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普通AGM铅酸蓄电池和胶体GEL蓄电池的性能对比
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让热电企业浮出降耗水面――对浙江、江苏小型热电企业的调查与思考
摘要 “十一五”规划我国GDP能耗要下降20%,这是一个相当艰巨的任务,热电产业将发挥重要作用。急需国家决策部门深入实际调查研究,效益、环保优先,积极推进电力体制改革的市场化进程。
早在上个世纪50年代,我国热电产业就从前苏联引进并起步发展,此后几起几落,一路坎坷。今天,小热电却被有关职能部门当成小火电要进行关并;“十一五”规划我国GDP能耗要下降20%,热电产业将发挥重要作用。这样一个既节能又环保、充满生机和活力的产业为什么会如此步履维艰?近日,记者走访了浙江、江苏等热电企业,切实感受和了解到这个产业发展的一些脉络。
从浙江嵊州新中港热电到杭州杭联热电、天马热电、南京协鑫热电、宝应协鑫热电,一路上,记者所看到的热电企业,绿色环绕,花草茂盛,干净、整洁、漂亮,高高的烟囱中袅袅着淡淡云烟,与蓝天相辉映,形成一道美丽的风景。热电厂几乎看不到工人的身影,电脑控制中心把整个热电厂的运转纳入掌控之中,一座座管理有序、高科技、花园式的小热电厂让记者耳目一新。
是谁把热电、火电一勺烩了?
热电专家王振铭教授是我们这次采访活动的顾问,一路上经过他的科普,我们走近了热电这个技术性行业。据他测算:热电企业每年节约4500万吨标煤。一个浙江富春江环保热电厂可以替代周围199台小锅炉。不论是节能和环保,热电都比火电具有天生的优越性,但热电的节能价值长期以来却被淹没和忽略了。至今,统计局没有它的节能统计数字,电力公司也不统计热电的节能数字。
那么,究竟什么是火力发电?什么是热电联产?
一般的火力发电厂只有一种产品――电。火力发电厂有一个无法避免的冷端损失,大量的热能被循环水带走,很可惜。火电厂的能源利用率,仅在35%左右。热电厂是在发电过程中将一部分热能通过热力管道送到千家万户,因而热电厂有两种产品――电与热,所以热电厂的热效率一般都在45%以上。
杭州早在1984年就用热电代替小锅炉,一下子拔掉了40多根小烟囱,引起轰动,提高了杭州的城市品位。
在浙江嵊州开发区,满眼青山绿水、蓝天白云,几乎看不到冒黑烟的烟囱,一个新中港热电厂替代了几乎所有冒黑烟的小锅炉。
在杭州经济开发区,娃哈哈集团曾建有自己的小锅炉。杭州杭联热电厂建厂后,双方协商,娃哈哈集团拆除了自己的小锅炉,改用节能环保的热电厂的蒸汽。
江苏宝应协鑫生物质热电厂,烧的是麦秸、稻秆、麦糠、树皮、锯末等生物质。江苏宝应县是一个农业大县,农民6月烧麦秆,9月烧稻秆,污染很严重。热电厂建成后,不但解决了这个问题,还成为宝应县招商引资的一张名片,有几家着名的大企业因此而来宝应投资建厂。
生动的热电企业实践是最好的教材。浙江省经贸委能源监测中心主任、浙江省节能协会理事长胡淼龙对热电、火电被混淆颇为不满。他建议说:“以电代管热电,不利于热电企业的发展,应该给热电企业一个基本准确的定位。热电企业是促进区域性经济发展、治理环境污染的治本措施,属于区域性公用基础设施,应该由政府公共部门作为产业来管理。”目前,热电企业规划、审批、立项由发改委能源局管辖。
热电与火电的概念本身很清楚,本不应该产生质疑。但产生质疑的偏偏是一些业内专家和某些主管部门的领导,这不能不发人深思。“不是不懂,而是利益集团的影响。”一位业内人士道出了其中玄机。
市场化催生智慧型政府
在浙江采访,一个明显的感觉就是当地政府对热电企业的支持力度特别大。管理部门对热电产业的认识很清楚,绝没有出现把火电、热电一勺烩的笑话。
浙江省政府为什么如此大力支持热电产业?
