在保護足夠室溫的前提下,根據(jù)戶外溫度的變化,實時調(diào)節(jié)鍋爐的輸出熱量,達到舒適、節(jié)能、環(huán)保的目的。

3 我國燃煤工業(yè)鍋爐的減排技術(shù)

3.1 燃料預(yù)處理

根據(jù)鍋爐型號和使用狀況,選擇合理的煤炭品種,進行煤炭的篩分、洗選和合理配煤,或者采用煤炭的爐前成型技術(shù),從而以較小的代價實現(xiàn)節(jié)約煤炭和減排溫室氣體的效果。

3.2 鍋爐的合理運行

我國鍋爐使用運行中的主要問題是:容量過小或負荷不匹配,操作工的素質(zhì)較低。通過優(yōu)化鍋爐的合理配置,培訓(xùn)一定數(shù)量的技術(shù)操作人員,其減排的成本也是很低的。

3.3 改造和完善鍋爐的燃燒系統(tǒng)

對現(xiàn)有鍋爐的燃燒系統(tǒng)進行必要的改造和完善,可以使燃料效率提高5%～10%。其主要的技術(shù)措施是鍋爐燃燒室的優(yōu)化,比如安裝省煤器、實行計算機控制等。這些措施已經(jīng)在工業(yè)鍋爐上廣泛應(yīng)用,其減排的代價也比較低。

3.4 采用高效清潔燃燒技術(shù)

第一，循環(huán)流化床鍋爐。該技術(shù)綜合了鼓泡床和高速汽化床鍋爐的優(yōu)點,克服了高速床磨損嚴重、高溫分離結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難于控制的缺點。循環(huán)流化床鍋爐適用的燃料為工業(yè)煤矸石、煙煤、貧煤等,燃燒效率為89%～92%,容量35～130蒸t。

第二，拋煤機燃燒鍋爐。在拋煤燃燒過程中,煤粒細屑拋入爐膛時呈半懸浮燃燒,較大顆粒落到爐排上繼續(xù)進行層狀燃燒。此種燃燒具有著火條件優(yōu)越、燃燒熱、強度高、煤種適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點。

第三，振動爐排鍋爐。振動爐排是一種全機械化、能自動撥火、分段送風(fēng)的平面式燃燒系統(tǒng)。該爐燃燒采用煙煤時可顯著提高熱效率,每年可節(jié)煤500t,年減少CO2排放827t,壽命期內(nèi)可減少CO2排放1.24萬t。

第四，翻轉(zhuǎn)爐排(萬用爐排)鍋爐。BL型萬用爐排是一種用推力送料,類似于往復(fù)爐排的燃燒設(shè)備,屬于一種水冷式層狀燃燒裝置。適用范圍廣,可燃用煙煤、無煙煤、褐煤或各種廢料及垃圾。此種爐排與鏈條爐排相比,制造成本低、燃燒充分、熱效率高、水冷結(jié)構(gòu)、爐排壽命長，熱效率可達80%～82%,鍋爐容量可達4～20蒸t。

第五，改進型水火管鍋爐。水火管鍋爐是我國的特色產(chǎn)品,是經(jīng)過多年實踐形成的新一代改進型水火管鍋爐。該鍋爐效率大于80%,比國家標準高5%～8%。改進型水火管鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊,可節(jié)省鋼材30%,制造成本降低20%。

第六，角管式鍋爐。角管式鍋爐可配置各種燃燒設(shè)備,如鏈條爐排、水冷振動爐排、往復(fù)爐排、拋煤機爐排以及流化床等。可滿足各種用途的工業(yè)鍋爐,包括蒸汽爐、熱水爐、余熱爐及垃圾爐。鍋爐熱效率大于85%,容量達10～130蒸t。1臺20蒸t的角管式鍋爐,每年可節(jié)煤900 t,每年減少CO2排放1 463 t,壽命期內(nèi)可減排CO2約2萬t。

第七，下飼式爐排。下飼式鍋爐爐排調(diào)節(jié)比可達10∶1,風(fēng)煤比恰當(dāng),燃燒效率高。小型鍋爐熱效率可達70%～80%,鍋爐容量0.4～4蒸t。1臺4蒸t該種鍋爐年節(jié)煤293 t,年減少CO2排放397t,壽命期內(nèi)可減排CO2約6 000 t。

