发布时间：2024-01-17 16:19:52
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的新能源及节能技术样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：建筑电气空调系统;新能源节能;新技术
Abstract: High-rise building electrical system comprises the power supply and distribution system, lighting system, elevator system, elevator system, also includes HVAC system and solar energy, wind energy and other new energy power generation system. The HVAC system in cold cogeneration and " ice " new air conditioning and electrical energy-saving technology, as well as the solar energy and wind energy new energy saving technology for detailed analysis research.
Key words: building electrical air conditioning system; new energy; new technology
1.冰蓄冷空调电气节能技术
冰蓄冷空调电气节能技术原理，是在电力负荷较低的夜间，利用“低谷”区的电能资源采用制冷机进行制冷，将电能转换为冷量，然后利用冰的潜热特性，利用相应储存容量将冷量储存起来。而在电力负荷较高的白天电能需求高峰期，把冰中所储存的冷量有机释放出来，以满足建筑物制冷空调系统或其它制冷生产工艺的需求，从而达到添补高峰电能供应不足、利用峰谷电价差节省电费、以及降低空调设备容量等目的。高层楼宇建筑中广泛采用冰蓄冷空调系统，主要是利用水-冰-水转换变成中伴随着热量迁移的功能特性，尽可能利用夜间电力负荷低谷区的廉价电能资源，让制冷机在最优工况条件下运转制冰，将楼宇制冷空调系统所需全部或部分冷源以潜热形式储存于固态或结晶状冰体中，这样当空调系统出现过负荷工况时，冰就会自动吸收相应热量融化，以低温能量水提供空调系统运转所需的冷源，从而实现将低谷电能资源向高峰电能资源转换的目的，达到电能能源的充分利用，提高空调制冷设备的综合利用率。在现代分时电价的广泛实施过程中，有效将低谷廉价电能资源转换到高峰时利用，将会取得非常显著的节约电费的经济效益。冰蓄冷空调电气节能技术主要包括以下优点：
（1）有利于电网峰谷电力负荷调节，减缓电厂和供配电设施的供电压力；
（2）利用冰蓄能技术，在空调过负荷期间，将冷量水提供给制冷主机，从而减少了制冷主机容量，同时减少空调系统相应的配套系统增容费用，减少了空调系统综合投资；
（3）将低谷期的电能资源有效储存起来，利用电网峰谷荷电价差额，降低空调系统在高峰期的电能消耗，减少了高层楼宇建筑的空调运行费用；
（4）冷冻水温度可以降到1-4℃，从而实现了高层楼宇大温差、低温送风空调系统的构造，同时节省了水、风输送系统的综合投资和系统能耗；
（5）冰蓄冷空调相对湿度较低，空调制冷品质得到有效提高，可有效防止常规中央空调综合症，增强空调系统的人性化服务水平；
（6）冰蓄冷空调系统为高层楼宇空调系统提供了一个应急冷源，从而提高了空调系统的运行可靠性；
（7）冰蓄冷空调冷量全年均按一对一配置，系统电能资源综合利用率较高，节约空调系统综合能耗经济效益十分明显。
冰蓄冷空调电气节能技术是高层楼宇建筑削峰填谷、缓解供配电系统电能供应压力和新增用电点矛盾的有效解决节能降耗解决途径，在建筑电气节能领域具有非常广泛的应用前景，有效推动着建筑节能工作的顺利开展。
2.冷热电联产电气节能技术
冷、热、电联产(BCHP)技术是一种建立在能源梯级综合利用理念的基础上，集制冷、供热(建筑物采暖与供热水)、以及发电三个过程为一体的多联产能量综合分配利用高效系统，与远程单独送电工程相比，使能源资源利用效率得到了大大提高。据大量文献资料和实际工作经验可知，大型发电厂的能源综合利用发电效率仅有30%～55%，扣除厂用电和电能输送线损率，到达终端的能源利用效率大约只有35%～47%，而BCHP三联产技术其能源综合利用效率大约可达80%～90%，且由于三联产工程耗能用户通常较近，几乎没有任何电能输送损耗。对于热电联供系统而言，如果向系统输入100个单位的能量，则一般可以获得30个单位的电能输出，也就是发电效率为30%；但同时还可以收获50单位的热量资源，即获得50%的热量，这样整个系统能量转化率可以高达80%，总能量的损失率大约只有20%。对于常规独立能量供应系统而言，如果需要30个单位的电能输出，如果按照能量转换效率为35%计算，则需要85个单位的能量输入，总损失能量为55个单位；同理如果要获得50个单位热量，按照锅炉能量转换效率为90%计算，则需要大概56个单位的能量输入，热转换损失能量约为6个单位。这样同样获得30个单位电能和50个单位热量，热电联产需要100个单位热量，而独立供应系统则需要141个热量，比热电联产供应系统多消耗41个单位的能童，总的能源利用效率也只有57%，比起热电产系统的80%要低23个百分点。冷热电三联产能源供应系统与大型热电联产能源供应系统相比，热电联产能源转换效率也没有冷热电三联产能源转换率高，而且大型热电联产能源供应网络还存在输电线路和供热管网等能量损失，而冷热电三联产供应系统由于能源采用能源就地使用原则，可以减大大减少电能输配电系统和热能供热管网的投资及相应能源传输损耗，无论从减少综合投资成本还是从节能环保等方面来讲，冷热电三联产系统均是十分有利的。有关专家对冷热电三联产作了一些节能估算，如果我国从2000年起每年有4%的楼宇建筑的供电、供暖、以及供冷采用BCHP冷热电三联产供应系统，从2005年起有25%的新建楼宇建筑到2050年起有50%的新建建筑采用冷热电三联产系统进行能量供应的话，则到2020年我国二氧化碳的总排放量将减少19%，若将现有建筑实施冷热电三联产系统的比例从4%提高到8%的话，则我国到2020年二氧化碳的总排放量将减少30%，也就是说冷热电三联产系统不仅节能效果十分明显，而且其在环境保护方面的应用效果也十分明显。
对用于高层楼宇建筑物的BCHP冷热电三联产系统而言，由于冷暖空调系统的负荷变动较大，系统不可避免会有相当大比例的时间内运行在较低负荷工况区，因此在进行BCHP冷热电三联产系统设计或改造时，应采取一些必要的措施(例如增加蓄热装置或适当蒸汽回注等技术措施)，无论从系统节能还是经济运行角度均十分必要。BCHP尤其适应于一幢楼宇或一个小区的集中冷热电联供，因此，对于高层楼宇建筑而言具有非常强大的节能经济效益。上海中心大厦也采用了2.2MW的热、电、冷三联供系统，其详细分析见第五章。
3.风能太阳能新能源电气节能技术
在进行新能源电气节能系统设计时，需要注意风能太阳能等新能源与建筑功能结构的一体化设计。
3.1太阳能电气节能技术
太阳能热水和采暖电气节能技术目前在建筑中已经得到广泛推广使用，并获得较大的节能效果。由于高层楼宇建筑中光热利用对太阳能集热器的安装角度、采集面积、以及周围的遮挡物等因素有十分严格要求，因此在进行太阳能热水和采暖系统设计时，应考虑采用太阳能建筑一体化设计方案，实现太阳能集热系统与建筑功能结构间完美结合。根据工程项目的实际情况，太阳能热水和采暖系统的光热采集装置可以考虑安装在建筑物坡屋面上，利用楼宇建筑屋顶面积可以解决整个楼宇一部分热水供应需求。
3.2风力发电电气节能技术
开发可再生绿色能源是建筑节能工作开展的重要组成部分，风能作为一种新型可再生能源，已称为建筑电气节能研究的一个重要课题。在建筑环境中利用风能不仅具有免于输送的优点，所产生的风力电能资源可以直接用于高层楼宇建筑本身，而且其具有节能环保等特性，有望成为一个城市的节能环保工作开展的标志性景观，有效增强市民节能保护意识。
参考文献：
[1]刘卫华.制冷空调新技术及发展[M].北京:机械工业出版社,2004.
