Deutsch-Chinesische Enzyklopädie, 德汉百科
储能或储能技术指的是把能量储存起来,在需要时使用的技术。储能技术将较难储存的能源形式,转换成技术上较容易且成本低的形式储存起来。例如:太阳能热水器将光能(辐射)存在热水(热能)里,电池将电能存在电化学能里。
一般当可再生能源的发电占比低时(例如20%以下),原有电网中作为尖离峰用电调节的负载追随电厂(例如:燃气发电和水力发电),可应付间歇性再生能源在供电量的变化。然而,当占比高到一定程度,就需要有额外的可以调节系统来维持供电平衡[1]。储能为其中一个重要的技术,另外还有需求侧管理以及电网互连)。
储存能量有许多用途,例如:应急能源,也可以用于在电网负荷低的时候储能,在电网高负荷的时候输出能量,用于削峰填谷,减轻电网波动。储存能量有多种形式,包括机械能、热能、电化学能、化学的及电子[2] 。能量储存涉及将难以储存的形式的能量转换成更便利或经济可存储的形式。 大量储能目前主要由发电水坝组成,无论是传统的还是水泵抽水的。
每种技术适合储存的时间长短不一,例如:热水能存数小时,而氢气储能可存数天至数个月以上。目前大型储能系统主要为水力发电和抽蓄发电。电网储能指的是用在电网的大型储能装置。
储能技术在日常生活中随处可见。蓄电池储存的电化学能,可以转换成电能供应电子产品使用。水库储存了水的重力位能,透过水力发电转换成电能。储冷系统利用离峰的电能制造冰块,储存起来的热能可在尖峰时使用降低制冷的用电。生物借由吸收太阳能生长,死亡后长期埋在地底下,转变后成为化石燃料。食物储存了化学能,经过消化吸受后可供应人体热量。
在20世纪,电力系统主要是靠燃烧化石燃料来发电。当用电量改变时,发电量可透过减少燃料使用来调整。近年来,因为空气污染、进口能源依赖及全球暖化等议题,使得再生能源(如:风能及太阳能)快速的发展[3]。然而,风力发电无法控制,发电时不一定在需要用电的时候。太阳能发电会受到云的遮蔽影响,且只有白天才能发电,无法供应晚上的尖峰用电(请参考鸭子曲线)。因此,随着再生能源的发展,能把间歇性能源存起来的技术,越来越受到重视[4][5][6]。
21世纪以来,移动设备使用快速增加,使得电池相关的使用更普及。在全球偏远的地区,太阳能的使用越来越普遍[7]。是否有电能用,不再有技术上的限制,而是经济和财务上的问题[8]。随着电动车普及,短距离交通运输可不再依赖化石燃料,但在长距离运输(如:空运和海运)方向,相关技术还在发展中。
Energiespeicher dienen der Speicherung von momentan verfügbarer, aber nicht benötigter Energie zur späteren Nutzung. Diese Speicherung geht häufig mit einer Wandlung der Energieform einher, beispielsweise von elektrischer in chemische Energie (Akkumulator) oder von elektrischer in potenzielle Energie (Pumpspeicherkraftwerk). Im Bedarfsfalle wird die Energie dann in die gewünschte Form zurückgewandelt. Sowohl bei der Speicherung als auch bei der Energieumwandlung treten immer – meist thermische – Verluste auf.
Das Five hundred meter Aperture Spherical Telescope (kurz FAST) ist ein Radioteleskop mit über 500 Meter Durchmesser.
