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引言燃料电池发电是将燃料的化学能直接转换为电能的过程，其发电效率不受卡诺循环的限制，发电效率可达到50％一70％，被誉为二十一世纪重要的发电新技术之一。目前，国际上磷酸型燃料电池已进入商业化，其它几种燃料电池预计在2005年一2010年200KW一将全面进入商业此。对于这种蓬勃发展的发电新技术，国家电力公司应该采取怎样态度?要不要发展?怎样发展?这些问题亟待解决。一燃料电池发电的技术特点和应用形式1技术特点燃料电池发电是在一定条件下使燃料(主要是H2)和氧化剂(空气中的02)发电化学反应，将化学能直接转换为电能和热能的过程。与常规电池的不同：只要有燃料和氧化剂供给，就会有持续不断的电力输出。与常规的火力发电不同，它不受卡诺循环的限制，能量转换效率高。与常规发电相比燃料电池具有以下优点：(1)理论发电效率高，发展潜力大。燃料电池本体的发电效率可达到50一60％，组成的联合循环发电系统在(10—50)MW规模即可达到70％以上的发电效率。(2)污染物和温室气体排放量少。与传统的火电机组相比，C02排出量可减少40％一60％。Nox(＜2ppm)和SOx(＜1ppm)排放量很少。(3)小型高效，可提高供电可靠性。燃料电池的发电效率受负荷和容量的影响较小。(4)低噪音。在距发电设备3英尺(1．044米)处噪音小于60dB(A)。(5)电力质量高。电流谐波和电压谐波均满足IEEE519标准。(6)变负荷率高。变负荷率可达到(8％一lO％)／min，负荷变化的范围大(20一120)。(7)燃料电池可使用的燃料有氢气、甲醇、煤气、沼气、天然气、轻油、柴油等。(8)模块化结构，扩容和增容容易，建厂时间短。(9)占地面积小，占地面积小于lm2／KW。(10)自动化程度高，可实现无人操作。总之，燃料电池是一种高效、洁净的发电方式，既适合于作分布式电源，又可在将来组成大容量中心发电站，是2l世纪重要的发电方式。制约燃料电池走向大规模商业化的主要因素是：高价格和寿命问题。2燃料电池的应用形式(1)现场热电联供，常用的容量为200KW一1MW。(2)分布式电源，容量比现场用燃料电池大，约(2—20)MW。(3)基本负荷的发电站(中心发电站)，容量为(100—300MW)。(4)燃料电池还可用于100W—100KW多种可移动电源、便携式电源、航空电源、应急电源和计算机电源等。二为什么要在我国电力系统发展燃料电池发电技术1采用燃料电池发电是提高化石燃料发电效率的重要途径之一以高温燃料电池组成的联合循环发电系统，可使发电效率达到60—75(LHV)，这一目标将在2005年左右实现。预计到2010年，发电效率可超过72％。煤气化燃料电池联合循环(IGFC)的发电效率可达到62％以上。以燃料电池组成的热电联产机组的总热效率可达到85％以上。燃料电池本体的发电效率基本不随容量的变化而变化，这使得燃料电池既可用作小容量分散电源，又可用于集中发电应用范围广泛。2燃料电池发电可有效地降低火力发电的污染物和温室气体排放量燃料电池发电中几乎没有燃烧过程，NOx排放量很小，一般可达到(O．139一0．236)kg／MW?h以下，远低于天然气联合循环的NOx排放量(1kg／MW?h一3kg/MW．h)。由于燃料进入燃料电池之前必须经过严格的净化处理，碳氢化合物也必须重整成氢气和CO，因此，尾气中S02、碳氢化合物和固态粒子等污染物排量也污染物的含量非常低。与常规燃煤发电机组相比，C02的排放量可减少40％一60．在目前CO2分离和隔绝技术尚不成熟的状况下，通过提高能源转换效率减少CO2排放是必然的选择。3采用燃料电池发电可提高供电的灵活性和可靠性燃料电池具有高效率、低污染、低噪声、模块化结构、体积小、可靠性高等突出特点，是理想的分布式电源。与目前一些可做为分布式电源的内燃机相比，燃料电池的发电效率更高、污染更低。在250KW—lOMW的功率范围内，具有与目前数百兆瓦中心电站相当甚至更高的发电效率。作为备用电源的柴油发电机由于污染和噪声大不宜在未来的城市中应用。低温燃料电池不仅发电效率高，而且启动快、变负荷能力强，是很好的备用电源。现代社会对供电的可靠性和环境的兼容性要求越来越高，高效、低污染的分布式电源系统日益受到重视。近年来美国、加拿大、台湾相继发生因自然灾害或人为因素造成的大面积停电，许多重要用户长期不能恢复供电，给社会和经济造成了巨大的损失。北约轰炸南联盟，使电力系统严重受损。这些由不可抗力引起的电网破坏无不使人引发出一个重要的思考：提高我国电力系统供电的可靠性和供电质量，虽然主要依靠电网的改造和技术革新，但如果在电网中有许多分布式电源在运转，供电的可靠性将会大大提高。对于象军事基地、指挥中心、医院、数据处理和通讯中心、商业大楼、娱乐中心、政府要害部门、制药和化学材料工业、精密制造工业等部门，对电力供应的可靠性和质量要求很高。目前采用的备用电源效率低、污染严重、电压波动大。