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   科技导报
2012年 30卷 32期
刊出日期:2012-11-08

卷首语
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卷首语

加快中国地热发电的步伐

汪集旸
科技导报. 2012, 30 (32): 3-3. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (370 KB)  ( 163 )
摘要 ( 164 )
自从上世纪70年代初李四光教授提出开发地热能源,向地球要热的号召以来,中国地热能的开发利用取得了不小的成绩,主要表现在:1) 中低温地热直接利用始终走在世界前列,连续二十多年总量排名全球第一;2) 浅层地热能的开发利用已取得相当大的成效,截至2011年底,中国城乡利用地源热泵进行的供暖、制冷、生活用热水的“三联供”建筑面积已超过1.4亿平方米;3) 随着人民生活水平的提高,温泉洗浴、疗养已成为多数人的诉求,全国已命名的“温泉之乡”、“温泉城”等已达数十个。
科技风云

“盖亚之眼”洞察三维宇宙

杨书卷
科技导报. 2012, 30 (32): 7-7. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (313 KB)  ( 213 )
摘要 ( 136 )
使用越来越先进灵敏的科学探测工具,地球和宇宙的过往岁月正在被“全面回忆”。而关于未来,美国著名科幻大师阿西莫夫有着匪夷所思的大胆创造——“盖亚”星系。
封面图片说明

探索中国地热能的发展道路

杨书卷
科技导报. 2012, 30 (32): 8-8. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (474 KB)  ( 168 )
摘要 ( 140 )
根据气候变化专门委员会(IPCC)的分析报告,就技术开采潜力而言,地热能是仅次于太阳能的第二大清洁能源,在节能减排呼声日益高涨的今天,它的开发利用成为人类实现可持续发展的一个重要途径,正在世界上掀起一轮新高潮,地热资源开发利用迎来了战略机遇期。
特别栏目

2012-32 科技新闻媒体关注指数排行榜

高靖云(实习生);李娜
科技导报. 2012, 30 (32): 8-8. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (474 KB)  ( 79 )
摘要 ( 114 )

2012-32 科技界声音

王志芳(实习生);杨书卷
科技导报. 2012, 30 (32): 10-10. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (568 KB)  ( 87 )
摘要 ( 122 )

2012-32 科学共同体要闻

古月;秦政
科技导报. 2012, 30 (32): 12-12. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (433 KB)  ( 82 )
摘要 ( 120 )

2012-32 科技期刊亮点

高靖云(实习生);李娜
科技导报. 2012, 30 (32): 13-13. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (621 KB)  ( 96 )
摘要 ( 114 )

2012-32 科技要闻

高靖云(实习生);杨书卷
科技导报. 2012, 30 (32): 14-14. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (562 KB)  ( 113 )
摘要 ( 141 )

2012-32 科学共同体介绍——中国仪器仪表学会

秦政
科技导报. 2012, 30 (32): 54-54. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (559 KB)  ( 89 )
摘要 ( 145 )
中国仪器仪表学会(China Instrument and Control Society)成立于1979年3月29日,是中国仪器仪表与测量控制科学技术工作者自愿组成并依法登记成立的学术性、公益性、非营利性社团法人,是党和国家联系仪器仪表与测量控制科技工作者的桥梁和纽带,是发展中国仪器仪表与测量控制科学技术事业的重要社会力量。

2012-32 智力休闲答案

唐瑶(实习生);秦政
科技导报. 2012, 30 (32): 88-88. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (550 KB)  ( 74 )
摘要 ( 136 )

2012-32 《科技导报》作者服务指南

《科技导报》编辑部
科技导报. 2012, 30 (32): 94-94. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (395 KB)  ( 74 )
摘要 ( 125 )

2012-32 智力休闲

唐瑶(实习生);秦政
科技导报. 2012, 30 (32): 95-95. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (737 KB)  ( 97 )
摘要 ( 123 )
科技事件