Es befindet sich seit 2011 im Pingtang-Kreis in der Provinz Guizhou im Südwesten von China im Bau. Es soll 2016 fertiggestellt und das größte und genaueste Radioteleskop der Welt werden. Die Kosten sollen 1200 Millionen Yuan betragen (166 Mio. €). Das Gelände wurde unter 30 möglichen Standorten in einer natürlichen Karstdepression gewählt. Die Anlage ist baulich ähnlich dem Arecibo-Observatorium.[1]
Die Anlage ist flexibel aufgebaut und kann die Form der Hauptantenne anpassen, dies ermöglicht Beobachtungen bis zu einer Neigung von bis zu 40° aus dem Zenit. Genutzt wird der Frequenzbereich von 0.3-3.0 GHz, das Teleskop soll eine Genauigkeit von vier Bogensekunden erreichen.[2][3]
500メートル球面電波望遠鏡(中国語: 五百米口径球面射电望远镜、FAST、Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope)は、中国南西部の貴州省黔南プイ族ミャオ族自治州平塘県にある、世界最大の電波望遠鏡。中国科学院国家天文台により建設された。中国で「天眼の父」[1]と呼ばれている高名な満州族[2]科学者である同天文台の南仁東が、この計画の責任者を務めた。建設費は約12億元(約185億円)といわれている。
4,450枚(記事によっては4,600枚)の三角形の反射パネルを組み合わせ、固定球面鏡を形成し、望遠鏡直径は本望遠鏡完成まで世界最大であったアレシボ天文台より300メートル大きい500mである。
自然のくぼ地(大窩凼窪地)[3] を利用して作られている[4]。
球面鏡であり、受信機は500mの鏡面全体をカバーすることはできず、有効直径として機能するのは300m分である。地面に固定されているため、観測可能範囲は天頂から40度の範囲までである。観測周波数は0.3-5.1GHzを、指向精度は4秒角を見込んでいる[5]。
当施設建設に際し、地上からの電波や光の干渉を取り除く為、周囲5kmに渡る「緩衝圏」と称すエリアと、その周囲に観光客の為の公園(博物館や宇宙をテーマにしたホテル及びレセプション施設が入る。総工費15億元(約248億円)と、望遠鏡施設より高い)が建設予定となっており、その実行の為、約1万人(報道によっては約9,000人)とも言われる住民を移住させる方針が発表され、国営メディアの新華社は「近隣の人々はその幸運をうらやましがっている。彼らは宇宙人に感謝すべきだ」と報じるも当局の強引なやり方に対する地元住民による訴訟も起きている[6]。
The Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST; Chinese: 五百米口径球面射电望远镜), nicknamed Tianyan (天眼, lit. "Sky Eye" or "The Eye of Heaven") is a radio telescope located in the Dawodang depression (大窝凼洼地), a natural basin in Pingtang County, Guizhou Province, southwest China.[1] It consists of a fixed 500 m (1,600 ft) diameter dish constructed in a natural depression in the landscape. It is the world's largest filled-aperture radio telescope,[2] and the second-largest single-dish aperture after the sparsely-filled RATAN-600 in Russia.[3][4]
It has a novel design, using an active surface made of metal panels that can be tilted by a computer to help change the focus to different areas of the sky.[5] The cabin containing the feed antenna suspended on cables above the dish is also moved using a digitally-controlled winch by the computer control system to steer the instrument to receive from different directions.
Construction on the FAST project began in 2011 and it achieved first light in September 2016.[6] It is currently undergoing testing and commissioning.[7] It observes at wavelengths of 10 cm to 4.3 m.[3]:11[8]
The telescope made its first discovery of two new pulsars in August 2017, barely one year after its first light.[9] The new pulsars PSR J1859-01 and PSR J1931-02, which are also referred to as FAST pulsar #1 and #2 (FP1 and FP2), were detected on 22 and 25 August and are 16,000 and 4,100 light years away, respectively. They were independently confirmed by the Parkes Observatory in Australia on 10 September. The telescope had discovered 44 new pulsars by September, 2018.[10][11][12]
Le radiotélescope sphérique de cinq cents mètres d'ouverture (chinois traditionnel : 五百米口徑球面射電望遠鏡 ; chinois simplifié : 五百米口径球面射电望远镜 ; pinyin : ), abrégé en anglais FAST pour Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope1, est un radiotélescope situé dans un bassin naturel du comté de Pingtang, dans le Guizhou, dans le sud-ouest de la Chine. Le radiotélescope est mis en service le 25 septembre 2016. Il est le deuxième plus grand radiotélescope au monde après le RATAN-600 en Russie et le plus grand radiotélescope à un seul appareil, avec une sensibilité égale à environ trois fois celle du radiotélescope d'Arecibo.
Il FAST, acronimo di Five hundred meter Aperture Spherical Telescope ("Telescopio sferico con apertura di cinquecento metri"; in cinese: 五百米口径球面射电望远镜), è un radiotelescopio collocato nel sudovest della Cina, posizionato nella concavità di un bacino naturale (cinese: 大窝凼洼地; letteralmente: "depressione Da Wo Dang") nella contea di Pingtang, nella provincia del Guizhou.
Il progetto per la costruzione del FAST ha avuto inizio nel 2011 ed è stato completato a settembre 2016. Attualmente è il radiotelescopio più grande e più sensibile al mondo, tre volte più sensibile del radiotelescopio dell'Osservatorio di Arecibo.[1][2] Il suo costo previsto di 700 milioni di yuan[3] (circa 110 milioni di dollari statunitensi o 100 milioni di euro) è lievitato fino a raggiungere il valore finale di 1,2 miliardi di yuan (circa 160 milioni di euro)[4].