而采用燃料电池作为分布式电源向这些部门提供电力，会使供电的可靠性和电力质量大大提高。他们将是燃料电池发电技术的第一批用户。对于边远地区，负荷小且分散，若建设完善的电网，不仅投资大，线损大，且电网末端地区电力质量不稳定。对于这些区域若辅助燃料电池发电的分布式电源，更能有效地解决这些地区的电力供应问题。燃料电池的重量比功率和体积比功率均比常规的小型发电装置大，因此，它也是理想的移动电源，适合于各种建设工地、野外作业和临时急用。4发展燃料电池发电技术是提高国家能源和电力安全的战略需要美国已将燃料电池发电列为国家安全关键技术之一。美、日之所以能在燃料电池技术方面处于世界领先地位，与国家从战略高度予以组织、资助和推动密不可分。在目前复杂的国际环境下，高技术的垄断日趋严重，掌握清洁高效发电的高新技术对未来国家的能源和电力安全具有重要的战略意义，而燃料电池发电技术，正是这种高效清洁的高新发电技术之一。燃料电池突出的优点，以及发达国家竟相投入巨资研究开发的行动，足以说明燃料电池发电技术在21世纪会起到越来越重要的作用。5发展燃料电池发电技术是国电公司“加强技术创新，发展高科技，形成高新技术产业”的需要燃料电池发电技术是电力工业中的高新技术，己受到普遍重视。美国燃料电池发电技术的研究开发主要由美国能源部组织实施，其中一个重要的目的就是形成新的高技术产业，为美国的经济注入新的活力。日本的东京电力公司、关西电力公司及其它公用事业单位是日本燃料电池开发及商业化的主要承担者和推动者，其目的也是为电力公司注入新的经济增长点以获得巨大的经济效益和社会效益。国家电力公司处在完成“两型”、“两化”、“进入世界500强”的历史时刻，恰逢党中央国务院号召全国各行业“加强技术创新，发展高科技，实现产业化”的有利时机，在国家电力公司内不失时机地进行燃料电池发电技术的研究开发是非常必要的。采取引进、消化、吸收和再创新的技术路线，以高起点，在尽可能短的时间内初步形成自主产权的燃料电池发电关键技术，不仅可以使我国在燃料电池发电技术领域与国外的差距大大缩小，而且，对国家电力公司进行发电系统的结构调整、技术创新、形成高新技术产业、实现跨越式发、提高国际竞争能力都具有非常重要的意义。6燃料电池发电技术在我国有广阔的发展前景未来二十年，随着我国“西气东送”，全国天然气管网的不断完善及液化天然气(LNG)的广泛应用，燃用天然气的燃料电池发电将会有很大市场。煤层气也是燃料电池的理想燃料。我国丰富的煤层气资源也将是燃料电池发电的巨大潜在能源之一。燃料电池可与常规燃气一蒸汽联合循环结合，形成更高效率的发电方式。与煤气化联合循环(IGCC)结合，形成数百兆瓦级的大型、高效、低污染的中心发电站，比IGCC效率更高，污染更小。燃料电池可与水电、风电和太阳能发电等结合，在高出力时，利用电解水制氢，低出力时用燃料电池发电，达到既储能，又高效发电的目的。采取气化或厌氧处理的方法将生物质变为燃料气，通过燃料电池发电，提高能源转换效率，并降低污染物排放量。对一些经济欠发达但有丰富的沼气资源的地区，利用燃料电池发电技术有可能更有有效地解决这些地区的电力供应问题。7与国外有较大的差距在燃料电池发电技术方面，我国与国际先进水平有较大的差距。在MCFC和SOFC技术方面，国外已分别示范成功了2MW和100KW的燃料电池发电机组，而我国在这方面才刚刚起步，2000年才可望研制出2KW左右的试验装置。在PAFC和PEFC技术方面，国内与国外的差距更大。倘若我们现在不开始研究开发燃料电池发电技术，等到燃料电池完全成熟后再引进，不但会受制于人，还将付出更大的经济代价，更谈不上尽快形成燃料电池发电的产业化。若不能形成燃料电池的产业化并在电力系统广泛应用，那么，也谈不上提高发电效率和降低污染物的排放。只有从现在开始，在国外的基础上，高起点研究，经过10—20年的努力，有可能在国电公司形成燃料电池的产业和广泛的商业应用。8在我国电力系统发展燃料电池发电技术是市场经济条件下的迫切要求分散式电源作为大电网的有效补充己得到许多国家的重视，而电源提供者的多元化更是一种趋势。我国电网的容量大、技术水平和可靠性还较低、抵御各种灾害的能力较差，在这种情况下，小型高效的燃料电池分布式电源随着技术的商业化市场潜力巨大。倘若电力系统不及时进行研究开发，在未来几年内，有可能被国外企业和国内其它其它行业或民营企业占领燃料电池分散电源市场。在市场经济条件下，国电公司既是用户，又是开发者。对于燃料电池这样重要的发电高新技术，应不失时机地着手研究开发，联合国内一些基础研究单位，争取纳入国家的攻关计划，获得国家支持，在尽可能短的时间内，形成燃料电池发电技术研究开发的优势，开发燃料电池发电关键技术和成套技术，形成国电公司的高新技术产业，既可优化调整电力结构，又能满足市场的不同需求。三国外燃料电池发展计划及商业化的预测1美国燃料电池发电技术研究开发状况1美国燃料电池发电技术的研究开发计划1997年，美国总统克林顿颁发了"改善气候行动计划”，燃料电池被确定为一项关键技术，联邦政府为此制定了一项“美国联邦燃料电池发展计划”，目的是通过燃料电池的商业化来减少温室气体排放量。