中国核电谨慎重启

李娜
科技导报. 2012, 30 (32): 9-9. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (275 KB)  ( 106 )
摘要 ( 134 )
2012年10月24日,经国务院常务会议讨论通过,因福岛核事故停滞20个月的中国核电项目重启。不过,会议强调“稳妥恢复”正常建设,提高准入门槛,并要求“十二五”期间“不安排内陆核电项目”。限制发展内陆核电政策被认为慎重合理,关于未来是否应放开限制,有核能专家表示要看技术和管理水平能否保证内陆核电站不发生重大核事故。
科技工作大家谈

在企业科普人才培训中引入能力测度概念

任嵘嵘;郑念
科技导报. 2012, 30 (32): 11-11. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (317 KB)  ( 120 )
摘要 ( 167 )
《科普人才发展规划纲要》(2010—2020年)的出台,对各类别科普人才的发展起到了指引与定位的作用。随着科普投入的加大以及科普人才总量的增加,我国公民科学素养有了很大的提升,同时对我国科普人才培训有了更高的要求。科普人才队伍建设工程在全国不同区域、不同部门都展开了相应的培训工作。本文借鉴国外科学教育的研究成果,提出基于能力测度的企业科普人才课程设计的对策与建议。
本刊专稿

异军突起的地热新能源

杨书卷
科技导报. 2012, 30 (32): 15-17. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2012.32.001
全文: HTMLnew PDF  (824 KB)  ( 217 )
摘要 ( 204 )
在新能源和可再生新能源中,地热是一种最为现实并具有竞争力的能源,其开发利用正在成为全球应对气候变化的一个不可忽视的重要手段。7月10日,中国地球物理学会地热专业委员会和科技导报社共同举办以“地热能的潜力与优势”为主题的学术沙龙,旨在推动中国地热能的发展,为政府决策与产业化进程提供科学依据与技术支撑。
专题论文

中国地热能发展路线图

庞忠和;胡圣标;汪集旸
科技导报. 2012, 30 (32): 18-24. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2012.32.002
全文: HTMLnew PDF  (2475 KB)  ( 1310 )
摘要 ( 339 )
中国地热能潜力巨大,可以为应对气候变化作出显著贡献。本文提出中国地热能技术发展途径是“四化”,即多元化、规模化、精细化、绿色化;地热能产业发展道路是“三步走”,即近期——中低温利用与高温水热发电、中期——中低温水热发电、远期——干热发电与利用。政府的政策引导与产、学、研、用相结合是实现地热能技术与产业发展目标之关键。

中国大陆干热岩地热资源潜力评估

汪集旸;胡圣标;庞忠和;何丽娟;赵平;朱传庆;饶松;唐晓音;孔彦龙;罗璐;李卫卫;
科技导报. 2012, 30 (32): 25-31. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2012.32.003
全文: HTMLnew PDF  (2526 KB)  ( 18568 )
摘要 ( 736 )
地热资源是一种极具竞争力的清洁可再生能源,按其成因和产出条件可分为水热型和干热岩型,其中,干热岩型地热资源以其分布的普遍性和高热储温度而更具开发潜力与前景。干热岩地热资源潜力评估是干热岩开发的基础工作。本文基于大量热流数据,编制了新版中国大陆地区热流图。进而依据岩石热物性数据库,计算评价了中国大陆地区干热岩地热资源。评价方法主要采用体积法,文中详细介绍了评价方法中各参数选取的原则与数据来源。计算结果表明,中国大陆(3—10km深度)干热岩地热资源总量为20.9×106EJ,合714.9×1012t标准煤。若按2%的可开采资源量计算,是传统水热型地热资源量的168倍,相当于中国2010年能源消耗总量的4400倍。但是,囿于干热岩开发的经济性和现有技术条件,近期应着眼于4—7km深度段干热岩地热资源的开发,热储目标温度是150—250℃,干热岩开发的有利靶区包括藏南地区、云南西部(腾冲)、东南沿海(浙闽粤)、华北(渤海湾盆地)、鄂尔多斯盆地东南缘的汾渭地堑、东北(松辽盆地)等地区。最后,指出了现阶段干热岩研究的主要任务。