4 結(jié)語

工業(yè)鍋爐的節(jié)能工作，是降低能耗、減少環(huán)境污染、造福子孫后代的有益事業(yè)。因此，我們應(yīng)該著眼于未來，積極貫徹落實國家的節(jié)能減排政策，加大對工業(yè)鍋爐節(jié)能減排工作的重視力度，并積極實施節(jié)能技術(shù)措施，提高鍋爐的運行熱效率，達到鍋爐低耗高效的節(jié)能目的。

篇（9）

中圖分類號：TE45 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）29-0029-01

1、企業(yè)簡況

第四采油廠隸屬于中國石油天然氣股份有限公司大港油田分公司，是有大型企業(yè)，主要從事石油天然氣開采，資產(chǎn)總額36億元。

第四采油廠所轄區(qū)域南起二號院，北至驢駒河，西近津南鐵路，東臨渤海，是大港油田公司的北大門，管理著板橋、千米橋、長蘆3個油田；目前共有油井321口，注水井83口，原油年產(chǎn)能力24.93萬噸，天然氣年產(chǎn)能力2.22億立方米，年注水量164萬立方米。

第四采油廠遵守國家法律法規(guī)和石油行業(yè)標準，執(zhí)行油田公司QHSE管理體系，管理制度健全，針對生產(chǎn)、安全、環(huán)保等各方面制定了具體的管理辦法。

2、環(huán)保現(xiàn)狀

采油廠廢水分為工業(yè)廢水和生活污水。工業(yè)廢水為采油污水，各油氣生產(chǎn)井生產(chǎn)出的油氣水，分別進入計量接轉(zhuǎn)站后，再經(jīng)過集輸管線系統(tǒng)進入板一聯(lián)合站進行油氣水分離。分離出的污水進入污水處理設(shè)施，采用物理化學(xué)方法處理后，返回注水系統(tǒng)進行回注地下，起到驅(qū)油目的。生活廢水包括食堂生活廢水和辦公生活廢水，均排入污水下水道。

采油廠廢氣為水套加熱爐燃燒廢氣。在油氣生產(chǎn)、集輸工藝過程中，需要進行加熱工作，加熱爐的燃料為天然氣，燃燒時產(chǎn)生廢氣排放。

采油廠固體廢棄物為一般廢物和危險廢物。一般廢物主要是生活垃圾及少部分工業(yè)用料廢棄物，這些固體廢棄物定期由相關(guān)部門負責(zé)清理回收。危險廢物為《國家危險廢物名錄》中規(guī)定的標準石油生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的落地原油、含油泥砂。目前，我們采油廠產(chǎn)生的含油泥砂拉運到當(dāng)?shù)卣付ǖ攸c進行處理。

3、清潔生產(chǎn)與節(jié)能減排的先進技術(shù)與做法

從2008年開始，第四采油廠就開展了清潔生產(chǎn)與節(jié)能減排的工作，截止到2009年底共實施了32項無低費方案，11項中高費方案，并在物料消耗、能源消耗、污染物排放等諸多方面均取得了顯著的經(jīng)濟與環(huán)境效益，達到了節(jié)能降耗、減污增效的目的。

下面對采油廠開展清潔生產(chǎn)與節(jié)能減排的一些好的技術(shù)與做法進行介紹：

在無低費方面：

3.1、建立回收制度，節(jié)約手套、棉紗、皮帶等使用量，減少廢棄物的產(chǎn)生。

08年以前，雖然有一些設(shè)備使用管理制度，但是沒有根據(jù)清潔生產(chǎn)和節(jié)能減排定出專門的管理制度，2008年，在采油廠開展此項工作后，專門對各單位下放了固體廢物和危險廢物回收管理制度，從制度上進行了約束，使廣大一線員工增強了清潔生產(chǎn)和節(jié)能減排意識，達到了減少物資消耗，減少環(huán)境污染的目的；

3.2、廢抽油機皮帶利用。

抽油機廢舊皮帶的重復(fù)利用，采油廠有運轉(zhuǎn)抽油機130臺，每臺抽油機平均3個月皮帶更換一次皮帶，更換的廢舊皮帶經(jīng)過改進，可以當(dāng)抽油機盤根使用，平均節(jié)約成本約5.4萬元/年；