摘要：随着可持续发展理念的不断深入推进，电力企业的发展也有了明显的变化，绿色、生态理念已经成为了现阶段电力企业发展的重要依据。电气节能技术和电力新能源的发展运用作为主要的研究方向，也是目前企业的重点工作。为了保障企业的稳定发展，就需要在技术上进行改进和研究，以寻求更稳定的发展空间。
关键词：电气节能技术；电力新能源
0.引言
新能源电力是指依靠新能源如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等，进行发电的系统机制。而电气节能技术也是现阶段高新技术产业中的重要组成部分。笔者根据自身的工作经验，对当前如何在技术上进行创新提出了自己的一些看法，供相关研究进行参考。
1. 电气节能技术运用
1.1 减少电能消耗
电能损耗是当前企业发展中面临的最大问题之一。过度的电力消耗使得企业的运营成本增加，且电力浪费情况非常严重。因此，如何能对电网工作进行完善和优化，成为了现代电力企业的关键工作。以目前的形势来看，企业需要结合自身的成本与实际需求，考虑更换一些照明设备，转而使用一些低能耗产品，保障足够的照明需求即可[1]。另外针对于一些无故的电力消耗，也需要采取相应的管理手段进行控制。
1.2 电机使用模式的调整
电机是目前企业中使用最为频繁的设备之一，而电机的功率和能源的消耗之间也有着密切的联系。在我国现阶段的电力系统中，电机是不可或缺的设备之一。所以如果能对现阶段的电机模式使用进行优化，就可以进一步完善节能管理。但是存在的问题在于，电机在制造的过程中本身就需要耗费大量的能源和材料，这些包含磁性的材料需要在制造过程中被严格控制。对于一些新型材料，我国在现阶段的使用上还存在着一些缺陷，所以在目前的电力企业当中，合理使用电机并根据实际的生产需求进行调整是非常关键的[2]。需要格外注意的一点在于我国虽然有着丰富的能源储备，但是能源使用危机仍然存在，尤其是对于一些地区来说，很多新能源并没有得到良好开发。这也需要我国企业不断深入研究，在新能源上进行后续的利用，在保障基础设施的基础上进行开发。
1.3 变压器参数管理
变压器参数的调整有利于实现节能的目的。在电能运输的过程中，通过对负载的调整和运行方式的改变，有利于降低电能在输送过程中产生的损耗。整个电力系统中的变压器可能在容量、材质、电压等级等诸多方面存在差异，因此有功功率的空载损失和短路损失、无功功率的空载损失和定额负载消耗的参数都不尽相同，通过对变压器参数的调整，可以降低变压器的有功功率损失和损失率，提高电能的利用率，从而达到节能环保的目的。
2.新能源使用
2.1 太阳能
太阳能是一种清洁能源，最大的优势就是不会对环境造成严重的污染，促进能源的合理利用。另外，由于太阳能可以转变成其他形式的能源被储存和使用，因此可以给电力企业提供长期的能源支持[3]。太阳能技术的具体运用，可以利用电池板和蓄电池，并对现阶段的传输系统进行有效管理，让电气企业的动力系统能更加自由，实现对于电网的合理控制。光伏发电是本世纪最有市场潜力、最具发展前景的新能源.光伏产业以其技术先进性、资源无限性和绿色环保性，成为全球产业革命的核心、发展低碳经济的方向、对能源危机和实现可持续发展的重要途径。
2.2 地热能
地热能是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。地热能大部分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，还有一小部分能量来自太阳。地热资源在我国主要分布于云贵、地区，具有天然的地理优势，也是地热能研究开展的重要地区。这些地热资源如果可以得到合理运用，那么不仅对于农业的发展有重要的便利，还能为电力企业的日常生产提供能源保障，是未来可持续发展理念下的重要技术手段[4]。
2.3 风能
风能是空气流动产生的能量，是一种可再生能源。在现代技术下，利用涡轮叶片将气流的机械能转为电能。作为清洁和可再生能源，风能也应该收到高度重视和技术支持，并在未来不断进行性能和技术上的优化和完善。为了提高清洁能源的利用，清洁能源电源在建设备投资应该有所增长，这也给企业的发展提供了一项重要的支持。
2.4 核能
核能是一种清洁能源，战略意义出众。目前我国已经有核反应堆技术的出现，并被国家高度重视，在未来也将成为重要的发展方向。所以我国也应该加大研究力度，争取取得更大的技术突破。节能和可持续发展是各国都密切关注的问题，我国也是其中之一。以目前的情况来看，能源的使用大多依靠水力和火力发电，能源消耗巨大，且对于环境也存在着一定的破坏。作为电力企业，也需要不断进行技术优化，利用清洁能源来维持生产，建设生态型企业。
3. 结语
通过研究，不难看出随着未来经济的快速发展，电能消耗也必然不断提升。面对着日益增长的电力需求，作为电力企业也必须要进行改革和优化，在电气节能技术和电力新能源上进行深入研究和合理管控。但是追求减少电气能源输送能耗的前提是满足当前经济发展所需的能源，不能单纯的为了降低能耗而不为市场供应充足的资源，导致经济发展受损。这也需要企业在充分认知自身实际情况的基础上进行科学化管理，实现自身的可持续发展。
参考文献：
[1]王淳. 电气节能措施与电力新能源的开发问题探讨[J]. 电子制作， 2013，12（08）：241-241.
[2]胡灿. 电气节能措施与电力新能源的开发问题探讨[J]. 科技与企业， 2014，01（08）：132-132.
[3]刘耀华. 电气节能技术与电力新能源的发展应用[J]. 低碳世界， 2016，19（07）：38-39.
【关键词】电力节能；新能源；开发
1 电气节能措施
1.1 运用新型节能技术减少电能消耗
1.1.1 分布式供电技术
分布式供电是相对于集中式供电而言的，是指将发电系统以小规模（数千瓦至50MW的小型模块式）、分散式的方式布置在用户附近.可独立地输出电、热或（和）冷能的系统。较传统的集中供电，分布式供电没有或者很低的输电损耗；另外分布式供电可以利用可再生能源发电，既节能又环保。
1.1.2 电力蓄能节能技术
电力蓄能节能技术是电力需求侧管理中的一项重要内容，通过对以中央空调蓄冷技术、中央空调余热回收蓄热技术、空气源热水热泵蓄热技术和电炉锅蓄热技术为代表的蓄能节能技术的应用，把电转换为其他能量储存起来，供需要的时候使用。电力蓄能节能技术，可把用电低谷时的电能转换成其他能量储存起来。在用电高峰时释放使用，有效解决资源浪费问题.提高发电设备利用率。
1.2 通过改造电气设备减少电能消耗
1.2.1 变压器的改造
推广使用低耗损变压器。在整个电网当中，为了适用不同用户对电力的需求，必须要用电压器将电压分级输入，大量的变压器的使用，必然造成总功率的损耗。因此将变压器的损耗降到最低是实现供电系统的节能措施之一。采用非晶合金铁芯的变压器。噪音低、损耗低，空载损耗是常规变压器的20%，而且维护简单，运行费用低，因此推广适用低耗损变压器可是有效降低总功损耗。
变压器参数优化。在传输电量相同的条件下，通过择优选取最佳运行方式和调整负载，是降低变压器电能损失的有效途径之一。在变压器运行过程中，加强供、用电科学管理。即可达到节电和提高功率因数的目的。每台变压器其容量、电压等级、铁芯材质不同，所以有功功率的空载损失和短路损失，无功功率的空载消耗和额定负载消耗的参数各不相同。因此选择变压器的参数和优化变压器运行方式可以从分析变压器有功功率损失和损失率的负载特性入手。选择参数好的变压器和最佳组合参数的变压器运行，可以降低能耗损失，达到节能目的。
1.2.2 优化电网配置
在电网中通常会有大量无功电流，这直接导致线路损耗增大，变压器利用率降低，用户电压不稳定。无功补偿是利用技术措施降低线路损耗的重要措施之一。在有功功率合理分配的同时，做到无功功率的合理分布。无功补偿优化是通过凋整电网中无功电流的分布，从而达到降低网络的有功功率损耗，并使电压水平保持最好的目的。随着计算机技术的不断发展，在高压无功补偿技术方面，开发出的新型低压和高压无功动态补偿装置，已经研制成功并应用到大中小型变电所。新型动态补偿装置，计算机系统控制，实现了无接点化.不产生谐波，无合闸同流；同时有效减小电压闪变和防止系统振荡。并可分相补偿.从而达到减少电网能量消耗，提高供电质量的效果。
1.2.3 降低线路损耗
当电能传输时，在电路网络中就产生功率损耗，一般来说，其与线路的长度和负载的大小相关联。因此，应当尽量提高系统的功率因数、减少导线的电阻，从而降低其损耗。其措施主要有以下几种：①线路路径的选择要合理。为减小导线长度，线路尽可能不走弯路，尽量走直线：②合理选择导线截面积：导线的截面积大小的确定应根据电流指标与经济条件来确定。对于线路较长的电路，在满足电流以及电压降要求的情况下，可使导线的截面积加大1～2级：③合理确定电气用房所在的位置。其遵守的基本原理就是尽量减小供电路径。
1.2.4 空调系统的节能
公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的50%以上，系统节能潜力巨大。具体应遵循一下原则：机电设备启停优化控制；变风量、变流量系统最优控制：冬夏季部分负荷时水泵分设控制：与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制：参数设定节能控制，包括温度标准设定、焓值控制、利用室内C02浓度控制新风量等。
2 电力新能源的开发
面对当今国际社会严峻的能源形势，中国政府高度重视新能源的开发利用，把加快发展可再生能源作为“十一五”时期能源发展的一项重要任务。我国新能源产业目前呈现良好的发展前景，预计到2015年所规划的新能源提供的电力、热水和燃气终端能源产品的总量将达到4300万吨标准煤，并将直接拉动相关行业的发展，带来明显的环境效益。新能源的发展现状有机遇更有挑战，技术与经济问题并存。
2.1 风能
就风电而言，我国规划的风电基地所在地区电网规模偏小，需要依托更高电压等级、大规模远距离输送因而由此带来了复杂的电网技术和经济问题。大规模发展风力发电，使我们不得不面对系统调峰调频问题。目前，我国平均峰谷差约为30%，部分地区达40%，未来还有可能进一步加大：而系统调峰主要依靠煤电。新能源的大规模开发，将使得系统调峰面临更加严峻的考验。
2.2 太阳能
太阳能发电技术的发展也亟待社会的支持。以天和家园太阳能试点工程为例，若要收回投资成本，则每千瓦时上网电价应高于3元，远远高于煤电的上网电价：如按现行居民用电价计算，收回投资成本需100年以上。虽然我国光伏产业产品组装能力跻身世界前三，但晶体硅提纯、铸锭切片、逆变控制等核心技术却被国外垄断。中国的光伏产业“两头在外”知识产权掌握度不高，实质上是受制于国外研发企业为其“代工”。虽然我国新能源的发展形势总体上良好，但其事业起步晚、发展快，相关政策法规不够完善，标准体系不够健全，与电网及其他电源的发展不够协调。
2.3 大力发展新能源有助于共建和谐社会
（1）大力发展新能源可以解决能源危机、缓解运输紧张局面。即使新能源短期内难以占据能源市场的主要份额，但却可以很大程度减轻用电压力，也可以很大程度上减轻电煤紧张的局面，不会出现为了抢运电煤中断其他货物的运输造成的运输紧张。
（2）大力发展新能源有利于节能减排，保护环境。新能源的迅速崛起将使人们对化石能源需求一定程度上减少，小煤窑的开采就会减少，对周边环境的影响也会降低。火力发电对大气的污染也会减轻。
（3）大力发展新能源可以减低通货膨胀。新能源作为能源的重要提供者后，对传统能源如煤、石油的需求就会大幅降低，煤和石油的紧缺情况会得到改善：一旦煤的价格下降，电力的价格就会下降，工业产品价格就会下降。随之许多生产资料和生活资料价格也可能下降。
3 结语
我国目前主要还是火电和水力发电为主，消耗的电能很大，而且也存在着一定的环保问题，这就要求电气产业做好节能降耗工作，就要考虑降各种主流电能开发方式的效益，采取一系列实用措施来降低能耗。在进行电气节能的同时，前提还是要保证能源的供应能够满足实际需要，不能单纯地追求降低能源损耗而损害了集体利益。作为电气产业的工作人员，需要认真研究电气节能的新技术、（下转第61页）（上接第88页）新方法，努力为我国电气节能和新能源开发贡献自己的力量。
【参考文献】
[1]，张晓路.浅析我国新能源的开发和利用[J].广州：华南理工大学学报，2010，7.