浙江经济以民营企业为主,市场化程度较高,政府利益与企业利益通过市场博弈已经达到一个相对和谐和平衡状态,政府在市场化进程中变得越来越聪明,越来越有智慧,真正地转变了观念和职能,为企业服好务。
与浙江省、市的主管部门负责人座谈中,深感他们的务实、责任感和专业水平。
谢百军是嵊州新中港热电公司的总经理,这次采访活动的积极支持和参与者,在热电行业摸打滚爬了40多年,他把一个频临倒闭的热电厂打理得井井有条,从最先进设备的采用、原料的采购到工厂空调的设计,每一个细节都精打细算,让人叹服。但如果没有当地政府的政策支持,谢百军怕也难以施展浑身的抱负。
浙江的经验是浙江的企业家和政府官员们脚踏实地干出来的。
浙江经验之一:严格执行国家的热电产业政策,做好规划。坚持以热定电,热电联产和“提高能源效率,有效保护环境”的原则。合理布局,通盘考虑热电企业改造与建设、热力管网布置、城镇生活垃圾焚烧发电等问题,避免盲目建设、重复建设,坚决杜绝小火电。浙江热电企业以小型、民营为主,热电企业主要为工业区集中供热。据浙江嵊州发改局局长孙伟介绍,嵊州把当地经济发展与热电企业的发展结合起来,当地政府以规划为标准审批项目;不做规划的,政府不予审批。
浙江经验之二:对热电产业实行政策补贴。2003年底以来,煤炭供应持续紧张,价格大幅上涨,热电企业生产成本增加,而浙江又面临严峻的电力短缺形势,各地政府都因地制宜出台了相关补贴政策,实行气价与煤炭价格联动,2004年先后3次提高地方电厂的上网电价。2005年5月,浙江省上网电价与煤炭价格实行联动,上网电价提高了4.64分/千瓦时,消化了煤炭价格上涨带来的成本压力。目前,浙江大部分热电企业处于赢利状态。
浙江经验之三:实事求是,从实际出发,没有用大火电的思路来办热电厂。浙江多以小型热电企业为主,与当地经济发展规模和产业结构相匹配,没有在规模上盲目求大,而是以效益和效率优先,兼顾社会和环境的综合效益,使热电产业能够健康、可持续地发展。
浙江模式与山东模式
同行的韩晓平先生,是这次活动的组织者、中国能源网信息总监,刚从山东调研回来的他,一路上感慨颇多,对浙江模式和山东模式有一个精辟的比较
山东是一个更加热衷于重化工业的典型。近两年,山东省规模以上工业一直保持着急速的增长势头,2005年一季度山东的规模以上工业总量已跃居全国首位。当年,山东规模以上工业综合能源消耗1.83亿吨标煤,同比增长了24.8%。电力、热力、化工原料及化学制品等十大行业单位总数已经上升到9552家,比上年增加2265家,消耗了由省能源总量的88.2%。而山东工业的重装化、规模化趋势越演越烈,是一个典型的只注重规模,不注重效率的工业发展模式。
如果按照山东的发展模式,不要说“十一五”GDP能耗下降20%无法实现,若依照山东规模以上工业消耗全省能源88.2%,每年增加24.8%的速率计算,“十一五”仅规模以上企业就要使山东总能耗翻番,能源需求总量将增加到4.5亿吨标煤。如此发展,到2020年,“谁供应山东?”将成为世界性的难题。
与山东相比,浙江是一个典范。浙江的企业规模和产能规模都不追求大,但社会化协作能力好,企业市场适应能力强,资源配置相对也比较合理,所以企业普遍盈利情况明显好于重化工业省份,GDP能耗处于明显优势。山东出现这样的问题,与山东地方国有企业居多有关系,而这些地方国企与地方政府千丝万缕,地方政府和企业都存在发展冲动,这是GDP能耗难以降低的关键。国有企业是最热衷与扩大产能规模的,反正不是花自己的钱投资,不是消耗自己家的资源,企业规模越大,领导级别待遇越高。而浙江经济是以民营企业为主,市场化程度更高,花自己的钱投资,首先关心的是投资回报率,所以他们自然而然地更加追求效益。