3.3、落地原油、放空油回收。

每個井站計量房都配有污油池，落地原油和取樣放空油及時存放到污油池內(nèi)，由罐車統(tǒng)一拉運到當(dāng)?shù)卣付ǖ攸c進行處理，減少了環(huán)境的污染。

3.4、合理控制外輸爐停爐。

合理控制外輸爐停爐：采油四廠的原油外輸都是依靠管道輸送到聯(lián)合站，管道需要外輸爐加熱，根據(jù)原油輸送溫度，定出合理的冬夏季關(guān)停爐方案，可以減少天然氣的使用量，減少大氣污染，節(jié)能效益15萬/年；

3.5、合理控制空調(diào)開啟。

合理控制空調(diào)開啟：采油廠為了保證員工的身體健康，給每個辦公室和一線井站值班室配備了空調(diào)，為了不浪費電能，又能保證員工身體健康，規(guī)定夏季空調(diào)定溫在27度，減少氣體排放，減低單耗；

3.6、注水系統(tǒng)投入沉降罐，提高注水水質(zhì)。

注水工作是采油廠一項重要工作，為了保證污水回注的水質(zhì)，減少注水單耗，采油廠在板三注水站、白二注水站、板22注水站安裝了沉降罐，保證了污水回注的水質(zhì)，節(jié)約電力，降低注水單耗；

3.7、更換節(jié)能燈。

對采油四廠所有辦公場所和一線井站更換節(jié)能燈具，減少員工更換燈泡的工作量，節(jié)約電能，節(jié)能效益5萬元/年

3.8、去除井場氣包。

優(yōu)化低壓供氣管線，去除井場的低壓供氣氣包，可減少氣包維護、安全閥檢測費用4萬元/年，減少環(huán)境污染。

在中高費方面

3.9、實施單井干線通球技術(shù)，改造20口井，停用井場和干線加熱爐，投資97萬元；對20口井進行改造，實施單井干線通球，共停用井場和干線加熱爐35臺，減少了大氣污染，節(jié)能效益117.8萬元/年

3.10、實施老型蘭12型抽油機的增程節(jié)能改造35臺，投資200萬元；節(jié)電增油每年效益達100.8萬元

3.11、老式加熱爐的更新，投資82萬元，更換新型節(jié)能加熱爐20臺，減少溫室氣體排放量，節(jié)省燃氣效益16.8萬元/年。

通過清潔生產(chǎn)方案的實施，截止2009年，采油四廠減少天然氣消耗73.83萬方，根據(jù)天然氣減少量估算二氧化硫排放量和煙塵排放量均減少約16%。

2010年采油四廠根據(jù)清潔生產(chǎn)和節(jié)能減排工作部署，繼續(xù)推廣中/高費方案的應(yīng)用，先后實施了十項改造方案（見表1）

篇（10）

Foundational Technology of Energy-Saving & Emission Reduction ――Power Semiconductor Devices and IC’s

ZHANG Bo

(State key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices,

University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054,China)

Abstract: Power semiconductor devices and IC’s, an important branch of semiconductor technology, are a key and basic technology for energy-saving and emission reduction with the wide spread use of electronics in the consumer, industrial and military sectors. The development,challengeand market of power semiconductor devices are discussed in this paper. The future perspectives and key development areas of power semiconductor devices and IC’s in China are also described.

Keywords: Energy-saving; Emission reduction; Power semiconductor device

1引言

功率半導(dǎo)體芯片包括功率二極管、功率開關(guān)器件與功率集成電路。近年來,隨著功率MOS技術(shù)的迅速發(fā)展,功率半導(dǎo)體的應(yīng)用范圍已從傳統(tǒng)的工業(yè)控制擴展到4C產(chǎn)業(yè)(計算機、通信、消費類電子產(chǎn)品和汽車電子),滲透到國民經(jīng)濟與國防建設(shè)的各個領(lǐng)域。

