北京化工大学开设课程和电化学技术在新能源中的利用

跨校辅修专业教学计划及有关要求本学期教学共同体在保持原有通识性、基础性课程开设的基础上，继续开设以辅修专业形式的系列课程。辅修专业面向各年级同学，高年级同学如果条件允许，毕业后仍可继续学习，直到完成学业。各专业教学班报名人数达到为20人以上可开班上课，限报40人。为保证各辅修专业教学班的持续性、完整性，请报名参加学习的同学一次性交齐全部课程听课费用（中途退出，不退费用）。本辅修专业也同时欢迎各校研究生和青年教师报名参加学习。日语专业辅修专业教学计划课程代码课程名称开课学期学时周学时学分EUC454实用日语（一）学期一12088EUC455实用日语（二）学期二12088EUC456实用日语（三）学期三12088EUC457实用日语（四）学期四12088合计4803232注：各学期教学周数均为15周。EUC454．《实用日语》（一）（辅修）120学时本课程为零起点辅修日语专业的学生开设。目的在于培养学生具有基本的日语听、说、读、写能力。内容包括语音、基础语法、基础词汇和日常对话、短文等。

北京化工大学开设课程EUC221．《轮滑》30学时一、课程基本信息课程编号：课程中文名称：轮滑技巧课程英文名称：SkillsofRollerSkating课程类别：公共选修课适用专业：所有专业开课学期：全年总学时：24学时总学分：1预修课程（编号）：无并修课程（编号）：无课程简介：简介轮滑运动的起源，发展及基本技术。安全知识及用具的正确用。直道、弯道基本滑行技术；倒滑基本技术。建议教材：自编二、课程教育目标进一步推进轮滑运动在高校的开展，丰富学生的业余文化生活。在教学工作中要加强学生的思想教育工作，结合轮滑运动的特点，加强组织纪律性教育，培养集体主义精神和勤学向上的良好学习风气，以及勇猛顽强、团结协作的意志品质。三、理论教学内容与要求(含学时分配)1、大纲介绍，轮滑运动发展概述、观看轮滑技术比赛录像。（1学时）2、轮滑技、战术基本知识（2学时）轮滑技术①直道滑行技术,弯道滑行技术轮滑战术①领先滑②弯道滑行技术②跟随滑③起跑和冲刺技术③超越滑四、实验教学内容与要求（含学时分配）1、身体练习和游戏原地及行进间、移动中徒手和持球的各种游戏（12学时）适合轮滑特点的各种游戏2、轮滑教材：分重点、一般和介绍三部分。（2学时）3、教学比赛与裁判实习重点技术的运用能力与实习（4学时）4、教学技能：对重点技战术会讲解示范，会分析动作及裁判能力。（1学时）EUC223．《计算机三维动画》30学时一、课程基本信息课程编号：课程中文名称：计算机三维动画技术课程英文名称：3DSMax课程类别：公共选修课适用专业：所有专业开课学期：全年总学时：30学时总学分：预修课程（编号）：无并修课程（编号）：无课程简介：3DStudioMax是Autodesk公司开发的功能强大的三维制作软件，被广泛应用于工程、建筑、装潢设计及动画、片头制作等领域。本课程通过对于三维造型技术及3DSMax软件的学习，使学生对于计算机三维造型及动画技术有一个初步的了解，为今后的继续深入学习及应用奠定基础。建议教材：自编二、课程教育目标3DStudioMax是Autodesk公司开发的功能强大的三维制作软件，被广泛应用于工程、建筑、装潢设计及动画、片头制作等领域。本课程通过应用示例讲解3DSMax的基础知识与功能，详细介绍几何物体建模、贴图材质、灯光运用、场景渲染、动力学设置、粒子系统、曲面物体造型、视频输出等计算机动画设计的相关知识与软件操作技术，并对计算机动画制作所涉及的其它软、硬件知识进行介绍与说明。本课程通过对于三维造型技术及3DSMax软件的学习，使学生对于计算机三维造型及动画技术有一个初步的了解，为今后的继续深入学习及应用奠定基础三、理论教学内容与要求(含学时分配)1、前言，动画系统硬件及软件背景，3DSMAX软件介绍（3学时）本节主要介绍计算机三维动画的基础知识。就目前流行的二维、三维相关计算机动画软件进、相关图形工作站的硬件情况、常用动画/图片的基本格式进行说明。介绍3DSMAX的基本界面情况与基本操作，说明3DSMAX建模技术中坐标系的基本概念与转换方式。2、二维、三维建模（3学时）对3DSMAX的三维建模功能进行讲解，介绍直线、曲线等二维建模及在此基础上通过编辑操作构建复杂三维体的基本操作。介绍物体的空间分布操作，介绍NURBS曲线、曲面建模方法；3、编辑修改器操作（3学时）就3DSMAX的三维实体编辑修改操作，介绍二维物体的复杂放样技巧。介绍复合操作方法，以及利用复合操作制作的动画效果。4、材质与贴图（3学时）介绍3DSMAX的材质使用，讲解制作反射、折射、透明效果等特效材质应用。