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人工智能及其发展应用-马云:现在人工智能很蠢 人和机器应该各司其职

发布时间:2018-01-03 所属栏目:微生物发酵及其应用

一 : 马云:现在人工智能很蠢 人和机器应该各司其职

  凤凰科技讯(作者/花子健)6月29日消息,第一届世界智能大会在天津开幕,阿里巴巴集团董事局主席马云以人类和人工智能的关系、以及人类和未来之间的关系为主题进行演讲。

  

 

  马云

  英语科班出身的马云对于人工智能、大数据等新词汇的翻译进行抨击,比如说人工智能,是人们把自己看得太高了,因为人类在智能上根本比不上机器;大数据的翻译会给人造成误解,认为大数据就是“数据量大”,而马云看来大数据就是海量数据加上大计算。

  “人就应该是人,机器应该是机器”,马云认为在人工智能社会,万物应该拥有像人一样去学习的能力,而不是说像人一样。

  这个是源于人类对人工智能缺乏清晰的定义。智能世界是基于三大要素——互联网是生产关系、大数据是生产资料、云计算是生产力。生产资料基于强大的计算能力,依赖于互联网,人类才能进入智能世界。

  对于未来的智能世界来说,在马云看来我们还只是婴幼儿,对于人工智能的理解非常幼稚。“人工智能应该去解决人解决不了的问题,了解人不能了解的东西”,所以他依然坚持此前他对于AlphaGo的看法,人类跟AlphaGo在围棋较量就是一个悲剧。而在100年之后,人类甚至会因此觉得羞愧。

  不仅仅是对AlphaGo下围棋表示不屑,在马云演讲之前,中国科学院院士潘云鹤在演讲中展示了一段来自波士顿的机器人研究机构进行的机器人实验视频,一个机器人被人推倒之后自己站了起来,还能自己搬动箱子、开门。但是马云认为这样的研究毫无意义,因为没有帮人类解决那些无法解决的问题。

  包括到人工智能的分支——机器学习和大数据等,马云认为都需要帮助人类去解决那些人类无法解决的问题,帮人类去了解那些无法了解的东西,比如人类自己。因为随着工业化的发展,人类在信息技术上的积累增加,人会变得越来越强大,对外部的了解越来越多。但是人类最不了解的是自己。而大数据有可能解决人类了解自己的问题。

  对于现在的人来说,特别是30岁以上的人,已经无法去看到未来那么远,比如30年或者50年之后的事情。对于下一代来说,如果依靠现在的教育,也不能很好地适应未来的智能社会。所以马云提倡进行教育改革,通过培养下一代在琴棋书画在的艺术能力,让他们形成创造力和正确的价值观,更好地适应未来的竞争。

二 : 钼的应用及其发展

钼的应用及其发展

钼与钨一样是一种难熔稀有金属。[www.61k.com)自1778年瑞典科学家C.W.SCHEELE发现钼元素之后,经过十余年努力M.MOISSAN才用电炉制得金属钼,使人类第一次得到这种具有许多优良物理化学和机械性能的金属。钼的熔点为2620℃,由于原子间结合力极强,所以在常温和高温下强度都很高。它的膨胀系数小,导电率大,导热性能好。在常温下不与盐酸、氢氟酸及碱溶液反应,仅溶于硝酸、王水或浓硫酸之中,对大多数液态金属、非金属熔渣和熔融玻璃亦相当稳定。因此,钼及其合金在冶金、农业、电气、化工、环保和宇航等重要部门有着广泛的应用和良好的前景,成为国民经济中一种重要的原料和不可替代的战略物质。 钼在地球上的蕴藏量较少,其含量仅占地壳重量的0.001%,钼矿总储量约为1500万吨,主要分布在美国、中国、智利、俄罗斯、加拿大等国。我国已探明的钼金属储量为172万吨,基础储量为343万吨,仅次于美国而居世界第二位。钼矿集中分布在陕西、河南、吉林和辽宁等四省。世界上金属储量在50万吨以上的特大型钼矿共有六个,我国的河南栾川、吉林大黑山和陕西金堆城三大钼矿榜上有名。丰富的钼资源,为我国发展钼的冶炼和加工,大力推广钼的应用,提供了极为有利的条件和坚实的基础。

近年来,我国钼的开采、冶炼和加工得到了迅速的发展。据资料介绍,2001年我国实际生产钼精矿72000吨,氧化钼33000吨,钼铁7600吨,各类钼酸铵9500吨,钼条1183吨,钼板坯1200吨,钼板材150吨,钼圆片40余吨,钼顶头及其他异型制品约50吨,电光源行业及机械加工钼丝31.5亿米,还有润滑剂、催化剂、颜料等化工产品数百吨。不仅如此,我国在世界钼市场中占有举足轻重的地位,据海关统计,2001年我国出口钼矿焙砂、钼酸盐、钼铁及其他钼制品70274吨之多,创汇达2.62亿美元。 钼的消费形式以工业三氧化钼为主,约占70%,钼铁约占20%,金属钼和钼化学制品各占5%。其应用领域和分配比例大概如下:钢铁冶炼消费约占80%(其中合金钢约为43%,不锈钢约为23%,工具钢和高速钢约8%,铸铁和轧辊约为6%),化工产品约占10%,金属钼制品消费约占6%,高温高强度合金和特殊合金约占3%,其他钼制品约为1%。由上可见钢铁工业的发展对钼的消费起着决定性的作用,但随着科学技术的发展,钼在高科技和其他领域的应用将会不断地扩大和发展。

