中国电影技术发展史

2024-06-29

中国电影技术发展史(共11篇)

篇1:中国电影技术发展史

电影技术发展史

一.早期电影技术奠基时期

1.电影技术发展的奠基

先是大约公元前400年左右针孔成像原理被发现,后有1800年英国科学家Thomas Wedgwood首次尝试通过化学的方式对图像进行记录,再到光刻摄影法、达盖尔式摄影法、卡罗式摄影法的诞生,到湿板火棉摄影法与定影胶体的探究、彩色摄影的实现等。这些摄影技术和载体的发现与发明,在很大程度上为电影技术的诞生做出了铺垫。2.电影技术的诞生

1872年,美国参议院Leland Stanford与好友发生了激烈的争执:马奔跑时蹄子是否都着地?为了解决这个问题,英国摄影师Eadweard Muybridge用24架照相机,拍下了24张照片。这些照片被按先后顺序剪接起来,每相邻的两张照片动作差别很小,组成了一条连贯的照片带。根据这组照片,终于看出马在奔跑时,总有一蹄着地,不会四蹄腾空。

一次,有人无意识地快速牵动那条照片带,结果眼前出现了一幕奇异的景象:各张照片中那些静止的马叠成了一匹运动的马。这就是最早的电影技术的诞生!

二.电影技术快速发展时期

1.电影放映方式与胶片的变化

在一开始,由于电尚未出现,氢氧燃烧的“灰光”灯用来放映高度易燃的赛璐珞胶片。碳弧灯很快取代了灰光灯,安全性提高了一些。直到1915年电动马达出现之前,电影一直是手摇以每秒16格放映的。此后,更长的故事片生产出来。到1920年,电影成了全世界主要的娱乐形式。

在1891年,William Kennedy Dickson向柯达公司创始人Geroge Eastman 订购了35mm宽的赛璐珞硝酸胶片,并在Thomas Edison原始的Kinetograph摄像机上运行时开始的。5年之后,35mm胶片再次用于美国的首次电影放映中。2.有声电影的出现

1895 年卢米埃尔兄弟拍出《工厂大门》、《火车进站》、《浇水园丁》等短片,标志着电影诞生。1927 年,第一部有声电影《爵士歌王》上映标志着在电影技术史上从无声到有声的大变革。

到1930年为止,只有5%的好莱坞的影片还是默片,华纳兄弟采用了更方便的由Western Electric开发的胶片携载声音的技术,这一技术需要采用每秒24格的放映速度,从而诞生了这一今天仍然采用的标准。这一变化彻底改变了电影胶片的形态。3.彩色电影的出现 年代的第一部彩色电影《名利场》的出现,是电影史上第二次技术飞跃。双色处理技术,结合红、绿两层颜色来模拟全色。这一技术首次应用于1922年电影《The Toll of the Sea》。

50年代初,柯达公司的单带伊斯曼彩色胶片处理技术——将三层染色集中在一卷胶片上——结束了特艺色在色彩处理方面的垄断,在短短几年中,伊斯曼彩色胶片在全世界得到了广泛的应用。此外,安全的醋酸片基取代了易燃的硝酸片基。

三.现代电影技术发展

1.立体电影

用于区分影院与小的电视屏幕,并将观众重新吸引回到影院的技术之一就是三维(3-D)技术。用特殊的偏色眼镜制造深度感的低预算影片《Bwana Devil》于1952年11月放映并创下了票房纪录,采用两台放映机同步放映。2.电影放映的进步

电影技术飞速增长,可电影放映技术却一成不变,这种情况在六十年代有所改变。多厅影院建筑中的放映室中开始出现了大功率的氙灯以及自动化的放映循环片盘,不但淘汰了双机放映方式,同时也将专业的放映员淘汰了。

同时,电影银幕再一次变得更大了。1967年,Imax公司为蒙特利尔展览会制造了第一台15片孔70mm大格式(LF)放映机,并在1970年制造了第一台摄影机。3.数字电影

数字电影诞生20世纪80年代,是高科技的产物.随着计算机技术的飞速发展,许多传统电影制作做不到的镜头需要借助电脑完成,或者运用了电脑技术会使影片更完美。于是传统电影引入数字技术。数字电影技术已经很成熟,创作人员已运用数字特技逐步转化为将其与传统摄制、传统特技融为一体的表现手法。4.3D及4D电影出现

说到现今比较新潮的电影技术不得不提到3D、4D电影,4D电影就是普通的3D电影加上环境效果。4D影院的设备构成较为复杂,除了3D放映设备,还需要动感座椅及其他特效辅助设备,影院内安装有下雪、下雨、闪电、烟雾等特效设备,用来营造一种与影片内容相一致的环境。

篇2:中国电影技术发展史

把3D新技术影片作为当代电影发展战略无疑是一个明智的选择。不过,在信息全球化的今天,如何怎样才能让中国的新技术电影在这样的市场环境中具有竞争力?

其一,最重要的是要有自身的特点。在2D影片泛滥时候选择3D新技术电影,这本身就是一种特色,而今3D技术电影也陆续增多,所以在内容上更要别具一格。我们在遵循创作和营销规律的基础上,必须充分发统筹好自身特有资源,通过一定的整合策划创作出精良、风格独特的产品,形成自有品牌,并在观众群体形成好的口碑,对国产动画有信心。

其二,要充分开拓国际市场。近期的《兔侠传奇》成功的海外发行,发行人唐铭基发现,虽然目前中国的3D动漫电影与好莱坞有差距,但纵观全球,能做出较有水准的3D动画电影的国家却无几,具有中国特色的《兔侠传奇》其实与《功夫熊猫》不相上下。放眼世界才更加了解自己,因此《兔侠传奇》才会尝试进行这样的大规模海外发行。

其三,要学习更多的电影科技。电影业的发展离不开科技的日新月异,中国电影要在国际上赢得头筹,必须要有信心,勇于探索高精尖的科学技术,不甘落后。比如某电影集团已经开始利用世界最快的超级计算机——天河一号来制作3D电影,过去需用半年的工作时间现在两星期就能完成,大大提高了制作效率。

从最近发布的一些国产3D动画电影来看,与世界级的差距并没有原来想象的那么大,相信在不久的将来,在努力创作高水准的电影让广大影迷接受后,赶超好莱坞并非空谈。

篇3:中国钻探技术发展综述

在新石器时代早期的遗址中, 发现了一些一米左右的竖坑, 主要是储藏东西用的窖穴, 此时还远远不能称为钻探技术。

夏商周时代继承了夏以前的开拓方法, 并给予开拓, 发展起了古代采矿业, 此时的采矿井已由竖井、斜井与平巷结合而成, 而且有支护结构, 以防止碎石塌落, 在采掘工具和矿井的规格上也是有很大的进步。

秦灭巴蜀, 李冰入蜀, 不仅开发了都江堰水利, 更掘凿了广都的盐井, 开启了巴蜀盐井的新篇章。当时盐井的掘凿技术主要依赖当时的铁器工具, 并推广了北方中原的掘井技术。

时至汉代, 小口井浅井的掘凿非常流行, 并提升装置已属单辘轳型, 同时, 大口径盐井的开发也很具特色, 具代表性的有东汉仁寿的陵井和晋以后的毒狼井, 以及南陵井。