通过演示相关的示例，说明材质及贴图的实际应用；5、贴图动画（3学时）介绍材质与贴图的综合运用，介绍专用贴图的简单制作方法。通过讲解物体内建的贴图坐标，实现利用贴图坐标移动而生成的动画效果6、灯光、摄影机、环境气氛与环境动画制作（3学时）介绍灯光、摄影机的使用方法，介绍环境气氛效果及相关动画制作的基本方法。7、动画制作（3学时）详细介绍3DSMAX利用各种控制器及空间扭曲效果制作的动画，并通过波浪、爆炸等效果的演示说明动力学效果在动画制作中的应用。8、粒子系统及后期合成（3学时）介绍如雾、雨、雪等粒子效果的动画制作，以及后期视频输出的相关技术。四、实验教学内容与要求（含学时分配）1、建模、材质上机练习：（3学时）2、动画效果上机练习。（3学时）教材或参考书目由于3DSMAX的相关书籍较多，且价格普遍较高，本课程不指定教材和参考书。根据教师讲义授课，学生自行选择相关参考书籍。

中华女子学院开设课程1、生态审美艺术观课程简介本课程的视野：从宇宙到生命的终结；从恒星诞生到死亡；从病毒到智能生命；从昆虫到哺乳动物；从深海到高空；从微观到客观；从荒野到文化；从东方到西方，从远古到“后人类时代”。本课程深望学生在这轻松的视觉审美享受中走向内心的平静，走向思维的睿智，走向生活的优雅。并企图使学生领悟到“虫子”令我活着，自然不仅是我们的母亲，也是我们永恒的精神导师。进而得意地走向生态的自我，完成宇宙的谦卑。教学内容第一讲生态审美观第二讲深太空的肖像集第三讲自然地球中的奇美第四讲“虫子”令我们活着第五讲宏观生命中的大美第六讲荒野是人类文化之根第七讲艺术语汇的生态因素第八讲生态灾难下的当代视觉艺术第九讲创生与审美第十讲讨论与复习教材或参考书目人类的伟大时代》（美），时代杂志社.。教师简介张德真，副教授。主讲美术课程。上课时间及地点9月13日-122、性别与婚姻家庭课程简介本课讲授婚姻家庭的历史、现状和发展，探讨爱情、婚姻与家庭之间的关系动态关系，以及男女两性在婚姻家庭中的位置及其变化。教师从跨学科角度，分析和讨论爱情、婚姻和家庭的性质、两性在婚姻家庭中的作用和地位、婚姻家庭对两性发展的影响，以及经营和管理思想在现代婚姻家庭生活中的运用。通过学习本课程，学生将进一步理解爱情、婚姻、家庭与社会发展的相互关系，理解现实生活中人们面临的工作与家庭的冲突（双重角色冲突），为其正确看待和对待爱情、婚姻和家庭现象储备相关知识和方法。教学内容第一讲本课程的基本内容、学习意义和学习方法第二讲家庭的发展第三讲家庭结构的变化第四讲家庭功能的变迁第五讲家庭关系和家庭管理第六讲婚姻概述第七讲择偶第八讲择偶取向第九讲婚姻关系第十讲爱情与婚姻的关系教材或参考书目邓伟志主编，《家庭社会学》，社会科学文献出版社，2000年；StevenL.Nock,“SociologyoftheFamily”，prenticeHall,1987年。教师简介陈方，女性学系教授，20多年先后在物理学、哲学和女性学等领域从事科研和教学工作，具有多学科的知识和跨学科的视野，现任中华女子学院女性学系教授，系副主任，上海大学兼职教授。要研究成果：已发表个人学术专著两本：《超越预设主义与相对主义》《失落与追寻：世纪之交中国女性价值观的变化》；在物理学、哲学和女性学等领域已公开发表学术论文50多篇。上课时间及地点9月13日-123、性别婚姻与家庭课程简介本课程主要围绕婚姻家庭的不同阶段，从恋爱、择偶、约会、结婚、离婚、再婚以及与此相关的外遇、独身、同居、同性恋现象进行分析，整合国内外最新研究成果，结合现阶段婚姻家庭的具体实际，探讨不同的对策。其目的在于帮助学生了解并掌握婚姻家庭领域的专门知识，明确不同家庭生命周期的特点，提升婚姻管理能力和家庭沟通技巧，有效地规划自己的婚姻生活，为建立幸福美满的家庭奠定基础。同时适当学习婚姻咨询和家庭治疗基本方法，能简单地运用到自己的生活实践中。教学内容第一讲婚姻的基本概念第二讲性别角色第三讲恋爱与择偶第四讲结婚第五讲外遇第六讲离婚第七讲独身同居与其他婚姻形态第八讲家庭的基本概念第九讲家庭成员第十讲家庭治疗教材或参考书目1、张李玺《角色期望的错位---婚姻冲突与两性关系》，中国社会科学出版社，2005年；2、（美）MichaelP.RichardC.Schwartz《家庭治疗基础》，中国轻工业出版社，2005年3月；3、(芬兰)韦斯特马克《人类婚姻史》，商务印书馆，2002年；4、汪玢玲《中国婚姻史》，上海人民出版社，2001年8月；5、（美）Nena0’Neill&Geoge0’Neill《开放的婚姻》，6、（美）Ahrons《良性离婚》，中央编译出版社，1998年；7、（美）Markmman《婚姻战争》，中央编译出版社，1997年。