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摩擦发电机发电可以抵大坝
和传统的电磁发电机相比,摩擦发电机由于采用了材料表面起电的独特机理,具有一系列不可比拟的优势。首先,摩擦发电机由薄膜高分子材料和薄膜电极材料制成,具有极轻的重量和极小的体积,其能量密度和电磁发电机相比有着巨大的优势。因此,它特别适合于为便携式及穿戴式电子设备或无线传感阵列等小型电器提供电能。
通过带动微小的传感装置,可以实现自驱动的传感数据传输。例如在检测桥梁震动情况时,可将薄膜式摩擦发电机贴附于检测仪器上,桥梁振动的机械能可以驱动摩擦发电机发出电信号,该电信号即可被传输到检测仪器上作为监测信号使用,从而实现仪器的自助检测。
其次,摩擦发电机的制作材料均为大规模工业化原料,加之其结构简单,制作成型简便,使其制作成本大大低于其他类型的发电机,为其广泛应用提供了极为有利的条件。对于普通人,摩擦发电机带来的最大便利有可能是移动通信。
摩擦发电机可以通过收集人运动时的机械能将其转化成电能。例如,人们可以将摩擦发电机安装到鞋子上,或者腿上。在人走动的时候,脚部对鞋底的按压或腿的晃动等动作就会通过摩擦发电机转换成电流,将这些电流收集起来并通过电池进行存储,就实现了对电池的充电。走路速度快,充电的速度就快一些,走路速度慢,充电的速度就慢一些,但是这并不影响最终的使用效果。这种充电过程无需人们额外做功,只要按照正常的节奏做日常的动作即可,使用将会非常方便。
最后,摩擦发电机的独特结构为收集两物体间的相互滑动提供了可行甚至唯一的方案,这也是传统发电机所不能比拟的。不仅如此,摩擦发电机还具有大规模收集和转化自然界中机械能的潜力,有望成为绿色能源供给的全新途径。
“收集自然界中的机械能是摩擦发电机最大的设想。”王中林介绍,要收集海水浮动的机械能并不十分容易,随着风向的变化、潮汐的涨落,海水的流动是无法控制的。因此,虽然人们都知道海水中蕴藏着巨大的能量,但是至今仍没有一种合适的办法对其进行收集。对此,王中林认为摩擦发电机或许能够解决这个问题,在幅面1平方公里、深5米的海水中,每隔10厘米放置一个球形摩擦发电机。按照每个球形摩擦发电机的输出功率为1毫瓦计算,海水一天24小时昼夜不停地流动,理论上可持续发出近100万瓦的电,能够点亮10万盏电灯。以此类推,如果大规模的将这种装置置于海中,其发电量将十分可观,当摩擦发电机的覆盖面积达到2万平方公里,其发电量可以与三峡大坝的发电量相媲美。海水浮动的机械能是十分稳定的,它在昼夜或季节变化时浮动不是太大。
“对于寻找未来能源的人类,这也许是一个非常好的选择。”王中林说。
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【研究背景】当今社会,新能源需求的快速增长促进了能源存储和转换器件快速发展。实现由风能、太阳能、热能、机械能等向便携式电子和传感设备储能转换,被认为是实现自供电系统非常有潜力的途径之一。“摩擦生电”一词大家并不陌生,但是通常以贬义存在。王中林院士及其团队发明的纳米发电机(TENG),
太阳能顾名思义,即是将太阳光与热来转换成能量,必须要在有阳光的情况下才能运作。但苏州大学纳米科学技术院打破这项限制,研发一种新型混合太阳能板,结合太阳能板与纳米摩擦发电机(TENGs),让太阳能板在晴天与雨天都可以发电。纳米摩擦发电机(TENGs)是基于摩擦起电原理,让两种不同物体相互摩擦
海洋能是被誉为风能、太阳能等绿色能源之后的蓝色能源。作为一种可能替代化石能源的新能源,海洋能一直被世人所关注。然而,海浪发电转换率不高的问题一直困扰着科学家。目前,发电模式的创新和发电效率的提高以及安装方式的改革是制约海浪发电的关键技术和瓶颈,是实现海洋蓝色能源的最大挑战。日前,
虽然新技术永远蕴含着风险,但积极的突破能催生创新的解决方案,帮助应对迫切的各项挑战,发现更新奇的世界。回顾即将过去的2014年,在工业4.0的浪潮下,科技革命和产业变革正在孕育兴起,全球科技创新呈现出新的发展态势和特征。让我们一起看看那些悄悄接近我们的十大新技术产品。发电可以抵个三峡大坝的摩擦发电机摩擦起电效应,是自然界中最常见的现象之一,它是由两种不同材料经过相互摩擦而使其接触表面带电的现象。2012年1月以来,中科院北京纳米能源与系统研究所首席科学家王中林科研团队设计出一系列摩擦发电机。经过两年时间,最初摩擦发电机的输出电流和功率并不理想的问题已经