油田伴生地热资源评价与高效开发

李克文;王磊;毛小平;刘昌为;卢菊红
科技导报. 2012, 30 (32): 32-41. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2012.32.004
全文: HTMLnew PDF  (3740 KB)  ( 835 )
摘要 ( 298 )
在深入了解油田伴生地热能与常规地热能特征的基础上,研究和分析了现有油田伴生地热资源的评价方法及其改进方法,并对中国油田伴生地热资源现状进行了初步探讨,结果表明,中国主要油田区深度5000m以内地热资源总量为6000×108t标准煤。利用数值模拟方法研究了油田热储温度的主要影响因素与变化规律,结果表明,回注温度越高、回注流量越低,利用油田采出液发电时热储的温度下降越慢。分析了油田伴生地热发电方法与化石能源、太阳能、风能发电方法相比的优势,评价了现有国内外油田伴生地热发电示范工程,论证了油田伴生地热发电的可行性,提出了一种既能满足开发油田伴生地热要求又能提高石油产量的高效油热电联产方法。最后,对油田伴生地热的高效开发和利用,尤其是地热发电的前景进行了讨论和分析。

增强型地热系统(干热岩)开发技术进展

许天福;张延军;曾昭发;鲍新华
科技导报. 2012, 30 (32): 42-45. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2012.32.005
全文: HTMLnew PDF  (1055 KB)  ( 1551 )
摘要 ( 460 )
增强型地热系统(EGS),又称干热岩,是一种从低渗透率和低孔隙度的岩层(干热岩)中提取热量从而获取大量热能的一种工程。有关增强型地热系统的研究与开发已有30余年的历史,但以往只局限于美国、英国、法国、德国、瑞士、日本、澳大利亚等国家。中国高温岩体地热开发研究起步较晚,仅少数科研单位在这方面做了理论探讨和国际合作。本文主要讨论了增强型地热系统的基本理念、国内外研究现状与发展趋势、关键技术、存在的问题以及展望。

Kalina地热发电循环分析

朱家玲;卢志勇;张伟;付文成
科技导报. 2012, 30 (32): 46-50. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2012.32.006
全文: HTMLnew PDF  (1575 KB)  ( 1141 )
摘要 ( 268 )
Kalina地热发电循环的首次运用是在2000年7月的冰岛胡萨维克。运行两年后通过测试,Kalina循环被认为是利用中低温热能最具应用前景的方式之一。本文通过工程方程求解器EES编制计算软件,完成了系统循环过程的模拟计算,计算结果与实际运行参数吻合较好。在此基础上,对影响Kalina地热发电热力循环效率的汽轮机入口压力和氨的质量浓度进行了分析。同时,也对汽轮机的安全运行范围进行了计算。最后,分析了系统的火用损失。

高温地热发电钻井技术进展

查永进;冯晓炜;葛云华;陈志学;
科技导报. 2012, 30 (32): 51-54. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2012.32.007
全文: HTMLnew PDF  (1515 KB)  ( 1329 )
摘要 ( 503 )
超高温钻井技术是高温地热发电的关键技术,钻井技术的突破将有力地促进中国深层高温地热发电产业快速发展。本文分析了高温地热钻井的主要技术难点,包括高温井控、超高温钻井液、高温固井与成井、高温钻井工具与仪器、高温井眼轨道测量与控制、高温条件下破岩效率等。针对这些难点,国内外形成的技术对策包括高温井钻井安全控制、抗高温固井水泥浆、抗高温井下工具、井眼轨道监测与控制、抗高温钻头技术与提高钻速等,最后简单叙述了肯尼亚深层超高温地热钻井实例。

地热发电及综合梯级利用系统

骆超;龚宇烈;马伟斌;
科技导报. 2012, 30 (32): 55-59. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2012.32.008
全文: HTMLnew PDF  (1682 KB)  ( 477 )
摘要 ( 271 )
高效利用地热资源已成为地热开发利用的焦点话题,中国地热资源丰富,但大多分布偏远,地热资源利用率总体较低。本文结合国内外地热利用现状及发展趋势,重点阐述以氨水作为工质的动力循环系统,提出了净功率、电力产率、热效率和换热面积比率的性能指标,并分析氨水溶液质量分数、循环倍率和热水温度对上述指标的影响。在此基础上,探讨了建设适合于华南地域特征的地热资源综合梯级利用示范项目,实现资源利用率达到70%以上,为中低温余热利用提出了一个新的途径。

