人类在发展过程中目前面临能源危机和环境污染双重压力。在能源消费方面，目前世界能源消耗91%的是一次性矿物燃料能源，但矿物燃料是有限的，不可能成为人类的永久性能源。因此寻找可替代化石能源的新能源是人类可持续发展的必由之路。 据估计，全世界每年由光合作用而固定的碳达2×1011 吨，含能量达3×1018 千焦，可开发的能源约相当于全世界每年耗能量的10 倍；生成的可利用干生物质约为1700 亿吨，而目前将其作为能源来利用的仅为13 亿吨，约占其总产量的0.76％，生物质资源开发利用潜力巨大。据测算，我国拥有的生物质能资源为50 亿吨左右，是我国目前总能耗的4 倍左右[5]。生物质资源虽然丰富，但由于保存和转化的技术落后导致生物质资源浪费严重，如秸秆等农业废弃物在田间焚烧，林业产品加工产生的木屑、锯末等被直接丢弃，食品加工的壳、皮等被当作垃圾填埋，这不仅污染了环境，还造成了生物质资源的巨大浪费 利用生物质制备炭材料，在能源领域利用可以直接作为燃料使用，可以避免生物质原料本身能量密度低、体积庞大难于运输等弊端，同时相对于燃煤可以减少硫排放，从而减少对环境的污染，但目前制造成本高，只有在特定的场合才使用，目前生物质炭在能源方面主要作为高端的燃料电池正极材料。另一方面生物质炭本身的多孔性致使它具有巨大的比表面积、发达的孔隙结构以及较好的化学稳定性和机械强度，在环保领域对重金属良好的吸附性能，因此对重金属废水处理及土壤恢复与改良具有巨大的应用潜力[8-14]。 由于传统工艺制造活性炭成本高，因此限制了其应用范围。如何最大限度降低制造成本是科研工作必须努力的方向。 生物质炭的制备方法主要分为：热分解法，微波炭化法，水热炭化法。热分解炭化法是目前制备生物质炭的主要方法，热分解制备生物质炭是在隔绝空气条件下生物质的高温裂解成炭，一般需要炭化与活化两个过程且二者可分步或同步进行。首先炭化过程是在300 –1000 0C下使生物质中分子链中C-O、C-C键断裂成炭，随着温度的升高, 生物质炭的产量降低, 含碳量逐渐增加。活化的目的是利用气体或化学物质改变炭化料的内部结构, 扩大孔体积, 增加活性炭的吸附性能。物理活化采用如水蒸气、空气、CO2进行活化；化学活化则采用化学物质如NaOH，ZnCl2，KOH, K2CO3等在600~11000C下活化，得到活性生物质炭产品。热分解法的缺点在于反应时间长，反应耗能大，传热效率低和反应原料加热不均匀等。微波炭化法则是通过被加热体内部偶极分子的高频往复运动，使分子间相互碰撞产生大量摩擦热量，继而使物料内外部同时快速均匀升温从而达到裂解及炭化的目的。微波加热具有操作简单、升温速率快、反应效率高、可选择性均匀加热等优点。生物质通过微波炭化处理其活性炭得率较高(一般达到40%左右)且表面积大。但微波炭化的不足在于物料的反应温度不能精确控制，过量的微波辐射将对人体健康有损害且工业化放大过程比较困难。水热炭化法是在一定温度(一般200 ℃)和压强（下将水热反应釜内的生物质( 碳水化合物、有机分子和废弃生物质等) 、催化剂和水进行加热，实现对生物质炭化的过程。水热炭化一般制得的生物质表面积小一般500m2/g以下，同时反应时间长，因此生产成本较高。 总之制备生物质炭材料具有丰富的原料来源，同时在能源及环境方面具有广阔的应用前景，尤其在重金属污染治理及土壤恢复及改良前景更为广阔。但目前生物质转化为炭流程长，分解温度高，造成生产成本高而致使生物质的利用率低。如何更高效、成本更低廉实现生物质的炭转化，无论对于人类能源结构优化及环境保护均有十分重要的现实意义。 本项目提出了一种酸催化裂解炭化生物质原料的方法，采用酸催化直接将生物质分解及炭化，并在低温下(2000C左右)加速炭化及活化(6000C以下) 过程，吸收炭化及活化过程蒸发的酸及液态有机物，酸进行循环利用，实现生物质炭材料绿色制备。由此可以制备出生物质炭材料比表面在1000m2/g以上，得率达到50%以上，从而降低生物质炭的制造成本，拓宽其应用范围。二．技术路线酸催化生产技术路线见下图，生物质粉碎后，采用一定酸浸湿润，干燥后进行炭化及活化，控制在4000C下炭化完全冷却，炭化活化过程进行酸回收并返回使用，炭化完全后冷却，加粘结剂压块便得到生物质炭。  图1 酸催化制备生物质炭工艺流程三．技术开发内容及指标技术开发内容生物质原料的筛选及酸种类的筛选温度、时间工艺参数的优化；粘结剂的选择与添加工艺确定日处理1吨中试放大设备选择与设计；技术指标生物质炭得率大于50%；生物质炭的碳含量高于80%；生物质炭燃烧后的灰分小于5%；生物质炭材料比表面在1000m2/g以上。四．经济效益初步分析生物质炭售价按3000元/吨计算，原材料及处理成本约1500元/吨；按年生产1万吨计算，年效益为=（3000-1500）x10000=1500万元。 本项目作为生物质炭新工艺相对于传统工艺，大幅度提高了生物质炭的转化效率及降低了生产成本，因此经济效益非常显著，如果作为活性炭使用效益更加显著。同时具有很好的推广前景。

