以低碳生活为主题的高中科技论文，问题、原因及解决方案，低碳环境，4分(具体)
我分三部分向你汇报:
一、中国不饱和聚酯树脂行业十年回顾及2009年发展状况
二，低碳经济与玻璃钢新兴市场
三、中国风力发电市场和兆瓦级玻璃钢叶片
一、中国不饱和聚酯树脂行业十年回顾及2009年发展状况
2009年，中国UPR行业经历了不平凡的一年。据中国UPR行业协会初步统计，总产量达到654.38+0.53万吨，比上年增长5.5%。其中，环氧乙烯基酯树脂达到3.3万吨，同比增长11%。亚邦、天河、福田、华讯四家中国民营企业总量达到44万吨，比上年增长11%，帝斯曼、亚什兰、长兴、尚维、华日、昭和等外资企业总量达到654380+20万吨，比上年增长9%。江苏达到63万吨，比上年增长5%。国内UPR在其终端复合材料行业的主要流向是三个市场:以UPR为主的玻璃钢市场，占树脂消费总量的55%，以UPR为主的人造石、工艺品、纽扣等市场，占树脂消费总量的35%；UPR基功能涂料占树脂总用量的10%。表2从应用领域分析，玻璃钢市场集中在江苏、上海、山东、广东、浙江、河北、天津和河南。人造石、工艺品、纽扣的市场集中在浙江、广东、福建、山东、上海、江苏、四川。功能性涂料市场集中在广东、上海、江苏、浙江、山东和河北。在2008年下半年全球金融危机的影响下，树脂滞销一度出现，10月份后很快恢复增长。国家4万亿投资和十大产业调整振兴规划，对于抵御金融危机冲击、优化产业结构、实现持续增长和发展具有重要意义。钢铁、汽车、船舶、石化、纺织、轻工、有色、装备制造、电子信息、物流等十个行业与玻璃钢行业密切相关。这十大产业依附于中国城市工业化和城乡一体化的大规模经济建设的契机。这个机会也是针对传统节能减排和新能源发展的低碳经济。玻璃钢复合材料以自己的创新为自己赢得了机会和增长点。从国际市场看，2008年全球金融危机使欧美经济陷入困境。原油高位跌至50美元一桶，化工原料出现阶段性市场过剩，价格下行。从国内来看，玻璃纤维的阶段性、结构性、区域性无控制发展，已超过年产200多万吨，其中约一半出口海外。金融危机来袭，出口受阻，大量玻璃纤维“倒”向国内，互相压低价格。化工原料和纤维价格的大幅下降，给了玻璃钢复合材料行业多年来前所未有的机遇，为其低成本扩张提供了条件，也带动了树脂的增长。
2009年，UPR行业呈现五大趋势和热点:不断增长的玻璃钢复合材料行业的普及和提高齐头并进，一方面推动了低成本和通用树脂的拓展，另一方面新兴玻璃钢市场的发展推动了高性能和个性化树脂的增长。体现在邻苯缠绕树脂、真空树脂、SMC/BMC树脂、拉挤树脂、聚酯和对苯改性树脂的全面铺开。此外，市场对高性能玻璃钢复合材料产品的需求，如风扇叶片、电气开关、压力管、动力部件、脱硫、高速列车内外装饰结构件、豪华游艇、工作船、运动船等。，带动了间苯、环氧乙烯基酯抽真空树脂、SMC/BMC树脂等的快速增长。，显示了树脂市场的“两热”。国有企业如天马、天津采荷、费龙、华昌，国内大型民营企业如亚邦、天合，国内科技人员组合企业，外资企业如帝斯曼、华日、长兴、亚什兰、昭和、尚维，都在国内UPR阶段处于领先地位。
第二个趋势和热点是浇注树脂的快速发展。几年前，面对疲软的海外市场，铸造树脂工艺品在国内建筑装饰市场急转直下，大量进入楼房、大厅、高档商场，取得了非常明显的效果。铸造人造石的技术升级，从大柜面板变成了机械化的人造大理石和人造石英石面板，广泛应用于墙面装饰和地面材料。福建、广东、山东等地的石材企业已经开始从开采转向用合成石制造。2009年中国人造石用树脂产量超过前两年。聚酯纽扣、腻子树脂、矿铆树脂等传统铸造产品继续保持良好的增长势头。