到了唐代, 盐井的规模和深度猛增, 工艺技术也有改进和进步。 (1) 应用工具在品种和热处理技术方面的提高; (2) 采用了“大绞车提升运输”; (3) 大口井的支护技术和井的结构有所创新; (4) 发明了“鱼盘”, 解决了井底有害气体的问题。这种改进使得当时已经能够在坚硬的砂岩层中开井。

至北宋庆历年间, 在继承汉唐以来大口径浅井成功经验的基础上, 发明了竹篦绳索冲击式钻探法, 出现了一宗全新型式的钻井方法———卓筒井。这时的探井技术才能真正被称为钻探技术。

明朝初期由于社会不稳定, 钻进技术没什么发展, 到了明朝中后叶, 钻井技术及规模得到了发展。 (1) 马骥的《盐井图流》中把钻井工程划分了六道工序; (2) 在钻井深度最深可达百丈; (3) 钻井结构有宋卓筒井单一的“二径结构”发展为“三径”或“多径”结构; (4) 开始用铁锥钻头和“铁钎”钻头, 同时还发明了诸如撞子钎、铁五爪、搅镰、搜子等的处理井内事故工具; (5) 在扬和动力系统方面开始出现牛为动力, 极大地提高了工作效率。

伴随着盐井的钻探, 气、油井的开发受到了重视, 当时也掌握了使用一些采气装置和导线, 用于烧锅煮盐。并且在四川自流井开发了历史上第一个工业开采的气水田。

明末清初, 战乱不断, 钻井技术和社会经济收到了严重的影响, 清朝建立后, 采取了一系列利民政策, 自贡市的井盐达到了全盛时期。在道光十五年, 在自贡市大安区钻成了深达1001.42m的世界上第一口超1000m深井———:海井。并在光绪十八年钻成了第一口岩盐水溶开采的广元井。

我国古代钻井技术在此时相当成熟, 逐渐形成了一整套具有中国特色的深钻井工艺技术。除了盐井之外, 天然气开采技术也得到了极大的发展, 1855年, 钻成了一口最大的天然气井———磨子井。

2 近代钻探技术的西化

鸦片战争和甲午战争失败后, 帝国主义的大举入侵, 政治受压迫, 经济受剥夺, 民生凋敝。民国以后, 中国人民受三座大山的重重压迫, 人民的创造收到空前压抑, 以至于自先民遗留下来的钻探技术创造发明, 不仅没有继续开发进步, 反而被资本主义国家作为铺垫, 予以引用、改造、开发。

1897年, “福公司”取得了河南焦作优质煤田的开采权, 为了勘探地下煤炭资源, 20世纪从英国运来了几台蒸汽钻机, 并训练了中国第一批机械岩心钻探工人, 开启了中国机械岩心钻探的序幕。同时, 钢绳冲击钻探技术和旋转钻探技术也引进了中国。

20世纪初, 长年公司开发了立轴式给进“UG”型金刚石钻机, 此钻机以具有现代钻机的雏形, 并在1947年开始引进中国。

二战后, 工业发达国家钻探工业得到了极大发展, 已经用新型水压给进钻进代替了蒸汽驱动钻机, 并发明了用粉末冶重技术烧结制成的“铸镶”天然金刚石表镶、孕镶钻头, 并在1947年引入, 开始了中国的钻探历史。

3 当代钻探技术的飞越

建国初期, 全国地质力量弱, 底子薄, 更没有钻探、掘进工程和地球物理探矿人员, 无法进行多学科多工种综合勘探。中国和苏联的合作, 对我国钻探起了很大作用。当时主要是引进和仿制手把钻机, 比如前苏联的XB-300、XB-500及瑞典的XB-1000型手把钻机, 后期引进了BW100/30、BW200/400型泥浆泵和四脚金属钻塔, 钻探技术得到了不断提高。

1953年开始了第一个五年计划, 重点勘探项目多是国家工业建设的命脉, 成果非常显著, 过程中对74种矿产进行了勘探, 有63种取得了可供工业设计使用的储量。

1954年12月, 国务院责成地质部 (1952年成立) 从1955年起承担石油普查任务。1956年3月3日至6月22日, 我国第一口定向双筒井钻成。

1958年的“大跃进”运动, 忽视地质效果, 盲目追求进尺, 一度造成很大浪费。60年代初, 苏联停止供应中国钻探设备和器材。

1970年初在上海城里“六二七工程筹备组”, 经过四年努力, 建成了我国第一条钻井船———“勘探一号”。1974年6月, 在黄海试钻成功, 谱写了海上油气钻探的新篇章。1978年我国第一条坐地式钻井船———“胜利一号”开始作业。

1963年研制成功的第一颗人造金刚石, 开启了中国人造金刚石钻进的篇章, 并在1998年生产量达到4-5亿克拉, 居世界首位, 成为人造金刚石大国。

“六五”期间探矿工程立足于“打基础”、“上水平”, 五年来, 完成了“五大改变”、“五大配套”, 形成了“六大系列”, 其得了七项接近或达到国际先进水平的成果。

“七五”期间, 金刚石钻探技术、冲击回转钻探、受控定向钻探、气举、泵吸、潜空锤等各种反循环钻探和多工艺空气钻探、反循环中心连续取样、绳索取芯及绳索取芯冲击回转技术、电镀金刚石钻头制造工艺、小口径螺杆钻、射流式冲击回转钻具、不提钻钻头装置、改进膨胀润土等技术都取得了巨大成效。

“八五”期间, 地矿部强调“科学兴地 (质) ”的号召, 将地质找矿和开采矿业和工程钻探掘进工程列为部的支柱产业, 在探矿工程完成任务情况、科研等方面取得佳绩。如定向对接采卤井、压电陀螺测斜仪、微机自控金刚石攒头烧结技术、贯通式潜孔锤技术等, 已走在世界前列;“新奥法”掘进即使和“多工艺重点钻进技术”得到推广并产生巨大经济效益和社会效益;瞄杆钻机、新型泥浆材料、新型超硬材料及其钻头、非开挖铺管技术、浅层石油天然气开发技术和对接井等已形成商品技术, 赢得了国内外市场。

“九五”期间我国面临的资源和环境形势是严峻的, 找矿难度日益增大, 地质环境保护、地质灾害的防治任务叶日益加重, 科学技术称为振兴地堪工作的关键。《90年代发展地质勘查工作的关键技术》中, 明确90年代地勘行业技术发展方向、科研和开发工作的重点, 为行业技术的发展起到了导向作用。

2000年以后, 钻探技术在原有基础上, 积极思考科学钻探的发展和未来, 并将地球科学的研究领域延伸到了地球深部、海洋底部、冰川、冰层冻土层等, 同时扩大了地质学的范畴, 形成了全新的、多学科多工种东层次的地球科学。

参考文献

[1]刘广志.《中国钻探科学技术史》ISBN7-116-02611-8.

[2]励美恒.《探矿工程学概论》IBSN7-116-00948-5/P.811.

[3]刘广志.《刘广志钻探工程文集》IBSN7-116-00990-6/P.849.

[4]李巨龙, 于宗仁.《钻探设备与工艺讲义》.

[5]李巨龙, 杨伟峰, 于宗仁.《岩土钻掘工程学》IBSN7-81107-064-2.