近年来毕节市委、市政府围绕新能源汽车从基础资源、核心部件到整车装配的相关领域，引进了一批较高水平的创新团队，搭建了一批创新平台，集聚了一批创新能力较强的骨干企业，在毕节试验区形成了以“燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动车”三种整车技术为“三纵”和“多能源动力总成系统、驱动电机、动力电池”三种关键技术为“三横”的新能源汽车产业布局。基地内聚集了新能源汽车骨干企业31家，其中添钰动力、力帆汽车、澳能空气动力、云内动力、兴国新能源、西凯新能源、汇丰车桥等企业都是由拥有大批自主知识产权、核心技术达到国际国内领先水平的高新技术企业和实力雄厚、在国内新能源汽车领域已经发展多年的集团公司投资建设；同时，基地内还有汽车零部件配套生产企业40多家，主要产品有传动轴、方向机、前后桥、车灯、货箱、液压油箱、驾驶室、底盘构件、内饰等。预计到2015年，毕节市新能源汽车及配套企业将累计建成投产80个，汽车零部件本土化率达80%，可实现年产新能源汽车30万辆的能力，工业生产总值达150亿元以上。
11月26日，毕节市新能源汽车高新技术产业化基地被科技部认定为国家高新技术产业化基地，这将对毕节试验区调整产业结构、转变经济发展方式、发展战略性新兴产业起到重要的促进作用。
毕节新能源汽车高新技术产业化基地从省级基地到国家级基地的成长过程中，得到科技部、贵州省科技厅、贵州省经信委等相关部门的大力支持和帮助。在下步工作中，毕节将紧紧抓住“十二五”新能源汽车产业发展机遇，围绕贵州省委、省政府提出的“加速发展、加快转型、推动跨越”的主基调和“抓机遇、提速度、上台阶”的总要求，突出“科技带动、技术升级”的理念，以企业自主创新为动力，以产品关键技术突破为重点，逐步建立完整的新能源汽车产业体系，着力推进知识、技术、人才、资金、政策等要素的聚集，充分发挥国家高新技术产业化基地的辐射和带动作用，力争在较短时间内将基地打造成为西南地区规模最大、实力最强的新能源汽车高新技术产业基地，并努力培育以新能源汽车为主导产业的国家高新技术产业开发区。（来源：贵州省科技厅）
随着社会信息化的发展，信息素养已日益成为信息社会公民素养不可或缺的组成部分。高中信息技术课程标准中指出了五点关于高中信息技术课程的理念：即提升信息素养；打造终身学习的平台；建设有特色的信息技术课程；倡导运用信息技术进行创新实践；注重交流与合作，共同建构健康的信息文化等。目前的课程学习，更关注学生能力的培养，特别是高阶思维能力培养。作为信息技术课程，本文认为，基于有意义的研究性学习上进行信息技术的作品创作，有利于促进学生积极应用和生成各种课程资源，培养学生的高阶思维能力。
一、普通高中信息技术课程的高阶思维能力培养分析
高中信息技术课程必修部分只有“信息技术基础”一个模块。它与九年义务教育阶段相衔接。选修部分有五个模块，强调在必修模块的基础上关注技术能力与人文素养的双重建构，是信息素养培养的继续，是支持个性发展的平台。模块内容设计既注重技术深度和广度的把握，适度反映前沿进展，又关注技术文化与信息文化理念的表达。高中信息技术课程的设计体现了如下三个特点：信息技术应用能力与人文素养培养相融合的课程目标；符合学生身心发展需求的课程内容；有利于所有学生全面发展与个性发展的课程结构形式。因此，信息技术的教育已经超越了单纯的以计算机技术训练为目的的初级阶段，发展成为与信息社会人才需求相适应的信息素养教育和学生的高阶思维能力培养阶段。关于高阶思维能力的研究目前主要集中在国外，我国对于高阶思维能力的研究还处于起步阶段。国内对于高阶思维能力的研究比较权威的主要是钟志贤教授的研究。钟志贤教授对于高阶思维能力及其培养做了系统、完整的论述[1]。他认为，高阶思维是高阶能力的核心，它主要是指发生在高层次认知水平上的心智活动。它在教学目标分类中指的是诸如分析、综合、评价等高层次认知水平的能力。高阶能力则是完成复杂任务、解决劣构问题的重要能力。它主要指“适应信息知识时代和个人发展需求所偏重的能力，主要包括创新、问题求解、决策、批判性思维、信息素养、团队协作、兼容、获取隐性知识、自我管理和可持续发展等十大能力。”他认为高阶思维能力主要由“问题求解、决策、批判性思维、创造性思维”这些能力构成。因此，培养学生的高阶思维能力，需要引导学生结合有意义的研究性学习，通过鼓励学生结合学习生活、实践活动及生活实际，积极探索、勇于创新，运用信息技术手段设计、创作作品，生成一系列学习资源，通过学生对资源的整理加工的过程中，培养“发现问题、分析问题和解决问题”的能力，从而发展学生的高阶思维。
二、基于高阶思维能力培养的高中信息技术数字资源应用探索
1.将生成性学习资源支撑合作、探究。
高阶学习具有五方面的特性，分别为主动的（积极/自觉）、建构的（阐释/反思）、有意图的（反思/调节）、真实的（复杂/情境化）、合作的（协作/交流）。这五个特性并不是割裂的，而是彼此依存，相互影响的，如图 1所示[2]。要想有效支撑学生的高阶学习，就应该借助数字化手段，为学生创设复杂情境，给学生创造主动学习的机会。在学生学习过程中会自然生成许多资源，这就需要教师关注其资源的生成，促使学生通过数字化学习资源来表述思想，进行反思，将生成性问题有效地处理和解决，从而进行意义的建构，达到有效的学习。例如，学生利用结合研究性学习主题活动制作《我们一起低碳》的主题网页。在网页制作过程中，教师要让学生更好地在富有开放性的问题情境中进行探究式学习。首先，教师要帮助学生拟定合理的研究计划，选择恰当的方法，记录一系列生成性资源，包括：（1）对低碳的认知过程。通过学生对生活中的低碳现象进行记录，帮助学生树立科学发展观，形成运用信息技术关注社会和自然、过程和成果的意识。教师再引导学生对低碳的要求分析，引导学生通过积极、健康、鲜明的主题，帮助学生树立正确的人生观、科学观，促进其良好思想品德和科学精神、态度与方法的形成。（2）要求学生对生活耗能作比较，突出说明低碳生活方式可大大降低二氧化碳的排放量。整个过程，学生以小组合作的形成开展，该部分重点体现学生开展合作研究学习的过程与成果。（3）减少温室气体排放。让学生记录一系列低碳生活的金点子，培养学生脚踏实地从小事、实事做起的思想和作风。（4）用视频短片、照片、音频和文字记录身边人或社区群从实行低碳的点点滴滴，生成一系列素材资源。该部分重点培养学生善于从身边的凡人琐事中发现闪光点的思维方式和观察方法。（5）我们与社区居委一起行动。以多种媒体结合的形式，记录我们与社区居委一起的行动，发出我们的倡议，形成我们的认识与结论。该部分重点培养学生与世界和谐、友好共处和关爱他人的道德修养。整个研究学习活动过程，学生们生成的系列数字化学习资源是支撑合作、探究的，便于学生们利用数字化学习资源来进行高阶学习，培养其高阶思维能力。
2.将探索资源转化为创作作品，促进高阶思维能力培养。
学生们基于研究性学习，所生成的资源，经过数字化处理后，需要利用所习得的技术工具来进行作品的创作，从而表达自己的思想。这与高中信息技术课程标准中的高阶水平要求是一致的，如表1所示。
表1：课程标准中使用的行为动词及对应的学习目标和掌握的高阶水平要求[3]
在整个过程中，学生们要经历信息处理的全过程，包括工具的选择，信息的采集、加工、整理，作品的等等。由于研究性学习内容是以探索活动的形式展开，体现学生的亲身参与和与他人的协作交流，可以有效促进学生的知识目标、技能目标和情感目标向高位发展，达成学生的高阶思维能力培养。例如，基于研究性学习资源的网页创作。网页是由信息节点、信息链和信息网构成的非线性超文本数字化信息载体。在开放的探究式学习课堂中，不再是简单的教师讲授，学生听。而是在教师的引导下，学生通过自己的探索，掌握有关网页制作等信息技术的操作技巧，并分别运用有关多媒体技术手段和艺术手段将生成的学习资源，围绕各自的主题构想进行设计创作。这时，教师起到一个组织者的角色，指导、规范学生的制作过程，如首页的新颖性，构图的合理性、结构的清晰性、界面的友好性、资源的共享性、音乐的感染性……。又如，基于蒙太奇的电脑多媒体动画创作。基于蒙太奇的电脑多媒体动画创作，是利用计算机创作的集文学创作、绘画艺术及视听觉艺术为一体的独特的艺术表现形式。蒙太奇（法语：Montage）是音译的外来语，原为建筑学术语，意为构成、装配。经常用于三种艺术领域，可解释为有意涵的时空人地拼贴剪辑手法。最早被延伸到电影艺术中，后来逐渐在视觉艺术等衍生领域被广为运用[4]。教师引导学生运用习得的技术，构思生活中的完整故事情节，结合计算机绘制出来的人物、场景等生成性资源，使用电影语言的蒙太奇技术进行故事的叙述、动感镜头的连接和多媒体的效果渲染，表达一个完整意义的作品。
3.共享作品成果资源，在交流中发展学生能力。