功率半導(dǎo)體器件是進行電能處理的半導(dǎo)體產(chǎn)品。在可預(yù)見的將來,電能將一直是人類消耗的最大能源,從手機、電視、洗衣機、到高速列車,均離不開電能。無論是水電、核電、火電還是風(fēng)電,甚至各種電池提供的化學(xué)電能,大部分均無法直接使用,75%以上的電能應(yīng)用需由功率半導(dǎo)體進行變換以后才能供設(shè)備使用。每個電子產(chǎn)品均離不開功率半導(dǎo)體器件。使用功率半導(dǎo)體的目的是使用電能更高效、更節(jié)能、更環(huán)保并給使用者提供更多的方便。如通過變頻來調(diào)速,使變頻空調(diào)在節(jié)能70%的同時,更安靜、讓人更舒適。手機的功能越來越多,同時更加輕巧,很大程度上得益于超大規(guī)模集成電路的發(fā)展和功率半導(dǎo)體的進步。同時,人們希望一次充電后有更長的使用時間,在電池沒有革命性進步以前,需要更高性能的功率半導(dǎo)體器件進行高效的電源管理。正是由于功率半導(dǎo)體能將 ‘粗電’變?yōu)椤姟?因此它是節(jié)能減排的基礎(chǔ)技術(shù)和核心技術(shù)。

隨著綠色環(huán)保在國際上的確立與推進,功率半導(dǎo)體的發(fā)展應(yīng)用前景更加廣闊。據(jù)國際權(quán)威機構(gòu)預(yù)測,2011年功率半導(dǎo)體在中國市場的銷售量將占全球的50%,接近200億美元。與微處理器、存儲器等數(shù)字集成半導(dǎo)體相比,功率半導(dǎo)體不追求特征尺寸的快速縮小,它的產(chǎn)品壽命周期可為幾年甚至十幾年。同時,功率半導(dǎo)體也不要求最先進的生產(chǎn)工藝,其生產(chǎn)線成本遠低于Moore定律制約下的超大規(guī)模集成電路。因此,功率半導(dǎo)體非常適合我國的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀以及我國能源緊張和構(gòu)建和諧社會的國情。

目前,國內(nèi)功率半導(dǎo)體高端產(chǎn)品與國際大公司相比還存在很大差距,高端器件的進口替代才剛剛開始。因此國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)在提升工藝水平的同時,應(yīng)不斷提高國內(nèi)功率半導(dǎo)體技術(shù)的創(chuàng)新力度和產(chǎn)品性能,以滿足高端市場的需求,促進功率半導(dǎo)體市場的健康發(fā)展以及國內(nèi)電子信息產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步與產(chǎn)業(yè)升級。

2需求分析

消費電子、工業(yè)控制、照明等傳統(tǒng)領(lǐng)域市場需求的穩(wěn)定增長,以及汽車電子產(chǎn)品逐漸增加,通信和電子玩具市場的火爆,都使功率半導(dǎo)體市場繼續(xù)保持穩(wěn)步的增長速度。同時,高效節(jié)能、保護環(huán)境已成為當(dāng)今全世界的共識,提高效率與減小待機功耗已成為消費電子與家電產(chǎn)品的兩個非常關(guān)鍵的指標。中國目前已經(jīng)開始針對某些產(chǎn)品提出能效要求,對冰箱、空調(diào)、洗衣機等產(chǎn)品進行了能效標識,這些提高能效的要求又成為功率半導(dǎo)體迅速發(fā)展的另一個重要驅(qū)動力。

根據(jù)CCID的統(tǒng)計,從2004年到2008年,中國功率器件市場復(fù)合增長率達到17.0%,2008年中國功率器件市場規(guī)模達到828億元,在嚴重的金融危機下仍然同比增長7.8%,預(yù)計未來幾年的增長將保持在10%左右。隨著整機產(chǎn)品更加重視節(jié)能、高效,電源管理IC、功率驅(qū)動IC、MOSFET和IGBT仍是未來功率半導(dǎo)體市場中的發(fā)展亮點。