第三个流动方向和热点是江苏、上海和天津，这些地区近年来成为国内UPR发展非常活跃的地区，以技术创新和新产品开发引领国内UPR及其复合材料市场的潮流，推动国内UPR复合材料市场的普及和完善。2009年该地区不饱和聚酯树脂产量占全国一半以上，环氧乙烯基酯树脂产量的95%集中在上海和江苏。该地区也是国内外UPR企业密集的生产区。较早进入的华日、帝斯曼、亚什兰、长兴、昭和尚维等外资企业，将海外成熟的产业市场传导到中国，占据了国内高端市场的优势。还有天马、华昌、亚邦、斐讯、华科、华润、天马盛瑞、涪陵、星河等一批企业。这里要提的是国内UPR行业的“亚邦”现象。2009年，亚邦公司生产树脂654.38+0.7万吨。亚邦，带着一条产业链“我中有你”“你中有我”的朴素情感，贴近市场和客户，大力开发低成本通用树脂、高性能水晶树脂、石材树脂，为行业做出贡献；产量连续五年位居全国第一。多年来，亚邦在全国各地的销售公司从单一的树脂销售发展到为有原料的玻璃钢企业提供“一站式”服务；雅邦各地的销售公司也都是雅邦派的分公司。他们在做好材料和服务的同时，积极进行市场调研。它们能在12小时内快速反映全国各地玻璃钢行业动态。雅邦通过与市场下的企业不断互动，做大做强。
第四个方向和热点是兆瓦级玻璃钢叶片的高性能要求，加速了UPR和环氧乙烯基酯树脂的技术爬坡。国内兆瓦级风电市场从2007年进入高速发展期，年均装机容量超过600万千瓦，2009年总装机容量达到2000万千瓦。按1.5 MW计算，全年叶片总数为15990，耗树脂5万多吨。此外，外资风电企业出口的树脂消耗量可达7万多吨，其中50%为UPR和环氧乙烯基酯树脂。我国兆瓦级玻璃钢叶片专利技术是从德国和荷兰引进的，对纤维和树脂的性能标准较高，并经过德国船级社GL论证。两个“门槛”对国内树脂和纤维企业提出了极其严格的要求。亚什兰、尚维和帝斯曼这些外资企业有条件“习惯”，抢占国内风电兆瓦级叶片市场。兆瓦级叶片从叶片外形设计、结构设计、铺装设计、模具技术到叶片制造是一项非常复杂的系统工程。刀片运行期20年，对树脂企业是个“考验”。树脂企业主要凭借自主技术实力“试水”兆瓦级叶片市场。第五个趋势和热点是国内玻璃钢复合材料设备制造的发展和提高。江苏、浙江、河北、山东等省SMC、缠绕、拉挤、人造石、成型等设备及其模具的设计制造不仅满足国内需求，还大量出口。设备技术的进步提高了不饱和聚酯树脂的性能和质量，增加了对中高档树脂的需求。2010国内UPR行业发展空间还是很大的。外资企业认为，中国是世界上发展最快的国家，是世界上最大的复合市场，他们对中国的发展充满信心。帝斯曼，华日，亚什兰等。正在扩大产能，增加产量。此外，唱片也将在天津投产。国内树脂生产巨头雅邦、天河、福田和华讯都在扩张。
我国UPR发展趋势中另一个不容忽视的现象是，玻璃钢复合材料行业新的发展布局将出现在中西部地区和西南地区。据有关方面了解，围绕Xi安、罗阳、晋中南部，围绕东盟与中国贸易“零关税”的实施和西南地区的建设，围绕甘肃、新疆化工原料配套基地、西北地区建设和西亚出口，对玻璃钢复合材料的需求与日俱增，这些地区将很快出现UPR和玻纤的大型企业。到2009年底，我国将有160多家UPR企业，其中2/3由乡镇企业转制为民营企业和私营企业。这些企业中的一些积极引进技术人才和先进设备，提高了自己，并逐步建立了自己的品牌。而绝大多数企业，缺乏技术，举步维艰，有的甚至用“糖化”来混。这些企业面临两条出路，一是开发下游产品，二是通过技术进步提升企业。这两条路都行不通，只有让市场淘汰你。可以预见，UPR行业将在三年、五年、八年三个阶段面临持续的整合重组，树脂的增长方式将从产量增长向品牌和质量升级转变。