[6]周圆荣.《中国钻探发展简史》

篇4:3D技术引爆中国电影产业发展

坐在绿色的摄影棚中,电子屏幕上却显示其在美国西雅图的一处动态街景中,毫无违和感;被一方硕大的方形镜头拍摄之后,立刻呈现出3D视觉效果;装备了复杂摄影装备的无人机,可以对场景模拟出立体空间的感觉。“太奇妙、太好玩了!”一位观阅者笑着说,“《阿凡达》的体验效果也不过如此了。”

得益于中国3D虚拟技术的掌握和突破,一大波媲美于《阿凡达》国产3D电影雨后春笋般涌现,《捉妖记》《大圣归来》《智取威虎山》等作品频频获得国人点赞。北京文博会组委会办公室副主任、北京市贸促会副主任于海波表示,3D技术的涌现让多元化的创意有了实现的可能,中国电影产业将带来更多优秀的3D影片,也为中国电影业带来全新的感受。

全面来袭

2009年卡梅隆大胆使用动画技术和立体技术虚拟出潘多拉星球,完美融合3D和虚拟现实技术创造出《阿凡达》这部具有划时代意义的作品,一经上映,轻松拿下10亿美元票房,带来了全球3D市场的蓬勃发展。

对此,朝阳规划艺术馆馆长杨军表示,中国观众对3D电影情有独钟。这种情愫催生中国3D市场一枝独秀。数据统计,目前中国银幕总数已经达到2.36万块,其中3D银幕所占的比例越来越高。中国已然成为全球第一的大3D银幕市场和3D硬件制造大国,国人对3D影视作品的消费热情也一直居高不下。2011年至2015年也成为中国消费者对3D热情最为高涨的几年。

3D市场的火爆催生3D技术在电影产业中的集中应用。杨军认为,在中国经济进入新常态之际,文化创意产业接下了经济增长的接力棒。这是一个3D电影产业发展的黄金时期。

3D已经成为大片巨制的标志之一,即使在溢价超30%的情况下,消费者依旧选择体验立体视觉效果。

2015年,智能手机终端已经深入到了每一个人的生活中,宽带网络迅猛发展也带来了观影成本的降低。在中国这样一个人均年观影次数不足一次的国度,3D观影门槛的降低或预示着市场的井喷时代到来。

中国电影家协会党组书记康健民表示,2015年一批重磅的3D电影横空出世,空前成功,让国人看到了技术进入市场的可能性,也让世人看到一个国产电影创作崭新时代的来临。随着一系列充满创意的作品用新鲜的视听符号赢得了市场与观众。3D技术与创意将成为电影产业的双轮驱动,勇往直前。

打造电影工业

3D技术作为一种新兴的多媒体文化载体,已悄然走近了普通大众的日常生活。随着全球消费电子厂商推出一系列的3D产品,一场由平面显示向立体化显示的技术革命正在进行。

中国科普作家协会常务理事、组织工作委员会主任、科幻电影专业委员会副主任兼秘书长沙锦飞说:“中国现在是世界上第二大电影消费市场,国内票房达到了美国票房的1/3。从趋势上看,国内消费市场还有更大的提升空间。这要求中国的电影人能够更好把握电影市场动态和消费需求,进而形成有效的电影工业形态,以此促进中国电影文化产业的大提升和大发展。”

沙锦飞以科幻电影为例,在这样一个特殊类型电影中,电影工业化的成熟度与电影技术成熟度将对中国科幻电影的发展起到非常至关重要的作用。

但就中国科幻电影的现状而言,电影的发展水平与市场的需求严重脱节,中国几乎没有科幻电影的窘状甚至已经引起了国家高层领导和科幻界、电影界的高度重视。

在被业界称为中国科幻电影元年的2015年,以《三体》为代表的中国原创科幻电影正在强势进入公众视野,引发诸多强烈期待。而中国科幻电影要赶上好莱坞,则需要完整的中国工业电影体系的支撑。

沙锦飞说:“制作理念、受众、政策、创作程度与方向固然是很重要的,但是技术发展在一定程度上也将起到重要作用。”令人欣慰的是,在2015中国3D技术与创意博览会上所展示的虚拟拍摄,虚拟特效,实体特效,表情捕捉,特种拍摄等等最新的电影技术,其中很大一部分在国内首次展出,也代表了当今中国最高的电影科技水平,部分科技已经达到了国际同类水平,这无疑为电影工业的打造夯实了基础。

国龙文化投资集团董事长陆兴东认为,电影工业化程度源于四个方面,即:内容创造、科技手段、金融制度以及市场机制。而缺乏预售机制的中国电影更像是一场无法预知结果的博弈,直接导致电影内容创造无法有相对准确的市场预知。

陆兴东说:“好莱坞的机制是在整个工会体系下建立预售机制,并拥有完整的担保、银行体系。在投资基金进入以前,如果一部影片没有纳入预售环节,是没有导演和演员问津的,因此担保公司也不会进入。所以盲目投资在好莱坞很少,而国内正好相反。”因此建立合理的预售制度能够促进电影工业化形成。

在陆兴东看来,电影工业核心部分之一是特效,然而中国电影基础工业的不足,不容易吸引电影高科技生产环节的公司存留。因此电影基础工业化体系的建设,也成为实现电影工业化的重要商业环节。

融合之路

当技术与创意碰撞一起会带来什么?

北京电影学院党组书记侯光明给出这样的回答:“近年来,中国电影票房收入连续数十年以30%速度增长,其中一个重要的发动机,就是技术的不断进步,它使得国产电影可以弯道超车,迅速赶上甚至超越竞争对手,使中国走上电影强国的发展之路。”

然而电影作为一种艺术,需要展现出综合艺术的魅力和特征。随着技术的进步,多元化的创意有了实现的基础,电影作为一种产业,正日益和其他的产业相互融合。

中国电子学会副秘书长刘明亮说:“3D技术本身就在不断地进行创新。此外,信息技术的发展和应用,也能够极大促进其他领域和行业的相互融合发展,从而促进文化产业和电影产业的提升和飞跃。”

篇5:中国载人航天技术的发展及其意义

俗话说,天高任鸟飞,海阔凭鱼跃。人类在漫长的社会进步中不断扩展自身的生存空间。现在,人类的活动范围已经历了从陆地到海洋,从海洋到大气层空间,再从大气层空间到太空的逐步发展过程。人类活动范围的每一次扩展都是一次伟大的飞跃。

一中国载人航天技术的发展

很久以前,人类就有飞出地球、探知太空奥秘和开发宇宙资源的愿望,我国古代的不少神话故事便是突出的反映。以下就是我国几年来载人航天的发展历程:

1956年10月8日,我国第一个火箭导弹研制机构——国防部第五研究院成立,钱学森任院长。1958年4月,开始兴建我国第一个运载火箭发射场。

篇6:中国电影技术发展史

农业是“国民经济的基础”,被称为人类的“母亲产业”。早在远古时代,农业就已经是人类抵御自然灾害和赖以生存的根本,农业养活并发展了人类,可以说没有农业就没有人类的一切,更不会有人类的现代文明。尤其在中国古代历史发展的长河中,由于我国古代生产力水平低下,只有重视农业生产才能保证人们的生产、生活和社会稳定,农业长期占据着主导地位,也曾创造了中华文明的辉煌。农业的发展与农业技术的进步密切相关,主要体现在生产工具、耕作技术的进步,水利工程、灌溉工具的进步,农作物的种植推广等方面。