钢铁工业 根据世界各国钼消费统计,钼在钢铁工业中的应用仍然占据着最主要的位置。钼作为钢的合金化元素,可以提高钢的强度,特别是高温强度和韧性;提高钢在酸碱溶液和液态金属中的抗蚀性;提高钢的耐磨性和改善淬透性、焊接性和耐热性。钼是一种良好的形成碳化物的元素,在炼钢的过程中不氧化,可单独使用也可与其他合金元素共同使用。特殊钢的耗钼量在有规律地增长,目前每吨特殊钢的钼消耗量已达到0.201公斤的水平。

钼与铬、镍、锰和硅等可制造不同类型的不锈钢、工具钢、高速钢和合金钢等。所制成的不锈钢有良好的耐腐蚀性能,可用于石油开采的耐腐蚀钢管,一种加钼约6%的不锈钢还可取代钛用于海水淡化装置、

钼 钼的应用及其发展

远洋船舶、海上石油及天然气开采管道。(www.61k.com]这类不锈钢还可以用于汽车外壳、污水处理设备等。含钼工具钢的效率是钨工具的两倍,性能优良,成本低廉且重量较轻。钼系列高速钢具有碳化物不均匀性、耐磨、韧性好、高温塑性强等优点,适用于制造成型刀具。含钼合金钢可用于制造机床结构部件,工业车辆和推土设备。在轧制状态下有微细珠光体组织的含钼合金钢,是铁轨和桥梁建设中的重要钢材。

钼作为铁的合金添加剂,有助于形成完全珠光体的基体,能改善铸铁的强度和韧性,提高大型铸件组织的均匀性,还可以提高热处理铸件的可淬性。含钼灰口铸铁具有很好的耐磨性,可作重型车辆的闸轮和刹车片等。

农用肥料 钼是植物体内必须的“微量元素”之一,约占植物干物量的0.5ppm左右,是不可缺少和不可替代的。近年来国内外广泛地采用钼酸铵作为微量元素肥料,能显著地提高豆类植物、牧草及其他作物的质量和产量。这主要是钼能促进根瘤菌和其他固氮生物对空气中氮的固定,并将氮元素进一步转化成植物所需的蛋白质。钼也能促进植物对磷的吸收和在植物体内发挥其作用。钼还能加快植物体内醣类的形成与转化,提高植物叶绿素的含量与稳定性,提高维生素丙的含量。不仅如此,钼还能提高植物的抗旱抗寒能力以及抗病性。

施用钼肥的特点是用量少,收效大,成本低,是提高农业收成特别是使大豆丰收的一项重要措施。钼在农业上的广泛应用,也为我国钼生产工厂的废水、废渣及低品位矿的综合利用,开辟了一条新的途径。 电子电气 钼有良好的导电和高温性能,特别是与玻璃的热膨胀系数极其相近,广泛地用于制造灯泡中螺旋灯丝的芯线、引出线、挂钩、支架、边杆及其他部件,在电子管中做栅极和阳极支撑材料。在超大型集成电路中钼用作金属氧化物半导体栅极,把集成电路安装在钼上可以消除“双金属效应”。超薄型无缝钼管(约15μm)可用作高清晰度电视机显象管的阳极支架,这种电视机的图象扫描线达1125条,比一般的电视机提高2倍。钼圆片还可作功率晶体管隔热屏和硅整流器的基板和散热片。

在现代电子工业中除使用纯钼外,Mo-Re合金可作电子管和特种灯泡的结构材料,Mo-50Re和TZM合金还可作高功率微波管和毫米波管中的热离子阴极结构元件,其工作温度可达到1200℃,电流密度可达10安培/厘米2。作为引出线的的纯钼丝再结晶温度低,在高温下易出现脆化,影响使用寿命,近年来,有人研制出添加Si、k和C等元素,以提高再结晶温度,生产出“高温钼丝”。采取在氧化钼生产过程中添加稀土元素钇、铈、镧等,更能有效地提高再结晶温度,克服材料高温脆化问题。含0.1—0.3%锆、0.1%钪的钼丝,在1200℃氮化处理,使钪弥散到整个合金中去,这种钼丝在20℃时抗拉强度可达到1400百万帕斯卡。

模具工业的迅速发展,使电火花加工技术得到普遍的应用,钼丝是理想的电火花线切割机床用电极丝,可切割各种钢材和硬质合金,加工形状极其复杂的零件,其放电加工稳定,能有效地提高模具的精度。 以上是钼丝两种最为广泛的用途,灯泡制造业的发展和模具制造业的崛起,使得钼丝的生产和消费突