二，低碳经济与玻璃钢新兴市场
“低碳经济”一词最早出现在英国能源白皮书《我们的能源未来；创造低碳经济。作为第一次工业革命的先驱和资源不丰富的英国，充分意识到能源安全和气候变化的威胁。据相关报道，全球每年二氧化碳排放量接近300亿吨。二氧化碳的大量排放造成了全球变暖和海水入侵。联合国政府间气候变化专门委员会警告说，由于气候变暖，海平面每年将上升65，438+08-59厘米。按照这个速度，到265，438+000年，全球气候变化前沿的一些低洼岛国和32个三角洲将全部或部分被海水淹没。先进的发达国家已将二氧化碳视为大气污染物，并相应提高了碳排放税。
低碳经济，过去十年全球经历了三个发展时期。1997 12在日本京都举行的《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方会议通过了《京都议定书》，限制发达国家温室气体排放，以遏制全球变暖。根据议定书，到2010年，所有发达国家二氧化碳等六种温室气体的排放量将比1990年减少5.2%。该议定书对中国等发展中国家没有强制性排放要求，已获170多个国家批准。
第二次会议于2007年6月5日至2月5日举行。《联合国气候变化框架公约》第13次缔约方大会在印度尼西亚巴厘岛举行，通过了《巴厘路线图》。主要内容包括:大幅减少全球温室气体排放，在未来的谈判中应考虑为所有发达国家(包括美国)设定具体的温室气体减排目标；发展中国家应努力控制温室气体排放的增长，但不设定具体目标；为应对全球变暖，发达国家有义务在技术开发和转让以及资金支持方面向发展中国家提供帮助。巴厘路线图首次将美国带入谈判进程，要求所有发达国家履行其可测量、可报告、可核实的温室气体排放责任。此外,《巴厘岛路线图》还强调了技术开发、转让和融资对适应气候变化的重要性。在目标方面，巴厘路线图提出，到2020年发达国家要在1990的基础上减排至少25%至40%。第三次会议于2009年2月7日至2月8日举行，190多个国家和地区代表15000人。联合国气候变化大会在丹麦戈本哈根举行。本次会议在减排问题上分歧较大，主要是在减排比例和资金额度上。美国、中国、巴西和其他国家已经是世界上温室气体的排放大国。中美两国在会上的表述让与会各国看到了希望。会前，中国于去年6月27日正式公布了控制温室气体排放的行动目标，决定到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放量比2005年下降40%至45%。此前，美国白宫宣布，将在哥本哈根气候变化大会上承诺到2020年在2005年的基础上减少17%的温室气体排放。哥本哈根会议上，20多个发达国家私下起草了一个减排目标要通过，结果却遭到发展中国家的反对；美国因为“转身难”，无法对具体减排进行立法。这次会议在具体减排目标上意见不一，但最终形成了一个认识，就是要加快采用环保技术，加快全球碳减排。