1.生产工具和耕作技术的进步

(1)原始农业的耕作方式是刀耕火种,主要工具有石斧、石铲、木耒、骨耜、石镰等。

①河姆渡出土的骨耜和装有木柄的骨耜复原图

②“古之人民皆食兽禽肉,至于神农,人民众多,禽兽不足,于是神农因天之时,分地之利,制耒耜,教民劳作……”。

──《白虎通义》

③河姆渡原始居民已使用磨制石器,用耒耜耕地;半坡原始居民普遍使用磨制石器,他们用磨光的石器和木制的耒耜等开垦荒地,用石刀收割庄稼。

──人教版七年级上册历史教材

(2)商周时期出现少量青铜农具

(3)春秋时期,开始使用铁农具和牛耕;战国时期铁农具普遍使用,牛耕进一步推广。牛耕是我国农业发展史上的一次革命。

战国时期铁锄范

战国铁双镰范

战国时期的铁农具

铸造铁农具示意图

(4)西汉的耕犁安装了便于碎土的犁壁,牛耕普遍使用二牛抬杠的耕作方法;还发明了新型播种工具──耧车。

汉代牛耕图

耧车

曲辕犁

(5)唐朝时,南方水稻广泛采用育秧移植栽培,江南成为重要的粮食产地;制造了曲辕犁。

2.水利工程:农业生产的发展离不开水利工程的兴建

(1)原始社会末期:大禹治水的传说,反映了上古时代先民为战胜自然灾害、发展生产而兴修水利工程的艰苦历程。

(2)战国时期各国兴修水利,最著名的是秦国李冰父子在岷江中游修建的都江堰,使成都平原成为“天府之国”。

六字炳千秋,十四县民命食天,尽是此公赐予; 万流归一汇,八百里青城沃野,都从太守得来。

──纪念李冰父子的二王庙大殿联

(3)西汉武帝下令治理黄河;东汉明帝派王景治理黄河,疏通河道,修筑黄河大堤。

(4)魏晋南北朝时修筑了许多水利工程,为江南经济开发提供条件,江南经济开发为我国经济重心逐渐南移奠定了基础。

(5)隋炀帝时开凿了贯穿我国南北的大运河,北起涿郡(今北京)南至余杭(今杭州)。

3.灌溉工具:古代灌溉工具的进步,也是推动农业生产发展的重要因素

(1)三国时期发明翻车。

(2)唐朝时创制了新型灌溉工具──筒车

《调笑令》:“翻倒,翻倒,喝的醉来吐掉,转来转去自行,千匝万匝未停。未停?未停?禾苗待我灌醉。”

《水轮咏》:“孤轮运寒水,无乃农自营。随流转自速,居高还复倾。”

4.农作物的种植推广

(1)原始社会时期,河姆渡原始居民培植了水稻,半坡原始居民培植了粟。我国是世界上最早培植水稻和粟的国家。

(2)商周时期,后世所说的“五谷”已齐备;并知道选种。

(3)张骞通西域后,农作物新品种不断传入。唐朝时传入许多新品种,多从西域传入;茶叶在江南农业中占重要地位,全国盛行饮茶之风。(唐朝出现世界上第一部茶叶专著──《茶经》,作者陆羽被称为“茶神”。)

(4)宋朝时,从越南引进占城稻,水稻产量明显增加。太湖流域的苏州、湖州成为重要粮仓,流传着 “苏湖熟,天下足”的谚语。棉花种植也由两广、福建扩展到长江流域。表明经济中心已经转移到南方。

(5)明朝时,引进原产南美洲的玉米、甘薯,清代不断推广;明朝还引进了马铃薯、花生、向日葵等。

中国古代农业虽然有“养活了庞大的人口,创造了灿烂的文明”等伟大贡献,但也存在很多方面的不足:(1)农业经济发展所付出的生态环境方面的代价太大。为了开垦土地,大量烧荒伐林,大片森林消失,造成水土流失严重,生态环境恶化。(2)科技含量低。虽然中国古代也有一些新工具新技术的改进使用,但总体看中国农业走的是一条依赖劳动力投入的粗放型经济,抗自然灾害能力差。(3)一直未突破自给自足的自然经济范畴,商品化程度低。

篇7:浅谈射频识别技术在中国的发展

(1)工作频率

根据工作频率的不同可分为低频和高频系统。①低频系统一般指其工作频率小于30MHz的系统。其基本特点是:射频卡的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况,典型阅读距离为10cm)、射频卡外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。低频系统多用于短距离、低成本的应用中,如多数的门禁控制、动物监管、货物跟踪。②高频系统一般指其工作频率大于400MHz的系统。高频系统的基本特点是射频卡及读写器成本均较高、卡内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几m~十几m)、适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及射频卡天线均有较强的方向性。高频系统多应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合,像火车监控、高速公路收费等系统。

(2)射频卡

根据射频卡的不同可分成可读写(RW)卡、一次写入多次读出(WORM)卡和只读(RO)卡三种。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多,如电话卡、信用卡等。一般情况下改写数据所花费的时间远大于读取数据所花费的时间(常规为改写所花费的时间为s级,阅读花费的时间为ms级)。WORM卡是用户可以一次性写入的卡,写入后数据不能改变,且比RW卡要便宜。RO卡存有一个唯一的号码,不能逐改,保证了安全性。RO卡最便宜。

(3)射频卡的有源与无源

射频卡可分为有源及无源两种。有源射频卡使用卡内电池的能量、识别距离较长,可达十几m,但是它的寿命有限(3~),且价格较高;无源射频卡不含电池,利用读写器发射的电磁波提供能量,重量轻、体积小、寿命长、很便宜,但它的发射距离受限制,一般是几十cm,且需要读写器的发射功率大。

(4)调制方式

根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。①主动式的射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。②被动式的射频卡,使用调制散射方式发射数据。它必须利用读写器的载波调制自己的信号,适宜在门禁或交通的应用中使用。因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。

篇8:中国焊接技术的发展趋势

一、焊接技术的发展现状

1、焊接生产的现状

市场经济的不断发展催生了制造业的蓬勃兴起和发展, 焊接技术因其生产成本低, 效率高及市场反应迅速等优点, 越来越受到焊接生产企业的重视。随着现代智能技术, 信息处理技术, 传感技术, 高性能CPU芯片等高新技术的运用, 使焊接技术取得了现代化的长足进步。

目前包括今后几十年内, 钢材将是我国的主要结构材料。2004年, 我国的钢产量突破2亿吨, 成为世界最大的钢材生产消费国。钢材作为一种结构材料, 若转变为具有给定功能的产品, 须经过一定的加工技术。焊接技术因其自身重量轻便, 成本低, 生产周期短等市场发展优点, 应用范围逐步扩大。2004年, 用焊接加工的钢材问题突破1亿吨, 跻身世界焊接大国。

为了使焊接技术应用范围进一步扩大, 完成更多重要产品的焊接任务, 在近几十年内, 我国先后自主研发了一系列焊接技术, 设备及材料, 国外应用成熟的焊接技术和设备在我国虽应用范围和广度不同, 但均有不同层度的运用。如激光焊接, 激光切割, 数控切割, 机器人焊接, STT焊接电源等技术设备已在我国制造业中不同程度采用。

2、焊接材料生产应用状况

一个国家的焊接技术水平可以从焊接消耗材料上一定程度的反映出来。我国的焊接材料生产总体上来看是与钢材同步增长的, 近几年来多次翻番。单就焊条与焊丝统计, 1996年产量为62.96吨, 至2003年已发展192.9吨。虽然焊材的消耗量大, 但从不同焊材的构成可以看出存在的问题。在所生产的焊材中, 长期以来一直以手工焊的焊条为主, 约占七成以上, 世界发达国家的焊接自动化一般都在60%以上, 而我国机械自动化焊接所需焊材总量不足三成, 可见我国焊接生产的机械自动化率较低, 只能称之为焊接大国。而不是焊接强国。