在政策方面,國家中長期重大發(fā)展規(guī)劃、重大科技專項、國家863計劃、973計劃、國家自然科學(xué)基金等都明確提出要加快集成電路、軟件、關(guān)鍵元器件等重點產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,在國家剛剛出臺的“電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃”中,強調(diào)著重從集成電路和新型元器件技術(shù)的基礎(chǔ)研究方面開展系統(tǒng)深入的研究,為我國信息產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展奠定堅實的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。在國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)中明確提出,功率器件及模塊技術(shù)、半導(dǎo)體功率器件技術(shù)、電力電子技術(shù)是未來5～15年15個重點領(lǐng)域發(fā)展的重點技術(shù)。在目前國家重大科技專項的“核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品”和“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”兩個專項中,也將大屏幕PDP驅(qū)動集成電路產(chǎn)業(yè)化、數(shù)字輔助功率集成技術(shù)研究、0.13微米SOI通用CMOS與高壓工藝開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化等功率半導(dǎo)體相關(guān)課題列入支持計劃。在國家973計劃和國家自然科學(xué)基金重點和重大項目中,屬于功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的寬禁帶半導(dǎo)體材料與器件的基礎(chǔ)研究一直是受到大力支持的研究方向。

總體而言,從功率半導(dǎo)體的市場需求和國家政策分析來看,我國功率半導(dǎo)體的發(fā)展呈現(xiàn)以下三個方面的趨勢:① 硅基功率器件以實現(xiàn)高端產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化為發(fā)展目標;② 高壓集成工藝和功率IC以應(yīng)用研究為主導(dǎo)方向;③ 第三代寬禁帶半導(dǎo)體功率器件、系統(tǒng)功率集成芯片PSoC以基礎(chǔ)研究為重點。

3功率半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展趨勢

四十多年來,半導(dǎo)體技術(shù)沿著“摩爾定律”的路線不斷縮小芯片特征尺寸。然而目前國際半導(dǎo)體技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一個瓶頸:隨著線寬的越來越小,制造成本成指數(shù)上升;而且隨著線寬接近納米尺度,量子效應(yīng)越來越明顯,同時芯片的泄漏電流也越來越大。因此半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展必須考慮“后摩爾時代”問題,2005年國際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖(The International Technology Roadmap for Semiconductors,ITRS)就提出了另外一條半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線,即“More than Moore-超摩爾定律”, 如圖1所示。

從路線圖可以清楚看到,未來半導(dǎo)體技術(shù)主要沿著“More Moore”與“More Than Moore”兩個維度的方向不斷發(fā)展,同時又交叉融合,最終以3D集成的形式得到價值優(yōu)先的多功能集成系統(tǒng)。“More Moore”是指繼續(xù)遵循Moore定律,芯片特征尺寸不斷縮小(Scaling down),以滿足處理器和內(nèi)存對增加性能/容量和降低價格的要求。這種縮小除了包括在晶圓水平和垂直方向上的幾何特征尺寸的繼續(xù)縮小,還包括與此關(guān)聯(lián)的三維結(jié)構(gòu)改善等非幾何學(xué)工藝技術(shù)和新材料的運用等。而“More Than Moore”強調(diào)功能多樣化,更注重所做器件除了運算和存儲之外的新功能,如各種傳感功能、通訊功能、高壓功能等,以給最終用戶提供更多的附加價值。以價值優(yōu)先和功能多樣化為目的的“More Than Moore”不強調(diào)縮小特征尺寸,但注重系統(tǒng)集成,在增加功能的同時,將系統(tǒng)組件級向更小型、更可靠的封裝級(SiP)或芯片級(SoC)轉(zhuǎn)移。日本Rohm公司提出的“Si+α”集成技術(shù)即是“More Than Moore”思想的一種實現(xiàn)方式,它是以硅材料為基礎(chǔ)的,跨領(lǐng)域(包括電子、光學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)、生物、醫(yī)藥等等)的復(fù)合型集成技術(shù),其核心理念是電性能(“Si”)與光、力、熱、磁、生化(“α”)性能的組合,包括:顯示器/發(fā)光體(LCD、EL、LD、LED)+LSI的組合感光體、(PD、CCD、CMOS傳感器)+LSI的形式、MEMS/生化(傳感器、傳動器)+LSI等的結(jié)合。