在这项计划中，对每一个燃料电池的新用户资助l000／KW的优惠。结果，仅在1998年，就有42台200kwPAFC发电机组投入运行。美国政府鼓励在一些对环境敏感的地区建立燃料电池发电站。此外，政府已促使美国所有的军事基地安装200KW燃料电池发电机组。通过这些措施，加速燃料电池的商业化，并提高国家能源的安全性。美国政府投入巨资研究开发燃料电池发电技术的另一个目的，就是要保持美国在这一领域的领先地位。随着商业化过程不断深入，将逐步形成新的高技术产业，为美国的经济注入新的活力，提供更多的就业机会。美国DOE的燃料电池发展计划如下：PAFC己商业化，不再投入资金进行研究开发。PAFC目前的发电效率为40％一45(LHV)，热电联产的热效率为80％(LHV)。已完成250KW和2MWMCFC的现场示范，预计2002年进行20MW的示范；2003年左右，使250KW和MW级MCFC达到商业化；2010年，燃用天然气的250KW一20MWMCFC分散电源达到商业化，100MW以上MCFC的中心电站也进入商业化;2020年，100MW以上燃煤MCFC中心发电站进入商业化。MCFC技术目标是运行温度为650℃，发电效率达到60％(LHV)，组成联合循环的发电效率为70(LHV)，热电联产的热效率达到85(LHV)以上。目前，己完成25kw和100kwSOFC现场试验，正在进行SOFC的商业化设计。预计2002年左右，进行MW级SOFC示范；2003年左右，100kw一1MWSOFC进行商业化：2010年，250kw一20MW燃用天然气的SOFC以分布式电源形式进入商业化，100MW以上燃用天然气的SOFC以中心电站形式进入商业化；2020年，100W及以上容量的燃煤S0FC以中心电站的形式进入商业化。SOFC技术目标是：运行温度为1000℃，发电效率达到62％(LHV)，组成联合循环的发电效率达到72％(LHV)，热电联产的热效率达到85(LHV)以上，燃煤时发电效率可达到65％(LHV)，这一目标预计2010完成。美国是最早研究开发PEFC的国家，但在大容量化和商业应用方面已落后于加拿大。目前美国生产的质子交换膜仍居世界领先水平。美国在PEFC的开发方面是面向家庭用分散式电源，实现热电联供。PlugPower公司与GE合作，计划2001年使10kwPEFC进入商业化，价格达到S750—1000／kw，大批量生产后，使PEFC的价格达到$350／kw。2市场预测美国能源部(DOE)对美国潜在的燃料电池市场的预测认为：在2005年一2010年，美国年需求燃料电池发电容量约2335MW一4075MW。现在美国的燃料电池年生产能力为60MW，商业化的价格为$2000一$3000／kw，若年生产能力达到100MW／a，商业化的价格则可达到$l000—$1500/Kw。若能达到(2000—4000)MW／a的生产能力，燃料电池的原材料费仅$200一$300／kw。那么燃料电池的价格则有可能达到$900—$l100／kw，此时可完全与常规的发电方式竞争。2日本燃料电池发电技术的发展进程及应用前景预测1发展进程日本在PAFC研究方面，走的是一条引进合作、消化吸收、再提高的路线。1972年东京煤气公司从美国引进两台PAFC燃料电池发电机组，大阪煤气公司也在1973年引进两台PAFC机组。日本政府于1981年设立了以开发节能技术为宗旨的“月光计划”，燃料电池发电是其中一项重要内容。此后，日本国内的电力公司、煤气公司和一些大型的制造厂纷纷投入燃料电池的研究开发，并与美国IFC合作，使日本的PAFC得到更大的发展。目前，日本的PAFC技术已赶上了美国，商业化程度超过了美国。5MW(富士电机制造)和11MW(东芝与IFC合制)均在日本投运，日本公司制造的PAFC机组已运行了近100多台。日本有关MCFC的研究是从1981年开始的，通过自主开发并与美国合作。1987年10kwMCFC开发成功，1993年100kw加压型MCFC开发成功，1997年开发出1MW先导型MCFC发电厂，并投入运行。MCFC已被列为日本“新阳光计划”的一个重点，目标是2000年一2010年，实现燃用天然气的10MW一50MW分布式MCFC发电机组的商业化，并进行100MW以上燃用天然气的MCFC联合循环发电机组的示范，2010年后，实现煤气化MCFC联合循环发电，并逐步替代常规火电厂。日本的SOFC技术也是从1981年的“月光计划”开始研究的，立足于自主开发。1989年一1991年，开发出l00W一400WSOFC电池堆，1992年一1997年开发出l0kw平板型SOFC。SOFC的研究进展也远远落后于NEDO原来的计划。“新阳光计划”中预计2000年一2010年，使SOFC达到MW级，并形成联合循环发电。日本的PEFC也被列入“新阳光计划”，目前开发的容量为(1—2)kw。2政府采取的措施日本政府在“月光计划”和“新阳光计划”中，先后资助了3台200kw、2台lMW和l台5MW的PAFC；1台100kw和1台1MW的MCFC示范电站研究开发、建设及运行。