日本电能节能技术-日本电能节能技术有哪些

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于日本电能节能技术问题,于是小编就整理了3个相关介绍日本电能节能技术的解答,让我们一起看看吧。

  1. 电鳐为何会发电?
  2. 以目前人类的技术来说,除了“烧开水”外,还有什么手段或者理论能把其他形式的能量转换成电能?
  3. 选择走氢燃料电池技术路线而对锂离子电池汽车不怎么上心的日本,为什么在29ss苍龙级潜艇上用上锂电池?

电鳐为何会发电

电鳐身上共有2000个电板柱,有200万块“电板”。这些电板之间充满胶质状的物质,可以起绝缘作用。每个“电板”的表面分布有神经末梢,一面为负电极,另一面则为正电极。电流的方向是从正极流到负极,也就是从电鳐的背面流到腹面。在神经脉冲的作用下,这两个放电器就能把神经能变成为电能,放出电来。电鳐,软骨鱼纲电鳐目鱼类的统称。最大的个体可以达到2米,很少在0.3米以下。背腹扁平,头和胸部在一起。尾部呈粗棒状,像团扇。电鳐栖居在海底,一对小眼长在背侧面前方的中间。在头胸部的腹面两侧各有一个肾脏形蜂窝状的发电器。它们排列成六角柱体,叫“电板”柱。亦称torpedofish、numbfish或crampfish。共有3科10属38种,中国产2科5属8种,常见的如黑斑双鳍电鳐(Narcinemaculata、舌形双鳍电鳐(N.lingula)、日本单鳍电鳐(Narkajaponica)。

以目前人类的技术来说,除了“烧开水”外,还有什么手段或者理论能把其他形式的能量转换成电能?

烧热水发电是一种动能发电,类似的还有手摇、脚踏等多种方式的动能发电,接近形式有各种水库利用水落差产生的势能发电,风能发电也是一种动能发电,此外还有日光能发电,这应该属于化学能发电,化学能发电还有多种形式,至于生物化学的发电有待于深入研究

日本电能节能技术-日本电能节能技术有哪些
(图片来源网络,侵删)

以目前的技术水平,致少有三种方式将能量转化为电力

第一种就是烧开水,实际上是火电和核电的工作原理,利用产生的热能将水汽化,用蒸汽推动汽轮机再带动发电机发电。与之类似的发电方式有水电和风电、潮汐力发电等等,它们是以天然的外力推动齿轮组,带动发电机发电。这一类都是用力推动在磁场中的线圈发电,基本的原理是法拉第电磁感应定律的应用

第二种是半导体的光生伏特效应,这是大家熟知的光伏发电,其原理是半导体受光照会产生电位差。与此类似的是光电效应,但光电效应是光照射金属使电子散逸,与光伏效应是完全不同的。光电效应在发电中应用非常少。

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第三种就是化学能,主要是电池反应。这就是干电池和蓄电池的电能产生方式,基本原理是伏打反应。


以目前人类的技术来说,除了“烧开水”外,还有什么手段或者理论能把其他形式的能量转换成电能?

感谢“小秘书”邀请!

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这个算比较前沿的知识,小编知道的也未必对,但是以小编所知,以目前人类的技术来说,除了“烧开水”外,还有以下几种手段将其他形式的能量转换成电能:

1.光伏发电

这个也不算什么新奇的了,就是利用半导体将光能直接转换为电能,转换效率大约10%。

2.植物发电

这个是日本人发明的,他们发现植物的叶绿素可以将太阳能转换为电能,他们从菠菜里提取叶绿素与一种叫卵磷脂的东西混合,然后均匀的涂抹在氧化锡的结晶片上,这样将其作为正极,被太阳照射就能产生电能。转换效率大约30%,所以和光伏发电比牛。

3.磁流体发电

我们知道高温状态下,原子或分子内的电子会逃逸出来变成离子和电子,此时使其通过发电机的绕组,发电机即可发电。


好了,以上就是小编的一些关于本题的总结,水平一般,欢迎指正。如果您觉得不错,就给小编点个赞吧~

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题主知识面扩大点就知道,人类目前除***用包括烧煤、烧油、燃气烧开水式的火力发电和用核反应堆的热烧开水的核发电厂外,

还有利用水位差形成水流冲击水轮发电机组旋转发电——将水的势能变电能;

还能利用化学反应做成各种电池——化学能变电能;

还制成光伏电池板发电——光能变电能;

还能利用风力吹动风力发电机组发电——风能变电能;