今天，我们来谈谈低碳经济，它是一种基于低能耗、低污染、低排放的经济模式。其实质是能源利用效率和清洁能源利用的问题，其核心是能源技术创新、制度创新和人类生存发展理念的根本变革。低碳经济的主流理解是指尽可能减少温室气体排放的经济。主要体现在:工业、高效生产和能源利用；在能源结构方面，可再生能源生产将占据相当大的比重；交通方面，使用燃油效率高、碳排放低的车辆，公共交通代替私人交通，更多使用自行车和步行；建筑方面，办公楼和家庭住宅采用高效节能的材料和节能的施工方法。归根结底，逐步降低单位GDP的碳排放量。“低碳经济”不仅是一个新的理念，而且是下一轮新经济的增长点。就中国经济发展前景而言，曾经的“中国制造”面临着减排的压力。降碳的途径将是借助生产技术的技术升级和技术创新的“低碳技术”，通过实施低碳技术形成“低碳标准”，从而实现低碳高增长和低碳降成本。推广低碳技术与玻璃钢行业密切相关。20世纪60年代，玻璃钢行业以“替代钢木”的简单概念进入市场。玻璃钢的比强度高，很大程度上替代了钢铁和金属材料。从节约资源出发，大量替代木材。随着玻璃钢行业几十年的市场化运作，已经衍生出许多优异的性能，特别是在可塑性、可设计性和通用性方面。其可塑性赋予各种特色成型工艺；其可设计性简化了传统制造工艺，降低了成本，实现了材料和性能的最佳组合；其多功能性表现在优异的电气性能、化学性能、耐老化、耐疲劳、耐水、耐燃等方面。可见，未来行业推广的低碳技术，没有玻璃钢是无法实现低碳经济的；同时，也为玻璃钢行业提供了新的发展空间。
从目前我们熟悉的行业来看，车辆、造船、水处理、化学防腐、建筑节能等。都将面临全球低碳经济的制约，玻璃钢复合材料成为未来实现工业低碳经济的重要选择。低碳交通工具包括汽车、公共汽车、工程车辆、商业车辆、高速列车、船只、飞机和太空交通工具。青岛罗米奥新材料制品有限公司是国内专业为高速列车车体配套轻质玻璃钢内外结构件的制造商。公司成立多年来，积极采用国际先进产品标准，优化原材料，满足车体轻量化要求和标准，首批配件成功应用于京津城际高铁。目前，公司车体零部件已接到青铁、唐山、长铁的大量订单，供不应求。从低碳经济理念出发，通过低碳技术的实施，罗米奥达到了配件规定的低碳标准，成为国内轨道交通实现高速低排放的最佳配套企业。还被国际知名公司西门子认证授予“顶级供应商”称号。再比如，广西桂林的大宇客车公司联合其玻璃钢包围的配套企业，改变了以往“按重量买卖玻璃钢产品”的现象，推出了以减重低碳为目标的设计方案。在交通领域，中国的船有很大的发展前景。大型钢船实现低碳排放、减轻自身重量已经提上日程。若干年后，如果达不到国际公约减排15%的要求，将无法进入公海。在中国的玻璃钢游艇市场，轻型夹层结构设计将通过碳排放设计规范逐步取代单板设计的偏向性结构。游艇将变得更轻，跑得更快，消耗更少的能源。水处理技术和水资源开发将是未来新兴玻璃钢行业的重要市场。河北钟毅复合材料有限公司与北京理工大学联合开发了超大型玻璃钢管道防海水腐蚀缠绕研究和移动式缠绕设备。一些企业也关注玻璃钢高压管道在海水淡化技术中的发展和应用。
与发达国家相比，我国玻璃钢行业在“低碳经济”方面明显落后。随着低碳经济的理念深入人心，国内产业将需要重新解读、重新认识和加速必要性。国内传统出口产品仍在“高碳经济”中徘徊，很可能遭遇新一轮“碳关税”的“绿色壁垒”。将“低碳经济”、“低碳技术”、“低碳标准”的理念和措施融入到玻璃钢材料参与的所有行业中，真正使我们的玻璃钢材料成为具有最佳性价比和强度重量比的轻质材料、功能材料和结构，真正做到低碳与“玻璃钢经济”同步。
三、中国风力发电市场和兆瓦级玻璃钢叶片
发展清洁能源和风力发电是全球实现低碳经济的一件大事，中国风能总装机容量已位居世界第四。发展兆瓦级风电，中国当时缺乏成套技术，国家果断组织企业从欧洲引进成熟技术，使得中国风电产业发展异常迅速。中国的风电市场是怎样的？前景如何？这里我们分析一些数字:
