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一家软件企业,却能与提升能源效率密切联系在一起,在一般人看来不可思议。但是作为全球二维和三维设计、工程及娱乐软件领导者的欧特克有限公司做到了
近两年来,欧特克依托面向新建清洁技术公司,免费为其提供软件,帮助他们加快创新步伐,以更低成本、更高速度将产品推向市场的一项清洁技术合作计划,为风能、生物柴油、电动汽车高效轻型材料和节能建筑等领域提供了大量可持续设计理念和绿色实践案例。
建筑能耗被可持续设计降解
最近,清华大学电力系统国家重点实验室在其承担的自主课题“我国中长期节能战略研究”中提出,任一周期内的全社会总能耗可分为消费型、建设型和出口型三种能耗。其中建设型能耗在我国年总能耗中占据了三分之一的份额,而其中约三分之二嵌含在建筑业形成的房屋、基础设施等固定资产中。因此,高度重视建设型能耗的有效利用问题,是最大程度避免浪费的关键所在。
如何有效降低建筑能耗,欧特克研发的的业界“著名”的建筑信息模型软件(BIM)很好地解决了这一问题。本刊记者曾经亲身体验过BIM所进行的智能建筑设计演示,每天日光照射的角度,投射到室内的光照强度,都可进行可视化描述,并统筹考虑建筑本身所需各种环节,实现与城市复杂地理环境的智慧融合。
记者发现,这款软件设计出来的绿色建筑,任何一处点击放大时,所有与此相关的建筑信息一览无遗,能耗、排放和原材料使用等可持续性的关注点,都可以进行仿真分析和不断优化。
如何将低碳、绿色、环保以及可持续设计理念融入项目中呢?云南省建筑设计院在参与昆明东部生态城建设时深有感触,项目负责人金小峰说:“首先准确算出窗和墙在整个建筑设计形体所占的比例,体形系数可以准确提供相关数据,包括整个绿色建筑南向窗墙比是多少。”以往这些数据没有办法及时反映出来,现在通过欧特克Revit软件的三维参数化设计,金小峰的绿色设计思维就融入其中了。
更有效辅助可再生能源
今年9月,作为丹麦光伏、小型风轮机和地热热泵领域的可再生能源供应商——Vindby公司利用欧特克的Inventor软件开发了丹麦首个获准进入家用市场的风轮机Vindby 1A。这种小型风轮机易于装配和安装,用户可以利用它方便地生成清洁可再生能源,减少对环境的影响。
按照丹麦的风轮机监管规定,所有涡轮机都必须经过6个月的严格测试,并且其中必须包括冬季的3个月。欧特克软件用可视化技术,模拟了这款占地不足5平方米的风轮机所能表现出来的,工况性能,减少了所需物理样机的数量,并明显加快了开发进程——比竞争对手快、了6个月。因此,Vindby公司成为第一家获准进入丹麦家用风轮机市场的公司,随后又将销售扩大到了挪威和瑞典。
专注于小规模生物柴油加工市场的Springboard Biodiesel公司,其产品用于本地小规模生产燃料级生物柴油。如何以更低成本提供生物柴油并不断推广生物柴油?该公司在参与了北美新兴清洁技术公司合作计划之后,用免费提供的软件,成功的在短时间内设计制造出小型生物柴油加工设备,可以实现生物柴油本地化生产,获得可观利润,同时实现了环保价值。
同样的,利用欧特克清洁技术合作计划提供的软件,Micromidas公司设计出将有机废水转变为可生物降解和回收的生物塑料加工设备。
Micromidas开创了一套综合的生物精炼过程,在此过程中,天然微生物消耗废物原料中的碳,并将其转化为可作为塑料使用的细菌性聚合物。这套加工设备需要从离心机和水力旋流器到管道系统、反应装置和挤出机等50到100台不同的机器和系统协同工作。在运用欧特克技术之后,Micromidas快速设计、可视化和模拟出了生物精炼系统和工业流程,并在模拟废水处理设备状态下准确地测量流体动力的相互作用。
可视化模拟技术创造“绿色工业”
据测算,一辆汽车重量每减轻10%,燃料消耗量就降低6%-7%。因此,采用铝材、先进塑料和聚合物复合材料等轻型材料代替钢铁材料是减轻汽车重量的一种方法。因为车身重量减轻了,发动机、悬架和刹车等其他系统的重量和尺寸也会相应减少。
由美国政府赞助的“自由汽车项目”中,欧特克一直在通过研发团队专注于用高效轻型材料替代重型材料。“自由汽车项目”倡议的目标之一就是要证明,增加可回收材料的使用,能以相同成本将汽车结构件的重量减轻一半。塑料的大量使用是这种方法的基础。该项目团队在优化纤维增强型聚合物复合材料的使用等方面,全面应用欧特克设计系统。
为了应对中国可再生能源发展和电动汽车时代的到来,两年前的欧特克中国研究院已经发展成为欧特克全球最大的研发中心,整个团队1300多人围绕各项旨在提升能源利用效率和改善工作效率的技术展开攻关。其中,在国内,对于可再生能源利用和电动汽车技术等多个项目的参与,让欧特克感受到了中国新能源市场的深刻变化。
在项目参与当中,欧特克的数字化样机解决方案是一个亮点。利用数字化手段,高度仿真复杂工业产品和系统,并实时提供各种智能化的判断和辅助功能,精妙之处确实令人发自内心的惊叹。
在欧特克清洁技术合作计划的帮助下,很多合作方都开始将具有突破性的制造系统更快地商业化,比如Fiberforge公司已经开始生产面向汽车、航空航天和国防市场的廉价轻型先进复合材料组件。南非的ADEPr公司开发了一种革命性的航空发动机,其重量比传统活塞式发动机轻28%,能节约30%的燃料。冰岛氢能公司(Icelandic Hydrogen)设计的一套氢能系统,为冰岛最大的观鲸船的辅助发动机提供动力。
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近日,美国北达科他州共和党籍国会议员JulieFedorchak提出一项名为《2025年终止间歇性能源补贴法案》(EndingIntermittentEnergySubsidiesActof2025)的法案,建议在未来五年内逐步取消对风能和太阳能项目的生产税收抵免(PTC)和投资税收抵免(ITC)。她指出,目前这类补贴已对能源市场造成严重扭曲,
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