在家用或商用电器、通信电源系统中通常采用低功率、低电压的自耦变压器来获得不同数值的交流电压，但是自耦变压器同任何电磁变压器一样，效率低并且会产生相当大的噪声，与此同时用于生产自耦变压器的材料金属铜成本较高，经济效益不佳。本发明提出提供一种基于桥式模块化多电平双向开关电容交流-交流变流器的电力电子变压器，可实现升、降压双向交流-交流变换，及其幅值调节。该开关电容型电力电子变压器仅由一定数量的电容和开关组成，无磁性元件，具有效率高、体积小、重量轻、功率密度大、易集成等优点。

对于城市轨道交通，再生制动能量的充分利用是实现节能的重要措施。其中，超级电容储能系统是目前极具竞争力的解决方案。它的主要功能包括提高再生制动能量利用率，降低牵引能耗，减少再生失效，抑制网压波动。 北京交通大学开发了车载和地面两种类型的超级电容储能系统样机。掌握了储能系统优化配置、大功率双向DC/DC变流器、超级电容充放电控制、能量管理策略等关键技术。该系统也可应用于工程机械、电动工具等其他领域。

项目简介： 对于城市轨道交通，再生制动能量的充分利用是实现节能的重要措施。其中，超级电容储能系统是目前极具竞争力的解决方案。它的主要功能包括提高再生制动能量利用率，降低牵引能耗，减少再生失效，抑制网压波动。 北京交通大学开发了车载和地面两种类型的超级电容储能系统样机。掌握了储能系统优化配置、大功率双向DC/DC变流器、超级电容充放电控制、能量管理策略等关键技术。该系统也可应用于工程机械、电动工具等其他领域。

研究内容及用途： 超级电容器是一种大功率密度 （> 1 kW/kg ）的新型 能 量 存储 装 置 。 电 化 学 超 级 电 容 器 (Electrochemical Supercapacitor or Ultracapacitor) 通常由两个电极组成，中间充有电解质，并由可允许离子导 电的隔膜分开。电极与电解质界面存在双电层电容，当电极采用大表面， 多孔材料时，其电容值可达几百法拉第每克 (> 10

风力发电作为新能源的重要组成部分之一，通过对风力发电容量进行短期和长期的准确预测，可以有效降低风力发电系统成本并提高对风能利用率和投资效益进行有效的评测。应用时间序列分析方法、小波分析和支持向量机理论提出了结合小波分析的持续斜率模型多步预测方法，建立了ARMA、基于小波分析的ARMA、噪声场合下的ARMA三种短期预测模型和最小二乘支持向量机长期预测模型。为了使用户能够更加方便地应用该预测软件，综合应用LabVIEW语言和SQL语言构建了集成化预测模型分析系统。

在家用或商用电器、通信电源系统中通常采用低功率、低电压的自耦变压器来获得不同数值的交流电压，但是自耦变压器同任何电磁变压器一样，效率低并且会产生相当大的噪声，与此同时用于生产自耦变压器的材料金属铜成本较高，经济效益不佳。 本发明提出提供一种基于桥式模块化多电平双向开关电容交流-交流变流器的电力电子变压器，可实现升、降压双向交流-交流变换，及其幅值调节。该开关电容型电力电子变压器仅由一定数量的电容和开关组成，无磁性元件，具有效率高、体积小、重量轻、功率密度大、易集成等优点。 二、技术成熟度 已完成了硬件装置及其控制方法的原理性验证。 三、投产条件和预期经济效益 各种功率器件和控制芯片国内市场都有成熟的供应商，不存在底层的技术壁垒。预计经济效益在估算中。

J0417数字式电容表是测量电容容量的数字式仪表。采用集成电路，线路设计合理，调试简单，工耗小、性能可靠，读数、符号显示清晰、稳定直观。该表不仅运用于大、中专院校物理课堂演示实验，还可以供厂、矿、生产、修理部门和实验室电容测试之用。 技术性能:  1、测量量程范围：1PF～1999μF,分别为0～2nF、0～20 nF、0～200 nF、0～2μF、0～20μF、0～200μF、0～2000μF七档。       2、测量误差：≤±5% 。    3、使用条件：环境温度0～40℃。相对湿度：≤80%RH，气压86～107千帕。电源电压：AC220V±10%、50HZ。应在无直射阳光、强烈振动和强电磁场影响下工作。 4、功耗：约8W。        5、外形尺寸：250㎜×215㎜×100㎜。           6、重量：1.1㎏。      7、标准代号: Q/HDB 001-2004 ;                 8、产品符合JY0001－2003; JY0002-2003标准。

J0417数字式电容表是测量电容容量的数字式仪表。采用集成电路，线路设计合理，调试简单，工耗小、性能可靠，读数、符号显示清晰、稳定直观。该表不仅运用于大、中专院校物理课堂演示实验，还可以供厂、矿、生产、修理部门和实验室电容测试之用。 技术性能:  1、测量量程范围：1PF～1999μF,分别为0～2nF、0～20 nF、0～200 nF、0～2μF、0～20μF、0～200μF、0～2000μF七档。       2、测量误差：≤±5% 。    3、使用条件：环境温度0～40℃。相对湿度：≤80%RH，气压86～107千帕。电源电压：AC220V±10%、50HZ。应在无直射阳光、强烈振动和强电磁场影响下工作。 4、功耗：约8W。        5、外形尺寸：250㎜×215㎜×100㎜。           6、重量：1.1㎏。      7、标准代号: Q/HDB 001-2004 ;                 8、产品符合JY0001－2003; JY0002-2003标准。

本系统可以测量流动流体的三维速度矢量，以及流体静压、总压和总温等参量。适用于不可压缩和可压缩流体的测量。 本系统由五孔探针校准和测试两个部分构成，每一部分又包含相应的硬件设备和软件系统。可以选择建设多维坐标架、校准风洞或水洞等设备。