教师简介罗慧兰，中华女子学院女性学系教授、中国婚姻家庭研究会理事兼专家组成员。主要研究领域有：中国妇女运动史、女性心理与健康、婚姻家庭、性别关系研究等。主要课程有：女性学、中国妇女运动史、职业女性形象塑造、两性感情婚姻和家庭、女性性别优势与潜能开发等。上课时间及地点9月13日-124、清史漫谈课程简介清朝是中国最后一个封建君主专制王朝，统治中国长达268年之久，中国的版图疆域及人口基数奠定于清朝，中国的经济、政治、军事、文化、科技、外交、边疆民族等诸多问题大都由清代演化、延伸而来。清史，作为古代近代承前启后、与当代社会现实紧密相联的一个朝代的历史，具有重要地位。本课程在讲授清代政治、经济等历史的同时，对一些清史疑案及重要人物进行诠释和解读，希望学生能从中拓展知识结构，了解中国国情。教学内容第一讲明清鼎革第二讲康熙帝与清朝政权的巩固第三讲清朝——统一多民族国家形成发展的重要时期第四讲雍正帝及其死因评析第五讲清朝前中期国家政权的运行体制第六讲关于清朝人口与经济问题的思考第七讲清朝集大成的文化第八讲清人生活第九讲乾隆的“十全”梦第十讲守不住的大清门教材或参考书目《清史十五讲》（名家通识讲座书系），张研、牛贯杰著，北京大学出版社2004年版。教师简介刘朝辉，女，公共教学部讲师，中国人民大学清史研究所博士。主要研究方向为清代社会经济史。发表《嘉庆八、九年间浙江截米案探析》、《嘉庆四年改革初探》、《清代制钱研究述略》等多篇文章。著有《民国史料丛刊总目提要》一书，这套史料丛刊受到了史学界专家的好评。上课时间及地点9月13日-12月35、法律思维与性别视角课程简介法律思维与政治思维、经济思维、道德思维的区别和基本规则，练习用性别视角分析案例和法律规定，培养社会性别意识和维权能力。结合案例进行法律思维训练，以互动方式引导学生走出法律认知的误区。积27年教学和实务经验，开拓出矫正思维方式的6个训练领域：（1）杀人未必偿命；（2）欠债未必还钱；（3）签字未必有效（4）无错未必免责；（5）网络未必自由；（6）有理未必胜诉。每节课都有教学光盘，包括庭审实录等音像资料。教学内容第一讲绪论和基本理论第二讲性别视角的概念、特点和作用第三讲杀人未必偿命第四讲欠债未必还钱第五讲签字未必有效（一）第六讲签字未必有效（二）第七讲无错未必免责（一)第八讲无错未必免责(二）第九讲网络未必自由第十讲有理未必胜诉教材或参考书目1、《妇女人权的理论与实践》，李明舜主编，吉林人民出版社，2005年1月。2、《女性劳动和社会保险权利研究》，刘明辉著，中国劳动保障出版社，2005年10月。教师简介刘明辉，女，1957年生。1982年获得北京师范大学文学学士学位；1997年获中国政法大学法学硕士学位。2004年获瑞典斯德哥尔摩法学院劳动法培训结业证书。现任中华女子学院法律系教授、兼职律师、学科带头人，教龄28年，有理论功底和实务经验。独创本课程，重视思维训练和性别意识，善于启发诱导、引用亲自代理的案例，深入浅出，深受学生欢迎。承担联合国、国家部委等机构多项课题，参与多部立法活动，经常做电视台嘉宾，有广泛的社会知名度。上课时间及地点9月13日-12月36、国学经典系列讲读（—）：《大学•中庸》课程简介国学经典系列讲读是一门系列课程，课程选取有代表性的国学著作进行讲读，力求营造学习国学的优雅气氛。这门课程旨在通过对国学经典著作的讲读，挖掘传统文化的精华，汲取传统文化中的营养，陶冶性情，练就平和心态，做到“内圣外王”，以出世之心态做好入世之事情。国学经典系列讲读（一）：《大学•中庸》，以儒家的四书中的《大学》和《中庸》为基础，史论结合，以一种社会学的视角，引导学生从历史走向现实社会。教学内容一、前五次课讲大学的内容二、后五次课讲中庸的内容教材或参考书目1、《现代西方哲学》，刘放桐主编，人民出版社出版，1990年。2、《西方哲学史》，罗素著，商务印书馆，1992年。教师简介于光君，社会学博士。认为经典著作承载着先贤的智慧，是我们文化的根源，现代学人不能做无根之学问，从传统走向现代，我们应该超越源于近代西方文明的学科壁垒，从经典中汲取丰富的学养和人生的智慧，做一个有深厚文化涵养，既“富”且“贵”的现代达人。主要给本科生和硕士生讲授西方社会学理论、社会学研究方法等专业主干课程，还在全校开设了西方哲学、《史记》选讲、中国哲学与文化、国学经典系列讲读等公共选修课程。在国学教育方面的社会兼职是山东枣庄国学教育促进会特约顾问。上课时间及地点9月13日-12月3日每周7、心理学与个人成长课程简介本课程从心理成长，探索自我，身体与健康，压力、情绪与应对，爱与性，人际关系，性别角色期待，生涯规划与求职择业、孤独与失去等多个不同角度对现在学生热点关注的心理成长问题进行了科学的解释与分析。