3、焊接人员的现状

作为高新技术的载体, 企业中最具活力, 最具创新性的因素是人, 企业的发展根本上是人才的竞争。在对115家不同行业中焊接技术人员的抽样调查显示, 焊接技术人员具有高职称的人员太少, 具有研究员级高工职称的人仅占一成, 具有硕士学位的不足二成, 从调查状况来看, 虽然不同行业的焊工人员来源不尽相同, 但主要来源是技校毕业学生。大多企业缺少高学历的工程师和有经验的焊接结构设计师的问题十分严峻。

二、焊接技术的未来趋势

焊接技术从本世纪初开始发展, 近年来, 由于受微电子, 能源及材料科学的发展带动, 进程甚快。

1、焊接机械自动化水平不断提高

计算机, 自动控制及信息技术融入焊接, 大大提高了焊接水平, 实现过程的机械自动化。

大型化的焊接成套设备不仅能够自动调整检测, 还可以自动检查, 分析, 监控焊接质量, 配以自动成型, 输送等辅助装置, 实现焊接过程与质量的自动控制, 达到无人化生产水平。此外, 机器人在焊接方面的应用占据着引人瞩目的地位, 已经进入工业实用阶段, 目前世界拥有的工业机器人中, 近五成左右是用于焊接的, 这在汽车和金属工业中尤为明显。例如日本的藤村告史开发的多丝焊接系统, 可用于角焊缝的高速焊接, 焊速可达1.8m/min[1]。应用范围广泛的计算机技术在焊接中除控制焊接过程之外, 还可优化焊接工艺参数, 建立各种焊接工程专家系统, 特别是在复杂的工程中作用尤为重要。

2、从传统的焊接技术向特种焊接技术转变

传统的焊接材料以钢材为主, 随着各种新型材料的应用, 如高强度有机合成材料, 陶瓷材料, 金属材料及各种复合材料等, 对于些具有特殊结构和性能的新型材料, 传统的焊接技术已不适应, 特种焊接如钎焊, 固态焊接及高能密度焊接等在这方面具有传统焊接不可比拟的优越性。为了在焊接过程中不破坏基体材料的组织结构和特性, 在以后的焊接发展中, 需大力研究这一类特殊的焊接技术。

3、参透焊接技术于更广泛的新兴领域

目前, 材料学和工程学中十分热门的领域之一——表面工程, 许多是由焊接技术中派生出来的, 比如堆焊技术就是最早的表面改性技术之一。因为焊接在连接冶金的过程中, 除了改变材料的形状外, 还会改变材料的性能。例如, 用激光进行表面合化金时, 冷却速度达, 金属表面形成新的固熔体和非晶态组织, 使性能发生改变。因此, 在材料表面改性中应用焊接技术是非常有前途的。

在立足国内发展的同时, 应密切关注当代世界新技术的动向, 结合新型材的特点, 研发新的焊材和技术工艺, 为进入焊接非金属材料时代做好技术准备, 同时, 发挥焊接技术的优点, 向新兴领域逐步渗透, 给予焊接新的生机活力, 实现其可持续发展。

参考文献

篇9:中国电影技术发展史

《中国教育技术装备发展史研究》(以下简称《装备史》)是中国教育装备行业协会(原中国教学仪器设备行业协会)主持和策划的专题研究性重大项目。2010年10月,该课题正式上报申请国家教育部研究课题;2011年7月22日,全国教育科学规划领导小组正式批复《装备史》列入全国教育科学十二五规划课题(课题批准号:DCA110188)。

《装备史》立项是我国教育装备战线的一件大事,以史为鉴,可以知兴替。《装备史》的编撰可以全面总结回顾中国教育技术装备发展历程、地位、规律、作用,填补教育装备理论建设上的一个空白,所以具有重大历史意义和现实意义。

本次开题会主要研讨课题研究的可行性,重在清思、聚焦和分工。编撰《装备史》是一项重大系统工程,涉及许多重要理论问题,是不断完善教育装备理论体系建设的重要任务之一。

项目内容与组织

核心概念界定

《装备史》研究是教育装备在我国教育事业中发挥历史及关键作用的实证性研究。教育装备是在教育教学活动中,支持承载和传递知识信息的配备物,是教育资源(自然资源、人力物力资源、人工资源)中的人工资源部分,或者可更加具体地表述为:教育技术装备是指实施和保障教育教学活动所需的仪器、设备、资料、教具、学具、设施以及相关软件的总称。

选题意义及研究价值

2010年7月,中共中央、国务院正式颁布《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,明确提出到2012年实现国家财政性教育经费支出占国家GDP比例达到4%的目标。按照目前中国GDP的平均增长速率(年增长率为8%)计算,到2012年教育经费中央投入就会达到1.6万亿人民币,加上地方财政和社会力量办学投入,教育投入必将大大增加。

表1列举了20世纪80年代以来30年的相关数据。2000~2010年,全国高校教育装备投入2 000亿元以上,平均每年200亿元以上;中小学教育装备投入1 200亿元,平均每年100亿元以上;职业技术教育装备投入每年100亿元以上,且呈上升趋势。

改革开放30年来,我国教育技术装备事业随着中国教育的跨越式发展,从基础薄弱、条件落后的状态转变为体系健全、规模宏大、现代化程度较高的新局面,为教育的发展提供了重要的条件和保障作用。教育装备的高速发展,对教育技术装备的开发、使用、管理、评价等工作提出了非常高的要求。中国教育技术装备发展史的研究将记述自中华人民共和国成立以来,教育技术装备事业从无到有、从小到大、从弱到强 的发展历程,是对过去工作的肯定和总结。该研究可从一个侧面反映出党和国家对教育事业的关心和重视,可以展现出新中国教育发展的巨大成果,全面反映教育技术装备与近现代教育教学发展不可分割的内在联系与科学发展规律,同时可为决策者提供对中国教育发展科学决策的参考依据。

作为学科,教育装备学已经形成和发展近10年,并于2010年正式列为教育技术学的研究方向之一。学科建设的基础理论由认识论、方法论和历史观构成,辩证唯物主义和历史唯物主义认为一个科学的理论,它的逻辑起点与历史起点应该是统一的。所以对中国教育技术装备发展史的研究也是教育装备学科建设的必要内容。

教育技术装备是教育事业的重要组成部分,与一般教学工作联系紧密又有区别,是一个涉及多个领域和门类,专业性、技术性特点比较突出的大的范畴和体系。经过长期努力,特别是改革开放以来,在党和国家教育改革方针政策的指引下,中国教育技术装备事业已形成一个建设、配置、管理、应用比较完善,基本适应教育教学发展需要的行业体系和产学研相结合的完整格局,极大地促进了中国教育现代化进程。

教育技术装备事业的迅猛发展和进步,既彰显出党和国家对教育技术装备事业的高度重视和巨大投入,反映出各级政府、教育主管部门、各级教育机构包括学校领导同志不断转变观念,把教育技术装备事业纳入教育事业的整体格局,统筹规划、科学发展理念的工作过程和结果,同时也折射出整个教育技术装备领域各级领导同志、专业技术人士、众多企业勇于开拓进取,不懈努力,为教育技术装备事业的跨越式发展所作出的重大贡献和科学发展理念。