在通产省和NEDO的统一组织和管理下，使公用事业单位(电力公司和煤气公司)和开发商及研究单位紧密结合，实现燃料电池研究开发和商业示范应用一体化。日本电力公司和煤气公司，过去十年来安装了约80多台燃料电池机组，装机容量达到1MW，燃料电池及电厂的费用主要由业主承担，但是制造商和政府也各承担一部分。这种政府和企业联合研究开发的方式促进了日本燃料电池的发展。使用燃料电池发电享有许多优惠政策：燃料电池的相关设备，在未超过一定规模时，其工程计划仅须申报即可动工。对500kw以下的常压燃料电池生产与使用的审批手续大大简化。在医院、旅馆、办公大楼等安装的燃料电池发电机组，政府提供的经费资助。新建的燃料电池发电设备享有10的免税额，并获有30％的加速折旧。对装设于电力公司或自备发电用的燃料电池项目，日本开发银行将提供投资额40％的低息贷款。3市场预测1990年，日本通产省发表了“长期电源供需展望”报告，预计日本国内的燃料电池发电容量到2000年约2250MW；2010年约10720MW，电力系统用5500MW，其中约有2400MW是MCFC和SOFC高温型燃料电池；2010年煤气化MCFC和SOFC达到实用化；发电效率达到50％一60％。由于燃料电池发电技术仍有许多技术上的难题没有突破，进展速度低于预期值，因此日本目前已将原目标做了修正，预计2000年燃料电池装机容量将达到200MW，其中分布式电源l12MW，工业用热电联产型为88MW；2010年将达到2200MW，其中分布式电源型为735MW，工业用热电联产型为1465MW。3其它国家和地区的发展进程目前，欧洲的燃料电池发电技术远远落后于美国和日本。80欧洲又重新开始研究燃料电池发电技术。它们采用向美国、日本购买电池组，自行组装发电厂的方式来发展PAFC发电技术。1990年成立了一个“欧洲燃料电池集团(EFCG)”。意大利已完成了一座1MW的PAFC示范工程，由IFC供应，BOP由欧洲制造。意大利、西班牙与美国IPC合作，于1993年在米兰建了一座l00kwMCFC电厂，1996年投运。德国正在开发250kwMCFC。德国西门子公司于1998年收购了美国西屋公司的管形SOFC技术后，现在拥有世界上最先进的平板型和管形SOFC技术。加拿大在PEFC方面居世界领先地位，在继续开发交通用PEFC的同时，目前也将PEFC应用于固定电站，已建成250kwPEFC示范电站，目标是在近几年内使250kw级PEPC商业化。澳大利亚在1993年一1997年，共投资3000万美元，研究开发平板型SOFC，目前正在开发(20一25)kwSOFC电池堆。韩国电力公司于1993年从日本购进一座200kwPAFC进行示范运行。4国外发展燃料电池发电技术的经验总结回顾国外燃料电地发展的道路，有许多值得我们吸取和借鉴的经验。美国在燃料电池发电技术的研究开发方面始终处于世界领先地位。除了雄厚的财力之外，还有三方面重要的原因：一是政府将燃料电池发电技术视为提高火力发电效率、减少污染物和温室气体排放的重要措施，列入政府的“改变气侯技术战略”中，并大力投入资金和力量研究开发；二是燃料电池技术提高到“国家能源安全并大力投入资金和力量研究开发；三是将燃料电池技术提高到“国家能源安全关键技术”的战略高度，DOD和DOE均投入资金研究开发；四是对燃料电池的应用前景充满信心，希望能形成新的高技术产业，给美国的经济注入新的活力，政府和企业共同投入资金研究开发，力图保持领先地位。日本走的是一条通过与美国合作、引进技术并消化吸收实现产业化的路线，并在PAFC的商业化方面己超过了美国，在MCFC的研究开发方面也接近美国。成功的重要经验也是政府对燃料电池给予高度重视，先后列入了“月光计划”和“新阳光计划”，大力投入研究开发。另一条经验是研究机构、企业和用户联合，组成从研究、开发到商业应用一体化集团，既承担研究开发的风险，也享受成功的优惠。加拿大Ballard公司在PEFC方面成功的经验告诉我们：只要坚定不移地进行研究开发，一个小公司也能在10—20年内成为举世瞩目的燃料电池技术拥有者。燃料电池起源于欧洲，但是，现在欧洲的燃料电池技术已远远落后于美国和日本。主要原因是政府和企业对燃料电池发电技术重视不够。目前，欧洲已经意识到这一点，成立了—个燃料电池发电技术集团，引进美国、日本的技术，并进行研究开发。四各种燃料电池发电技术综合比较1 AFC：与其它燃料电池相比，AFC功率密度和比功率较高，性能可靠。但它要以纯氢做燃料，纯氧做氧化剂，必须使用Pt、Au、Ag等贵金属做催化剂，价格昂贵。电解质的腐蚀严重，寿命较短，这些特点决定了AFC仅限于航天或军事应用，不适合于民用。2 PAFC：以磷酸做为电解质，可容许燃料气和空气中C02的存在。这使得PAFC成为最早在地面上应用或民用的燃料电池。与AFC相比它可以在180℃一210℃运行，燃料气和空气的处理系统大大简化，加压运行时，可组成热电联产。