钼 钼的应用及其发展

飞猛进。(www.61k.com)据中国照明协会统计,2001年全国生产钼丝达到31.5亿米,实际产量估计达到40亿米,消耗将近800吨钼条,其数量十分可观。其中线切割用钼丝产量超过20亿米,占钼丝总量的一半以上,其市场发展前景十分令人乐观。

钨-铜假合金广泛应用电火花切削工具电极,然而近年来研究以钼取代钨作电极,结果表明,钨基和钼基电极随铜(≤50%重量)的含量而变的耐蚀性是不一样的。在加热脉冲和机械负荷脉冲存在时,这种耐腐蚀性主要取决于脆裂过程,钼的延-脆性转变温度较钨低,所以脆性小,耐蚀性能较强。钼-铜、钼-银假合金具有耐烧蚀性和良好的导电性,可以作为空气开关、高压开关和接触器的触点。钼-铜复合薄膜在连续的铜机体上夹带大量的离散钼粒子,显微组织均匀,有良好的穿厚导热性和导电性,可作金属芯子应用于多层电路板中。

最近,还研制出可变色的三氧化钼,这种材料在强光照射下会改变颜色,且可轻易还原,可用于电子计算机光存储元件及多次使用的复印材料。

汽车喷涂 钼的熔点高达2620℃,且有良好的高温性能和耐腐蚀性能,钼与钢铁结合力强,因而是汽车部件生产中主要的热喷涂材料。汽车部件一般采用钼丝高速火焰喷涂,喷枪的气体混合喷射装置产生高温燃气燃烧,特殊设计的燃烧室和气体喷射混合室,使钼丝在完全熔化前,以极高的速度喷涂在工件的表面上,喷射钼的致密度可达99%以上,结合强度接近10公斤/㎜2。这一工艺过程能有效地改善受磨面的耐磨性,也提供了一个可以浸渍润滑油的多孔表面。它广泛地应用于汽车工业以提高活塞环、同步环、拨叉和其他受磨部件的性能,也用于修复磨损的曲轴、轧辊、轴杆和其他机械部件。据资料介绍喷涂钼丝欧洲市场年销售量可达1000吨,美国每年消耗量也达600吨左右,日本每年也消耗钼丝30—40吨,我国喷涂钼丝市场容量尚小于每年30吨。但随着我国汽车工业的发展,汽车齿轮和其它部件的热喷涂将有较大发展,喷涂钼丝的销售量将大幅度增长。

高温元件 钼的纯度高、耐高温、蒸汽压低等特性,使之常常被用来制造高温炉的发热体和结构材料。在钨钼及硬质合金生产过程中,大都采用钼丝加热的方式制作还原炉和烧结炉,部份铁制品连续烧结还采用钼杆加热排作发热体,钼杆加热排以钼钩悬挂于炉子的两侧。这类炉子一般为还原性气氛或非氧化性气氛,在氢气和分解氨中钼丝可使用至接近熔点,氮气中可使用至2000℃。高于1700℃使用时,可采用再结晶温度更高、强度更好的TZM合金或钼镧合金作发热体。钼在熔化的石英中有很好的抗烧蚀性能,在玻璃工业中用作通电熔融电极,每生产一吨玻璃钼电极仅损失7.8克,使用寿命可长达一年多。除作电极外,钼还用作玻璃熔化高温结构材料,如导槽、管子、坩埚、流口以及稀土冶炼的搅拌棒。以钼代铂在玻璃纤维拉丝炉上使用效果良好,大大降低了生产成本。新近研制出的核燃料烧结炉采用钼网加热,用ф0.8mm钼丝编织成三相网状加热器,工作温度可达1800—2000℃。除此之外,钼及其合金还可以作热等静压的炉架、隔热屏、烧结和蒸涂的料舟、SmCo磁体及二氧化铀烧结的垫板,热电偶及其保护套管等。

钼 钼的应用及其发展

硅化钼(MoSi2)是一种应用极为普遍的电热元件材料,具有抗高温氧化、优异的耐蚀性能和高熔点等特性。(www.61k.com]其抗氧化性是由于在加热表面形成了不透气的玻璃薄膜,使之不受氧、氮、一氧化碳和二氧化硫的破坏,在1700—2000oK温度下,二硅化钼加热可以工作二、三年之久。但低劣的机械性能影响硅化钼的应用,如果在硅化钼中加入SiC形成一种复合材料,这种材料将碳化硅弥散进二硅化钼的基体中,生成含有钼原子和硅原子的双金属化合物,其高温强度较二硅化钼单体高8倍之多,使其应用前景大受青睐。 石油开采 在开发低洼地区酸性天然气、油田和开发海底油气田时,不仅有大量的H2S气体产生,还有海水的浸蚀,使钻探管道硫化发脆,迅速腐蚀。选用含钼高强度不锈钢管可有效地抵抗H2S气体和海水的腐蚀,大大节约钢材,降低油气井的钻探成本。