它旨在通过体验式互动教学的模式，运用团体心理训练的方法，激发学生的心理潜能，引导学生倾听自己心灵深处的声音，帮助他们深入挖掘内心的真实自我，重新审视他们的生活，找到处理日常生活实际问题的应对策略和个人成长的原动力，从而达到提升其心理素质和应对能力的目的。教学内容第一讲绪论第二讲成长的回顾第三讲探索自我第四讲身体与健康第五讲压力、情绪及应对第六讲爱与性第七讲人际关系第八讲性别角色的期待第九讲生涯规划与求职择业第十讲孤独与失去教材或参考书目GeraldCorey,MarianneSchneidrCorey(著)，胡佩诚等（译）：中国轻工业出版社，2007年。教师简介伍霞，中华女子学院心理素质发展中心专职教师，国家心理咨询师、国家人力资源管理师。2010年中华女子学院优秀教育工作者。主要负责的工作有：个体心理咨询、团体心理辅导、心理健康课程、心理讲座、心理教育活动等。2006年以硕士毕业论文答辩第一名的成绩毕业于福建师范大学教科院心理系，并于同年获得福建师范大学优秀毕业论文二等奖，专业知识扎实，具有一定的教学和科研水平。上课时间及地点9月13日-12月3日每周8、英文影视欣赏课程简介通过对九部英美经典影片的视听与欣赏，本课程旨在帮助学生提高视听说能力，加强对英语国家社会与文化的了解，培养跨文化交际的能力。影片的选择既考虑到片中语言的可模仿性，又考虑到内容的深刻性。每部影片从介绍故事情节开始，接着讲解影片的相关文化背景知识，以影片中的经典对白为素材进行视听说训练；或为学生提供口语训练的话题，展开更广泛的讨论。最后通过影评阅读，对影片进行综合分析，加深学生对影片所折射出的社会文化知识的认识。教学内容Unit1BriefIntroductiontoWesternFilms西方电影简介Unit2DeadPoetsSociety死亡诗社Unit3ForrestGump阿甘正传Unit4ScentofaWoman闻香识女人Unit5TheShawshankRedemption肖申克的救赎Unit6MonaLisaSmile蒙娜丽莎的微笑Unit7Crash撞车Unit8TheTenCommandments十诫Unit9TheJoyLuckClub喜福会Unit10BecomingJane成为简·奥斯汀教材或参考书目1．林恩.英语电影赏析(教师用书语言文化类高等学校英语拓展系列教程).北京：外语教学与研究出版社，2005年；2.刘冀王建永.英文影视欣赏教程.北京：中国农业科学技术出版社.2008年；3.赵英男.英文影视赏析.北京：清华大学出版社.2005年；4.黄际英候丹王丽娟.英美影视欣赏.上海：复旦大学出版社.2005年。教师简介李立新，外语系副教授。毕业于北京外国语大学，英语语言文学硕士，研究方向为英美社会与文化。在高校从事英语教学21年，编著出版作品10余部。喜欢与学生分享知识的同时分享快乐，因此一直努力并快乐着。上课时间及地点9月13日-12月3日每周

北京服装学院开设课程美容与化妆一、课程简要介绍本课程从与美容相关的日常生活保健知识入手，讲述如何了解及合理地护理自己的皮肤、选择正确的用品、用具以及相应技巧与手法，使同学们通过该课程的学习增加自身审美意识及审美修养，从而全面提高自身的审美能力。二、课程主要内容本课程通过理论与实践地结合完成美容与化妆的讲述，在课程中运用实际操作诸如美容保健手法和化妆技巧的演示来传递该课程的相关知识。除此之外，在课程内容中不断注入与生活保健有关的营养、健康护理等常识。依照教材《美丽佩配》（由本人撰稿，中国纺织出版社2008年出版见图二）一书中的章节脉络，并结合相关栏目中的现场操作与图文演绎，将理论与实践相结合（注：本书中二十个章节皆附有光盘资料进行指导）图一《美丽佩配》内容目录图二《美丽佩配》中国纺织出版社2008年1月出版杜冰冰撰稿三、课程基本要求考核要求：平时出勤20%、课堂作业40%、结业测评40%授课教师简要介绍：杜冰冰北京服装学院服装艺术与工程学院服装艺术设计系（副教授）国际美国纺织与服装协会（ITAA）会员国家（中国）纺织中心纺织品设计职业技能评审委员会委员从事研究领域：服装艺术与纺织品设计、女装创意设计、美容与化妆、形象设计、情报学分析与研究、服装信息整合与元素设计、服装概论学研究、时装表现技法等Tel：86-10-64288183(O),(Mobile)；Fax：86-10-64288186Email:dbbinPREMIERE非线性视频剪辑与设计一、教学目的：开设Premiere非线性视频剪辑与设计的目的，是让学生对视频影像的后期编辑和视效设计有所了解，通过实际的设计训练，培养学生的综合操作能力和视频设计制作的专业能力，为今后的实际应用打下良好的基础。