每个作品完成阶段，教师要为学生的合作与竞争搭建平台，及时组织学生进行成果共享交流。首先依托专题网站，将全班同学的成果资源进行开放共享。其次让学生以小组为单位，每小组推荐一个作品向全班展示介绍，促进学生思维的相互碰撞。展示介绍的过程中，同学通过自我分析，找出各自的差距，并捕捉创意等。同时教师要及时发现学生的优点，充分调动学生的积极性，特别是后进生的“闪光点”捕捉，促进其创造思维的发展。
培养学习者的高阶思维能力，需要学习者运用高阶思维来进行有意义的学习。通过学生利用所习得的技术工具来进行作品创作， 是促使学生将探索资源转化为创作作品成果，并作为主体来进行自主学习的过程。这是学生结合一系列的研究性学习活动进行展开的，一方面改变了以往的学生仅仅是为了学习技术而进行了照葫芦画瓢的局限性，促进了学生利用资源学习发展形成自己的观点。另一方面，促进学生形成了系列原创的或经过学生改造的学习资源，包括：从学习实践中反映的研究性学习成果资源；从生活实践中关心身边人与事的资源；从社会实践中关心社会与科技发展的资源等等，突出了学生的实践创意。通过引导学生主动运用高阶思维，从而培养起他们的高阶思维能力。
由北京某投资有限公司承建的北京某购物中心项目即将开工建设，该项目位于北京某工业开发区，总建筑面积373，000m 2，其中购物中心326，960m 2，酒店式公寓46，040m 2，项目建成后将是北京最大、最现代化的商业购物中心。
北京恩耐特分布能源公司已为本项目编制了项目热电冷联产技术解决方案，根据业主要求，本公司在恩耐特分方案基础上再提出能源岛解决方案，供业主和有关专家参考。
采用热电冷能源供应中心技术来解决大型购物中心的电力、制冷、采暖、热水和新风除湿，以及游泳池温水等能源产品供应，这是世界发达国家普遍采用的先进能源技术，它通过对能源的“温度对口。梯级利用”，实现高度的节能，从而降低用户能源成本，并实现对环境的保护。
北京市委书记刘淇最近在一份专家建议上批示，北京应该发展使用分布式能源系统建设的中、小型燃气轮机热电冷联产，另有三位副市长明确支持在北京大力发展小型分布式能源系统，以解决北京的电力、热力瓶径问题，同时优化天然气使用结构。 为什么要发展分布式能源--小型燃气热电联产，首先该技术有非常好的经济性，北京市物价局已经公布用于区域热电冷联产项目的天然气价格为1.4元/立主米，以天然气价格使用小型燃气轮机热电冷联产的项目，在北京商业用电高峰、平峰两段平均电价0.814元/kWh条件下，供热期每利用1立方米天然气可以产生3.44元的直接经济收益，减去天然气成本的效益为2.04元；制冷期可以产生3.24元的直接经济收益，减去天然气成本的效益为1.84元，等于免费使用天然气后再有0.44～0.64元的经济收益，完全可以满足设备运行成本和折旧，是一种“一本万利”的新技术，既节约了能源，又节约了金钱。
天然气产值分析(北京商业峰段平均电价)
项
目 单 位 小型燃机 热电冷 微型燃机 热电冷 燃气内燃机 热电冷
燃气外燃机 热电 燃气锅炉 蒸汽溴化锂
天然气价格 元/m 3 1.4 1.65 1.65 1.65 1.8/1.7
发电效率
30% 28% 35% 31.50% 0.00%
单位燃气发电量 kWh/m 3 2.93 2.73 3.42 3.08 0.00
电价 元/kWh 0.814
发电收益 元/m 3 2.39 2.23 2.78 2.50 0.00
供热效率
50% 50% 40% 50% 85%
单位燃气供热量 kWh/m 3 4.88 4.88 3.91 4.88 8.30
供热成本价 元/kWh 0.2168
供热收益 元/m 3 1.06 1.06 0.85 1.06 1.80
热电联产收益 元/m 3 3.44 3.29 3.63 3.56 1.80
供热差值
2.04 1.64 1.98 1.91 0.00
单位燃气制冷量 kWh/m 3 4.88 3.66 2.54
9.77
制冷成本价 元/kWh 0.1740
制冷收益 元/m 3 0.85 0.64 0.44
1.70
冷电联产收益 元/m 3 3.24 2.86 3.22
1.70
效益差值
1.84 1.21 1.57
0.00
上表说明发展燃气热电联产对用户具有极好的经济性，实际上在发电供热以外，还有免费的高温热水或生活用的温水供应，并可以利用余热锅炉的排烟的废烟气进行除湿干燥，其经济效益显而易见。
二、设计原则
分布式能源设计的最关键因素是根据用户的实际需要，对于用户的多种需求特性进行实事求是的分析，制定一个具有最大适用性的设计方案。
北京某购物中心项目的特性是现场没有现成的电力、热力供应条件，但有天然气高中压管道供应，如果采用传统方式必须自建变电站并施工进行电力接入，同时自建锅炉房、换热站、制冷系统、新风除湿系统、热水锅炉、应急发电机组等能源设施。还需要解决施工电源、施工阶段的临时建筑采暖等一系列问题。所以建设能源中心将可以一揽子解决该工程的所有能源需求，并有效降低工程中能源系统建设的综合投入，真正实现即节能又省钱。
此外，购物中心的能源使用结构比较简单，电力、采暖、制冷、新风系统基本同步，需求相对比较匹配，系统的调节因素不复杂，自主保障困难不大。因此，我们建议采用：能源岛设计方案，即自己解决全部能源供应，除天然气和水利管网外不与外部能源设施联系，自给自足。
由于本项目工程浩大，可以采用多机组方案，且可以使用天然气/柴油双燃料的燃气轮机技术，所以完全可以实现能源供应的自保和安全。
在北京发展分布式能源项目中，最大阻力是电力部门，因此采用能源岛技术解决方案可以不依靠电力系统，不用与电力公司周旋，自己掌握主动。
三、工程设想：
利用现有天然气中压管道气源条件，首先购置3台1000kW级 燃气内燃机发电机组，解决工程建设的电力供应，并负担建设期临时建筑物的采暖供应。在主体工程东南角地下室建设一热电冷能源综合供应中心，主设备采用两台调节灵活，运行可靠的5500千瓦等级燃气轮机发电机组，并利用其余热驱动两台28吨级补燃/余热锅炉，冬季利用余热产生24吨蒸汽支持供热系统运行；夏季将系统总量最大补燃到52吨蒸汽以支持制冷运行；过度期提供20吨蒸汽以支持热水和除湿系统的运行。
采用8公斤180℃过热蒸汽，在主体工程外建设一条热力环网蒸汽管线，输送蒸汽支撑4个角中的东北、西北和西南三个热力--制冷站。每站安装1台2500冷吨蒸汽溴化锂制冷机组，4000kW板式(汽-水)换热器，以及蒸汽除湿机组和一个用于供应卫生热水的蓄热式(水-，水)换热器。而能源中心自身除1台2500冷吨蒸汽溴化锂制冷机组，4000kW板式(汽-水)换热器和一个卫生热水(水-水)蓄热式换热器外，除湿将利用锅炉排出的150℃烟气，同时还要回收内燃机的余热参加系统运行。在冬季，由于燃气轮机热电系统主要在9-22点使用，23-8点需要采用蓄热技术解决采暖保温问题，所以必须建设一些蓄热水池，将白天用不完的热量储存起来，在夜间使用。
电力系统采用6600V电压输出，支持系统内6kV环网，利用燃气轮机的灵活调节性能，直接支持购物中心总用电系统的安全运行，两套5.5MW燃气轮机作为系统基本负荷和细部电力调节系统。3台1MW燃气内燃机担任梯级调节和燃气轮机停机后的系统电力供应，以保障酒店式公寓和购物中心内外区域的基本照明需求。
一台燃气轮机采用双燃料保障系统，在天然气供应中断供气时作为应急电源使用。
四、项目条件：
1、北京地区基本环境条件：海拔高度：48M，平均温度14℃，相对湿度60%。由于购物中心
主要利用时间为上午9点至晚上10点，所以本方案主要参考日间平均温度。
北京季节平均温度趋势图
2、天然气：低热值(LHV)8400kCal/M 3，价格1.4元/M 3
陕甘宁天然气成分
项目 组成 单位 数值
甲烷 CH 4 % 95.9494
乙烷 C 2H 6 % 0.9075
丙烷 C 3H 8 % 0.1367
硫化氢 H 2S % 0.0002
二氧化碳 CO 2 % 3
水 H 2O % 0.0062
高位热值 HHV MJ/Nm 3 39.0051
kCal/Nm 3 9316.21
低位热值 LHV MJ/Nm 3 35.1597
kCal/Nm 3 8397.75
密度
Kg/Nm 3 0.7616
比重
0.589
动力粘度
U×10 -4 0.1056
运行粘度
V×10 -4 0.1385
爆炸上限
% 5.1
爆炸下限
% 15.36
3、北京经济技术开发区实行两部制电价为：北京经济技术开发区已经实行两部制电价，容量电价为30元/月；电量电价为：高峰0.4703元/kWh，平峰0.3643元/kWh，低谷0.2733元/kh。
北京经济技术开发区电价
用户类别 两部制电价 单一制电价
容量电价元 /月/千伏安
电量电价(元/千瓦时)高峰 平段 低谷 电量电
价 元/千瓦时