钼不仅可以应用于油气田钻探管道方面,还常常与钻、镍相结合作石油提炼预处理的催化剂,主要是石油,石油化学产品及液化煤的脱硫。在氢处理过程中,硫化物在催化剂的表面与氢反应,硫离子以硫化氢的形式除掉,同时消除了原油中氮和金属杂质,以减少这些杂质在石油精炼时对其他催化剂的毒化,从而改善产品的色泽、气味和提高其稳定性。钼催化剂钝化后在其表面残留一层碳,如果烧掉碳层,催化剂又可恢复其活性状态,使用寿命可为1—5年左右。钼在石油裂化与重整中起着重要的作用,是一种理想的电子供体和载体。

环境保护 人们越来越清楚地认识到,钼在控制环境污染方面起着重要的作用,含钼不锈钢的大量应用,大大减少了因锈蚀而造成对环境的影响;另外钼及其化合物大都没有毒性,利用比较安全的钼取代有毒的金属,也是钼对人类环境保护的一大贡献。在油漆和颜料工业中钼可取代有毒的铬、铅、钛等金属,并且是高效的着色剂;在化学制品行业可取代防腐剂中的铬和阻燃物,硝烟物中的锑;钼在水处理工业中的应用中也具有潜力,主要在开路和闭路循环冷却系统的冷却水处理中用于抑制腐蚀,在开路冷却塔中每升冷却剂的二钼酸钠含量为10毫克,而闭路冷却水空调装置中每升可达150毫克,钼酸钠作为汽车防冻剂和冷却系统以及切削液中防腐剂的用量也在不断增加。有人还提出钼可以改善玻璃化土壤,简化高污染土壤的处理,减少土壤污染。

航空及核工业 钼合金由于有极好的耐热性能和高温机械性能,可作航空器发动机的火焰导向器和燃烧室,宇航器液体火箭发动机的喉管、喷嘴和阀门,重返飞行器的端头,卫星和飞船的蒙皮、船翼及导向片和保护涂层材料,钼热胀系数低和导热性能好,在太阳辐射光强烈作用下尺寸稳定性特别好,用金属钼网作成人造卫星天线,可以保持其完全抛物的外型,而较之石墨复合天线重量更轻。巡航式导弹使用钼涂层材料作汽轮转子,在1300℃高温下工作,每分钟转速高达4—6万转,已显示出良好的效果。

钼的中子吸收截面小,有较好的强度,对核燃料有较好的稳定性,抗液体金属腐蚀性好,在核聚变反应堆中作转换器铠装元件的保护片。Mo-Re合金可用于空间核反应堆的热离子能量转换器包套材料、加热器、反射器和其他的丝或薄板元件。

钼 钼的应用及其发展

钼合金及其他 钼是一种高效多能的合金化元素,不仅在钢中添加显示出独特的作用,也能与多种有色金属生成性能优良的合金。[www.61k.com)

在钼中添加Ti、Zr、C的氧化物或碳化物,形成弥散强化合金TZM。TZM合金除应用在宇航和核工业外,还可以作X射线旋转阳极零件,压铸模具和挤压模具,在挤压铜基合金时,其操作温度可在870—1200℃。TZM合金还非常适合作不锈钢热穿孔顶头,穿孔钢管内壁质量好,使用寿命长。加入少量稀土元素的TEM合金有较高的再结晶温度,再结晶时的延性较普通钼材高5倍,也有良好的应用前景。

含钛、锆和碳的钼合金(MT-104),含铪和碳的钼合金(HCM)及含钨、铪和碳的钼合金(HMW)均有较高的强度,可加工成棒、板、锻坯和其他制品,大有用武之地。Mo-30w是一种固溶体合金,熔点达到2800℃以上,在锌冶炼中作熔融金属泵阀和轴、核燃料提纯和电镀等设备管路、搅拌轴、叶轮泵。在钨高比重合金(90W-7Ni-3Fe)中加入一定量的钼,其强度和硬度都随钼含量而增高,其延性则不断降低,能大大地改善作为穿甲弹武器材料的性能。

碳化钼(Mo2C)和碳化钨混合,加入适当的镧粉,烧结成硬质材料,经粗碎后加入一定量的镍,采用通常的硬质合金生产的方法,可得到粘结相分布良好、致密和细化的碳化钼基硬质合金。金属粘结相采用Co或Ni,也可生成复杂钼—钨碳化物基硬质合金。碳化钼也可添加到金属陶瓷中,以改善其性能。 钼化工产品 钼与铬、铝的盐类可以共同沉积而生成钼铬红颜料,钼酸根离子与金属表面的铁离子形成难溶的Fe2(MoO4)3,从而使金属表面钝化,达到防锈的效果。其颜色变化由淡澄色到淡红色,有着较强的覆盖能力,且颜色鲜艳,主要用于涂料、塑料、橡胶、油墨、汽车和船舶涂料等领域。锌、钙和钠的钼酸盐用作抗腐蚀颜料,因其不含影响环境和人类健康的铅而受到普遍的关注。