课程以培养学生实际操作能力为主，重视对学生的个性化引导，并培养学生的团体协作精神及协调能力，可使学生掌握一定的影视后期制作技巧，熟悉影视后期的设计与制作过程。二、主要内容：教学软件选用AdobePremiere，可以在各种平台下和硬件配合使用，它功能强大，被广泛应用于电影、电视、多媒体、网络视频、动画设计等领域的后期制作中，是PC和MAC平台上应用最为广泛的视频编辑软件。作为一款相当专业的视频编辑软件，结合专业系统可以制作出广播级的视频作品；在普通的微机上，配以压缩卡或输出卡也可以制作出专业级的视频作品或MPEG压缩影视作品。教学手段采用多媒体授课，辅以作业实时点评和实际操作训练。教学内容的基本要求分为三级：了解、理解、掌握。分阶段讲解Premiere的功能、特点、菜单、窗口、基础操作以及编辑方法；Premiere的转场特效、音频编辑、字幕制作、音频特效、视频特效、采集输出等高级应用方法；premiere的转场特效、字幕特效、运动特效、叠加扣像、视频特效、采集与输出等效果，并应用于制作实例。课程以要点分析为讲解主线，以实例制作为讲解方式，影视作品精彩视频片段穿插其中，引导知识点的学习。三、基本要求本课程教学内容的基本要求分为三级：掌握、理解、了解。掌握：属较高要求。熟练运用premiere的转场特效、字幕特效、运动特效、叠加扣像、视频特效、采集与输出等效果，并配合制作实例。理解：属一般要求。熟悉Premiere的转场特效、音频编辑、字幕制作、音频特效、视频特效、采集输出等高级应用方法。了解：属较低要求。熟悉Premiere的功能、特点、菜单、窗口、基础操作以及编辑方法。四、考核要求1、期末考试（50%）；2、课堂作业（40%）；3、平时考勤（10%）。教师简介郄程，2004年毕业于中国传媒大学电视学院广播电视编导专业，获学士学位；2007年毕业于中国传媒大学影视艺术学院广播电视艺术学专业，获硕士学位。对视频剪辑进行过系统的学习和实践，并为中央电视台新闻、文艺、体育频道制作多档节目。2007年7月至今在北京服装学院党委宣传部工作，策划制作校庆宣传片《华彩50——北京服装学院建校50周年大写意》。同时开设选修课《PREMIERE非线性视频剪辑与设计》，教学效果良好，深受同学们的喜爱。

电化学技术在新能源中的利用一.能源的概况1.能源的重要性1.能源的重要性自古以来,人类就为改善生存条件和促进社会经济的发展而不停地进行奋斗.在这一过程中,能源一直扮演着重要的角色.从世界经济发展的历史和现状来看,能源问题已成为社会经济发展中一个具有战略意义的问题,能源的消耗水平已成为衡量一个国家国民经济发展和人民生活水平的重要标志,能源问题对社会经济发展起着决定性的作用.2.能源的种类2.能源的种类大自然赋予人类的能源是多种多样的,一般可分为常规能源和新能源两大类.常规能源包括煤炭,石油,天然气和水能,而新能源有生物质能,核能,风能,地热能,海洋能,太阳能和氢能等.其中煤炭,石油,天然气被成为化石能源,水能,生物质能,风能,太阳能和氢能等是可再生能源.3.化石能源的问题(1)化石能源的短缺化石能源的短缺能源是人类赖以生存和社会发展的重要物质基础,是国民经济发展的命脉,但目前主要使用的化石能源的储量不多.据2002年世界探明的化石能源的储量和使用量统计,世界上煤,石油和天然气的储采比分别为204,40和60年,中国的情况更为严峻,据2002年统计,中国煤,石油和天然气的储采比只有82,15和46年.这表明在人类历史的长河中,只有很短的一段时间能使用化石能源.随着我国经济的持续高速增长,对能源的需求也持续攀升.我国一次能源消费总量从1978年的5.3亿吨标准煤,上升到2002年的14.3亿吨.据估计,我国在2004,2020和2050年的石油消费量达3,4.5和6亿吨,其中进口量分别为1,2.7和4亿吨.4亿吨的进口量相当于目前美国的石油进口量,这不但会制约我国经济的可持续发展,而且对国家的安全也十分不利.(2)化石燃料造成严重环境污染和气候异常化石燃料造成严重环境污染和气候异常化石燃料的使用引起的环境污染,排放的CO2会造成温室效应,使全球气候变暖.有关机构已向联合国发出警告,如再不对CO2的排放采取严厉措施,在10年内,世界的气候将产生不可逆转的变化.我国的环境污染问题更是日趋严重,目前,我国CO2排放量占世界总排放量的14%,在美国之后位居第二,估计到2025年,将位居第一.在本世纪初联合国关于环境污染的调查中,发现在世界上十个环境污染最严重的城市中,七个在中国.