山东模式与浙江模式的区别,说到底是市场经济模式与非市场经济模式或不完全市场经济模式的区别。浙江政府的精明和智慧在于他们把国家利益、社会利益和企业利益有机地结合了起来;他们管好了自己该管的,而把能通过市场进行资源配置的部分交给企业和市场。
三大障碍制约热电企业
一是缺少政策支持。从上世纪80年代到90年代,是中国热电产业发展较快的时期。据王振铭教授回忆,那时国家给热电企业提供一笔低息基建资金,各省市纷纷申请上马热电项目。后来节能基建贷款没有了,税制改革对节能环保企业不仅没有优惠,反而加重了负担。没有配套鼓励政策,热电企业技术改造就缺少了动力。对稻秆、麦秆等生物质掺烧的规定,为了防止一哄而上,规定掺烧80%以上才能享受优惠政策。事实证明,掺烧20%至30%是可能的,不可能达到80%。这个规定一下子打压了这个行业的发展。
二是定价机制不合理。目前,热电企业的原料煤、化工产品等已经进入市场,而它的产品还停留在计划经济阶段,电由国家电网公司代表中央政府统一定价,热由地方政府进行定价,当原料涨价的时候,电价和热价却不能随之上涨。电网公司还对热电厂限时压价。据典型调查,2004年全国热电企业有64.7%的亏损,2005年亏损面达到62.5%,一般企业一年亏损1000万元,最多的亏损6000万元,有的工厂倒闭。
三是垄断利益的影响。目前我国还采用竞价上网,这种模式在缺电时往往造成哄抬电价,不缺电时又拼命压电的问题,造成电力供应波动起伏太大。国外已经淘汰这种模式,改成以长期合同为主。在我国,电力公司还在推崇竞价上网,目的是把控制权掌握在自己手里,压低上网电价,保证自己的集团利益,却没有考虑综合的社会、环保效益,没有考虑热电厂比一般火电厂负担重的实际情况,使节能环保的小热电厂失去了竞争力。
“十一五”规划我国GDP能耗要下降20%,这是一个相当艰巨的任务,热电产业将发挥重要作用。急需国家决策部门深入实际调查研究,效益、环保优先,积极推进电力体制改革的市场化进程。
比较项目 普通铅酸蓄电池 胶体蓄电池 电池外壳 ABS UL-94HB 相同 端子 表面镀银的铜件 相同 隔板 无机材料隔板 不相同 安全阀 三元乙丙烯橡胶 相同 正极板结构 纯铅,平板涂膏式 纯铅,平板涂膏式或管式。平板式涂膏式正极 板生产工艺简单,成本低;管式正极板生产工艺复杂,成本高,但是大电流放电能力强,适 合应用于特殊领域 负极板 纯铅,平板涂膏式 相同 隔板结构 正极和负极板均采用超细玻璃 纤维(AGM)隔板 采用复合隔板,正极为特殊结构的有机材料PE 隔板,负极为无机材料AGM隔板,该隔板设计具有自主知识产权,已获得国家实用专利和发明 专利 电解质 硫酸溶液(液态) 固态胶体 电解液固定方 式 电解液吸附在多孔的玻璃隔板内,而且必须呈不饱和状态。 电解液由多种添加剂以固体形式固定,可充满电池内的所有空间。凝胶体具有连续三维网状结构,胶体形成两个阶段: 1)可逆阶段:聚合以及微弱氢键的形成阶段(可流动液态) 2)不可逆阶段:二氧化硅(SiO2)粒子之间形成硅氧烷键桥(-Si-O-Si-)从而得到很强的分子间作用力特性; 温度每升高10度,胶体形成的速度会翻倍。 纳米级的气相二氧化硅作为电解质的载体,使得电解质和气相二氧化硅进入微米级的极板表面活性物质中结合成网状的键结构,该键结构十分稳固,从而减少了极板表面活性物质在充放电冲击下的脱落 电解液量 比富液式储液量少 与富液式电池相同 电解液比重 比富液式电解液比重要高,平均 1.30-1.35 g/l,对极板腐蚀较 重,电池寿命短。 可与富液式相同,平均1.24-1.30g/l,对极板 腐蚀较轻,电池寿命长 浮充性能 浮充电压相对较高,浮充电流 大,快速的氧再化合反应产生大量的热量,玻璃纤维隔板的热消散能力差,热失控故障时有发生 由于电解液比重低,浮充电压相对也较低,浮充寿命长.