但是，PAFC的发电效率目前仅能达到40％一45％(LHV)，它需要贵金属铂做电催化剂；燃料必须外重整：而且，燃料气中C0的浓度必须小于1％(175℃)一2(200℃)，否则会使催化剂中毒；酸性电解液的腐蚀作用，使PAFC的寿命难以超过40000小时。PAFC目前的技术已成熟，产品也进入商业化，做为特殊用户的分散式电源、现场可移动电源和备用电源，PAFC还有市场，但用作大容量集中发电站比较困难。3 MCFC：在650℃一700℃运行，可采用镍做电催化剂，而不必使用贵重金属：燃料可实现内重整，使发电效率提高，系统简化；CO可直接用作燃料；余热的温度较高，可组成燃气／蒸汽联合循环，使发电容量和发电效率进一步提高。与SOFC相比，MCFC的优点是：操作温度较低，可使用价格较低的金属材料，电极、隔膜、双极板的制造工艺简单，密封和组装的技术难度相对较小，大容量化容易，造价较低。缺点是：必须配置C02循环系统；要求燃料气中H2S和CO小于5PPM；熔融碳酸盐具有腐蚀性，而且易挥发；与SOFC相比，寿命较短；组成联合循环发电的效率比SOFC低。与低温燃料电池相比，MCFC的缺点是启动时间较长，不适合作备用电源。MCFC己接近商业化，示范电站的规模已达到2MW。从MCFC的技术特点和发展趋势看，MCFC是将来民用发电(分散电源和中心电站)的理想选择之一。4 SOFC：电解质是固体，可以被做成管形、板形或整体形。与液体电解质的燃料电池(AFC、PAFC和MCFC)相比，SOFC避免了电解质蒸发和电池材料的腐蚀问题，电池的寿命较长(已达到70000小时)。CO可做为燃料，使燃料电池以煤气为燃料成为可能。SOFC的运行温度在1000℃左右，燃料可以在电池内进行重整。由于运行温度很高，要解决金属与陶瓷材料之间的密封也很困难。与低温燃料电池相比，SOFC的启动时间较长，不适合作应急电源。与MCFC相比，SOFC组成联合循环的效率更高，寿命更长(可大于40000小时)；但SOFC面临技术难度较大，价格可能比MCFC高。示范业绩证明SOFC是未来化石燃料发电技术的理想选择之一，既可用作中小容量的分布式电源(500kw一50MW)，也可用作大容量的中心电站(＞l00MW)。尤其是加压型SOFC与微型燃气轮结合组成联合循环发电的示范，将使SOFC的优越性进一步得到体现。5 PEFC：PEPC的运行温度较低(约80℃)，它的启动时间很短，在几分钟内可达到满负荷。与PAFC相比，电流密度和比功率都较高，发电效率也较高(45％一50(LHV))，对CO的容许值较高(＜10ppm)。PEFC的余热温度较低，热利用率较低。与PAFC和MCFC等液体电解质燃料电池相比，它具有寿命长，运行可靠的特点。PEFC是理想的可移动电源，是电动汽车、潜艇、航天器等移动工具电源的理想选择之一。目前，在移动电源、特殊用户的分布式电源和家庭用电源方面有一定的市场，不适合做大容量中心电站。结论选择适合于我国电力系统发展的燃料电池发电技术，应综合考虑以下几点：较高的发电效率；环保性能好；既能作为高效、清洁的分布电源，又具有形成大容量的联合循环中心发电站的发展潜力；既能以天然气为燃料，又具有以煤为燃料的可能性；技术的先进性及商业化进程；运行的可靠性和寿命；降低造价的潜力；国内的基础。综合考虑以上几点，对适合于我国电力系统发展的燃料电池发电技术，提出以下几点选择意见：(1)优先发展高温燃料电池发电技术。即选择MCFC和SOFC为我国电力系统燃料电池发电技术的主要发展方向，这两种燃料电池既能以天然气为燃料作为高效清洁的分布电源，又具有形成大容量的联合循环中心发电站(以天然气或煤为燃料)的发展潜力。(2)MCFC和SOFC各有特点，都存在许多问题，尚未商业化。若考虑技术难度和成熟程度以及商业化的进程，对于MCFC，应走引进、消化吸收、研究创新，实现国产化的技术路线，并尽快投入商业应用：对于SOFC，应立足于自主开发，走创新和跨越式发展的技术发展路线。(3)随着氢能技术的发展，PEFC在移动电源、分散电源、应急电源、家庭电源等方面具有一定优势和的市场潜力，国家电力公司应密切跟踪研究。(4)AFC不适合于民用发电。PAFC技术目前已趋于成熟，与MCFC、SOFC和PEFC比较，已相对落后。因此，AFC和PAFC不应做为国家电力公司研究开发的方向。参考文献[1] 许世森，朱宝田等，在我国电力系统发展的燃料电池发电的技术路线和实施方案研究，国家电力公司热工研究院，1999．12