王中林中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长,中国科学院外籍院士和欧洲科学院院士,国家 “顶尖千人计划”首批入选者,长江学者。在电子显微学和纳米科学方面有多项原创性和开创性研究成果,是纳米摩擦发电技术的开创者。记者:您认为雾霾形成的主要原因是什么?王中林:煤炭燃烧过程中产生大量的颗粒物,是造成空气污染的重要原因。第二个是燃油,以我在美国多年的生活经历来看,国内的汽油没有国外的质量高。咱们国家的车多,美国也不少,但他们那边空气质量就好得多。所以我说雾霾跟燃油肯定有关,但是有多大关系,得需要专家来研究。记者:您认为能源生产和消费方式
摩擦生电是常识,但如何将这些“摩擦所得”的电利用起来,却是摆在人类面前的一道难题。近日,记者从中国科学院北京纳米能源与系统研究所获悉,该所首席科学家、中科院外籍院士王中林领衔的团队,成功研发出摩擦发电新能源技术,或将实现诸如人的行走发电、下落雨滴发电、车轮转动发电等那些原本尚停留在理论研究阶段的能源利用方式。记者看到,这种摩擦发电机的基本元件其实就是一小块薄膜材料,将它通过导线与LED灯相连,只要用手捏一下这个薄膜材料,LED灯就会亮起。王中林称之为“一举一动皆能发电”的全新能源供给模式。“摩
作为可再生能源,太阳能和风能最大的缺点就是不可持续性——晴天和多风的日子并不是总能遇到。就这一点而言,波浪具有无可比拟的优势。据物理学家组织网10月15日报道,美国佐治亚理工学院的科学家开发出一种利用海浪发电的纳米摩擦发电机。研究人员称,这种发电机结构简单、廉价易用,可昼夜无休地持续工作。摩擦发电效应是两种材料接触和分离产生电荷的一种现象。负责这项研究的美国佐治亚理工学院王中林(音译)团队,此前曾开发出一种能为手机电池充电的固体摩擦发电机。而新研究面临的问题是,如何让摩擦发电在潮湿如海水的环境中产生?研究人员发现,摩擦发电现象并
一个面积约25平方厘米的纳米薄膜发电机,借助电吹风的风力,通过薄膜间的摩擦产生电能,瞬间同时点亮900多个发光二极管……由多位归国博士组成的我国科研团队不久前利用纳米发电机研制出纳米薄膜风力发电系统,给风力发电增添了新的可能路径。由中科院外籍院士王中林团队2006年发明的纳米发电机,曾被美国《新科学家》期刊评为未来10到30年以后可以和手机发明具有同等重要性和影响的十大重要技术之一。近年来,在一些发达国家形成了纳米发电机研发热潮,国内也有不少科研院所进行研究。纳米发电机能收集环境中的机械能如空气或水的流动、引擎的转动、空调或
美国页岩气开发牵动世界能源格局;太阳能电池转化率再攀新高;国家点火装置研究目标转向研究核武器。8月,美国对页岩气的开采已占天然气开采总量的约四分之一,据称到2035年这一比例将提高到约50%。而到2015年美国将超越俄罗斯成为全球最大天然气生产国。有外媒评论,美国的页岩气成功开发极有可能成为全球页岩油气开发的“引擎”,驱动能源产业出现一场革命。加州大学洛杉矶分校将聚合物太阳能电池的光电转化效率由2011年的8.6%提高到10.6%,新电池含有能吸收可见光和红外线的两层光伏薄膜,可用于建筑物墙壁和窗户;佛罗里达大学尝试对石墨烯材料
纳米和能源有什么关联?纳米技术可能带动能源新的革命?十一届埃尼前沿能源奖对纳米发电机应用于新时代能源的前景给予充分肯定,并将该奖授予中国科学院外籍院士、欧洲科学院院士、中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长王中林,这也是对其纳米发电机之父地位的认可。埃尼奖(EniAward)被誉为世界能
摩擦运动产生的微小能量收集起来能不能发电?中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长王中林回答是肯定的。生活中随处可见的微小能量可以通过纳米发电机技术汇聚起来进行发电。王中林发明了纳米发电机,用单根纳米线结构实现了从机械能到电能的转化,这背后涉及一维氧化物纳米结构,特别是ZnO纳米带和