二硫化钼(MoS2)是一种良好的固体润滑剂,在工业应用中起着十分重要的作用。它具有非常低的摩擦系数(0.03—0.06),高的屈服强度(3.45MPa),能在高温(350℃)和各种超低温条件下使用,在真空条件下甚至可以在1200℃正常工作,特别在高速运转的机械部件中有着十分优良的润滑作用。因而在汽轮机、燃汽轮机、金属轧辊、齿轮齿、模具、汽车及宇航器械上广泛使用。

经过几十年的艰辛努力,我国钼开采,冶炼和加工技术有了长足的进步,钼的应用和推广也取得了可喜的成绩,但与世界先进水平相比我们仍然感到不足。我们应该充分利用我国钼资源优势,从开采、冶炼到加工建立合理的生产布局,大力开展钼制品的深加工。建立一支技术素养较高的生产和科研队伍,大力推广新装备、新技术的应用,加强钼的科研和新产品开发,特别要加强钼的应用研究,扩大市场容量,要集中科研院所和生产企业的技术力量,成立专门机构,迅速地把科研成果转变成生产力,指导市场消费,扩大外贸出口,使我国成为一个名符其实的钼生产大国,消费大国和出口大国。

三 : 太阳能路灯的工作原理、应用及其发展趋势

太阳能电路的工作原理、应用及其发展趋势

摘 要:近年来,太阳能作为一种新型能源越来越被人们所重视。(www.61k.com]早在70年代,我国就有使用太阳能电池在航标灯上。太阳能路灯为了解决无电源地区的照明问题越来越多的出现在我国西藏、新疆、青海内蒙等地区,并扩展到其他地区的城乡的路灯使用中。在使用太阳能路灯的同时,对其结构与工作原理的了解也变得十分重要,只有清楚地知道这些,我们才能准确的使用太阳能路灯到正确的地区,而非随意使用造成资源浪费,并且要懂得太阳能路灯使用的注意事项和及时尽量的解决所带来的问题。

关键字:太阳能路灯;蓄电池;工程照明;污染问题

Solar electric circuit principle of work, application and development

trend

Abstract:In recent years, the solar energy as the one kind of new energy has be taken more and more attention by people. In the early 1970s, China had ever used solar cells in the wonder of the world. In order to solve the places where no power supply of lighting problem,solar street lamps become more and more appear in China's Tibet, Xinjiang, Qinghai and Inner Mongolia, and expand into other areas of the urban and rural lamps use. While the use of solar lights, it has become very important to understand it is structure and working principle. Only well aware of these,we can accurately use the solar lights to the right areas,and not feel free to use it to Cause the waste of resources. Also we should and understand the precautions to use the solar street lights, and solution the brought problem as quite as possible.

Key words: Solar street lighting: Batteries; Project lighting; Pollution

引言

在科技高度发展的今天,能源作为一切科研行为的必不可少的基本条件,而一直为人们所注视。在煤矿和石油日益减少,环境污染不断加大的情况下,人们致力于发展新型可持续无污染的能力资源,而太阳能便是其中的佼佼者。太阳能是地球上最直接最普通也同时是最清洁的能源,太阳能作为一种巨量的可再生能源(可再生能源包括太阳能、风能、水能、地热能、海洋能、生物质能等非化石类能源),可以说是取之不尽,用之不竭。同时,随着太阳能电池转换效率以及生产技术自身的不断提高,太阳能光伏发电的应用也越来越广泛,在照明领域,太阳能路灯最为光伏发电系统在国内的主要应用模式被越来越多的人所认识并接受。光伏效应即光生伏打效应,就是当半导体材料受光照时,半导体材料内部的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时,就会在PN结的两边出现电压(光生电压),是PN结短路,就会产生电流[1]。

太阳能路灯原理 太阳能路灯的工作原理、应用及其发展趋势

太阳能电路的工作原理、应用及其发展趋势 1 1 太阳能路灯的工作原理及组成

太阳能系统的工作原理:太阳能路灯利用太阳能电池的广生伏特效应原理,白天时太阳能电池吸收太阳能光子能量产生的电能通过控制器向蓄电池组充电,当夜幕降临时或灯具周围的光照程度较低时,蓄电池提供电力给直流灯负载。(www.61k.com)直流控制器能够在任何情况下,包括阳光充足或者是长期阴雨天气下,都能确保蓄电池不因为过充或过放而发生破坏,同时具备光控、声控、温度补偿、和防雷、反极性保护等功能。如图1。

太阳能路灯由以下几部分组成:太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池、光源、灯杆以及灯具外壳等。