摘要：现代社会的工程造价体系是作为工程建设的核心存在，而在这一过程中，概预算便是整个造价工作执行第一步措施，同时也是至关重要的一项措施。只有使得概预算和最终的结算差距大幅缩短，才能够使得建筑工程的最终建造成本缩短，进而最大限度的提升概预算的利用价值。本篇文章主要针对影响工程概预算费用的因素进行了全面详细的分析，以期为发展我国工程体系的建设工作作出贡献。　　关键词：工程概预算;工程造价;影响分析　　工程概预算实际上是形容相关工程在实际建设的过程中，严格的按照相关的设计内容、指标、工程定额等标准，来对于整个工程的建造执行一次预先的是概算，进而了解整个工程项目所需要使用到的相关费用。工程概预算不仅仅能够对工程的投资规模以及造价进行制约，还能够在一定程度上起到强化工程建设效益的目的。下文主要针对影响工程概预算的相关费用因素进行了全面详细的分析。　　一、概预算对工程造价的影响以及理由　　概预算的预算策略对造价的影响及理由　　科学合理的概预算案措施，能够直接在工程建造的材料、技术上对于相关成本进行节约，并且能够最大限度的防止工程建设的实际误差过大现象出现。就现阶段来看，我国在建筑工程体系中所使用的概预算编制措施实际较为落后，没有对于国际上一些尖端的新技术、新设备等加以应用，甚至部分工程依然是采取数年前的概预算计算措施。那么在这样的情况下，也就直接导致部分工程建设实际使用的材料费用超出了概预算编制，进而影响到工程建设效益。　　概预算的预算设计对造价的影响以及理由　　如果说所使用的概预算措施不合理，那么就必定会导致一些额外的资金支出，这对于相关工程建设所表现出的实际进度以及精度等有着直接影响。而就我国目前所表现出的多方面实际状况来看，其中所表现出的主要理由就是缺乏一个全面性的管理意识，这一阶段也就属于一个极为初步的阶段，和国外在概预算过程中所表现出的实际情况来看，其中依然存在着较大的差距性。此外，我国在概预算设计工作执行期间，极易对其他建设阶段忽略，并且也没有充分的考虑到其他的外部因素，单纯的盲目对工程进行预算处理。　　概预算在材料设备上对造价的影响以及理由　　对于一项建筑工程来说，其自身除了土地上所涉及到的成本以外，材料以及设备上的成本，实际上也同样占据了一个较大的比例。那么在这方面的背景之下，工程概预算所表现出的预见性、准确性等，都对于工程的实际造价工作带来了极大的影响。尤其是在面对我国当前建筑工程建设所需材料种类越发复杂的情况下，工程实际建造费用与概预算计算结果之间表现出的差异性也较大;此外，在建筑施工周期过长的情况下，还会使得材料设备的价格上发生不可控的市场波动信息，这直接给工程本身的造价工作带来了较大困难，加大了误差可能性。　　概预算在施工中队造价的影响以及理由　　概预算工作在面对工程实际施工期间的认为因素影响下，极有可能出现造价影响。例如，施工人员自身素质不良，导致材料耗费过大;施工期间无法有效的达到图纸设计要求，进而使得施工图纸被改动，引发施工超额的情况。施工队伍为达到一定的利益目的，在施工擅自增加施工项目，在施工上弄虚作假、以次充好等现象都会影响到整个工程造价。　　二、对于概预算影响的有效策略　　一个工程如果想让概预算和结算完全一样，不出现一丝误差是一件不现实的事，但是身为概预算人员是完全可以尽力让误差减小，这就需要在概预算的工作上更加的细致理性，以下提出几种减少误差的有效策略。　　了解所有情况和信息身为概预算人员首先要做到的就是了解收集所有有关预算的信息，并且将收集的信息整理，作为预算的依据。在预算开始前，预算人员要多询问有关人员，了解工程整个内容，要方方面面;对所有有价值的资料信息进行一一记录，如有需要可以进行一下实地勘察，了解当地一切可利用资源，例如了解现场布局情况、设备存放点，是否需要二次运输，并且二次运输的距离是多少都要如实计算在内;最后针对所有的信息和资料内容都要进行一一核实，确保其真实性、准确性。　　熟悉图纸，理解其设计理念　　首先概预算人员应该熟悉整个工作流程，认真阅读总说明书、章节说明书、定额册说明书以及定额内所含的一切工作内容;熟悉图纸，阅读图纸从总平面图开始，依次阅读平面图、立面图、刨面图、详图，并且清楚整个建筑工程的性质、类型以及规模，做好之前所有的工作就可以进行概预算工作。概预算人员熟悉图纸和流程，并且完全理解了设计者的设计理念就可以在正确合理使用套用定额下，力争做到概预算与实际施工相符或者差距不大的效果。　　利用计算机进行概预算工作　　概预算人员的工作要面对大量的数据，并且进行各种项目的不断的计算，很容易在计算上出现一定的偏差，并且在重复运算和检查中浪费了大量的时间，这样在一些时间紧、任务急的工程上就会出现很多理由，规定时间内拿不出预算或者拿出得预算也存在很多的误差和错误。　　掌握a市场材料的价格，正确的预见材料价格的浮动。　　一般一项建筑工程所需要的材料和设备种类多，同一规格的材料价格也不一样，并且一项建筑工程从开工到竣工为止可能要历经数年，在这之间材料的价格也可能出现浮动，这些浮动就会影响到整个造价工程。就我国目前所采取的概预算编制策略而言，在节约投资方面施工因素虽然没有设计的影响那样突出，但是施工组织设计和施工技术措施等，也同施工图一样，是编制工程概预算的重要依据之一。　　三、结语　　综上所述，对于一个工程项目的建设投资来说，其中所涉及到的资金远远超出了其他项目投资的成本。那么为了能够使得项目工程能够最大限度的节约其中所耗费的成本，防止出现资金浪费现象，就比需要针对企业的资金使用进行提升，这是一个至关重要的措施。但是，就我国多方面表现出的实际情况来看，我国的概预算技术依然较为落后，那么在这样的情况下，我国就应当要吸取发达国家的经验，来对于我国的概预算措施进行创新，让我国的概预算技术能够更上一层楼，为社会建筑工程体系的建设发展做出贡献。