以上数据表明，我国风能资源十分丰富，已利用的并网风电总装机容量仅占总资源的6‰，占全国电力总装机容量的1.8%，与丹麦、德国等欧洲风能利用发达国家差距较大。另外，从目前我国风电并网情况来看，近五分之一的风能设备没有并网(2000-1613=387)。此外，从有关方面获悉，近年来，我国风电行业状况堪忧，兆瓦级整机企业超过80家，兆瓦级叶片制造企业超过70家。与先进发达国家和国内现状相比，显然有点“猫腻”和“骑虎难下”。不久，国家发改委文件指出，风力发电也面临产能过剩。紧接着，国家取消了风电设备国产化率70%的规定。风电产能过剩，取消70%国产化规定，是给中国风电行业及时注入的清醒剂。目前一方面是低水平重复建设，一方面是中型高效先进装备。国家政策的出台，使得市场的自由选择更加透明和清晰，对于促进我国风电产业的健康发展具有现实和深远的意义。
兆瓦级玻璃钢叶片占风电设备总成本的20%左右。叶片的设计、选材和工艺是决定风力发电装置性能和功率的主要因素，也是风力发电的单位成本。纵观全球叶片技术的发展趋势，考虑到风机效率和降低成本两个因素，叶片的生产正在向大型化发展。单机功率越大，每千瓦发电成本越低。因此，世界各地的风力发电设备都在向兆瓦级大功率、长叶片方向发展。典型的丹麦LM公司是世界上最大的风力发电集团，拥有28年的实际生产经验。其叶片年产量超过6.5438亿片，并在中国天津和秦煌岛设有工厂。LM公司也是世界上唯一具有内部测试能力的公司，可以对其叶片进行全尺寸测试，所有新设计的叶片经过20年的运转测试后即可投入生产。这些测试项目包括静态、动态和雷击测试，测试设备中的激光扫描仪为叶片提供精确的几何数据。目前LM公司生产的最长叶片为61.5m，是世界上最长的叶片，重量为17.7吨。它由环氧基玻璃纤维增强复合材料制成，叶片端部采用碳纤维，已安装在芬兰REpower公司的5MW海上风机上。LM公司的叶片制造技术包括用多功能机械手铺设玻璃纤维，使铺设进度提高25%；创新螺栓支撑力，可以增加20%的叶片长度；RIM使树脂渗透时间缩短了15-20%。用玻璃钢模具代替钢模具可以实现低成本。据相关资料显示，丹麦国家先进技术基金会为LM公司拨款6000万丹麦克朗，用于开展创新的新型刀片技术研究，研究项目被命名为“刀片之王”。叶片由FRP、碳纤维和热塑性材料的混合纱线制成。这种纱线铺入模具后，加热模具会使塑料纱线熔化，这样会使叶片的制作时间缩短一半。在叶片设计方面，LM公司也在10年前推出了弹性挠度叶片新概念，简称预弯叶片。叶片在叶尖处向外弯曲，使叶片在旋转时，即使在强风中，也能与塔架保持一定距离，避免叶片撞击塔架。预弯叶片具有大的允许弯曲量和等效刚度，从而减少材料消耗和重量，获得更多的风能。据相关人士介绍，与标准叶片相比，预弯叶片可以在2.6m/ s的风速下启动..据了解，在LM公司和GE公司的合作项目中，进行了一个案例研究，通过开发加长刀片来确定功耗的增加。将原1.5MW风机上的37.5m长叶片换成40.3m长叶片，结果发电量提高了7%。原因是外圈扫面积比内圈扫面积增加了14.8%。可以认为，LM的兆瓦级叶片的设计和制造技术是世界上最先进、最有竞争力的。