理士蓄电池性能特点:
以气相二氧化硅和多种添加剂制成的硅凝胶,其结构为三维多孔网状结构,可将硫酸
吸附在凝胶中,同时凝胶中的毛细裂缝为正极析出的氧到达负极建立起通道,从而实现密封反应效率的建立,使电池全密封、无电解液的溢出和酸雾的析出,对环境和设备无污染。
胶体电池电解质呈凝胶状态,不流动、无泄露,可立式或卧式摆放。
板栅结构:极耳中位及底角错位式设计,2V系列正极板底部包有塑料保护膜,可提高蓄电池在工作中的可靠性,合金采用铅钙锡铝合金,负极板析氢电位高。正板合金为高锡低钙合金,其组织结构晶粒细小致密,耐腐蚀
隔板采用进口的胶体电池专用波纹式PVC隔板,其隔板孔率大,电阻低。性能好,电池具有长使用寿命的特点。
电池槽、盖为ABS材料,并采用环氧树脂封合,确保无泄露。
极柱采用纯铅材质,耐腐蚀性能好,极柱与电池盖采用压环结构即压环与密封胶圈将电池极柱实现机械密封,再用树脂封合剂粘合,确保了其密封可靠性。
2V、12V全系列电池均具备滤气防爆片装置,电池外部遇到明火无引爆,并将析出气体进行过滤,使其对环境无污染。
胶体电池电解质为凝胶电解质,无酸液分层现象,使极板各部反应均匀,增强了大型电池容量及使用寿命的可靠性。
过量的电解质,胶体注入时为溶胶状态,可充满电池内所有的空间。电池在高温及过充电的情况下,不易出现干涸现象,电池热容量大,散热性好,不易产生热失控现象。
胶体电池凝胶电解质对正极、负极活物质结晶过程产生有益影响,使电池的深放电循环能力好,抗负极硫酸盐化能力增强,使电池在过放电后恢复能力大幅提高。 电池使用温度范围广
产品特性:
1、超前的设计理念
采用最新的集成功率元器件及DSP技术,大幅降低了体积及重量。同时,新的设计理念采用高密度表面处理,简化电路,减少接点及联线,不但降低电磁干扰,还提高UPS可靠性。
2、在线式双重变换技术
保证了高质量电源的持续供应,电网上任何形式的干扰,被彻底滤除,输出波形是经过重组再生的纯正正弦波;电池仅用作后备电源考虑。
3、宽广的输入电压范围
PULSAR DX具有宽广的输入电压范围,范围从179-275伏,能保持正常电压输出,极大地减少了转换到电池供电的机会,充分延长电池寿命。
4、高性能的电池充电器
PULSARDX充电器是均浮充二段式的充电设计,可对电池快速充电,并提供充放电保护,延长电池寿命;电池低电压保护,防止电池因过茺放电造成永久性损坏;功率因数校正,提高了能源的利用率,并与发电机完全兼容。
5、灵活性和扩展性
后备时间:从10分钟到数小时
PULSARDX可以连接长延时电池组到UPS,而不会干扰UPS电源的正常工作,也可采用长延时充电器,使UPS在满负载条件下,提供长达8小时的后备时间。
铅酸蓄电池的工作原理
蓄电池是通过充电将电能转换为化学能贮存起来,使用时再将化学能转换为电能释放出来的化学电源装置。它是用两个分离的电极浸在电解质中而成。由还原物质构成的电极为负极。由氧化态物质构成的电极为正极。当外电路接近两极时,氧化还原反应就在电极上进行,电极上的活性物质就分别被氧化还原了,从而释放出电能,这一过程称为放电过程。放电之后,若有反方向电流流入电池时,就可以使两极活性物质回复到原来的化学状态。这种可重复使用的电池,称为二次电池或蓄电池。如果电池反应的可逆变性差,那么放电之后就不能再用充电方法使其恢复初始状态,这种电池称为原电池。
电池中的电解质,通常是电离度大的物质,一般是酸和碱的水溶液,但也有用氨盐、熔融盐或离子导电性好的固体物质作为有效的电池电解液的。以酸性溶液(常用硫酸溶液)作为电解质的蓄电池,称为酸性蓄电池。铅酸蓄电池视使用场地,又可分为固定式和移动式两大类。铅酸蓄电池单体的标称电压为2V。实际上,电池的端电压随充电和放电的过程而变化。
铅酸蓄电池在充电终止后,端电压很快下降至2.3伏左右。放电终止电压为1.7-1.8伏。若再继续放电,电压急剧下降,将影响电池的寿命。铅酸蓄电池的使用温度范围为+40℃―-40℃。铅酸蓄电池的安时效率为85%-90%,瓦时效率为70%,它们随放电率和温度而改变。
凡需要较大功率并有充电设备可以使电池长期循环使用的地方,均可采用蓄电池。铅酸蓄电池价格较廉,原材料易得,但维护手续多,而且能量低。碱性蓄电池,维护容易,寿命较长,结构坚固,不易损坏,但价格昂贵,制造工艺复杂。从技术经济性综合考虑,目前光伏电站应以主要采用铅酸蓄电池作为贮能装置为宜。
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