它们是太原,北京,乌鲁木齐,兰州,重庆,济南和石家庄.4.21世纪世界能源发展趋势世纪世界能源发展趋势(1)节能技术将备受重视节能技术将备受重视节能就是提高能源利用率,减少能源的浪费.目前节能技术水平已是一个国家能源利用情况的综合性指标,也是一个国家总体科学技术水平的重要标志.许多研究报告指出,依靠节能可以将能源需求量降低2530%.我国在能源利用方面的效率很低,我国的能耗很高,是世界平均水平的2倍,发达国家的5-10倍,因此更应重视节能技术,我国应该充分重视化石能源的高效利用.(2)世界能源系统将发生重大变革世界能源系统将发生重大变革据预测,20世纪形成的以化石燃料为主的世界能源系统将在21世纪转换成以可再生能源为主的新的世界能源系统.在20世纪末,化石燃料的使用量占了世界一次能源用量的89.5%.据世界能源委员会(WEC)和国际应用分析系统研究所的研究报告认为,在20世纪上半叶,化石燃料仍将是世界一次能源的主体,但到21世纪下半叶,太阳能,生物质能,风能等新能源将占世界能源的50%左右.(3)煤炭将作为过渡能源而受到重视煤炭将作为过渡能源而受到重视由于石油和天然气的储量较少,而煤炭储量相对较多,因此煤炭将作为一种过渡能源而在21世纪上半叶受到重视.主要发展的技术是洁净煤技术,煤液化和汽化技术.(4)新化石能源的开发将得到强化新化石能源的开发将得到强化近年来发现,在海洋300米深处有甲烷水合物存在.目前,甲烷水合物的开发已经受到特别的关注.据估计,世界甲烷水合物的储量可能超过石油,天然气和煤炭储量的总和.因此,甲烷水合物作为储量巨大的未开发能源开始受到世界各国的高度重视.(5)核能的利用将进一步得到重视核能的利用将进一步得到重视据国际原子能机构统计,在20世纪末,全世界运行的核电站有436座,总发电量为3.5亿千瓦.这些电站主要分布在美,法,日,英,俄等31个国家,近年来,由于担心核电站运转的安全性,核废料对环境的影响和核技术扩散对世界安全性的影响,核能的发展在发达国家已有下降趋势,但在亚洲地区仍有强劲的增加趋势,我国准备在今后几年内建造4座核电站.受控核聚变是一直受人们关心的技术,因为在海水中大约有23.4亿万吨氘,如受控核聚变技术在21世纪能得到应用,在21世纪末,核能可望占世界一次能源的30%左右.(6)可再生能源的开发将越来越受到重视可再生能源的开发将越来越受到重视鉴于化石燃料的短缺及化石燃料的使用引起严重的环境污染和气候异常,人们对新能源的开发越来越重视.其中水力能,地热能,海洋能和风能的可利用资源有限,因此,太阳能,生物质能和氢能的利用将倍受关注.二.生物质能的利用1.生物质能的优点.(1)生物质来源丰富地球上每年生长的生物质总量约14001800亿吨,相当于目前世界总能耗的10倍,我国的生物质能也极为丰富,可作为能源开发的生物质能总量可达4.5亿吨标准煤.加上生物质能可再生.因此,生物质能的高效,规模化利用可有效缓解世界能源供需矛盾.(2)生物质能可多途径利用(a)直接燃烧.其热能和蒸汽可发电,技术成熟,但效率低.(b)生物转化.包括制沼气和水解发酵制取醇类.生物质制甲醇和乙醇技术基本成熟,但生产成本较高.生物质制沼气技术相当成熟.2002年全国已建1300多万个沼气池.(c)光热转化.通过气化,裂解,光催化等技术,获得气,液体燃料来发电.(d)生物柴油.从油料植物提取植物油,经甲酯化得生物柴油.它有含氧高,含硫低,分解性能好,燃烧效率高等优点.(3)生物质能利用的环境污染少由于生物质利用过程中释放的CO2是其生长过程通过光合作用从环境吸收的,所以生物质能的利用过程不排放额外的CO2,而对环境污染少.生物质能的利用还能降低污染.如可利用生物质热解汽化技术处理生活垃圾等,可得到以甲烷为主的燃气,实现垃圾的减量化,无害化,资源化.2.生物质能利用的问题2.生物质能利用的问题生物质能利用的缺点主要是生物质分布广,大面积收集成本高,经济的收集半径在50公里以内,只适合建立小型,分散的生物质能利用系统.而小型转换系统的效率低,不提高生物质能的利用效率就不能获得好的经济效益,这是生物质能至今未能实现规模化应用的关键问题之一.因此,如何在小型,分散体系实现能量的高效,清洁及规模化利用是迫切需要解决的问题.三.太阳能的利用1.太阳能的优点太阳能的优点(1)太阳能来源丰富太阳能来源丰富太阳能来源丰富是众所周知的,这似乎是一种用之不绝,取之不尽的能源.太阳内部不停地进行热核反应,释放出巨大的能量,辐射到地球上的能量只占起辐射总能量的极小部分,约1/22亿,但地球每年接收的太阳能至少有6×1017千瓦小时,相当于74万吨标准煤的能量.