■　　参考文献　　[1]胡小红建筑工车工概预算对工程造价的影响[J] 建筑科学，2011(19)　　[2]张剑、刘玉玮概预算编制对建筑工程造价的影响探讨[J] 中国水运，2011(10)　　摘要：公路工程建设是目前十分重要的工程项目，如何以最低的成本获得最佳的施工质量成为关注的一个焦点，因此，价值工程的应用变得至关重要。本文主要针对价值工程的优点，对公路工程中价值工程的应用进行详细的论述、分析。　　关键词：公路工程价值工程设计　　目前价值工程已成为一种重要的管理策略，在工程建设中也已被广泛应用。公路工程中价值工程的应用，可以节约社会资源，提高社会收益，有利于经济持续有效的发展。　　一、价值工程的优点　　1、科学确定公路功能、成本价值工程的最大优点是根据客观的需要，采用科学的策略确定公路功能，不断改善实现功能的策略，最终达到降低成本的目的。只有充分利用科技手段以及实践中的经验，认真探究功能和成本的关系，才能实现降价，否则只会得不偿失。　　2、制约成本，提高质量公路工程设计阶段是对其寿命周期成本影响最重要的阶段，能最大程度的降低成本。通过价值工程中公路工程的功能与成本间的关系，保证设计人员在设计过程中利用价值工程理论进行有效地分析。并不断调整公路项目的各种功能与成本使其更加合理，并且要不断提高资金的利用率，进而使工程的质量得到很好的保证。　　3、获得最佳施工工艺和施工策略通过价值工程这一活动，对工程建设功能与成本进行系统的分析，最大限度的提高施工项目的价值系数，并通过价值的分析来发现并消除工程设计以及施工中不必要的功能，达到降低成本、提高收益的目的，通过对价值的分析，最终确定最佳的施工工艺和施工策略。　　4、节约资源，提高经济效益价值工程十分注重寿命周期成本，包括工程造价和工程使用成本。通过最低寿命周期来实现所需功能，使工程造价及使用成本等得到合理的匹配，节约社会资源。通过价值工程活动，还可以使企业充分利用各类资源，并在保证质量的前提下，提高功能，降低成本，提高经济效益。　　二、价值工程的应用阶段　　1、选择对象、收集资料价值工程对象的选择包括价值比较法、强制确定法、R6分析法以及最适合区域法等。价值工程的步骤主要分为确定成本系数、价值系数、功能系数来确定价值对象。　　2、功能与成本分析价值工程活动的核心和基本内容是功能分析，只有合理确定工程对象的必备功能，清除冗杂的、不必要的功能，对较弱的功能进行强化，防止功能过剩现象，通过对功能的有效分析，来达到降低成本的目的，还要做好方案设计和优化工作。　　3、方案实施及总结改善对于价值工程的分析过程，也就是提出理由以及解决理由的过程。制定相关的方案，并落实到实际中，及时反馈信息，不断进行总结改善，才能够实现经济效益，达到实施价值工程的目的。　　三、价值工程在公路工程中的应用　　1、价值工程在公路工程设计上的应用第一，选择价值工程对象并收集信息。价值工程是就某一个具体的对象开展的有针对性的分析评价和改善。在公路工程设计方面，价值工程对象的选择要考虑企业的效益和社会的效益，处理好成本与结构功能之间的关系，在充分利用原材料的前提下，真正实现对环境的保护，还要对各种功能进行分类保护，使功能成本处于更加合理的状态，还要注重资料的收集工作，才能实现价值工程的目的。第二，功能分析与评价。功能分析是价值工程活动的核心和基本内容。它要求公路项目的设计应综合考虑建设项目影响区域内的整个整运营时期的运输量需求以及该项目在整个公路规划网中的作用。借助于功能系统图进行详细的分析。公路工程设计还要进行功能评价，找出价值工程对象所构成各要素间的功能及关系，找出实现最低成本的策略。第三，方案创新与评价。方案创新是从提高对象的功能价值出发，通过创造性的思维活动，提出能可靠实现功能的新方案。对方案进行有效的评价，指出，可以真正实现价值工程的目的。　　2、价值工程在公路工程建设中的应用第一，制约工程的周期成本。公路工程的生命周期成本主要包括公路在考虑时间价值的前提下，经过可行性的研究，对于真个工程阶段的运营、维护到废除，整个周期所花费的费用。公路工程的生命周期必须在保证满足各项功能的前提下进行的，只有这样，才能降低生命周期成本，达到价值工程实施的目的。第二，价值工程设计优化。在公路工程设计中，应合理选择设计方案，努力实现技术经济最优化。只有选择合理的设计方案，才能真正做好工程的预算工作，加强对工程费用的制约理由，还要注意配合公路工程建设相关的各个方面。从公路建设的初级阶段就应该重视价值工程的实施，只有这样才能更快、更有效地降低工程建设成本，而且使质量得到保证，实现开展工程体系的目的。第三，价值工程优化施工、运营和维护。在施工阶段，要重视施工管理工作的主要内容，这在价值工程中起非常重要的作用。在施工阶段应注意提前做好调查研究工作，运用新的工艺以及新的成果，争取在达到设计要求的前提下，尽量降低成本，缩短工期。