为促进教育技术装备事业可持续科学发展,全面展现和总结改革开放30年来我国教育技术装备事业改革与发展的巨大成就、基本经验和发展规律,重温改革开放30年党中央深谋远虑做出的一系列重大教育决策的深刻背景,回顾改革开放30年并由此上溯至新中国成立以来教育技术装备事业的历史发展轨迹,通过大量卓有成效的包括很多具有开创性的发展教育技术装备的具体工作实践,以国际化的视野和民族复兴的历史视角,全面深入具体地记录教育技术装备发展过程。期望通过这一项目,进一步明晰教育技术装备事业的发展规律和重要地位,为教育技术装备事业的科学发展提供借鉴,为教育事业的发展作出新的贡献。

研究现状述评

我国已成为教育大国,在党的十七大精神的指引下,正在向教育强国的宏伟目标迈进。改革开放30年来,我国的教育事业成就有目共睹。教育事业发展的一个重要方面具体表现为教育技术装备工作的快速发展。教育技术装备工作从无到有,从小到大,从计划经济模式到市场经济模式,从简单教具到高科技装备,机构经过多次调整,到目前已发展成为一个拥有从业人员数十万、年投入数百亿规模的专业化体系,表明中国教育事业成就与教育技术装备工作的发展有着相互促进、密不可分的内在联系。教育技术装备事业的技术进步,投入增加,行业规模扩大和进步,极大地促进了教育现代化发展的历史进程。

然而遗憾的是,目前有关中国教育技术装备发展史的研究几乎是个空白。在教育部网站上尚未有完整的教育技术装备工作的信息公开,仅公布了年度资金投入情况的信息。在著名的搜索引擎百度网站上以“中国教育技术装备发展史”为关键词进行搜索,在数千条搜索结果中,没有发现真正意义上符合“中国教育技术装备发展史”的条目,说明我国在这方面的研究是一个空白。目前,有关“中国教育技术装备发展史”的类似研究工作,仅有中国教育装备行业协会于2006年组织编写的一部《回顾与展望——纪念中国教学仪器设备行业协会成立20周年》。但是这仅是改革开放20年以来的部分历史资料,而且仅限于教学仪器设备行业协会本身的工作,并非真正意义上的“中国教育技术装备发展史”研究。有关新中国建立以来中国教育技术装备发展历史的全部情况尚需填补空白。

研究目标、研究内容

1)研究目标:通过对新中国成立以来的中国教育技术装备发展历史的研究,探索教育技术装备发展与教育发展关系的规律,发现教育技术装备对教育教学的促进作用,为教育技术装备经费的科学投入决策提供理论依据。

2)研究内容:教育装备实践发展变化史;教育装备理论研究史;教育装备体系的构成、沿革和发展史;教育装备管理制度建设史;教育装备与教育均衡发展史;教育现代化背景下的信息化装备史;实践教学体系教育装备建设与配置史;各类功能实验室及各学科教学装备史;新课程改革过程中教育装备研发、生产的转变史;教育装备标准化史;西部大开发战略及民族地区教育装备建设史;教育装备国际交流与合作史等。

研究方法

以时间为主线,在全国各省按时间、地点、事件、关键人物、可靠数据调研和记录教育技术装备的配备和使用情况,并根据数据对教育技术装备与教育教学成果进行相关分析;在国家和地方图书馆、政府档案馆对相关文献进行检索,收集信息与数据;对退休和在职的教育技术装备人员进行访谈,记录相关事件;确定变量,对数据进行统计分析。

遵循史学研究客观、系统、联系的基本要求,时间大体划分为建国前、建国后至“文革”结束和改革开放33年3个历史阶段,以改革开放以来为重点。

组织形式

采取三级课题组的形式(核心课题组、分课题中心组、子课题项目组)开展研究工作。为了保障项目的顺利开展,将建立专家委员会和专家数据库,将教育装备行业内的专家、学者和长期在一线工作的专业人员吸收进来,发挥各自优势,为研究工作做理论和技术支撑。共15个分课题,在开题会议期间进行分工,由分课题中心组认领任务,组织实施。

项目组构成

核心课题组(一级课题)

课题负责人:李兴植

课题主要参加人:夏国明、王长毅、王兴乔、艾伦、钟元生、张杰、施建国、何智

总顾问:主管过装备工作的部领导

顾问:王富、刘济昌

15个分课题中心组及负责人

分课题一:中国教育装备发展综述(王兴乔)

分课题二:现代教育装备的理论与实践(艾伦)

分课题三:教育装备管理及实践研究(罗一华)

分课题四:改革开放以来,教育装备事业的跨越性发展成就及可持续发展研究(哈达)

分课题五:教育装备管理制度建设与发展(张永昌)

分课题六:教育技术装备建设(施建国)

分课题七:教育装备标准化建设、管理发展研究(陈峥嵘)

分课题八:国家教育发展战略与教育装备建设(陈建平)

分课题九:新时期教育装备研发、生产、配置体系的转变(郭金宝)

分课题十:教育现代化背景下的信息化装备(张杰)

分课题十一:实训/实践基地建设与重点工程/高教部分(李万德)

分课题十二:实训/实践基地建设与重点工程/职教部分(李瀛)

分课题十三:图书馆建设与应用沿革(张晓凌)

分课题十四:全面实施素质教育,持续加强各类功能实验室/教室建设(杨立湖、何智)

分课题十五:世界教育装备发展的一般情况(王长毅、薛鹏)

分课题与子课题项目组详见课题分工。

课题进度

2011年7月前做各项准备工作,制定详细研究计划;

2011年10月召开开题报告会,进行各分课题分工,贯彻研究计划;

2012年3月底完成《中国教育技术装备发展史研究》各卷的三级目录;

2012年12月完成《中国教育技术装备发展史研究》的30%;

2013年10月《中国教育技术装备发展史研究》统稿;

2013年12月完成研究报告,出版《中国教育技术装备发展史研究》。

完成课题的保障条件

中国教育装备行业协会配套经费支持。

(本文根据中国教育装备行业协会副会长李兴植同志于2011年11月在《中国教育技术装备发展史研究》开题报告会上的发言摘要整理。)

篇10:中国电影技术发展史

中国燃煤企业烟气脱硫技术现状与发展

对中国燃煤企业烟气脱硫技术发展现状及研究趋势加以介绍,并对各技术的适用范围、工艺技术参数及应用工程实例等进行了分析和比较,尤其比较了应用较广的石灰石/石灰-石膏法和镁法的.经济核算等数值,对中国脱硫技术今后的发展趋势提供相关的基础数据及应用参考.