世界地热能发电新进展

罗兰德·洪恩;李克文
科技导报. 2012, 30 (32): 60-66. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2012.32.009
全文: HTMLnew PDF  (3075 KB)  ( 604 )
摘要 ( 659 )
简要回顾了国际地热发电的历史,介绍了过去5年全球地热能开发的理论、技术和设备等方面的巨大变化。2005年开始的高油价以及减少温室气体排放的全球性需求使各国开始把注意力聚焦在可再生能源方面。地热能的开发在全世界范围内发展迅速,既有像新西兰、印度尼西亚和美国这样长久以来热衷于开发地热能的国家,也有像澳大利亚和德国这样过去对地热能不太感兴趣的国家。分析表明,一些新的地热开发项目依旧遵循传统思路在火山活动区域使用常规水热资源,而另一些则选择在非火山活动区采用增强地热系统(EGS)技术开发干热岩地热能。目前,部分国家已经建立一些EGS项目,比如美国,有6个建设中的EGS项目,试图在不同的技术层面进行探索和研究。现代地热开采和发电技术使得人们可以在缺少冷却水以及交通不便的情况下对温度较低的常规地热资源进行开发。根据目前情况来看,预计未来地热工业的发展在发现新的地热田以及提高现有地热田开发程度方面将面临较大的技术挑战,主要可能有以下两个关键问题:(1) 在开发过程中的“生产盲区”问题,这主要针对那些温度不高也不低的地热田,温度不太高但又高到无法下泵,温度不太低但又不能采用闪蒸方法发电;(2) 可靠的EGS开发方案和技术研发,要求可以确保有可持续、足够高的产能(温度与流量),并能向公众,特别是项目附近的居民保证不会诱发地震灾害。
研究论文

圆柱形空腔多孔材料辐射效应研究

陈富利
科技导报. 2012, 30 (32): 67-70. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2012.32.010
全文: HTMLnew PDF  (995 KB)  ( 213 )
摘要 ( 250 )
多孔材料具有孔隙率高、密度小和比表面积大等特征,在消声、减震、隔热和电磁屏蔽等应用方面具备多种优异性能。由于其在气孔中存在低热导率的空气介质,可以用作绝热材料。与其他相应材料相比,它具有耐高温和强度高的优点,已被广泛应用于航空航天、原子能和交通运输等行业。本文研究了热辐射效应对圆柱形空腔多孔材料传热性能的影响,推导了多孔材料局部有效热导率的方便工程应用的封闭公式。与已有理论结果比较,给出了本文公式的精度。数值算例揭示了孔洞对于热传输的有意义的影响规律。多孔材料的局部有效热导率可以分为两部分:一部分由固相和气相的纯传导引起,无量纲化的传导热导率不依赖于温度和孔径;另一部分由热辐射引起,随温度和孔径的变化而剧烈变化。在温度较低和孔径较小的情形下,辐射影响可以忽略不计。

基于灰色理论预测五阳矿未受采动影响煤层瓦斯含量

李胜;宁志勇;朱小强;杨永生
科技导报. 2012, 30 (32): 71-74. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2012.32.011
全文: HTMLnew PDF  (842 KB)  ( 274 )
摘要 ( 224 )
采用邓氏关联度和广义综合关联度2种灰色关联分析方法对未受采动影响区域内煤层瓦斯含量的影响因素进行研究,并根据不同的影响因素分别建立了GM(1,7)、GM(1,6)和GM(1,5)瓦斯含量预测模型。研究结果表明,在五阳矿76、78采区未受采动影响的3#煤层中,30m底板砂泥岩比、地质构造、挥发分、灰分4个因素为影响其瓦斯含量的主要因素。由此建立的GM(1,5)模型瓦斯含量预测精度最高,可采用该模型对五阳矿76、78采区未受采动影响的3#煤层瓦斯含量进行预测。预测值能够为矿井瓦斯灾害的防治提供依据,对实现矿井的安全生产具有重要的现实意义。
综述文章