其中被植物吸收的仅占0.015%.可见,开发太阳能利用的潜力很大.(2)太阳能的使用没有污染问题太阳能的使用没有污染问题这也是众所周知的,太阳能的使用基本上没有污染问题.(3)太阳能可多途径利用太阳能可多途径利用(a)太阳能的热利用.如太阳能热水器,太阳灶,太阳能蓄热池发电等.(b)太阳能发电.如太阳能电池和光电池.(c)光催化和光电催化制氢.主要用这两种技术从水或生物质中制得氢气.2.太阳能利用的概况太阳能利用的概况近年来,太阳能的利用发展很快,据1997年的数据,全球太阳能发电量已达800兆瓦.到2000年,日本已有7万个住宅用上太阳能电池,美国和欧盟计划在2010年前安装100万套太阳能电池.特别是把太阳能电池与屋顶瓦结合成光电发电系统,目前欧洲已有300套,年发电量为1亿千瓦.这种系统不但可供应清洁能源,而且美观耐用,寿命可达25年.太阳能的热利用发展更快.特别在我国,太阳能热水器的年产值已达60多亿元,居世界首位.3.太阳能利用的问题太阳能利用的问题开发太阳能利用的主要问题是如何提高太阳能的转换效率,其次是降低成本,这对我国特别重要,目前我国生产太阳能电池的能力已达几百兆瓦,但由于价格高,基本上都销往国外.第三,一些技术,如光催化和光电催化制氢技术还没成熟,没有达到实用化的阶段,应该抓紧这方面的研究和发展.四.氢能的利用1.氢能的优点氢能的优点(1)氢是自然界储量最丰富的元素.(2)氢是除核燃料外发热量最大的燃料.(3)氢燃烧生成水,是世界上最清洁的燃料.(4)燃烧性能好,可燃范围大,燃烧速度快.(5)氢可用多种方法大规模生产.(6)氢的利用形式多,可通过燃烧发电,通过燃料电池发电等.2.对氢能利用的重视2002年加拿大举办了以"氢行星"为主题的第14届世界氢能源大会.2003年在华盛顿召开15个国家和地区参加的"国际氢能经济合作伙伴"会议.冰岛计划用40年时间将冰岛建成"氢社会".布什将投资120亿美元来促进氢能源的发展.过去5年,工业化国家在氢能开发领域的投入年均递增20.5%.氢将取代天然气,油和煤而成为未来世界的主要能源,进入氢能时代已成为近年来的热门话题,21世纪将是氢能世纪.布什举着使用氢燃料的照相机我国对发展氢能经济也开始重视,参加了2003年在华盛顿召开的有15国家参加的"国际氢能经济合作伙伴"会议.2004和2005举办了两次关于氢能经济的中美双边会议.今年一月,中国科学院院士局召开了关于"石油替代能源"的研讨会,主要讨论石油资源可持续性分析,石油的替代能源,氢能燃料和我国的石油替代能源.并要组织人员进行软课题研究.3.氢能的问题3.氢能的问题(1)氢的价格氢的制备,储存和运输中的价格问题,是影响走进氢能时代的很关键的问题.要降低其价格,必须形成氢的制备,储存和运输的网络.(2)廉价清洁的制氢技术问题(2)廉价清洁的制氢技术问题目前制氢效率很低,氢的制取要消耗大量的能量,因此寻求大规模的廉价清洁的制氢技术是各国科学家共同关心的问题.(a)化石燃料制氢:目前,96%氢从化石燃料制备,技术成熟,但要造成环境污染.(b)电解水制氢:技术成熟,但耗能多,价格高.一般每生产1立方米的氢气,需要消耗4.2-6度的电能,其能量转化率不到32%.(c)生物质制氢:有可再生,产量大,可储存,碳循环等优点,从中长期看是最有前途的制氢方式.目前生物质制氢效率低.(d)生物制氢:国内外在选育高效产氢菌株工作进展不快,制氢效率低.(e)风能制氢:用风能发电来电解水产生氢,技术上没有问题,降低成本和风能发电量少是主要的问题.(f)太阳能制氢:该法还处在基础研究阶段,离商业化还有较远的距离.(3)氢的储运问题(3)氢的储运问题氢的储运技术主要解决储运的安全性和成本,现在由于储运技术不过关,因此浪费了许多氢.许多工业过程,如炼油,炼焦,氯碱,合成氨,合成甲醇及煤气制造等多有大量的副产品氢气,只是由于储运技术的问题而不能被利用.我国每年放空和烧掉的氢气至少在1010标立方米以上.因此解决氢的储运问题也是走进氢能时代的一个很关键的问题.目前氢的储运还有很大问题.(a)高压储氢:储氢量少,只有1%左右,还有不安全的问题.(b)液氢储氢:很不方便,储氢设备大,蒸发损失大.(c)吸附储氢:这是目前的研究热点,但储氢容量还较低,一般不超过2%.镁合金储氢在3%,但储放不可逆.热门一时的纳米碳管储氢也已没有了希望,最终的储氢量也只有1%左右.(e)化合物储氢:放氢不容易.(4)燃料电池还没有商品化用氢作燃料的燃料电池的出现是促进氢能利用的重要原因.近年来,由于化石燃料资源短缺和环境污染日趋严重,各国对燃料电池的研究十分重视.