在功能多樣化的“More Than Moore”領(lǐng)域,功率半導(dǎo)體是其重要組成部分。雖然在不同應(yīng)用領(lǐng)域,對功率半導(dǎo)體技術(shù)的要求有所不同,但從其發(fā)展趨勢來看,功率半導(dǎo)體技術(shù)的目標始終是提高功率集成密度,減少功率損耗。因此功率半導(dǎo)體技術(shù)研發(fā)的重點是圍繞提高效率、增加功能、減小體積,不斷發(fā)展新的器件理論和結(jié)構(gòu),促進各種新型器件的發(fā)明和應(yīng)用。下面我們對功率半導(dǎo)體技術(shù)的功率半導(dǎo)體器件、功率集成電路和功率系統(tǒng)集成三個方面的發(fā)展趨勢進行梳理和分析。

1) 功率半導(dǎo)體(分立)器件

功率半導(dǎo)體(分立)器件國內(nèi)也稱為電力電子器件,包括:功率二極管、功率MOSFET以及IGBT等。為了使現(xiàn)有功率半導(dǎo)體(分立)器件能適應(yīng)市場需求的快速變化,需要大量融合超大規(guī)模集成電路制造工藝,不斷改進材料性能或開發(fā)新的應(yīng)用材料、繼續(xù)優(yōu)化完善結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造工藝和封裝技術(shù)等,提高器件功率集成密度,減少功率損耗。目前,國際上在功率半導(dǎo)體(分立)器件領(lǐng)域的熱點研究方向主要為器件新結(jié)構(gòu)和器件新材料。

在器件新結(jié)構(gòu)方面,超結(jié)(Super-Junction)概念的提出,打破了傳統(tǒng)功率MOS器件理論極限,即擊穿電壓與比導(dǎo)通電阻2.5次方關(guān)系,被國際上譽為“功率MOS器件領(lǐng)域里程碑”。超結(jié)結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為半導(dǎo)體功率器件發(fā)展的一個重要方向,目前國際上多家半導(dǎo)體廠商,如Infineon、IR、Toshiba等都在采用該技術(shù)生產(chǎn)低功耗MOS器件。對于IGBT器件,其功率損耗和結(jié)構(gòu)發(fā)展如圖2所示。從圖中可以看到,基于薄片加工工藝的場阻(Field Stop)結(jié)構(gòu)是高壓IGBT的主流工藝;相比于平面結(jié)結(jié)構(gòu)(Planar),槽柵結(jié)構(gòu)(Trench)IGBT能夠獲得更好的器件優(yōu)值,同時通過IGBT的版圖和柵極優(yōu)化,還可以進一步提高器件的抗雪崩能力、減小終端電容和抑制EMI特性。

功率半導(dǎo)體(分立)器件發(fā)展的另外一個重要方向是新材料技術(shù),如以SiC和GaN為代表的第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料。寬禁帶半導(dǎo)體材料具有禁帶寬度大、臨界擊穿電場強度高、飽和電子漂移速度高、抗輻射能力強等特點,是高壓、高溫、高頻、大功率應(yīng)用場合下極為理想的半導(dǎo)體材料。寬禁帶半導(dǎo)體SiC和GaN功率器件技術(shù)是一項戰(zhàn)略性的高新技術(shù),具有極其重要的軍用和民用價值,因此得到國內(nèi)外眾多半導(dǎo)體公司和研究結(jié)構(gòu)的廣泛關(guān)注和深入研究,成為國際上新材料、微電子和光電子領(lǐng)域的研究熱點。

2) 功率集成電路(PIC)

功率集成電路是指將高壓功率器件與信號處理系統(tǒng)及接口電路、保護電路、檢測診斷電路等集成在同一芯片的集成電路,又稱為智能功率集成電路(SPIC)。智能功率集成作為現(xiàn)代功率電子技術(shù)的核心技術(shù)之一,隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,一方面向高壓高功率集成(包括基于單晶材料、外延材料和SOI材料的高壓集成技術(shù))發(fā)展,同時也向集成更多的控制(包括時序邏輯、DSP及其固化算法等)和保護電路的高密度功率集成發(fā)展,以實現(xiàn)功能更強的智能控制能力。