还能用热电偶发电——温度差能变电能(目前规模尚不大);

还能制成核电池(多用于太空人造卫星上)——用核辐射能变电能,等等。

将来还可能会有磁流体发电等新的发电技术出现。人的智慧无止境,新技术无止境哈。

烧开水只是把热能转换成动能,然后靠发电机把动能转换成电能。所以直接利用动能发电的都可以,比如风力发电,水力发电,还有各种内燃机,把化学能转换成动能再把动能转换成电能。光伏发电是热能直接转换成电能以上都满足你的问题

选择走氢燃料电池技术路线而对锂离子电池汽车不怎么上心的日本,为什么在29ss苍龙级潜艇上用上锂电池

燃料电池淘金客做过用过很多,曾经给多个项目配套。首先说燃料电池和锂电池并不冲突。以燃料电池为AIP***动力德国已经实现了。但燃料电池技术先进的日本并没有***用,甚至连AIP***动力都还是用的斯特林发动机,现在连斯特林发动机都取消了,全锂电池。这是因为几种电池的特性很不一样,下面来展开讲一下。

发展了几十年的锂电池,相对来说技术风险很小。相比之前潜艇上用的铅酸电池来说,锂电池的优势首先是能量密度大,特斯拉用的单节锂电池能量密度高达280WH/公斤,是铅酸电池的好几倍。换句话说,原本上世纪80年代先进常规潜艇的水下性能是20节最高速续航1小时,4节静音航速24小时左右,现在可以翻好几倍,已经达到了传统AIP动力的4节水下潜行一周的标准,而技术上呢,基本就是把铅酸电池替换掉,技术风险非常小。

跟燃料电池相比,锂电池的优势在于功率密度大!德国212、214级潜艇上的燃料电池,都只有不到300KW的功率。而锂电池的能提供的功率要比这大几十倍!也就是说,目前德国的燃料电池系统只能做AIP***动力,提供水下低速潜航的动力。而锂电池完全可以作为主动力,即使以20节冲刺,也完全不在话下!

另外锂电池不用储存、补充氢气和氧气,这也是对比燃料电池的重大优势。

有答主提到锂电池的安全性,这是对潜艇动力不太了解,事实上锂电池不说比铅酸电池更安全,至少也是各有所长的。铅酸电池在储存、放电时会产生少量的氢,这是很危险的,所以潜艇用电池还要配酸液循环系统和搅拌系统,少产生一些氢,还要及时处理已经产生的氢。如下图。而锂电池完全不用担心这个问题。

锂电池的危险在于热管理,尤其是在大功率放电的时候,但事实这在水下并不算困难海水本来就可以用来冷却,只是要注意盐份结晶堵塞管道。苍龙这么大规模使用锂电池,热管理系统是必须的,这也是技术核心!

燃料电池并不是没有优势的,它的综合能量密度很高。这里用“综合”是有用意的,考量燃料电池系统的能量密度,要把发电的燃料电池模块、储能的储氢装置(如下图,潜艇上的储氢系统)两大部分的重量全部算上去!如果只是满足低速潜航的需求,发电的燃料电池模块可以做小一些,氢气可以多装一些,算下来综合能量密度达到700WH/公斤是没有问题的,再挤一挤做到锂电池的3倍也是有可能的

现在题主应该可以明白,为什么燃料电池适合做AIP?如果用燃料电池提供潜艇的最大功率需求,发电的电池本身会很大很重,综合能量密度和锂电池相比就不划算了!至于成本,什么铂的用量,这在军用领域根本就不是什么大问题。另外一个缺点,燃料电池需要补充氢气和氧气,这对后勤、港口要求比较高

单从性能上讲,锂电池和燃料电池搭配形成“电-电”混合是最好的,锂电池提供冲刺速度,燃料电池提供长的续航时间。但是,这样一来系统就更复杂了,造价高、技术风险大。

首先日本丰田的燃料电池技术的确非常牛,几年前就把113KW的燃料电池组装进小小的乘用车了,反观德国214级潜艇,也就是两组120KW,跟丰田的大客车(如下图,装了2组113KW的燃料电池)功率差不多。但是,车用和潜用燃料电池不完全是***事!车用的用空气,潜艇上用的是自身携带的氧气!两种电池在设计思路上差别很大!车用电池牛,不代表潜用电池纯氢电池技术也牛!

到此,以上就是小编对于日本电能节能技术的问题就介绍到这了,希望介绍关于日本电能节能技术的3点解答对大家有用。

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