美国《时代周刊》把燃料电池列为21世纪十大高新科技之首,燃料电池已被认为是21世纪极具应用前景的一种新型能源系统.虽然燃料电池有很诱人的优点,而且燃料电池的发展已有100多年的历史,但至今还没有一种燃料电池已经真正商品化,因此,燃料电池何时才能商品化是一个与氢能利用密切相关的问题.4.反对氢能的意见4.反对氢能的意见(a)氢以化合物形式存在,制氢要消耗能源.它不是一种能源,而是能源的流通手段.(b)氢的泄漏会改变气候.氢不可避免泄漏,泄漏量可达15%.泄漏的氢会在大气形成水雾,它会象二氧化碳一样,使天气变暖.(c)现在一般用高压氢作燃料电池燃料,氢的泄漏会产生很大的不安全性,手机等的火花就会使泄漏的氢发生爆炸.(d)冰岛能做的,其他国家不一定能做,冰岛的氢都是电解水制得的,因该国70%的电是由地热和水电站产生的.(5)氢的清洁生产要用风能和太阳能.据估计,如用风能发电制氢,当风能发电量达到美国6%的用电量,风能发电机要占的面积要有半个加州那么大.(6)布什承诺投资120亿美元用于氢能的研究是一个微不足道的投资.美国去年用于核能和矿物质燃料方面的研究经费大于氢燃料的研究经费.美国推行"健康婚姻"的预算就有150亿美元.美国用于伊拉克战争的经费每月390亿美元.(7)氢燃料电池价格昂贵.目前内燃机成本为每千瓦50美元,而氢燃料电池为800美元.估计大量使用后,也要300美元.另外所有的加油站改成加氢站也要花费大量的资金.五.燃料电池加速氢能利用1.燃料电池的优点.(1)燃料电池是一种高效清洁的能量转换系统,可降低环境污染和气候异常.(2)燃料电池能高效利用生物质转化产生的气,液物质和氢作燃料,因此,能促进氢能的利用.(3)燃料电池的发电效率不受体系规模限制,小型燃料电池同样能够实现高效发电,适合于生物质分散性的特点.2.燃料电池定义燃料电池是一种不经燃烧直接以电化学反应的方式将燃料的化学能转变成电能的装置,只要连续供应燃料,燃料电池就能连续发电.3.原理阳极反应:H2=2H++2e阴极反应:1/2O2+2H++2e=H2O总的反应:H2+1/2O2=H2O4.燃料电池分类碱性燃料电池(AFC)(1)碱性燃料电池(AFC)阳极:催化剂:Pt,燃料:氢阴极:催化剂:Ag,氧化剂:氧电解液:30%KOH隔膜:石棉膜工作温度:60-80oC用途:航天器和潜艇的动力源优点:比能量和比功率高缺点:对CO2敏感,不宜地面使用(2)磷酸燃料电池(PAFC)磷酸燃料电池(PAFC)阳极:催化剂:Pt,燃料:氢阴极:催化剂:Pt,氧化剂:氧电解液:98%磷酸工作温度:200oC用途:家庭住宅能源和汽车动力源优点:稳定性好,已有商品生产缺点:用贵金属作催化剂,价格高.(3)质子交换膜燃料电池(PEMFC)质子交换膜燃料电池(PEMFC)阳极:催化剂:Pt,燃料:氢阴极:催化剂:Pt,氧化剂:氧电解液:含水的质子交换膜工作温度:60-80oC用途:汽车和潜艇等的动力源优点:比能量和比功率高,寿命长,应用范围广缺点:对CO敏感,价格高,800美元/千瓦,而内燃机50美元/千瓦.氢源问题.(4)直接甲醇燃料电池(DMFC)直接甲醇燃料电池(DMFC)阳极:催化剂:Pt合金,燃料:氢阴极:催化剂:Pt,氧化剂:氧电解液:含硫酸的质子交换膜工作温度:60-80oC用途:可移动的小型电子仪器设备动力源优点:比能量高,体积小问题:Pt对甲醇氧化电催化效率低,易被甲醇氧化中间产物毒化,甲醇会透过质子交换膜.(5)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)阳极:催化剂:Ni,燃料:氢阴极:催化剂:NiO,氧化剂:氧电解液:熔融碳酸盐(NaCO3-LiCO3)工作温度:600oC用途:发电站优点:反应温度高,不需贵金属催化剂.可用含CO的燃料气.寿命长.能量转换率高,可达80%.问题:高温下,电解液会腐蚀电极材料.寿命2万小时,商业上要4万小时.(6)固体氧化物燃料电池(SOFC)固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极:催化剂:NiZrO2,燃料:甲烷,氢阴极:催化剂:NaCrO4等,氧化剂:氧电解液:ZrO2,CeO2等工作温度:900oC用途:发电站优点:不需贵金属催化剂.寿命长.可用各种燃料气.抗中毒能力强.能量转换率最高,可达80%以上.问题:高温下,密封困难,放大困难.价格高.5.PEMFC发展现状发展现状(1)世界各国对世界各国对PEMFC的重视世界各国对的重视近十年来,近十年来,PEMFC技术的研究开发受到技术的研究开发受到许多国家的政府和跨国大公司的极大重视,许多国家的政府和