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2024年12月19日,国家电网公司在京发布国内首个千亿级多模态行业大模型——光明电力大模型,该模型如同能源电力领域的人工智能专家,可为电网安全稳定运行、促进新能源消纳、做好供电服务提供“超级大脑”。光明电力大模型作为千亿级多模态行业大模型,能够面向电力生产、建设、管理、运营、科研、制造
随着新能源的快速发展和电网结构的日益复杂,以高比例可再生能源和高比例电力电子设备为特征的新型电力系统正面临诸多挑战,包括系统惯量不足、电压稳定性下降以及弱网运行稳定性差等问题。在此背景下,具备更强电网支撑能力和自主调节能力的构网型技术需求呈现快速增长态势。虚拟同步机技术作为最主要
3月20日,中节能风力发电股份有限公司(以下简称“节能风电”)董事长姜利凯一行到访阳光电源,并与曹仁贤董事长举行会谈。双方就风电设备供应、项目开发、储能及氢能技术等领域协同合作展开深入交流,并签署战略合作协议。节能风电董事长姜利凯、副总经理张华耀,阳光电源副总裁彭超才等参会。节能风
2025开局DeepSeek大火,这个被誉为“国运级的科技革命”席卷各大行业。如果当下赶不上人工智能AI的顺风车,也许储能也难撑到下一个春天。电力市场深化改革,储能迎新挑战在AI技术席卷全球的浪潮下,储能行业迎来了前所未有的机遇与挑战。随着电力市场的深化改革,以及浙江、江苏、四川多地“绿电直供”
136号文的发布标志着储能行业“强配”模式的终结,储能项目将从依赖政策驱动逐步转向市场驱动,进入真正的市场化发展阶段。在这一背景下,储能电站需要通过参与电力市场并提供多样化服务来实现盈利,无论是电力现货市场、辅助服务市场,还是工商业储能的“低储高放”模式,储能电站都将面临“优胜劣汰
136号文的出台预示着“强配”模式的退出,储能项目将从政策驱动为主全面走向市场驱动的发展模式,储能项目也将迎来真正意义上的市场化的考验。在全面进入电力市场后,储能电站将通过参与市场并提供各类服务从而获得收益,不管是电力现货市场还是辅助服务市场,亦或是工商业储能的低储高放的运行模式,
近日,首批阳光1800V风电变流器顺利装车发运,该批单机容量10MW的机型,采用符合IEC安规标准的绝缘设计框架,将为陆上大兆瓦风电机组提供高性能、高可靠的技术支持。这标志着风电技术正式迈入更高电压等级、更高功率密度的新纪元,阳光风能以创新驱动,为大兆瓦风电技术升级注入澎湃动力。针对超大功率
3月12日11时38分28秒,随着交流42千伏电压耐受1分钟的计时铃声结束,天台抽蓄电站首台机组定子一次性通过整体耐压试验,标志着定子组装工作圆满结束,具备整体吊入机坑的条件,为2025年底首台机组投产发电打下坚实基础。天台抽蓄电站共安装4台可逆式抽水蓄能机组,单机容量425兆瓦、为国内第一。定子绕
储能创造价值,市场牵引发展。历经2023年来行业疯狂“内卷”和价格血拼,我国储能产业逐渐从“卷价格”、“卷产能”,开始走向“卷技术”、“卷价值”的新型竞争轨道。低端劣质产能的市场出清加速,头部与二三线企业的行业分化加剧,电力市场改革推动的储能市场化盈利机制亦正在形成,云计算、AI人工智
2月7日,江苏省首座基于能量路由器的直流充电站在苏州昆山开发区正式投运。该站将常规充电站的“变压器+充电桩”两个独立系统合二为一,运用能量路由器技术,可满足13辆新能源汽车同时快速充电需求,为新能源汽车车主提供更高效、更经济的充电服务。常规充电场站采用交流变压器,将10千伏高压交流电降
日前,山东省市场监督管理局2024年高压配电设备产品质量省级监督抽查结果。结果显示,2024年第3批产品质量省级监督抽查共抽查生产领域高压配电设备产品27批次。本次抽查依据GB/T3906《3.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》、GB/T1984《高压交流断路器》等标准的要求,对高压配电设备产品的工
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