图1 太阳能路灯原理组成

1.1太阳能电池板

太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分,也是太阳能路灯中运用价值最高的部分。它的作用是将太阳的辐射能转换为电能,或者是送到蓄电池内储存起来。在大多太阳光电池中较普遍且较实用的有单晶硅太阳能电池、多晶硅太能电池和非晶硅太阳能电池等三种。在太阳光充足日照良好的东西部地区,采用多晶硅太阳能电池为好,因为多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单,并且价格比单晶硅太阳能电池低。而在阴雨天比较多、阳光相对不是太充足的南方地区,采用单晶硅太阳能电池为好,因为单晶硅太阳能电池性能参数比较稳定。非晶硅太阳能电池在室外阳光不足的情况下比较好,因为非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要求比较低。另外第二代太阳电池的研制,即将取得突破性进展,其核心部件是一种可粘接的薄膜,即薄膜太阳能电池材料[2]。

规格型号:功率90W,峰值电压24V,共6块。

技术要求:①尺寸为1200*560*35mm;②单晶硅的光电转换效率为13%~15%,多晶硅为11%~13%。③旁路二极管热试验; ④组件边框选用优质6063T5的型材,选用表面喷涂厚度≥12μm的防氧化膜,耐烟雾及紫外线,使用寿命长,保证在室外的环境下能正常的使用;⑤接线端子牢固,配有旁路二极管,避免热斑效应;⑥钢化玻璃厚3.2mm,透光率应在91%以上;⑦绝缘强度>100MΩ;⑧优质密封硅胶;⑨组件在-40oC~85oC的温度范围内均可正常工作[3]。

1.2太阳能控制器

在太阳能灯具中,一个性能优良的充放电控制器是必不可少的。为了延长蓄电池的使用寿命,必须对它的充放电条件交易限制,来防止蓄电池过充电或者深度充电。

太阳能路灯原理 太阳能路灯的工作原理、应用及其发展趋势

在温差较大

太阳能路灯原理 太阳能路灯的工作原理、应用及其发展趋势

太阳能电路的工作原理、应用及其发展趋势 2 的地方,合格的控制器应还具有温度补偿功能。(www.61k.com]同时太阳能控制器应建有路灯控制功能,包括光控和时控,并要具有夜间自动切控负载功能,以便于阴雨天延长路灯工作时间。

规格型号:24V/20A,SHCB-20A市电互补控制器。

技术要求:①蓄电池反接保护;②太阳能电池反接保护;③负载过流及短路保护;④夜间防反充电保护;⑤过度保护;⑥智能充电。控制器必须经过高温高湿环境运行监测、低温环境监测、交变湿热试验、振动试验、老化试验、以保证产品质量,使用寿命5年[3]。

1.3蓄电池

由于太阳能光伏发电系统的输入能量非常不稳定,所以一般需要配置蓄电池系统才能工作。一般种类有铅酸蓄电池、Ni—cd蓄电池、Ni—H蓄电池。蓄电池容量的选择大多要遵循以下几个原则:首先在能满足夜晚照明的前提下,把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来,同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明所需要的电能量。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要,而蓄电池过大,一方面蓄电池始终处在亏电状态,影响蓄电池寿命,同时也会造成浪费。蓄电池应与太阳能电池、用电负荷相匹配。可用一种简单方法来确定它们之间的关系。太阳能电池功率必须比负载功率高出4倍以上,系统才能正常工作。太阳能电池的电压要超过蓄电池的工作电压20~30%,才能保证给蓄电池正常负电。蓄电池容量必须比负载日耗量高6倍以上为好。

规格型号:太阳能专用电池。

技术要求:容量为150Ah/24V,共4只。采用优质蓄电池。在蓄电池的防护方面采用地埋式处理,减少温度对蓄电池的影响,蓄电池舱的低级预留排水孔要起到防水的作用。蓄电池要经过容量检测、自放电试验、温度适用范围试验等监测。采用浸水性试验和渗水性试验确保蓄电池舱不进水[3]。

1.4光源

太阳能路灯采用何种光源是太阳能灯具是否能正常使用的一个重要指标,一般太阳能灯具采用LED光源、低压节能灯、低压钠灯和无极灯。

规格型号:高效无极灯24V/40W*1只,24V/100W*2只。

技术要求: ①距地面12m,功率有减半功能;②环保节能,亮度好,使用寿命50000h以上,功率偏差在±3%;③需进行9项技术性能监测严格把关[3]。

1.5灯杆

灯杆的高度应该更具道路的宽度、灯具的间距和道路的照度标准确定。

规格型号:太阳能路灯光源距地面12m。

技术要求:采用优质钢材,下端口直径270mm,厚度4mm,整体采用热镀锌加喷塑的表面处理方式,镀锌层厚度应为85μm,喷塑层厚度在150~200μm之间。塑粉应为进口的优质户外型,附着力强,不变色,并且具有优良的防腐蚀特性。抗风等级12级,并确保灯杆寿命达到15年以上[3]。

2 太阳能路灯的应用

据统计每年我国陆地接受的太阳辐射总量相当于24000亿吨标准煤炭,太阳能利用条件比较好的地府总共占国土面积的三分之二以上。特别是在我国的西部地区,人口密集度低,距离骨干电网较远,且交通不便利,由此可知太阳能是这些偏远地区的最佳能源选择,在青藏地区铁路边上的中国移动基站,基本全部采用太阳能,一些火车小站、乡镇和牧场照明采