作 者:吴琼 何绪文 竹涛 杨超  作者单位:中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京,100083 刊 名:洁净煤技术  PKU英文刊名:CLEAN COAL TECHNOLOGY 年,卷(期):2010 16(2) 分类号:X701 关键词:烟气脱硫   工程实例   镁法   经济核算  

篇11:中国地源热泵技术现状及发展趋势

摘要:本文分析了我国地源热泵技术发展的背景,给出了地源热泵系统的分类及特点,并通过对目前我国地源热泵的发展状况进行调查,得出了地源热泵技术的经济性分析并预测了此技术在未来发展中存在的障碍、市场潜力和发展趋势。

关键词:地源热泵;市场;发展趋势

一、中国地源热泵发展的背景

发展地源热泵系统是我国建筑节能发展的需要。目前,建筑用能已占全国总能耗的。因此,抓紧建筑节能,以较少的能源投入实现经济增长目标,对于我国经济社会的可持续发展,是一项十分迫切的任务。地源热泵系统和常规的供热空调系统相比大约节能50%,是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制冷的新型空调系统。

发展地源热泵系统是确保我国能源结构调整的需要。基于我国的基本国情和经济状况,长期以来我国一直以煤采暖为主,北方地区污染严重、能源利用效率低,发展地源热泵技术是减少环境污染、确保能源安全的重要保障。

发展地源热泵系统是运用可再生能源的重要技术手段。目前,用可再生能源逐步替代常规能源是一个世界趋势,随着我国《可再生能源法》的颁布,大力加快发展可再生能源是落实国家提出的“建设节约型社会,发展循环经济”方针的主要手段之一。地源热泵供暖空调系统通过吸收大地的能量,再由热泵机组向建筑物供冷供热,可广泛应用于商业楼宇、公共建筑、住宅公寓、学校、医院等建筑物,是可再生能源在建筑中应用的重要组成部分。发展地源热泵在中国有广泛的地域要求。中国国土面积巨大,从北到南可划分为五个主要气候区,其中对冷热量都有需求的地区占绝大部分同时中国浅层地表能量蕴藏丰富,适宜大力发展地源热泵供暖空调系统。

发展地源热泵系统是中国HVAC行业的技术发展方向。在中国某些地区,既没有燃煤也没有天然气可以供热,发展地源热泵供暖空调系统是经济发展的需要,也是市场发展的必然趋势。

二地源热泵系统的分类及特点

1.地源热泵的定义

《地源热泵系统工程技术规范》(GB50366-2005)规定地源热泵系统以岩土体、地下水或地表水为低温热源,由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。根据地热能交换系统形式的不同,地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。

2地源热泵的分类及特点

(1)地埋管地源热泵系统

地埋管地源热泵系统包括一个土壤祸合地热交换器,它或是水平地安装在地沟中,或是以U形管状垂直安装在竖井之中。不同的管沟或竖井中的热交换器并联连接,再通过不同的集管进入建筑中与建筑物内的水环路相连接,它通过循环液水或以水为

主要成分的防冻液在封闭地下埋管中的流动,实现系统与大地之间的传热。其优点是系统不受地下水量的影响,对地下水没有破坏或污染作用,系统运行具有高度的可靠性和稳定性。它的主要缺点是由于管壁传热温差的存在,机组冬季地源侧水温低于地下水式系统5~10℃,机组夏季地源侧水温高于地下水式系统10~15℃,机组运行条件相对较差,降低了运行效率埋地换热器受土壤性质影响较大连续运行时,热泵的冷凝温度或蒸发温度受土壤温度变化的影响而发生波动土壤导热系数小而使埋地换热器的持续吸热速率小,导致埋地换热器的面积较大等。

(2)地下水地源热泵系统

地下水地源热泵系统分为两种,一种通常被称为开式系统,另一种则为闭式系统。开式地下水地源热泵系统是将地下水直接供应到每台热泵机组,之后将井水回灌地下,由于可能导致管路阻塞,更重要的是可能导致腐蚀发生,通常不建议在地源热泵系统中直接应用地下水。在闭式地下水地源热泵系统中,地下水和建筑内循环水之间是用板式换热器分开的,系统包括带潜水泵的取水井和回灌井,地下水位于较深的地方,由于地层的隔热作用,其温度随季节气温的波动很小,特别是深井水的水温常年基本不变,对热泵的运行十分有利。

它的优点是系统简便易行,综合造价低,水井占地面积小,可以满足大面积建筑物的供暖空调的要求。缺点是地下水热泵系统需要有丰富、稳定、优质的地下水此外,即使能够全部回灌,怎样保证地下水层不受污染也是一个棘手的课题。

(3)地表水地源热泵系统

地表水地源热泵系统,由潜在水面以下的、多重并联的塑料管组成的地下水热交换器取代了土壤热交换器,与土壤热交换地源热泵一样,它们被连接到建筑物中,并且在北方地区需要进行防冻处理。地表水地源热泵系统的热源是池塘、湖泊或河溪中的地表水。

它的优点是系统简便易行,初投资较低。缺点是地表水地源热泵系统也受到自然条件的限制此外,由于地表水温度受气候的影响较大,与空气源热泵类似,环境温度越低热泵的供热量越小,而且热泵的性能系数也会降低一定的地表水体能够承担的冷热负荷与其面积、深度和温度等多种因素有关,需要根据具体情况进行计算这种热泵的换热对水体中生态环境的影响有时也需要预先加以考虑。

总体来说,所有地源热泵系统都有着突出的技术优点高效、节能、环保、无污染,地源热泵系统在冬季供暖时,不需要锅炉或增加辅助加热器,没有氮氧化物、二氧化硫和烟尘的排放,因而无污染由于是分散供暖,大大提高了城市能源安全运行和维护费用低,简单的系统组成,使得地源热泵系统无需专人看管,也无需经常维护简单的控制设备,运行灵活,系统可靠性强节省占地空间,没有冷却塔和其它室外设备,节省了空间和地皮,并改善了建筑物的外部形象较长的使用寿命,通常机组寿命均在巧年以上供暖空调的同时,可提供生活热水。

三、国内地源热泵系统的发展

在我国,地源热泵的研究起始于20世纪80年代,最近年该项技术成了国内建筑节能及暖通空调界的热门研究课题,并开始大量应用于工程实践,与此相关的热泵产

品应运而生,掀起了一股“地热空调”热潮。在工程应用方面,地下水地源热泵系统数量最多,应用范围最广,主要采用“异井抽灌”、“单井抽灌”技术,最大单项工程建筑面积已达16万m2,土壤源地源热泵发展最快,应用潜力最大,最大单项工程建筑面积已达13万m2,地表水地源热泵系统在城市级示范工程中单体规模最大。1996年至今在北京、山东、河南、辽宁、河北、江苏、浙江、湖北、上海和西藏等地相继建成了地源热泵工程,应用范围基本覆盖了我国所有省份。仅以北京市为例,2000年利用浅层地能的面积仅为17万m2,2005年初达到500万m2,2005年新增浅层地能的建筑面积达到300万m2,至此,仅北京市浅层地能利用面积达800万m2,全国地源热泵系统的应用面积已经接近3000万m2。其中,地下水地源热泵系统应用面积约占全部市场份额的45%,土壤源地源热泵系统约占35%,地表水地源热泵系统约占20%。目前全国在建地源热泵项目约为500万m2,规划使用地源热泵系统的建筑面积约为700万m2,其中北京、大连、重庆、南京、上海、成都、青岛麦城、呼和浩特政府新区等地的项目都进入了建设部和财政部拟订共同支持的“十一五”节能与可再生能源科技市级示范项目。

中国地源热泵产品的生产厂家已经超过80家,大部分集中在山东、北京、广东、上海、大连等地区。《地源热泵系统应用情况调查研究分析报告》调查结果显示参与调查的25个企业中,民营企业5个,股份制企业5个,外商独资企业5个,中外合资2个,其他有限责任公司性质企业8个。说明地源热泵这一新兴技术受到广泛关注,不同所有制形式的企业都参与到其开发、应用之中这些企业的规模从100万至数亿元不等,其中注册资本在1亿元以上的占25%,5000万元~1亿元的占12.5%,3000万元~5000万元的为25%,3000万元以下的有37.5%。可见还是以中、小企业居多,说明地源热泵行业目前正处于起步阶段:从现有工程空调供热制冷面积来看,面积在50000m2以上的项目约占16%,在10000m2~50000m2的约占42%,10000m2以下的约42%;占从项目投资来看,1000万元以上的项目占17%,500万~1000万元的项目占21%,500万元以下的项目62%,可见中小项目居多,地源热泵发展潜力巨大。