3)功率系統(tǒng)集成

功率系統(tǒng)集成技術(shù)在向低功耗高密度功率集成技術(shù)發(fā)展的同時,也逐漸進入傳統(tǒng)SoC和CPU、DSP等領(lǐng)域。目前,SoC的低功耗問題已經(jīng)成為制約其發(fā)展的瓶頸,研發(fā)新的功率集成技術(shù)是解決系統(tǒng)低功耗的重要途徑,同時,隨著線寬的進一步縮小,內(nèi)核電壓降低,對電源系統(tǒng)提出了更高要求。為了在標準CMOS工藝下實現(xiàn)包括功率管理的低功耗SoC,功率管理單元需要借助數(shù)字輔助的手段,即數(shù)字輔助功率集成技術(shù)(Digitally Assisted Power Integration,DAPI)。DAPI技術(shù)是近幾年數(shù)字輔助模擬設(shè)計在功率集成方面的深化與應(yīng)用,即采用更多數(shù)字的手段,輔助常規(guī)的模擬范疇的集成電路在更小線寬的先進工藝線上得到更好性能的電路。

4我國功率半導(dǎo)體發(fā)展現(xiàn)狀、

問題及發(fā)展建議

在中國半導(dǎo)體行業(yè)中,功率半導(dǎo)體器件的作用長期以來都沒有引起人們足夠的重視,發(fā)展速度滯后于大規(guī)模集成電路。國內(nèi)功率半導(dǎo)體器件廠商的主要產(chǎn)品還是以硅基二極管、三極管和晶閘管為主,目前國際功率半導(dǎo)體器件的主流產(chǎn)品功率MOS器件只是近年才有所涉及,且最先進的超結(jié)低功耗功率MOS尚無法生產(chǎn),另一主流產(chǎn)品IGBT尚處于研發(fā)階段。寬禁帶半導(dǎo)體器件主要以微波功率器件(SiC MESFET和GaN HEMT)為主,尚未有針對市場應(yīng)用的寬禁帶半導(dǎo)體功率器件(電力電子器件)的產(chǎn)品研發(fā)。目前市場熱點的高壓BCD集成技術(shù)雖然引起了從功率半導(dǎo)體器件IDM廠家到集成電路代工廠的高度關(guān)注,但目前尚未有成熟穩(wěn)定的高壓BCD工藝平臺可供高性能智能功率集成電路的批量生產(chǎn)。

由于高性能功率半導(dǎo)體器件技術(shù)含量高,制造難度大,目前國內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)與國外先進水平存在較大差距,很多中高端功率半導(dǎo)體器件必須依賴進口。技術(shù)差距主要表現(xiàn)在:(1)產(chǎn)品落后。國外以功率MOS為代表的新型功率半導(dǎo)體器件已經(jīng)占據(jù)主要市場,而國內(nèi)功率器件生產(chǎn)還以傳統(tǒng)雙極器件為主,功率MOS以平面工藝的VDMOS為主,缺乏高元胞密度、低功耗、高器件優(yōu)值的功率MOS器件產(chǎn)品,國際上熱門的以超結(jié)(Super junction)為基礎(chǔ)的低功耗MOS器件國內(nèi)尚處于研發(fā)階段;IGBT只能研發(fā)基于穿通型PT工藝的600V產(chǎn)品或者NPT型1200V低端產(chǎn)品,遠遠落后于國際水平。(2)工藝技術(shù)水平較低。功率半導(dǎo)體分立器件的生產(chǎn),國內(nèi)大部分廠商仍采用IDM方式,采用自身微米級工藝線,主流技術(shù)水平和國際水平相差至少2代以上,產(chǎn)品以中低端為主。但近年來隨著集成電路的迅速發(fā)展,國內(nèi)半導(dǎo)體工藝條件已大大改善,已擁有進行一些高端產(chǎn)品如槽柵功率MOS、IGBT甚至超結(jié)器件的生產(chǎn)能力。(3)高端人才資源匱乏,尤其是高端設(shè)計人才和工藝開發(fā)人才非常缺乏。現(xiàn)有研發(fā)人員的設(shè)計水平有待提高,特別是具有國際化視野的高端設(shè)計人才非常缺乏。(4)國內(nèi)市場前十大廠商中無一本土廠商,半導(dǎo)體功率器件產(chǎn)業(yè)仍處在國際產(chǎn)業(yè)鏈分工的中低端,對于附加值高的產(chǎn)品如IGBT、AC-DC功率集成電路,現(xiàn)階段國內(nèi)僅有封裝能力,不但附加值極低,還形成了持續(xù)的技術(shù)依賴。