太阳能路灯原理 太阳能路灯的工作原理、应用及其发展趋势

太阳能电路的工作原理、应用及其发展趋势 3 用太阳能照明。[www.61k.com)在经济较发达,现代化水平较高的沿海中小型曾是,建设和建筑物一体化的屋顶太阳能并网光伏发电设施,一开始在公益性的建筑上应用,然后渐渐推广到其他建筑物的应用,同时在道路、公园、车站等公共场地中推广使用了光伏电源。

太阳能路灯或照明的应用场地具体如下:

乡村、乡镇等边缘地区公路接到照明;

城市广场、停车场、学校操场、工人绿地、公园照明;

高尔夫球场、海滨浴场、高档的别墅区等照明;

高速公路警示牌、大桥路灯电源替代[4]。

2.1太阳能路灯在沿海地区较发达城市的应用

我国太阳能路灯首先在沿海发达地区使用。2005年上海崇明岛建设了风光互补道路照明工程。2006年,北京市北村照明工程全部采用太阳能照明。2006年11月,青岛市政府在青岛市宾川路进行了太阳能路灯示范性试点安装。2007年深圳市福田区下沙大道两旁安装了38套太阳能路灯,太阳能路灯采用了独立/并网双向系统,在白天光照较强势,晚间使用太阳能供电照明,而在长期阴雨等光照不足的条件下自动切换使用市电供电。在08年奥运前,由于北京奥组委提出“绿色奥运”的口号,所以在北京奥运会场地及其相关会场中90%使用太阳能照明等。此类太阳能路灯类工程在国内已有很多。

2.2太阳能路灯在西部地区的应用

2005年12月~2008年5月在青海省海西州花土沟镇安装了10套额定功率为80Wp太阳能路灯,光源是采用36W的纳灯,平均工作时间为6~8h,并安装了37套额定功率为180Wp风光互补路灯以及15套额定功率为120Wp太阳能路灯,光源采用50W无极灯,工作时间也是6~8h,夜间照亮了全场大约2.5km主次干道。

2006年11月,海北州西海镇安装了43套额定功率为25Wp太阳能路灯,光源采用了18W的高效节能荧光灯,工作时间4~6h,有效地解决了海北区西湖旅游景点夜间的道路亮化问题。

2007年4月,青海省西宁经济技术开发区安装了高度8~12m,额定功率160Wp的太阳能路灯87套,而且还安装了额定功率250Wp的太阳能路灯38套,光源采用了85W的无极灯,工作时间为8~10h,满足了5条街道照明了标准。

近几年,在西藏,新疆,昆明等西部或者是偏西部地区,由于电能供应距离太远损耗过大,现在越来越多的采用太阳能路灯这种绿色无污染、节能环保的照明方式来替代一些常规路灯照明的方式。

2.3工程照明

道路照明采用太阳能路灯,其实是非标准道路照明设计。应以太阳能为主,电路为辅,路灯光源的日工作时间为前面6个小时全功率,而后半段为半功率;太阳能系统应保证储能供电时间不低于4个连续的阴雨天,若阴雨天数超过4day,系统检测到蓄电池内电压低于规定值是,要自动切换到市电。采用太阳能路灯需要满足或者接近道路平均照度为20lx,照度均匀度应不小于0.4[5]。在道路的两侧树木种植区设置金属灯杆双臂路灯,安装高度为12m。路灯将采用双侧对称布置的方式,路灯的纵向安装间距要为30m左右。

根据上述要求,灯具厂配置了符合设计要求的方案,见表1。

表1 系统配置及相关说明

太阳能路灯原理 太阳能路灯的工作原理、应用及其发展趋势

太阳能电路的工作原理、应用及其发展趋势 4

系统性能特点:智能充电放电控制,可以相对地延长蓄电池的使用寿命;工作模式:24小时定时模式;负载开路和短路保护功能,并具有自动恢复的功能;采用专用芯片对光源进行恒功率启动的控制,具有过流过压保护,灯泡的开路、短路保护;防频闪双频工作模式等温补偿;采用了工业级的芯片低功耗设计,可在高温、寒冷、超市的环境下进行可靠的工作;维护、使用简单方便,全自动控制[6]。[www.61k.com]

3 太阳能路灯的发展趋势

太阳电池进入使用阶段不久之后,就开始被应用于照明领域。在我国,早在70年代初太阳能电池就被使用在航标上了。近年来,太阳能这种清洁环保能源为大众所熟识。太阳能庭院灯、景观灯也被广泛地使用,太阳能路灯也进入了人们的视线。太阳能照明无需电缆,不消耗常规能源和使用寿命长等优点得到了社会的广泛认可,很多地区,包括部分农村、城市以及西部地区的道路推广使用太阳能路灯,并得到了一定的赞美声。然而,很多业内专家也指出了一些值得注意的问题。