工业用电电价
其中：100KW及以上 30 0.431 0.335 0.252
100KW及以下 20 0.725 0.488 0.272
商业用电电价 30 0.469 0.363 0.272 0.8
其他用电电价 28 0.495 .376 0.272 0.7
居民生活用电电价
0.44
燃气轮机应用电价
时段 容量电价 电价 利用时间
单位 元/kW/月 元/kWh hrs
高峰平峰平均 30 0.4703 7
0.3643 7
0.4173 14
应用电价 0.4856
#1号内燃机应用电价
时段 容量电价 电价 利用时间
单位 元/kW/月 元/kWh hrs
高峰平峰低谷平均 30
0.4703 8
0.3643 8
0.2733 8
0.3693 24
应用电价 0.4104
#2#3号内燃机应用电价
时段 容量电价 电价 利用时间
单位 元/kW/月 元/kWh hrs
高峰平峰平均 30
0.4703 6
0.3643 3
0.4350 9
应用电价 0.5446
4、热价：北京市规定采暖锅炉的天然气价格为1.8元/M 3，按照锅炉实际供热效率85%计算，热价为0.2168元/kWh。
5、冷价：北京市为鼓励夏季利用天然气，对制冷用气实现优惠气价，价格为1.7元/M 3，按照有效制冷COP1计算，冷价为0.174元/kWh。
6、设备利用时间：购物中心每日8∶30至22∶30营业，年利用时间5270小时。燃气轮机系统利用时间季节 天数 日运行小时 季运行时间
供暖季 151 14 2114
供冷季 174 14 2436
过渡季 40 14 720
总和 365
5270
燃气内燃机其中1台终年运行，另2台每日调峰运行，每日平均运行9小时，也为14小时，年利用5270小时。
五、主要设备：
1、燃气轮机：
燃机前置循环(也称：单循环)热电联产是一种技术先进、高效率、低污染的清洁燃烧热电生产工艺，它先通过燃气轮机的压缩机将空气压缩十几倍注入燃烧室与燃料混烧，温度超过1，000℃，使压缩空气热膨胀推动叶片带动燃气轮机发电进行首次能源利用；功后热烟气温度一般还有500℃，将其排入余热锅炉转换蒸汽，加以利用。本项目建议采用2台美国索拉公司金牛座(TAURUS)60燃气轮机发电机组。 系统示意图由于工艺决定，燃气轮机热电联产具有许多优势。首先是维护率低：燃气轮机是一种连续运行的发电技术，不同于内燃机需要不断点火和更换机油，基本不需要太大的维护工作量。由于维护率低，设备可利用率非常高，天然气为燃料的内燃机组平均可利用时间小于7000小时，而燃气轮机平均超过8000小时。索拉燃气轮机的大修周期为30000小时，检修时可以预先租用一台机组，一般在48小时内可以完成更换，如果需求稳定，年设备利用小时能够达到8500小时以上。由此进一步带来的效益是发电运行成本低，燃气内燃机的运行成本为0.1-0.13元/kWh，燃气轮机为0.03-0.055元/kWh。
索拉公司是位于美国加州圣地亚哥市的专业燃气轮机制造厂家，属于世界500强企业卡特彼勒公司的子公司。该公司生产的小型燃气轮机在世界同类产品市场上的占有率超过70%，截止到去年，已经生产从700～15000kW各类燃气轮机超过11566台，累计运行时间11.08亿小时。
索拉业绩
Experience by Package Units Sold Est.Hours(000's)
Compressor Sets 3.325 475.390
Mechanical Drives 2.254 287.730
Generator Sets 5.169 299.000
Packager Associates 818 45.930
Total 11，566 1，108，050
索拉公司在中国已经销售了98套机组，主要在油田和海上平台，以及大量热电联产项目上，是中国使用最多的小型燃气轮机。该公司已经在天津港保税区建立的备品备件仓库，备有各种型号机组的大量备件、部件、易损消耗件和备用机组。在北京还有多名售后服务和技术支援专家，能够提供及时而又廉价的现场技术服务。
金牛座(Taurus)60技术参数(ISO工况)：
发电出力：
5500kW
发电热耗：11840JG/kWh
发电效率：30.4%
烟气流量：23240kg/hr
排烟温度：510℃
燃气进气压力：17.24Bar
机组长度：8800mm
机组宽度：2500mm
机组高度：2600mm
机组重量：29478kg
2、余热锅炉：
是用于回收燃气轮机余热烟气，将其转换为工业蒸汽的主要设备。余热锅炉可以采用国内一些专业厂家的产品，主要厂家有：
(1)杭州锅炉厂：该厂是国内专门从事余热锅炉制造的厂家，是国内燃气轮机电厂余热锅炉的主要生产厂家。但该厂比较偏重于较大的余热锅炉；
(2)舰船工业总公司703所：该所是我国舰船动力的主要设计机构，专门设计制造船用和陆用动力设备的作热回收锅炉，也曾为国内许多燃气轮机电厂配套锅炉；
(3)机械工业部成套所：不仅在国内设计和组织制造了大量燃气轮机和燃气内燃机余热锅炉，还在国外援建项目中大量供应余热锅炉。若从用金牛座60机组，应采用2套燃气轮机各拖带1台补燃余热锅炉，这样系统比较安全可靠。
余热锅炉生产的蒸汽可以采用8kg180℃低压供热方式为标准，直接用于供应工业蒸汽。采用低压蒸汽供热系统，综合控制系统和化学水系统等都比较简单，工程造价低廉，同时也更加节能。采用蒸汽系统的另一好处是，在夏季气温比较高时，可以使用溴化锂吸收式制冷机组给燃气轮机进气进行预冷，降低空气温度能达到增加发电机组出力和提高发电效率的效果。
建议采用2台补燃锅炉的温度应达到925℃的余热锅炉，每台锅炉每小时可以产生27吨8Bar180℃蒸汽，总供54吨蒸汽，最大制冷能量为12555.26冷吨，折合44194.5kW，超过预计需求16.4%。如果考虑内燃机可利用的热量制冷，将达到48166.5kW，超过预计需求的26.87%，为设计指标的98.4%。
3、制冷机组：利用蒸汽的溴化锂吸收式制冷机组，建议采用2500冷吨超大型机组，使用大型机组占地省，维护成本低，单位投资也比较低。
2500冷吨冷水机组技术参数：
制冷能力：
2500USRT
8793kW
冷水出口温度：7℃
冷水进口温度：13℃
冷水流量：1260t/h
冷却水流量：2267t/h
冷却水进口温度：30℃
冷却水出口温度：36℃
蒸汽耗量：10750kg/h
蒸汽温度：170℃
蒸汽压力：8Bar
蒸汽单位耗量：4.3kg/USRT
蒸汽凝水回水温度：90℃
耗电量：66kWh
机组长度：9499mm
机组宽度：3594mm
机组高度：4700mm
4、燃气内燃机：
使用天然气为燃料的内燃机，推荐使用美国卡特彼勒3516LE型1011kW发电机组或奥地利颜巴赫JMS320GS-N.L型973kW发电机组。卡特机组35该系列机组性能稳定，坚固可靠，在全世界和中国都大量使用。颜巴赫是专门制造燃气内燃机的公司，具有发电效率高，系统集成化高等优势。
颜巴赫JMS320GS-N.L型机组数据：
发电机出力：
973kW
发电效率：38%
供热出力：1324kW
供热效率：52%
综合效率：90%
供热水温：90℃
回水温度：70
汽缸数量：20缸
机组长度：5200mm
机组宽度：1900mm
机组高度：2300mm
机组重量：11400
余热回收装置长度：4650mm
余热回收装置宽度：1550mm
余热回收装置高度：3560mm
5、除湿机组：(暂空)
六、需求分析：
1、建筑面积与用途特征：本项目总建筑面积37.3万平方米，其中需要采暖制冷的建筑面积为25.883万平方米，69.4%，除4万平方米酒店式公寓外，基本都是对电力、空调需求极大的商业性建筑物，包括净高极大的电影院等设施。该建筑属于对能源需求较大的建筑，建议业主注意建筑的节能性。
建筑面积与用途
名
称 面积m 2 冷热负荷要求 备
注
北京 某购物 中心 项目
购物 中心 地下二层 48，475 元
地下一层 99，715 部分有 空调、采暖 面积40020m 2
首层 65，320 有
二层 55，630 有
三层 57，820 有
酒店式 公寓
地下二层 3，000 无
地下一层 3，000 无
1-14层 40，040 有 468套公寓
总
计 373，000
其中需空调、采暖 面积(商业区) 258，830
其中不需空调、 采暖面积 114，170
2、建筑能源设计指标：
根据恩耐特公司方案，建筑设计指标如下：
项目建筑设计指标
项
目 单位 需空调、采暖区域 其它区域
商业区 酒店式公寓 车库、库房等 合 计
建筑面积 m 2 218790 40040 114170 373000
空调供冷概算指标 w/m 2 210 75 0
冷综合需求 kW 45，945.90 3，003.00