在运营和维护阶段使用价值工程可降低很多不利因素的产生，只有运用价值工程理论来衡量公路建设与养护，才能使公路工程建设取得更大的经济效益。　　3、价值工程在公路造价制约中的应用第一，价值工程在设计阶段造价制约中的应用。设计阶段是公路工程投资制约的重点和关键，在设计阶段开展工程活动，会达到事半功倍的效果。目前公路设计的方案要求程度高，功能价值相对较高，因此，通常应用价值工程来进行设计阶段的优化和评价。第二，施工阶段造价制约中的应用。价值工程在施工中的应用目的就是尽量减少施工过程中费用及成本的开支，提前工期，加强价值工程在公路工程施工过程中的造价制约应用，可以降低施工成本，最终提高经济收益，获得最大利润。　　参考文献：　　[1]朱凯，王佳昌价值工程在公路建设中的应用[J]黑龙江交通科技，2005(10)　　[2]高炳军价值工程在公路工程设计中的应用[J]甘肃科技，2008(13)　　[3]闫树铭，郭春龙浅谈价值工程在公路工程建设中的应用[J]交通科技与经济，2006(1)　　[4]武志宝价值工程在公路造价制约中的应用研究[J]科技信息，2009(1)　　[5]闫磊公路工程中价值工程的应用[J]林业科技情报，2009(3)

摘要：电气自动化在水电站中的应用主要体现在水电站的自动化方面，本文在此基础上阐述了水电站自动化的作用和内容，并进一步分析了设备选型及自动化设计。　　关键词：电气自动化水电站应用　　一、引言　　随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展，电气自动化在水电站中也得到了广泛应用，这又主要体现在水电站的自动化方面。水电站的自动化是实现水轮发电机组自动化的关键部分，是利用计算对整个水电生产过程监控的“耳目”“手脚”，它担负自动监测机组和辅助设备的状态，发出拟定的报警信号、执行自动操作任务。水电站自动化的程度取决于电站的规模，电站的型式及主要机电设备的性能。　　水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视，能够在无人(或少人)直接参与的情况下，按预定的计划或程序自动地进行。水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志，同时，自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。水电站自动化具有提高工作的可靠性、提高运行的经济性、保证电能质量、提高劳动生产率、改善劳动条件等作用。　　二、水电站自动化的内容　　水电站自动化的内容，与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说，水电站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视、完成对辅助设备的自动控制、完成对主要电气设备的控制、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视几个方面。　　(一)完成对水轮发电机组运行方式的自动控制　　一方面，实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化，使得上述各项操作按设定的程序自动完成；另一方面，自动维持水轮发电机组的经济运行，根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数，在机组间实现负荷的经济分配，根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外，在工作机组发生事故或电力系统频率降低时，可自动起动并投入备用机组；系统频率过高时，则可自动切除部分机组。　　(二)完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视　　如对发电机定子和转子回路各电量的监视，对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视，对机组润滑和冷却系统工作的监视，对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时。迅速而自动地采取相应的保护措施，如发出信号或紧急停机。　　(三)完成对辅助设备的自动控制　　包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制，并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。　　(四)完成对主要电气设备(如变压器、母线及输电线路等)的控制、监视和保护。　　(五)完成对水工建筑物运行工况的控制和监视　　如闸门工作状态的控制和监视，拦污栅是否堵塞的监视，上下游水位的测量监视，引水压力管的保护(指引水式电站)等。中心

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