筆者認為,功率半導(dǎo)體是最適合中國發(fā)展的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),相對于超大規(guī)模集成電路而言,其資金投入較低,產(chǎn)品周期較長,市場關(guān)聯(lián)度更高,且還沒有形成如英特爾和三星那樣的壟斷企業(yè)。但中國功率半導(dǎo)體的發(fā)展必須改變目前封裝強于芯片、芯片強于設(shè)計的局面,應(yīng)大力發(fā)展設(shè)計技術(shù),以市場帶動設(shè)計、以設(shè)計促進芯片,以芯片壯大產(chǎn)業(yè)。

功率半導(dǎo)體芯片不同于以數(shù)字集成電路為基礎(chǔ)的超大規(guī)模集成電路,功率半導(dǎo)體芯片屬于模擬器件的范疇。功率器件和功率集成電路的設(shè)計與工藝制造密切相關(guān),因此國際上著名的功率器件和功率集成電路提供商均屬于IDM企業(yè)。但隨著代工線的迅速發(fā)展,國內(nèi)如華虹NEC、成芯8英寸線、無錫華潤上華6英寸線均提供功率半導(dǎo)體器件的代工服務(wù),并正積極開發(fā)高壓功率集成電路制造平臺。功率半導(dǎo)體生產(chǎn)企業(yè)也應(yīng)借鑒集成電路設(shè)計公司的成功經(jīng)驗,成立獨立的功率半導(dǎo)體器件設(shè)計公司,充分利用代工線先進的制造手段,依托自身的銷售網(wǎng)絡(luò),生產(chǎn)高附加值的高端功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)品。

設(shè)計弱于芯片的局面起源于設(shè)計力量的薄弱。雖然國內(nèi)一些功率半導(dǎo)體生產(chǎn)企業(yè)新近建設(shè)了6英寸功率半導(dǎo)體器件生產(chǎn)線,但生產(chǎn)能力還遠未達到設(shè)計要求。筆者認為其中的關(guān)鍵是技術(shù)人員特別是具有國際視野和豐富生產(chǎn)經(jīng)驗的高級人才的不足。企業(yè)應(yīng)加強技術(shù)人才的培養(yǎng)與引進,積極開展產(chǎn)學(xué)研協(xié)作,以雄厚的技術(shù)實力支撐企業(yè)的發(fā)展。

我國功率半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展最終還應(yīng)依靠功率半導(dǎo)體IDM企業(yè),在目前自身生產(chǎn)條件落后于國際先進水平的狀況下,IDM企業(yè)不能局限于自身產(chǎn)品線的生產(chǎn)能力,應(yīng)充分依托國內(nèi)功率半導(dǎo)體器件龐大的市場空間,用技術(shù)去開拓市場,逐漸從替代產(chǎn)品向產(chǎn)品創(chuàng)新、牽引整機發(fā)展轉(zhuǎn)變;大力發(fā)展設(shè)計能力,一方面依靠自身工藝線進行生產(chǎn),加強技術(shù)改造和具有自身工藝特色的產(chǎn)品創(chuàng)新,另一方面借用先進代工線的生產(chǎn)能力,壯大自身產(chǎn)品線,加速企業(yè)發(fā)展。

5結(jié)束語

總之,功率半導(dǎo)體技術(shù)自新型功率MOS器件問世以來得到長足進展,已深入到工業(yè)生產(chǎn)與人民生活的各個方面。與國外相比,我國在功率半導(dǎo)體技術(shù)方面的研究存在著一定差距,但同時日益走向成熟。總體而言,功率半導(dǎo)體的趨勢正朝著提高效率、多功能、集成化以及智能化、系統(tǒng)化方向發(fā)展;伴隨制造技術(shù)已進入深亞微米時代,新結(jié)構(gòu)、新工藝硅基功率器件正不斷出現(xiàn)并逼近硅材料的理論極限,以SiC和GaN為代表的寬禁帶半導(dǎo)體器件也正不斷走向成熟。