苯并[a]芘生物标志物3-羟基苯并[a]芘研究进展

侯宏卫;张小涛;熊巍;唐纲岭;胡清源
科技导报. 2012, 30 (32): 75-79. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2012.32.012
全文: HTMLnew PDF  (1447 KB)  ( 253 )
摘要 ( 350 )
苯并[a]芘(B[a]P)是卷烟烟气中的重要有害成分,其在人体内产生的代谢物3-羟基苯并[a]芘(3-OHB[a]P),可作为B[a]P接触生物标志物用于区分不同暴露剂量人群(如吸烟者和非吸烟者,职业暴露和普通人群)及预测可能的作用机制。本文对B[a]P的危害性、3-OHB[a]P来源及检测方法进行了综述;并从3-OHB[a]P研究存在的问题和现状出发,对其在感受烟气和普通人群中进行生物监测的应用进行了展望。
科技评论

促进中低温对流型地热资源的开发利用

廖志杰
科技导报. 2012, 30 (32): 80-80. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (380 KB)  ( 209 )
摘要 ( 206 )
地热资源是一种廉价、洁净的资源。中低温对流型地热系统指温度低于150℃、地下深处没有年轻岩浆活动作为附加热源、在正常或略为偏高的区域热背景条件下,出现在孔隙-裂隙介质或断裂破碎带中的地下热水环流系统,其在自然界分布较为广泛。

康普顿更早明确提出“李约瑟难题”

厚宇德
科技导报. 2012, 30 (32): 81-81. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (698 KB)  ( 177 )
摘要 ( 163 )
契丹省矿山中发现一种黑色石块,一经点燃,效力和木炭一样,而其火焰却比木炭更大更旺。这种石块,除非先将小块点燃,否则平时并不着火。若一旦着火,就会发出巨大的热量。

读者之声:如何设计实验

熊家新
科技导报. 2012, 30 (32): 82-82. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (831 KB)  ( 264 )
摘要 ( 181 )
昨天,我的一个研究生来找我,要求更换论文题目。我非常吃惊——马上就要毕业了,现在换题目?忙询问原因。答曰:“没办法做实验,得不到数据,这个题目做不出来。”再细问,答曰:“我如果强行做XX实验,需要XX设备(太昂贵,学校没有),需要场地,经费XX万元,还要多人多学科配合才行。”我一听这个要求,马上傻眼——有这个实验条件的话,博士都毕业多少个了。看来,我的学生还不会设计实验,这个是我忽略了。再一细问,发现并不是只有他这样,很多学生都是这样,还是个共性的问题,看来我有必要在这里说一下了。

读者之声:选择做博士后的动机

陈凯敏
科技导报. 2012, 30 (32): 82-82. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (831 KB)  ( 159 )
摘要 ( 160 )
我选择在目前的流动站做博士后,动机就是想走好科研这条路。
主编心语

博导、博士生科研复述和杂谈(31)——科技界学术类与非学术类工作的不同

冯长根
科技导报. 2012, 30 (32): 83-83. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (856 KB)  ( 330 )
摘要 ( 135 )
这几年看许多资料,才知道同是在科技领域,学术类工作与非学术类工作(职业)是有所不同的。这当然是因为我主要是在大学工作,只有学术类工作的经历。本文列举以下15点不同,博士生和导师们了解它们是有益的,特别是准备就业的博士生。
科技职场

谈谈办学术会议

唐常杰
科技导报. 2012, 30 (32): 84-84. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (572 KB)  ( 142 )
摘要 ( 167 )
国际学术会议承办权是争来的、挣来的。虽然没有申办奥运会那么难,但过程相似,从竞争、答辩,一直到办完会议送客,需要N年。如果只用2个字描述,那就是“比”和“累”。比实力、比环境、比经验、比PPT、比天时地利与人和,其间的麻烦与忙累,一言难尽。

2012-32 科技人才招聘

郭献之(实习生);秦政
科技导报. 2012, 30 (32): 85-87. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (1011 KB)  ( 89 )
摘要 ( 107 )

2012-32 全球招聘新闻

孙杨慧(实习生);秦政
科技导报. 2012, 30 (32): 89-92. ;  doi:
全文: HTMLnew PDF  (765 KB)  ( 86 )
摘要 ( 110 )
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