整体来说,地源热泵在我国长江黄河流域、东北、西北、华北等广大对冷热都有需求的地区,具有较高的适用性,对南方部分只有夏季冷量需求而无冬季热量需求的地区也有一定的适用性,对于那些由于条件限制而不能用煤、电、燃气进行采暖供冷的地区可以说是最佳选择。

四、地源热泵的经济性分析

地源热泵系统价格差别主要来自于系统使用的地区不同、建筑围护结构节能水平差别、项目类别和功能差别。根据现有实际工程测算,如采用地下水式地源热泵系统,系统初投资约为250~420元/m2,其中冷热源部分投资约150~220元/m2;如采取土壤源地源热泵系统,初投资约300~480元/m2,其中冷热源部分投资约为200~270元/m2。和目前常规单一供暖方式相比,燃煤锅炉房供暖系统投资约150~200元/m2,燃气分散锅炉房供暖系统投资约100~150元/m2,热电联产集中供热系统投资约200元/m2(包括增容费),地源热泵系统初投资高,但地源热泵系统提供供暖空调、生活热水多重功能,而传统集中供热基本为单一供暖功能,不可完全类比。

采用地源热泵系统作为楼宇空调系统,其运行费用可大大降低。用地源热泵系统供暖时,根据不同的地域、气候、资源、环境,其运行费用可比传统中央空调系统降

低25%~50%,如北京市11个不同类型建筑地源热泵项目2003~2004年冬季运行费用调查结果表明,7项工程低于燃煤集中供热的采暖价格(18.5元/m2),所有被调查项目均低于燃油、燃气和电锅炉供暖价格用地源热泵系统制冷时,其运行费用可比传统中央空调系统降低15%~30%。

折算到一次能源,以能源利用系统总能效进行比较,现有地下水热泵系统供热总能效最高,约为115%,土壤源热泵系统供热总能效约为100%,燃煤集中锅炉房供热总能效为55%左右,燃气集中锅炉房供热总能效为65%左右,热电厂供热总能效约为70%。

地源热泵系统其静态投资增量回收期约4~10年不等。如北京菊儿胡同小区地下水地源热泵供暖代替燃煤锅炉房供暖,初投资与燃气锅炉房相比增加约51元/m2,每平米供暖折15kg标准煤,与原燃煤锅炉房供暖能耗25kg标准煤/m2相比节能40%,静态经济效益回收期约为6年。

伴随着地源热泵技术逐渐推广应用,政府补贴的逐步完善,产业化规模的不断加大,生产厂家和集成商的逐渐增多,市场竞争逐渐加剧,地源热泵系统的初投资还会进一步降低,地源热泵系统成本应具有50~100元/m2左右的降价空间。

五、中国地源热泵发展存在的障碍

1.政府政策支持与财政补贴稍显薄弱

地源热泵是一项节能环保的技术体系,但目前来讲在房地产应用推广中投资还是相对较高,开发商不愿意在自己的系统中使用这种技术,政府在政策上的支持力度还是稍显单薄,鼓励与补贴政策也还不很明确。建议应象国外机构一样对此类系统设立专项基金给予支持。地源热泵的市场需要政府从可持续发展的角度,综合能源、环保和资源等各个方面的考虑,调整政策,促使其健康有序的发展。

2.对地源热泵系统研发还不够深入

地源热泵作为一种新的科学技术,目前在国家标准规范、宣传材料、系统图集方面还有所欠缺,同时在科研上还有一些问题没有取得突破,比如土壤源地源热泵系统的地下温度场的计算方法不统一海水源地源热泵系统海水取水口的设置地下水地源热泵的地下管井的设计与施工、水源的探测开采、供水过滤、水质防腐处理、取水回灌的成套技术等问题都还没有较好的解决方法对于已经完成并且运行的地源热泵系统,对其能效性能缺乏正确的评估体系也是影响其正常发展的原因之一。

“十一五”国家科技支撑计划项目中对地源热泵系统拟解决的问题有地下水地源热泵采用抽水和回灌方式对地下生态环境的影响地下水地源热泵的成井技术和取水技术与回灌技术,维护与保养技术,取水温度的计算方法研究采用土壤源地源热泵的地下水文地质条件不同的布孔密度对应的不同综合传热系数的计算方法地源热泵系统的评估指标体系污水、海水源地源热泵的取水设备开发,污水换热技术及专用换热器开发等。

3.国内地源热泵产品生产商的产品型号不全,可靠性不高

目前国内生产水一水热泵的厂家已经超过20个,但是产品的性能和质量令人担

忧。大部水一水热泵产品未进行正确、严格的设计计算,也未经过权威机构的检测,因此产品的性能与产品样本差异较大,导致工程失败的例子屡见不鲜。国产水一水热泵的质量巫待提高,产品规格、型号、性能参数各异,难以评价。且目前国内用于地源热泵系统的产品规格型号较少,难以满足工程的需要。

4.缺乏必要的宣传推广活动

已经成熟的技术没有得到及时广泛的推广和普及,也给此项技术的应用造成了一些障碍。地源热泵工程设计作为一项技术含量较高的技术,目前仅掌握在少数科研单位手中,各大设计院的设计人员还没有完全掌握。地源热泵的推广应用,目前缺乏各个专业、各个领域人们的共同配合,缺少从政府政策、主机设计制造、系统的设计和运行管理等各个方面的共同参与。

六、中国地源热泵的市场潜力和发展趋势

目前,我国城乡既有建筑总面积约400亿m2,其中城镇约为160亿m2,在城镇中居住建筑面积约为105亿m2,其中能达到建筑节能标准的仅占5%,其余95%都是未来需要陆续进行节能改造的高能耗建筑同时,我国每年新增房屋建筑面积约20亿m2,预计到2020年底,我国新增的房屋面积将近300亿m2,新增城镇民用建筑面积将为100~150亿m2。随着人民生活水平提高,我国采暖线也将逐步南移,采暖面积会逐步增大,新建建筑将有70亿m2以上需要供暖。

据专家测算,目前我国发电装机容量为5.08亿KW,百米内地下水每年可采集的低温能量约为2.2×108KW,相当于其43%,近百米内的土壤每年可采集的低温能量相当于1.5×1012KW,则是其2950倍,浅层地能的应用仍然有相当大的市场发展空间,如果全国每年在1亿m2建筑中推广应用地源热泵系统供暖空调,则每个采暖季可替代374万吨左右标煤,或25亿m2左右天然气,削减约6.4万吨氮氧化物、933万吨二氧化碳约16万吨颗粒物的排放。

基于此种情况,建设部提出,在“十一五”期间,推广浅层地能使其使用面积达到

2.4亿m2。同时,北京市发改委表示,北京将继续大力推广浅层地能,作为现行供暖的替代能源。今后凡政府投资的项目如政府机构、医院、学校等公共建筑,有条件的要优先使用浅层地能。预计到2010年,北京市将有2000万m2的建筑采用浅层地能来供暖。

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