在中国，AVIC辉腾通过不断创新，在风电叶片行业处于领先地位，自主开发了不饱和聚酯树脂玻璃钢叶片。其600kw-750kw叶片占国内90%以上，37.5m叶片研制成功采用高性能UPR。多年来，该公司的刀片装机容量占全国的近一半。在寻求技术合作的过程中，公司先后与荷兰、德国、英国等9家风电叶片企业进行了技术交流与合作。，建立了我国兆瓦级叶片的自主技术能力。惠腾叶片技术的主要特点包括结构阻尼专利(降低振动)、叶尖专有技术(提供气动性能和降低噪音)、镜面模具技术、快速室温固化技术、高精度平衡技术、高精度叶根定位技术等等。以重量为1.5MW，重量为6吨的叶片为例，每片叶片重量误差在1kg以下，重心偏差不超过10mm，则启动风速仅为2.6m/ s，发电风速为3m/ s..目前公司已开发2MW叶片，并根据风场要求开展新的叶片设计工作。国内企业也形成量产，如中复联众、北京中材玻璃钢研究院、上海玻璃钢院等。支持风力发电设备的玻璃纤维产品还包括风帽和导流板。采用最先进的真空泵和LRTM技术的国内公司有四家，分别是山东德州的双一、华谊和朱皮塔，以及江苏省的亚西路公司。大多数产品是由外商出口的。常州华新新材料公司首先为这些企业提供了高强度、低粘度、低放热、性能优异的UPR。
为了降低发电成本，除了叶片设计，材料和工艺成型也日新月异。通过选择材料和工艺，可以实现轻量化和功能化，从而提高风能的利用效率。为了获得最佳的叶片性价比，近年来，OCV公司在全球叶片市场推出了高性能的Advantax玻璃纤维。与E玻璃纤维相比，这种玻璃纤维具有更高的强度和模量，已成功应用于兆瓦级叶片的制造。最近，OCV将S玻璃纤维应用到更大的叶片上。S玻璃纤维的模量达到85.5Gpa，比E玻璃纤维高18%，强度高33%。从技术角度看，将高强度、高断裂应变的S玻璃纤维应用于风机叶片更为先进。最近，PPG将高性能、高强度和耐疲劳的玻璃纤维引入全球风能叶片行业。据介绍，开发的HYBON2026比目前市场上用于制作叶片的玻璃纤维产品抗拉强度高20%，疲劳强度高数倍。国内企业也对兆瓦级叶片的材料进行了大量的研发工作。重庆国际先后开发出ECT和TM高性能纤维，销量占国内兆瓦级叶片用玻璃纤维消费量的1/3。2009年，它还向西欧出口了25，000吨高性能纤维。此外，泰安的GMG、巨石的E6等高性能纤维也已进入市场。随着叶片长度的增加，轻质高强度碳纤维在风力发电中的应用日益扩大，大丝束碳纤维价格的降低成为风力发电机组结构材料的首选。同样是34米长的叶片，GF/UP质量5800 kg，GF/EP质量5200 kg，CF/EP质量3800 kg。所以叶片材料发展趋势是采用CF/EP，但同时也面临价格压力。国外正在从原材料、工艺、质量控制等方面深入研究降低成本。据相关资料显示，为了增加叶片的刚度，防止叶尖预弯部分撞击塔架，碳纤维将被广泛应用于长度超过50 m的叶片。
轻质闭孔高强度泡沫是叶片材料的另一个主要成分，应用于结构。根据瑞典DIAB公司的数据，可用于60米长的风机叶片芯。采用这种核心材料和分流技术，周期时间可以减少50%，人工成本可以减少30%。与开放式技术相比，夹层导流技术可减少90%的苯乙烯排放，并使整个叶片轻量化和高强度化。中国昆山DIAB公司引进的PVC异型板，按产品“量身定做”直接应用于叶片生产，省时省料，降低成本。目前国外生产树叶泡沫结构的公司有Gurit天津公司和Alcan上海公司，国内常州天盛公司与相关科研院所合作，去年开发成功结构泡沫。
随着海上风电的发展，对叶片的性能提出了更高的要求，轻质、高强度、高弹性和抗疲劳将推动新材料的不断产生。不久前，拜耳公司推出商业品牌Baytube碳纳米管用于环氧树脂中，提高叶片的抗疲劳性和抗冲击性，提高材料的回弹性。据该公司称，在树脂中使用碳纳米管将使叶片质量降低20-30%，强度增加30%。叶片成型工艺出现了新的趋势。中富联众公司完成预浸料成型工艺后，叶片制造由湿式成型改为干热成型。德国西门子公司在叶片成型工艺中创造了整体成型。这些新技术的应用进一步提高了产品的尺寸稳定性，缩短了制造时间。