48，948.90
采暖供热概算指标 w/m 2 75 70 0
热综合需求 kW 16，409.25 2，802.80
19，212.05
电负荷指标 w/m 2 120 80 20
电综合需求 kW 26，254.80 3，203.20 2，283.40 31，741.40
3、建议应用指标：
根据设计规范设定的用能指标往往大大超过实际需求，原因主要的根据特定环境下的极端温度条件下，且不考虑节能因素。根据中国建筑科学研究院暖通空调所李先瑞研究员的研究，制冷需求在商场项目中，未采用节能空调系统时，为209-244w/M2；若商场采用了节能空调系统，为175-198w/M2。商场的照明主要是照明，如果不使用节能灯具，每平方米照度达80-110w，不仅耗电，还产生大量热能需要增加空调负荷的浪费。而利用节能达到同样照度，仅需要22w/M2，而且减少空调的能耗。如果本项目注意采用自然通风和将制冷与除湿分离，将可以大大降低用能指标。
建议采用的节能指标
项
目 单位 需空调、采暖区域 其它区域
商业区 酒店式公寓 车库、库房等 合 计
建筑面积 m 2 218790 40040 114170 373000
空调供冷概算指标 w/m 2 120 40 0
冷综合需求 kW 26，254.80 1，601.60
27，856.40
新风除湿指标 w/m 2 60 30 0
除湿综合需求 kW 13，127.40 1，201.20
14，328.60
空调综合指标 w/m 2 180 70 0
空调系统综合需求 kW 39，382.20 2，802.80
42，185.00
采暖供热概算指标 w/m 2 65 50 0
热综合需求 kW 14，221.35 2，002.00
16，223.35
电负荷指标 w/m 2 60 35 10
电综合需求 kW 13，127.40 1，401.40 1，141.70 15，670.50
4、同步系数：
存在两层问题：(1)电力、热力、制冷之间的同步问题；(2)用户同时使用能源的同步问题。任何建筑的电力、热力和制冷，都不可能同时达到最大需求，因此存在一个“同步系数”问题。例如制冷，夏季下午是日照最强的时间，制冷需求最高，但购物中心中的人流不是最大峰值，如果能够自然采光，电力需求比较低；而人流最大峰值出现在下班以后的7点钟左右，这时日照因素基本没有了，制冷已经不是峰值，但电力进入峰值时段，除湿系统也已经达到最大值。另外，对于采暖，人流大对于热的需求低，人流小反而对于热的需求大。这些因素需要系统有比较大的调节灵活性，才能有效保证需求的变化。购物中心是一种店铺林立的商业形式，是由一家一家独立的商业店铺分别租用或购买其中的面积经营。每个用户经营商品和营业性质不同于对电力、热力和制冷的使用方式也有所不同。例如：商品销售、餐饮、娱乐项目和购物中心内公共设施的人流高峰时间不同，能源需求的高峰也不相同，这其中存在相当大的互补性。实际上，国外大型购物中心中，总有相当一部分面积处于改造、装修、维护和停业之中。所以，同步系数也是必须考虑的一个问题。
综合同步系数与预计实际需求
项目 单位 电力 热力 制冷
需求容量 kW 15，670.50 16，223.35 42，185.00
综合同步系数 % 90% 95% 90%
预计实际需求 kW 14，103.45 15，412.18 37，966.50
七、容量确定：
对于分布式能源的技术解决方案，容量的可增减性--柔性因素非常关键，由于用户的用能方式在建设初期难以确定，特别对于热电冷都要自己解决的能源岛方案。为防止投资的浪费，应该采用比较谨慎的选择，“从小到大”，选择比较低的指标来确定机组，但要留出扩建的余地和设备空间。
如果由燃气轮机承担系统全部供热和制冷，将采用冬季直接供热，夏季余热锅炉补燃运行，预计夏季最炎热的6、7、8三个月，锅炉补燃温度将达到88℃以上。由于没有SolarT60 5500kW机组的计算软件，本方案按照5200kW机组测算。
环境温度影响与容量匹配关系
月份 月 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 平均值
平均温度 ℃ 1 4 11 21 27 31 31 30 26 20 9 3 17.83
单机出力 kW 5550 5446 5193 4826 4608 4460 4460 4498 4654 4863 5266 5481 4911
双机出力 kW 11100 10892 10386 9652 9216 8920 8920 8996 9290 9726 10532 10962 9883
单机热量 kg/h 12045 12001 11865 11613 21563 23221 23221 22800 21652 11640 11908 12016 16295
双机热量 kg/h 24090 24002 23730 23226 43126 46442 46442 45600 43304 23280 23816 24032 32591
锅炉温度 ℃ 484 485 488.4 493 750 814 814 800 750 492.4 487.4 485 612
单机燃耗 GJ 64.93 64.12 62.18 59.35 79.457 82.054 82.054 81.403 79.878 59.63 62.74 64.39 70.18
双机燃耗 GJ 129.86 128.24 124.36 118.7 158.914 164.108 164.108 162.806 159.756 119.26 126.48 128.78 140.36
容量与需求指标关系
项
目 单位 电 热 冷
使用面积 m 2 373，000 258，830 258，830
设计需求量 kW 31，741.40 19，212.05 48，948.90
平均指标 w/m 2 85.10 74.23 189.12
节能需求量 kW 15，670.50 16，223.35 42，185.00
平均指标 w/m 2 42.01 62.68 162.98
预计实际需求量 kW 14，103.45 15，412.18 37，966.50
平均指标 w/m 2 37.81 59.55 146.69
系统发电与用电需求关系
项 目 单位 1号燃机 2号燃机 3号燃机 4号燃机 5号燃机
单机发电量 kW 5500 5500 1000 1000 1000
累计发电容量 kW 5500 11000 12000 13000 14000
建筑单位面积电量 w/m 2 14.75 29.49 32.17 34.85 37.53
供需比例 % 39.00% 78.00% 85.09% 92.18% 99.27%
上表说明电力基本可以满足预计的负荷需求，如果不能满足，可以增加内燃发电机组。如果项目Ⅱ期工程上马，也可以考虑再增加1台5500kW燃气轮机。
系统供冷与冷需求关系
项 目 单位 1号 燃机 1号 补燃 2号 燃机 2号 补燃 3号 燃机 4号 燃机 5号 燃机
单机供冷量 kW 9623.5 12460.8 9623.5 1240.8 1324 1324 1324
累计供冷量 kW 9623.5 22084.3 31707.8 44168.6 45492.6 46816.6 48140.6
建筑单位面积冷量 w/m 2 37.18 85.32 122.50 170.65 175.76 180.88 185.99
供需比例 % 25.35% 58.17% 83.51% 116.33% 119.82% 123.31%[JP] 126.79%
上表说明系统制冷量完全可以满足需求，而且可选择的运行方式很多，由于补燃锅炉的技术
灵活性，可以通过调节补燃系统燃料耗量来调节供热，能够保证系统不会浪费能源。
系统供热与热需求关系
项 目 单位 1号燃机 2号燃机 3号燃机 4号燃机 5号燃机
单机供热量 kW 9623.5 9623.5 1324 1324 1324
累计供热量 kW 9623.5 19247 20571 21895 23219
建筑单位面积热量 w/m 2 37.18 74.36 79.48 84.59 89.71
供需比例 % 62.44% 124.87% 133.46% 142.05% 150.64%
由于本项目的热指标比较低，所以热量难以消纳。但是考虑到热电联产系统每天仅运行14小时，另外10小时仍需要采暖，如果利用普通水蓄热，蓄能温度40-90℃，蓄能温差50℃，将需要4个466立方米水池，长10m宽10m深5m；若采用浓盐水，蓄能温度40-98℃，蓄能温差58℃，将需要4个400立方米水池，长10m宽8m深5m。水池可置于地下，不占用建筑面积，夏季可用于蓄冷水，如果按15℃蓄能温差计算，可蓄能32500kW，作为尖峰调峰负荷使用。