3.1相关技术有所欠缺

尽管太阳能照明系统装置的使用已日益广泛,但目前太阳能路灯在功率、光效和使用寿命上还是存在一些问题。据调查,对于路面比较窄、对照明要求不高的乡村道路而言,小功率的太阳能路灯能够满足;但是对于路灯照明要求较高的城市而言,太阳能路灯却还是存在学点:光线覆盖率低,亮度不均匀。之前珠海市试点推广使用的部分太阳能路灯,就有相关人员表示目前太阳能路灯的技术指标来看,它的照度并不能十分满足失去主干道的要求,所以大多数城市还是不会采用太阳能路灯代替原有的主干道路灯。

还有,太阳能电池板的使用寿命也制约着太阳能路灯的推广使用。由之前的调查表明,太阳能电池板转换率低、造价高。若想要让灯亮的时间长一点,就应该提高配置,合理匹配各个组成的部分,而不是单纯地加大蓄电池容量。

另外,太阳能路灯如果要更加广泛地使用,除考虑太阳能板光电装换效率外,还要考虑当地的太阳能辐射时间、大气灰尘等。

3.2环境污染问题

太阳能路灯最大的好处在于它是最清洁的太阳能,每个路灯都有一台小型发电机。但目前太阳能路灯所采用的蓄电池主要是以铅酸电池为主,它主要是由铅、硫酸和部分其他金属以及塑料组成,废旧电池酸液中含有大量的铅,随意排放不仅会严重污染土壤和水源,会对

太阳能路灯原理 太阳能路灯的工作原理、应用及其发展趋势

太阳能路灯原理 太阳能路灯的工作原理、应用及其发展趋势

太阳能电路的工作原理、应用及其发展趋势 5 空气、生态平衡造成破坏,还引发人体新陈代谢以及神经方面的疾病。(www.61k.com)而目前国内对废品回收还处在比较无序的状态,因此很多用过报废后的铅酸电池正在污染者我们的生存环境。在研发太阳能照明产品是要进行多方面的考虑,减少产品对环境的污染。相关行业应该加快技术创新,及早地实现污染性电池的回收利用,否则会给我们的生存环境和太阳能路灯产业造成严重的影响。

3.3后期维护应予以重视

在目前,很多地区都在试点推广太阳能路灯,尤其是一些地方的新农村建设中,太阳能路灯更是大量的使用。由于现在太阳能路灯中使用的蓄电池平均寿命为500次充电放电[7]。太阳能路灯相对于普通路灯来说,初期投资比较大,同时维修费用也相对比较高,大概每一年半到两年就需要更换一次,花费大概是初期投资费用的三分之一,另外光源损坏后也需要替换。所以,太阳能路灯工程建成后,仅一次性将光伏照明系统安装到位并不是一劳永逸的,后期还要给予必需的维护,否则无法实现太阳能路灯的长期照明。

4 结论

在我国各地尤其是太阳能资源较好的一、二类地区,我们因地制宜的大规模利用太阳能资源已经成为解决人类生活生产时的能源需求的有效途径,而其中太阳能路灯就是利用拥有丰富资源的太阳能来解决城镇乡村及偏远地区建设亮化方面的问题。这样做,不但缓解了电力能源的紧张局面,缓解社会矛盾,并且有效地减少了石油类能源所带来的污染,改善了人类聚集地区的严重环境污染,具有良好的社会效益以及经济效益。在此同时,对于促进社会协调可持续发展和构建全国能源的安全战略具有较为长远的意义。

当然,太阳能路灯的设计室需要科学性和合理性的,我们要从整体考虑路灯的构造,特别是路灯的蓄电池的研发,后期的维护以及结合城市环境和道路条件来进行设计路灯整体的美观性,在结合实际经验,优化系统设计,才能确保太阳能路灯能正常工作。

太阳能路灯是今时最为理想的道路照明灯具,随着人们生活水平的提高和社会科研的不断发展,它将被广泛地运用到各区域,使太阳赐给大地的光明也能在也为人们所使用。

参考文献

[1]太阳能利用协会.新编太阳能产品设计与太阳能利用新技术工艺实务全书[M] .北京:中国科技文化出版社,2007:677-700

[2]马文会,戴永年,杨斌等.加快太阳能级硅制备新技术研发,促进硅资源可持续发展[J].中国工程科学,2005,增刊:91-94

[3]胡雅伶,太阳能路灯在道路照明设计中的应用[J] .有色冶金与研究, 2010,31(3):25-27

[4]姜祥元,太阳能路灯的设计与应用[J] .福建建筑,福建省土木建筑学会,2008,(7):95-97. [5]CJJ45-2006,城市道路照明设计标准[S]

[6]胡雅伶,太阳能路灯在道路照明设计中的应用[J] .有色冶金与研究, 2010,31(3):25-27

[7]太阳能路灯:前景广阔 问题尚存[J].中国照明电器, 2008,(10):40-40

本文标题:人工智能及其发展应用-马云:现在人工智能很蠢 人和机器应该各司其职
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