El Telescopio esférico de quinientos metros de apertura (FAST) (chino: 五百米口径球面射电望远镜) o Tianyan (en chino: 天眼: 天眼) es un radiotelescopio localizado en una cuenca natural de Da Wo Dang (en chino: 五百米口径球面射电望远镜: 大窝凼洼地), en el Condado de Pingtang, provincia Guizhou, al suroeste de China.2
La construcción del proyecto FAST empezó en 2011, y logró su primera luz el 25 de septiembre de 2016. Está actualmente bajo pruebas y puesta en servicio. Es el segundo radiotelescopio más grande del mundo después del ruso RATAN-600, el cual tiene una apertura de baja densidad de llenado.34 Su presupuesto fue de 700 millones de yuan5 (alrededor 110 millones dólares) y su costo final fue de 1 200 millones de yuan6 (unos 180 millones de dólares).
FAST (кит. 五百米口径球面射电望远镜, англ. Five hundred meter Aperture Spherical Telescope — «Сферический радиотелескоп с пятисотметровой апертурой») — радиотелескоп на юге Китая в провинции Гуйчжоу[2][3]. На строительство радиотелескопа было затрачено более 185 миллионов долларов[4].
После окончания строительства в 2016 году и сдачи в эксплуатацию FAST стал самым большим в мире радиотелескопом с заполненной апертурой, его диаметр — 500 метров. Существует радиотелескоп с незаполненной апертурой большего диаметра — российский 576-метровый радиотелескоп РАТАН-600[5].
Радиотелескоп позволит учёным изучать формирование и эволюцию галактик, тёмную материю, исследовать объекты эпохи реионизации и решать другие научные задачи[6].
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料[1]。石墨烯一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在[1],直至2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯,而证实它可以单独存在,两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由,共同获得2010年诺贝尔物理学奖[2]。
石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料[3],它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光"[4];导热系数高达5300 W/m·K,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V·s,又比纳米碳管或硅晶体(monocrystalline silicon)高,而电阻率只约10-6 Ω·cm,比铜或银更低,为目前世上电阻率最小的材料[5][1]。因为它的电阻率极低,电子的移动速度极快,因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。
Hochtemperatursupraleiter (HTSL), auch HTc, sind Materialien, deren Supraleitfähigkeit – anders als bei konventionellen Supraleitern – nicht durch die Elektron-Phonon-Wechselwirkung zustande kommt. Meistens handelt es sich nicht wie gewohnt um metallische, sondern um keramische Materialien. Zwar scheint gesichert, dass ebenfalls die Kopplung von Elektronen zu Paaren („Cooper-Paare“) für die Supraleitung verantwortlich ist, jedoch tritt anstelle der konventionellen Singulett-Paarung vorwiegend d-Wellen-Paarung auf, was auf unkonventionelle elektronische Paarungsmechanismen schließen lässt. Die Ursache ist seit ihrer Entdeckung 1986 ungeklärt.
Der Name rührt daher, dass Hochtemperatursupraleiter in der Regel signifikant höhere Sprungtemperaturen Tc haben als konventionelle Supraleiter.
Die höchsten Sprungtemperaturen wurden bei verschiedenen Hydriden unter sehr hohem Druck erhalten.
高温超导(High-temperature superconductivity,High Tc)是一种物理现象,指一些具有较其他超导物质相对较高的临界温度的物质在液态氮的环境下产生的超导现象。
高温超导体(High-temperature superconductors)是超导物质中的一种族类,具有一般的结构特征以及相对上适度间隔的铜氧化物平面。它们也被称作铜氧化物超导体。此族类中一些化合物中,超导性出现的临界温度是已知超导体中最高的。
不同铜氧化物在常态(以及超导态)性质之间具有共同的特征;这些性质中,许多无法以金属的传统理论来解释。铜氧化物的一致性理论至今尚不存在,这项问题是未知的领域,触发了许多实验方面与理论方面的研究工作;使得搞懂这个现象背后的物理学原理,反而远超过开发出室温超导体这项目标。
物联网(Internet of Things,缩写IOT)是一个基于互联网、传统电信网等訊息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。[1]物联网一般为无线网,而由于每个人周围的设备可以达到一千至五千个,所以物联网可能要包含500兆至一千兆个物体。在物联网上,每个人都可以应用电子标签将真实的物体上网联结,在物联网上都可以查找出它们的具体位置。通过物联网可以用中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制,也可以对家庭设备、汽车进行遥控,以及搜尋位置、防止物品被盗等。
物联网将现实世界数位化,应用范围十分广泛。物联网的应用领域主要包括以下几个方面:运输和物流领域、健康医疗领域、智慧环境(家庭、办公、工厂)领域、个人和社会领域等,[2]具有十分广阔的市场和应用前景。