蓄热系统容量要求
项
目 单位 数值
多余热量 kWh 7740
蓄能时间 hrs 14
蓄能总量 kWh 108355
放能时间 hrs 10
单位时间放热量 kWh 10836
单位面积放热量 w/m 2 42
八、投资估算：
1、预计不采用热电冷系统的投资为1.03亿元。
传统方式造价估算
项
目 单位 数值
变电站 万 RMB 3500
电力接入施工 万 RMB 1500
天然气锅炉 万 RMB 300
备用发电机 万 RMB 800
制冷机造价 万 RMB 2600
冷却塔水泵 万 RMB 500
各种换热器 万 RMB 85
辅助设备 万 RMB 100
运输安装 万 RMB 300
工程施工 万 RMB 500
工程前期 万 RMB 50
其他 万 RMB 65
总造价 万 RMB 10300
2、热电冷联产的造价为1.1亿元，比传统方式仅增加700万元。但本方案未考虑燃气轮机进口税和增值税，而且不包括土地成本。
热电冷系统造价估算
项
目 单位 数值
燃气轮机单价 万 USD 210 万 RMB 1737
装机数量 unit 2
燃气轮机总价 万 RMB 3473
余热锅炉单价 万 RMB 350
装机数量 unit 2
余热锅炉总价 万 RMB 700
燃气内燃机单价 万 RMB 450
装机数量 unit 3
燃气内燃机总价 万 RMB 1350
制冷机组单价 万 RMB 650
装机数量 unit 4
制冷机总价 万 RMB 2600
冷却塔水泵 万 RMB 500
各种换热器 万 RMB 85
辅助设备 万 RMB 250
运输安装 万 RMB 950
工程施工 万 RMB 900
工程前期 万 RMB 80
其他 万 RMB 112
总造价 万 RMB 11000
九、环境保护：
使用天然气，基本没有二氧化硫污染，主要污染物为氮氧化物(NO X)，北京市规定为200mg/m 3。
燃气轮机可选用低排放为25ppm，相当不到60mg/m 3，非常环保。
燃气内燃机250mg/m 3，有所超标，将来进入永久厂房后，可以采用烟道催化技术降低排放。
补燃余热锅炉预计的补燃温度设计在927℃以下，这是NO X大量生成以内，而且实际补燃温度多在850℃以下，所以也不会大量生成NO X。
十、经济评价：
项目主要收益来自发电、供热和制冷，本方案未考虑生活热水供应收益。项目主要支出为燃料消耗成本和运行费用。
1、发电收益：预计年发电收益3227万元。
发电收益估算
项
目 单位 燃气轮机 #1内燃机 #2#3内燃机 合
计
应用发电容量 kW 9，883 973 1，946 10，856
年利用时间 hrs 5270 8760 3285
年发电量 万 kWh 5，208.17 852.35 639.26 6，060.51
适用电费 元/kWh 0.4856 0.4104 0.5446
发电收益 万元/a 2，529.14 349.80 348.11 3，227.06
2、供热收益：年供热收益为1064万元。
供热收益估算
项
目 单位 燃气轮机 #1内燃机 #2#3内燃机 合
计
应用供热容量 kW 19，247 1，324 2，648 23，219
年利用时间 hrs 2114 3624 1359
年供热量 万 kWh 4，068.82 479.82 359.86 4，548.63
适用热费 元/kWh 0.2168 0.2168 0.2168
供热收益 万元/a 882.12 104.02 78.02 1，064.16
3、制冷收益：预计年制冷收益1787万元。
制冷收益估算
项
目 单位 燃气轮机 #1内燃机 #2#3内燃机 合
计
应用制冷容量 kW 38，194 1，324 2，648 42，166
年利用时间 hrs 2436 4176 1566
年制冷量 万 kWh 9，304.13 552.90 414.68 9，857.03
适用冷费 元/kWh 0.1740 0.1740 0.1740
制冷收益 万元/a 1，618.92 96.21 72.15 1，787.28
4、燃料成本：预计年消耗燃料成本3506万元。
燃料成本估算
项
目 单位 燃气轮机 #1内燃机 #2#3内燃机 合
计
耗热 GJ/h 140.36 9.2 18.4 149.56
年利用时间 hrs 5270 8760 3285
年热耗 JG/a 739，720 80，592 60，444 820，312.04
折合天然气 万/m 3 2，103.32 229.16 171.87 2，332.48
天然气价 元/m 3 1.40 1.40 1.40
燃气成本 万元/a 2，945 321 241 3，506.08
5、运行成本：燃气轮机一般运行成本为0.03-0.055元kWh，考虑到需要承担制冷系统的维护，特取高值。内燃机为0.08-0.12元kWh，运行成本取中间值。
运行成本估算
项
目 单位 燃气轮机 #1内燃机 #2#3内燃机 合
计
年发电量 万kWh 5，208.17 852.35 639.26 6，060.51
运行成本 元/kWh 0.055 0.1 0.1
年运行成本 万元 286.45 85.23 63.93 435.61
6、效益评估：本项目经济效益良好，年净收益为1642万元，可以在5.15年收回全部投资，而在同等热、电、冷价格条件下，传统方式将永远不能回收投资，每年还要支付巨额运行成本。如果只计算热电冷联产系统与传统方式的增量投资，0.33年(即：4个月)可以回收所增加的全部投资。
投资收益估算
项
目 单位 数值
发电收益 万元/a 3，227.06
供热收益 万元/a 1，064.16
制冷收益 万元/a 1，787.28
燃气成本 万元/a (3，506.08)
年运行成本 万元/a (435.61)
设备折旧 万元/a (495.02)
净收益 万元/a 1，641.79
投资回收周期 a 5.15
增量投资回收周期 a 0.33
关键词：民用建筑；施工；节能技术；管理
前言
随着国民经济的发展，每年都有大量的楼房拔地而起，民用建筑业发展迅猛，但这也同时带来了一些问题，其中比较突出的是，据相关统计显示，建筑能源消耗占到了社会总能耗的25-40%。因此，民用建筑施工中对节能技术的重视程度越来越高，人们的活动离不开建筑，无法减少建筑，那么就只能在建筑节能上做工作，采用节能技术，做好节能技术管理，从而达到减少建筑给能源带来的压力，以符合社会对节能的追求。
民用建筑施工具体节能技术管理：
在民用建筑施工中，进行节能技术管理，一般将节能技术运用于以下几个方面，包括墙体筑造、门窗安置、新能源利用。下面，将分别介绍这三个方面的节能技术，并探讨如何提高节能技术管理。 1 墙体筑造
民用建筑作为土木工程，简单看，就是一个立体的框架，而墙构建出建筑的整个整体，发挥着分隔空间的作用。传统民用建筑的墙体一般采用实心粘土砖为构筑材料，但是实心粘土砖有其缺陷，就是隔热和保温能力不佳，而墙体的保温能力差意味着无论建筑在夏天和冬天都会面临“温度问题”，即在夏天，无法保持建筑内的温度，容易受外面炎热气温影响，这就需要空调制冷；而在冬天，则锁不住室内的温暖，寒冷入侵，就需要依赖暖气。无论是空调还是暖气，都是能耗大户，都会消耗大量的能源。因此，墙体节能技术应运而生，在对施工节能技术的采用和管理中，应予以注意的包括了两个方面，一方面是改变传统的墙体材料，另一方面是强调施工筑墙工艺。
在墙体材料的选择上，由于实心粘土砖的保温性能较差，所以可以采用空心砖以及其他新型的保温砖。空心砖具有质轻、强度高、保温、隔音降噪性能好的优点，能够有效地隔热保温，减少暖通设备的压力，减少能源的消耗。因此，空心砖成为了近几年来我国民用建筑大量使用的筑墙材料。然而，空心砖还具有致命的缺点，那就是抗震能力差，在四川汶川地震中，就有因为空心砖建筑倒塌造成人员死伤的事故出现，因此在选择采用空心砖作为墙体构筑材料时，也要考虑安全性，构筑墙体时，选取恰当的砖料，适当增加成本以采购新型的保温砖（高分子材料制成，保温和抗震能力都强）。
在筑墙工艺上，有两种工艺，一种是抹灰工艺，另一种是喷涂工艺。
（1）抹灰工艺重点是利用抹灰构筑保温层。这种工艺是通过利用各种轻骨料（如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、超轻陶砂、聚苯乙烯颗粒、浮石、火山灰、粉煤灰等加入水泥、石灰、石膏、化学聚合物等胶结料，再与少量助剂按一定比例配制而成的保温砂浆，进行抹灰作业，为墙体加上保温层。在这个过程中，应重视对施工环境的控制（气温不可低于5℃等）、每次抹灰厚度应以10mm左右为宜，当底层韧凝且后再继续抹上下一层，层层进行，保证保温灰层的凝实。
（2）喷涂工艺是指采用聚胺酯泡沫塑料、各种保温涂料，喷涂于墙面上，形成一层比灰层薄的“保温膜”，喷涂前应对墙体做清洁、干燥、平整，喷涂时要特别注意保温涂层的均匀一致和厚度达标。
2 门窗安置
重视门窗安置的相关节能技术，是民用建筑施工所必须做到的。门窗是住宅能耗散失最多的部位，由于其作用在于联通建筑内部和外界，因此在传热和散热方面相当突出。其传热损失能达到建筑整体能耗的1/3，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，必须尽量减小住宅外门窗洞口的面积，提高门窗的气密性，减少冷风渗透，提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量。在门窗安置上，要注意以下两点：
（1）选用合适的门窗材料，由于门窗决定着它们的导热系数是不一样的，现在的铝合金门窗和塑钢门窗它们的导热效率要超出塑料和木头门窗导热效率的30%左右，单层的玻璃要比双层的玻璃高出40%左右。这种情况下，做好节能技术管理，就要全面考虑该民用建筑所处的气候环境条件的具体情况，若是气候较为极端，即明显寒冷或是炎热的地区，就应该选择导热能力低的材料，才能尽可能的为建筑内部保持稳定的温度，减少建筑能耗，而气候较为平和的地区，选用的门窗要求就可适当降低，以达到节能和经济效益相协调。
（2）妥善安排建筑窗墙比，门窗打通了建筑内部和外部的联系，只要满足了人的出入、空气的流通就足以，要达到节能的目的，就需要减少一切没有必要的、出于装饰目的的门窗设置，因为“通”的越多，“耗”得越多。曾有专家指出，在我国的普遍实际情况下，一般针对不同朝向的建筑墙体，窗墙比都应该严格控制，其北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%。当然，做好民用建筑施工中的节能技术管理，不能照搬规章指导，而应具体问题具体分析，对整个建筑做整体的规划，应用节能技术的同时，寻求最设和的窗墙比。
3 新能源利用
新能源指的是大自然已经赋予的，只要采取措施充分利用就可的可再生能源，比如太阳能和地热能。新能源的利用能够有效地减少民用建筑对常规能源的依赖，减少建筑的能耗，又能做到环保清洁。做好节能技术管理，实际上就是在特定的地方借助相应的技术去利用所能利用的一切资源。以下就介绍关于对太阳能和地热能这两种新能源的利用技术：
3.1太阳能
太阳能是地球一切能源的根本和源头，可以说是取之不尽用之不竭。太阳光能够给予建筑照明，又能提升建筑的温度，这意味着既能减少照明的能耗，又能减少暖气系统的能耗。因此，在太阳能丰富的地区的民用建筑，在施工中应重视采用关于利用太阳能的节能技术。包括在建筑日照面及建筑天台楼顶设置能够吸收太阳能的挡板、加多玻璃幕墙充分利用阳光照明、装设太阳能发电系统等等，为建筑中消耗能源的方方面面寻求减少能耗的机会。
3.2地热能
在有些地区，地热能相当丰富，由于地热能环保且能够稳定地供给，所以能够在为民用建筑保温这一方面提供极大的益处。利用地热能的节能技术，以建设地热能支持的暖通系统为例，这种暖通系统运用地热能为建筑供暖，减少对电能的要求，减少常规能源的消耗，节省了能耗开支，在这方面，泰州的民俗文化展示中心就是其中的典范，其暖通系统巧妙而又高效地利用了当地丰富的地热能，使其成为一个相当成功的绿色建筑。
【关键词】能源 节能技术 多专业 教学方法
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682（2012）11-0006-02
一、引 言
公选课是适应高校素质教育、拓宽学生知识面、优化学生的知识结构、引导学生个性发展、培养学生多方面的兴趣、激发学生的创新能力的重要课程。目前，能源紧张问题和环境质量问题日趋严重。石油、天然气和煤等常规能源将在未来一二百年甚至几十年内耗尽，新能源还在艰难发展期。为了使更多的学生了解能源的现状及节能技术的原理，有必要开设“能源与节能技术”公共选修课。
根据近三年的教学实践和探索，笔者总结了此公共课在教学内容、教学方法及考核方式方面的教学改革经验及成果。
二、课程教学内容方面
过多的课程使学生对选修课的重视程度日渐下降。而又很难有一门教材能够快速更新内容，因此，对教材中内容过于陈旧的部分，必须借助于丰富的电子资源和互联网资源，对其更新和补充。
“能源与节能技术”课程内容由能源的基本知识和节能技术两大部分组成。[1]综合本门课程所涉及的内容来看，该课程具有两大特点：前沿性和综合性。为在授课时突出这两个特点，拓宽学生的视野和提高学生的兴趣，对课程教学内容进行了整合、更新，引入了重点术语的专业英文词汇，为学生更好地利用最新的科技文献和应用最先进的工程技术奠定了基础。[2]
三、课程教学方法方面
“能源与节能技术”课程选课学生专业分布较广泛，以2009-2010学年第二学期选修课程的110名学生为样本，如图1所示，涵盖食品安全、建筑环境、材控、车辆等12个专业。
从人数上来看，以材料、机制、材控、车辆、电气、自动化等专业学生居多，而这些专业也是与能源行业联系最为紧密的。不同的专业、年级决定了对知识需求的层次不同，这是设计课程教学方法时需要认真面对的。根据对课程特点和选课学生的专业及年级分布的分析，在授课过程中，有针对性地综合运用了四种教学方法：[3]
1.提纲挈领法
“能源与节能技术”课程的内容决定了在讲授多个内容时，可用同一个脉络结构。如在讲授煤炭、石油和天然气等常规能源知识时，都可以用如下的结构：该能源如何形成？怎么分类？世界上主要国家该能源的分布、生产、消费与运输概况？而在新能源部分，我们也可以用类似这样的结构。更为重要的是，在具体讲授某种能源过程中，根据选课学生专业的不同，可以从不同专业结构来讲授。像太阳能部分，太阳能电池板的光电转化效率不高，涉及的是材料专业和材控专业的知识，太阳能发电的控制又涉及到自动化、电气等专业知识。这种提纲挈领法，不仅让学生在听课过程中目标明确，有兴趣去听，而且在其他课程的学习过程中触类旁通、融会贯通，也可以灵活运用，提高自学能力，能够快乐地学习。
2.学有所用法
目前，学生中存在这样一种现象，“过了计算机二级，不会编程；过了英语四六级，无用武之地”。针对这种情况，同时考虑到核能、太阳能、风能等新能源知识大部分属于世界范围内研究和关注的前沿热点，我们在讲授过程中引入了重点术语的专业英文词汇。此外，在选择视频时，也大都选择了英文方面的。采用这种方式后，学生普遍感觉英语水平得到了提高，专业英语词汇量大大增加，查询最新的国外科技文献时更有信心了。
3.信息共享法
随着网络技术的不断进步，信息共享的方式也日渐多样，其中，公共邮箱已成为最为有效地公共平台之一。通过建立公共邮箱，可以将上课方面的资料和布置的作业及时上传，方便学生查阅下载；同时，学生对上课有什么好的建议，也可以及时留言互动，见图2。通过这一方式的试行，学生的积极性和兴趣得到了大大提高。
4.视觉冲击法
在“能源与节能技术”教学过程中，利用大量的数据、图表、动画和视频给学生以视觉冲击，让某一知识在学生脑海中深化。如国家地理频道拍摄的《Hurricane》、《拯救切尔诺贝利》和《Three Gorges》等视频让学生能身临其境地感受到飓风巨大的冲击力、核泄漏的严重后果和三峡大坝的艰巨及主要技术。
四、课程考核方式方面
根据教学大纲的要求，“能源与节能技术”课程的考核方式为平时成绩与课程报告成绩相结合。[4]具体来说，平时上课过程中，对学生的出勤率、回答问题情况、参与讨论情况等进行评价；在课程报告中，要求学生紧密结合所学专业知识，撰写本专业领域内节能技术的应用情况报告，使学生能真正认识到专业知识和所修课程的联系。为了让学生在完成课程报告过程中有章可循，提高报告的可读性，我们借鉴毕业设计打分表的形式，给出了“能源与节能技术”的课程报告封面，见图3。这样做有两方面的优点：对于学生而言，在报告撰写过程中可有的放矢，不至于乱抄一气；对于教师而言，可以在打分过程中有据可查，同时也可以了解到不同学生在学习这门课程的理解程度。
五、小 结
在总结以往教学经验的基础上，课题组结合“能源与节能技术”课程的特点及选课学生的专业分布结构情况，提出了面向多专业的“能源与节能技术”课程教学方法；并借鉴毕业设计评分标准，引入课程报告讲述环节，给出了一种综合考核方式，相关成果已应用于2009-2010-2、2010-2011-1季和2010-2011-2三个学期的教学工作中，教学效果良好。
参考文献
1 黄素逸、王晓墨.能源与节能技术（第二版）[M].北京：中国电力出版社，2008
2 石庆升、李秀娟、熊新民.“能源与节能技术”课程教学研究与实践[J].中国电力教育，2010（28）：95～96
